JP2003105237A - インクジェットプリンタ用インク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低粘度でかつ再分散性にすぐれた高速印字用
のインクジェットプリンタ用インクを提供する。 【解決手段】 顔料および高分子化合物を含有するイン
クジェットプリンタ用インクにおいて、上記の高分子化
合物は１０℃以下のガラス転移温度を有し、この高分子
化合物がインク全量に対し０．１〜３重量％の範囲にあ
ることを特徴とするインクジェットプリンタ用インク。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速印字用のイン
クジェットプリンタに有用な低粘度のインクジェットプ
リンタ用インクに関するものである。さらに詳しくは、
連続循環方式のインクジェットプリンタ用インクに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、顔料を用いたインクジェットプリ
ンタ用インクでは、顔料の分散粒径を微細にし、様々な
添加剤により吐出安定性や保存安定性、再分散性などの
改良を行っている。たとえば、米国特許第５，５１２，
０８９号明細書では、ｐＨを９〜１２の間に調整して、
乾燥したインクの再分散性を高めている。

【０００３】また、特開２０００−２１２４８６号公報
には一般的なアクリル酸共重合体を分散剤として用いた
インクジェットプリンタ用の水性インクが、特開平１１
−２６９４１８号公報にはブロックポリマーを用いたイ
ンクジェットプリンタ用の水性インクが、特開平１０−
８７７６８号公報にはグラフトポリマーを用いたインク
ジェットプリンタ用の水性インクが、それぞれ、記載さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、ｐＨを調整したり、一般的な分散剤やブロック
ポリマーないしグラフトポリマーを用いたインクジェッ
トプリンタ用インクでは、高速印字を可能とする低粘度
化や微分散化、また装置の信頼性を高めるための再分散
性などをバランスよく満足させることができなかった。

【０００５】したがって、本発明の目的は、低粘度でか
つ再分散性にすぐれたインクジェットプリンタ用インク
を提供することにより、高速印字用のインクジェットプ
リンタの安定な運転を可能にすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的に対して、鋭意検討した結果、顔料および高分子化合
物を含有するインクジェットプリンタ用インクにおい
て、高分子化合物として１０℃以下の低いガラス転移温
度を有するものを使用し、かつその使用量をインク全量
に対して０．１〜３重量％という少ない量とすることに
より、インクの低粘度化をはかれ、また上記高分子化合
物の溶媒への溶解速度が高まり、乾燥したインクの再分
散性を高めることができ、これにより高速印字用のイン
クジェットプリンタの安定な運転が可能となるものであ
ることがわかった。

【０００７】本発明は、このような知見をもとにして、
完成されたものである。すなわち、本発明は、顔料およ
び高分子化合物を含有するインクジェットプリンタ用イ
ンクにおいて、上記の高分子化合物は１０℃以下のガラ
ス転移温度を有し、この高分子化合物がインク全量に対
し０．１〜３重量％の範囲にあることを特徴とするイン
クジェットプリンタ用インクに係るものである。

【０００８】とくに、本発明は、高分子化合物がアルキ
ル基の炭素数８〜３２の範囲にあるアルキルエステル構
造を有する高分子化合物である上記構成のインク、高分
子化合物の酸価が１３０〜４００mgＫＯＨ／ｇの範囲に
ある上記構成のインク、高分子化合物の重量平均分子量
が１，０００〜２０，０００の範囲にある上記構成のイ
ンク、粘度が１〜２ｍＰａ・ｓの範囲にある上記構成の
インク、溶媒として水溶性有機溶剤を含有し、この水溶
性有機溶剤がインク全量に対し１〜３０重量％の範囲に
ある上記構成のインク、さらにインクジェットプリンタ
が連続循環方式である上記構成のインクを、それぞれ、
提供できるものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明においては、１０℃以下の
ガラス転移温度を有する高分子化合物を、インク全量に
対して、０．１〜３重量％の範囲で使用したことを特徴
としており、これによりインクの低粘度化や顔料の微分
散化をはかれ、また再分散性にすぐれたインクジェット
プリンタ用インクを得ることが可能となる。上記高分子
化合物の好ましいガラス転移温度は−４０℃〜０℃であ
り、また好ましい使用量は、インク全量に対して、０．
１５〜２重量％の範囲である。

【００１０】このような高分子化合物には、アクリル
系、ビニル系、ポリエステル系、ポリウレタン系、エポ
キシ系、アミノ系などの高分子化合物があり、その１種
または２種以上が用いられる。合成やモノマーの入手、
極性基の導入のしやすさから、アクリル系やビニル系の
高分子化合物がとくに好ましい。

【００１１】アクリル系やビニル系の高分子化合物にお
いて、ガラス転移温度を１０℃以下とするための構造と
して、アルキル基の炭素数が８〜３２の範囲にあるアル
キルエステル構造、とくにラウリルエステルやステアリ
ルエステルなどのアルキルエステル構造を有しているの
が望ましい。このような高分子化合物としては、通常
は、アルキル基の炭素数が８〜３２の範囲にあるアルキ
ルエステル構造を有するモノマーの１種または２種以上
と、酸性基を有するモノマーの１種または２種以上と、
さらに必要によりこれらと共重合可能な他のモノマーの
１種または２種以上とを、共重合させることにより、得
ることができる。

【００１２】上記のアルキル基の炭素数が８〜３２の範
囲にあるアルキルエステル構造を有するモノマーとして
は、たとえば、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタク
リル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、メタ
クリル酸オクチル、アクリル酸ラウリル、メタクリル酸
ラウリル、アクリル酸セチル、メタクリル酸セチル、ア
クリル酸ステアリル、メタクリル酸ステアリル、アクリ
ル酸ベヘニル、メタクリル酸ベヘニルなどが挙げられ
る。これらモノマーの使用量は、全モノマー中、３〜５
０重量％の範囲、好ましくは５〜４０重量％の範囲とす
るのがよい。３重量％より少ないと顔料との相互作用が
弱くなり、５０重量％より多くなると分散剤としての疎
水性が高くなり、インクの再分散性が悪くなる。

【００１３】上記の酸性基を有するモノマーは、高分子
化合物の水溶化を高め再分散性を良好にするために用い
られる。具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、クロ
トン酸、エタアクリル酸、プロピルアクリル酸、イソプ
ロピルアクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマール
酸、アクロイルオキシエチルフタレート、アクロイルオ
キシサクシネートなどのカルボキシル基を有するモノマ
ー、アクリル酸２−スルホン酸エチル、メタクリル酸２
−スルホン酸エチル、エチルアクリルアミドスルホン酸
などのスルホン酸基を有するモノマー、メタクリル酸２
−ホスホン酸エチル、アクリル酸２−ホスホン酸エチル
などのホスホン酸基を有するモノマーなどが挙げられ、
このうち、カルボキシル基を有するモノマーが好まし
い。

【００１４】上記の共重合可能な他のモノマーには、ア
クリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプ
ロピル、アクリル酸−ｎ−プロピル、アクリル酸−ｎ−
ブチル、アクリル酸−ｔ−ブチル、アクリル酸ベンジ
ル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタク
リル酸イソプロピル、メタクリル酸−ｎ−プロピル、メ
タクリル酸−ｎ−ブナル、メタクリル酸イソブチル、メ
タクリル酸−ｔ−ブチル、メタクリル酸トリデシル、メ
タクリル酸ベンジルなどの（メタ）アクリル酸エステ
ル；スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルステレ
ン、ｍ−メチルステレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−ｔ
ｅ r t−ブチルスチレンなどのスチレン系モノマー；酢
酸ビニル；エチレンなどのα−オレフィン；イタコン酸
ベンジルなどのイタコン酸エステル；マレイン酸ジメチ
ルなどのマレイン酸エステル；フマール酸ジメチルなど
のフマール酸エステル；アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリル、酢酸ビニル；アクリル酸２−ヒドロキシエチ
ル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒ
ドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、
グリセロールモノメタクリレート、ポリエチレングリコ
ールモノメタクリレート、プロピレングリコールモノメ
タクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレー
ト、プロピレングリコールモノアクリレートなどの水酸
基を有するモノマー；アクリル酸グリシジル、メタクリ
ル酸グリシジルなどのグリシジル基を有するモノマー；
メトキシポリエチレングリコールアクリレート、メトキ
シポリエチレングリコールメタクリレートなどのメトキ
シ基を有するモノマー、アクリルアミド、メタクリルア
ミド、アクリル酸アミド、アクリル酸アミノエチル、ア
クリル酸アミノプロピル、メタクリル酸アミド、メタク
リル酸アミノエチル、メタクリル酸アミノプロピルなど
の第１級アミノ基を有するモノマー、アクリル酸メチル
アミノエチル、アクリル酸メチルアミノプロピル、アク
リル酸エチルアミノエチル、アクリル酸エチルアミノプ
ロピル、メタクリル酸メチルアミノエチル、メタクリル
酸メチルアミノプロピル、メタクリル酸エチルアミノエ
チル、メタクリル酸エチアミノプロピル、２−ビニルピ
リジン、４−ビニルピリジンなどの第２級アミノ基を有
するモノマー、アクリル酸ジメチルアミノエチル、アク
リル酸ジエチルアミノエチル、アクリル酸ジメチルアミ
ノプロピル、アクリル酸ジエチルアミノプロピル、メタ
クリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチル
アミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノプロピル、
メタクリル酸ジエチルアミノプロピルなどの第３級アミ
ノ基を有するモノマー、アクリル酸ジメチルアミノエチ
ルメチルクロライド塩、メタクリル酸ジメチルアミノエ
チルメチルクロライド塩、アクリル酸ジメチルアミノエ
チルベンジルクロライド塩、メタクリル酸ジメチルアミ
ノエチルベンジルクロライド塩などの第４級アミノ基を
有するモノマーなどのアミノ基含有モノマー、シリコー
ン系モノマーなどがある。

【００１５】これらのモノマーの共重合は、塊状重合
法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法、レドックス
重合法など、公知の一般的な重合方法を用いて行われ
る。その中でも、反応操作が簡単なことから、溶液重合
法がとくに好ましく用いられる。この溶液重合法では、
たとえば、上記のモノマーを溶剤に溶解し、これに触媒
を加えて１８０℃以下、好ましくは３０〜１５０℃の温
度で３０分間〜４０時間、好ましくは２〜３０時間、重
合反応させればよい。

【００１６】上記の溶剤としては、ヘキサン、ミネラル
スピリットなどの脂肪族炭化水素系溶剤；ベンゼン、ト
ルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶剤；酢酸ブ
チルなどのエステル系溶剤；メタノール、ブタノールな
どのアルコール系溶剤；メチルエチルケトン、イソブチ
ルメチルケトンなどのケトン系溶剤；ジメチルホルムア
ミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン、
ピリジンなどの非プロトン性極性溶剤、水などが挙げら
れる。これらの中でも、インクの溶媒としてそのまま使
用できるという点で、水溶性の溶剤を使用するのが好ま
しい。これらの溶剤は、必要により２種以上を併用して
もよい。

【００１７】上記の触媒としては、ｔ−ブチルパーオキ
シベンゾエー卜、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド、クメン
パーヒドロキシド、アセチルパーオキシド、ペンゾイル
パーオキシド、ラウロイルパーオキシドなどの有機過酸
化物；アゾビスイソブチルニトリル、アゾビス−２，４
−ジメチルバレロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカ
ルボニトリルなどのアゾ化合物などの公知の重合開始剤
が用いられる。

【００１８】このようにして得られる１０℃以下のガラ
ス転移温度を有する高分子化合物としては、酸価が１３
０〜４００mgＫＯＨ／ｇの範囲にあるのが好ましく、１
５０〜３５０mgＫＯＨ／ｇの範囲にあるのがより好まし
い。酸価が１３０mgＫＯＨ／ｇより小さいと、高分子化
合物の水への溶解性が弱くなり再分散性が悪くなり、ま
た４００mgＫＯＨ／ｇより大きいと、顔料への相互作用
が弱くなり分散安定性が悪くなったり、粘度が高くなり
高速印字しにくくなる。

【００１９】また、このような１０℃以下のガラス転移
温度を有する高分子化合物は、重量平均分子量が１，０
００〜２０，０００の範囲にあるのが好ましく、１，５
００〜１５，０００の範囲にあるのがより好ましく、さ
らに２，０００〜１０，０００の範囲にあるのが最も好
ましい。重量平均分子量が１，０００より小さいと、イ
ンク皮膜がべたつき印刷物を重ねた場合に色移りを起こ
し、耐水性も悪くなり、また２０，０００より大きい
と、インクの粘度が高くなり、高速印字性が悪くなる。

【００２０】本発明のインクジェットプリンタ用インク
は、溶媒として通常イオン交換水、純水などの水を使用
し、この溶媒中に顔料を、分散剤として上記した１０℃
以下のガラス転移温度を有する高分子化合物を上記割合
で用いて、均一に微分散させてなるものである。顔料に
は無機顔料、有機顔料、分散染料などが用いられる。顔
料の含有量としては、インク全量に対し、１〜２０重量
％の範囲にあるのが好ましく、２〜１０重量％の範囲に
あるのがより好ましい。顔料が１重量％より少ないと、
インクとしては色濃度が薄くなりすぎて実用的でなく、
また２０重量％より多くすると、粘度が高くなりすぎて
印字できなくなる。

【００２１】顔料のうち、無機顔料としては、たとえ
ば、カーボンブラック、酸化チタン、亜鉛華、酸化亜
鉛、トリボン、酸化鉄、酸化アルミニウム、二酸化ケイ
素、カオリナイト、モンモリロナイト、タルク、硫酸バ
リウム、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、カドミウ
ムレッド、べンガラ、モリブデンレッド、クロムバーミ
リオン、モリブデートオレンジ、黄鉛、クロムイエロ
ー、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、チタンイエロ
ー、酸化クロム、ピリジアン、コバルトグリーン、チタ
ンコバルトグリーン、コバルトクロムグリーン、群青、
ウルトラマリンブルー、紺青、コバルトブルー、セルリ
アンブルー、マンガンバイオレット、コバルトバイオレ
ット、マイカなどが用いられる。

【００２２】また、有機顔料としては、アゾ系、アゾメ
チン系、ポリアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン
系、アンスラキノン系、インジゴ系、チオインジゴ系、
キノフタロン系、ベンツイミダゾロン系、イソインドリ
ン系、イソインドリノン系などの顔料が用いられる。さ
らに、分散染料としては、アゾ系、アントラキノン系、
インジゴ系、フタロシアニン系、カルポニル系、キノン
イミン系、メチン系、キノリン系、ニトロ系などの染料
が用いられる。

【００２３】なお、分散剤として１０℃以下のガラス転
移温度を有する高分子化合物を使用する以外に、その他
の高分子化合物を使用してもかまわない。これには、顔
料を分散させるための高分子化合物や、印字品質を向上
させるための高分子化合物などがある。これらの高分子
化合物の種類としては、スチレン−アクリル酸樹脂、ス
テレン−マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、ビニル樹脂、
アクリルエマルジョン、アクリルウレタン樹脂などが挙
げられる。

【００２４】本発明のインクジェットプリンタインクを
製造するには、顔料を微細に分散する必要があり、その
ために分散機で分散する。分散機は、一般に使用される
分散機ならいかなるものでもよい。たとえば、ロールミ
ル、ボールミル、遠心ミル、遊星ボールミルなどの容器
駆動媒体ミル、サンドミルなどの高速回転ミル、あるい
は撹拌槽型ミルなどの媒体撹拌ミルが挙げられる。

【００２５】分散機で用いられる分散媒体としては、ガ
ラスビーズ、スチールビーズ、セラミックビーズなどが
用いられる。これらの中でも、０．０１〜１．０mmの粒
子径のセラッミックビーズを用いるのが好ましい。分散
条件としては、とくに限定されないが、遊星ボールミル
では加速度５〜５０Ｇ、サンドミルではセラミックビー
ズの充填率５０〜９０％、周速５〜２０ｍ／秒で行うの
が好ましい。

【００２６】顔料の分散にあたり、分散剤としての前記
１０℃以下のガラス転移温度を有する高分子化合物は、
これをあらかじめ中和剤により中和しておくのがよい。
この中和剤には、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウムなどの１価のアルカリ金属イオンや、ア
ンモニア、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、
ジエタノールアミン、エタノールアミン、ジメチルアミ
ノエタノールなどの有機アミンが用いられる。とりわ
け、揮発しにくい中和剤は、インクジェットインクに用
いた場合、ヘッドでの目詰まりを防止できるので、好ま
しい。

【００２７】本発明のインクジェットプリンタインク
は、溶媒である水に顔料、分散剤としての上記中和した
１０℃以下のガラス転移温度を有する高分子化合物、あ
るいはこれと一般的な顔料分散剤を適宜の順に混合し、
さらに通常は水溶性有機溶剤、ｐＨ調整削、界面活性
剤、印字ヘッドの目詰まり防止剤、インクの消泡剤、殺
菌剤、防黴剤、印字への耐水性付与剤、電荷調整剤など
のインクジェットプリンタ用インクで従来から用いられ
ている各種の添加剤を適宜混合し、分散機により、所望
の粒径になるまで分散して、製造される。分散液を安定
化させるため、上記分散液にさらに４０〜１００℃の加
熱処理を施してもかまわない。

【００２８】水溶性有機溶剤は、インクの乾燥を抑制し
たり、乾燥後に顔料が溶媒に再分散する再分散性を付与
するために、好ましく用いられる。水溶性有機溶剤は、
インク全量に対し、１〜３０重量％の範囲、好ましくは
２〜２０重量％の範囲、より好ましくは４〜１０重量％
の範囲にあるのがよい。水溶性有機溶剤が過少となる
と、印字ヘッドの目詰まり防止効果が不十分となり、ま
た過多となると、溶液の有機性が高くなり、顔料の分散
性を阻害するなどの問題を生じやすい。

【００２９】水溶性有機溶剤としては、水溶性多価アル
コ−ルが好ましく、とくに、エチレングリコール、ジエ
チレングリコールまたはグリセリンが好ましく用いられ
る。その他の水溶性多価アルコ−ルとしては、たとえ
ば、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコー
ル、ジメチルスルホキシド、ジアセトンアルコール、グ
リセリンモノアリルエーテル、プロピレングリコール、
ポリエチレングリコ−ル、チオジグリコール、Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、γ−ブチロラク
トン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、スル
フォラン、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリ
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、エチレングリコ−
ルモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノ
アリルエ−テル、ジエチレングリコールモノメチルエー
テル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリ
エチレングリコールモノメチルエ−テル、トリエチレン
グリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコール
モノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチ
ルエーテル、β−ジヒドロキシエチルウレア、ウレア、
アセトニルアセトン、ペンタエリスリトール、ヘキシレ
ングリコール、エチレングリコールモノプロピルエーテ
ル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレン
グリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコー
ルモノフェニルエ−テル、ジエチレングリコールジエチ
ルエ−テル、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ト
リエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレ
ングリコールジメチルエ−テル、トリエチレングリコー
ルジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチ
ルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテ
ル、プロピレングリコールモノブチルエ−テル、ジプロ
ピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレング
リコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコー
ルモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノ
メチルエーテル、グリセリンモノアセテート、グリセリ
ンジアセテート、グリセリントリアセテート、エテレン
グリコールモノメチルエ−テルアセテート、ジエチレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキ
サノール、１−ブタノール、２，５−ヘキサンジオー
ル，エタノール、ｎ−プロパノール、２−プロパノー
ル、１−メトキシ−２−プロパノール、フルフリルアル
コール、テトラヒドロフルフリルアルコール、１，２−
ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブ
タンジオール，２，４−ペンタンジオール、１，５−ペ
ンタンジオール、２−メチルー２，４−ペンタンジオー
ル、１，２−シクロヘキサンジオール，１，４−シクロ
ヘキサンジオール，トリメチロールエタン，トリメチロ
ールプロパン、１，２，４−ブタントリオール，１，
２，６−ヘキサントリオール、１，２，５−ペンタント
リオール、３−メチルー１，５−ペンタンジオール、３
−ヘキセン−２，５−ジオール、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコールなどが挙げられる。

【００３０】ｐＨ調整剤としては、有機アミン、水溶性
無機塩または水酸化物の中から選ばれる少なくとも１種
が用いられ、インクのｐＨを７〜１１の範囲に調整する
と、ノズルの目詰まり防止に効果的である。有機アミン
には、アンモニア、モノエチルアミン、ジエチルアミ
ン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタ
ノールアミン、トリエタノールアミン、モノメチルアミ
ノエタノール、ジメチルアミノエタノール、モノエチル
アミノエタノール、ジエチルアミノエタノールなどがあ
る。水溶性無機塩には、炭酸ナトリウム、炭酸カルシウ
ムなどがある。水溶性無機水酸化物には、水酸化リチウ
ム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネ
シウム、水酸化カルシウムなどが挙げられる。

【００３１】界面活性剤は、印字安定性の向上に好結果
を与えるものである。とくに、サーマルタイプのインク
ジェットプリンタにおいて、ヒータで加熱したときのバ
ブルを安定に発生させるため、好ましく用いられる。添
加量は、インク全量に対し、０．５〜５重量％の範囲に
あるのが、印字安定性上、好ましい。

【００３２】上記の印字安定性を考慮すると、界面活性
剤としては、水溶性のイオン性界面活性剤またはＨＬＢ
価１２以上の非イオン性界面活性剤を用いるのが好まし
い。このような界面活性剤には、アニオン性界面活性
剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両
性界面活性剤などがあり、とくに好ましいのはアニオン
性界面活性剤またはノニオン性界面活性剤である。

【００３３】アニオン性界面活性剤には、ステアリン酸
ソーダせっけん、オレイン酸カリせっけん、半硬化牛脂
脂肪酸ソーダせっけんなどの脂肪酸塩、ラウリル硫酸ナ
トリウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、高級ア
ルコール硫酸ナトリウムなどのアルキル硫酸塩、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルベンゼ
ンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリ
ウムなどのアルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキ
ルスルホコハク酸ナトリウムなどのアルキルスルホコハ
ク酸塩、アルキルジフエニルエーテルジスルホン酸ナト
リウムなどアルキルジフエニルエーテルジスルフォン酸
塩、アルキル燐酸カリウムなどのアルキル燐酸塩、ポリ
オキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリ
オキシエチレンアルキル硫酸トリエタノールアミンなど
のポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩、ポリオ
キシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム
などのアルキルアリル硫酸エステル塩、ポリオキシエチ
レンアルキル燐酸エステル、ナフタレンスルフォン酸ホ
ルマリン縮合物などがある。

【００３４】カチオン性界面活性剤としては、ココナッ
トアミンアセテートやステアリルアミンアセテートなど
のアルキルアミン塩、ラウリルトリメチルアンモニウム
クロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロラ
イドやアルキルベンジルジメチルアンモニウムクロライ
ドなどの第４級アンモニウム塩、ラウリルベタインやス
テアリルベタインなどのアルキルベタイン、ラウリルジ
メチルアミンオキサイドなどのアミンオキサイドなどが
挙げられる。

【００３５】ＨＬＢ価１２以上の非イオン性界面活性剤
には、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキ
シエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステア
リルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテルや
ポリオキシエチレン高級アルコールエ−テルなどのポリ
オキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン
オクチルフェニルエーテルやポリオキシエチレンノニル
フェニルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルア
リルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、オキシエチ
レン・オキシプロピレンブロックコポリマー、ソルビタ
ン脂肪酸エステル、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モノパルミ
テート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレー
ト、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、
ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエートやポリオ
キシエチレンソルビタントリオレエートなどのポリオキ
シエチレンソルビタン脂肪酸エステル、テトラオレイン
酸ポリオキシエチレンソルビットなどのポリオキシエチ
レンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エ
ステル、アセチレングリコールなどが用いられる。

【００３６】消泡剤としては、アルキルベンゼンスルホ
ン酸系、アルキル硫酸エステル系、脂肪酸塩系、４級ア
ンモニウム塩系などの陽イオン性界面活性剤、アルキル
ベタイン、アミンオキサイドなどの両性界面活性剤、ソ
ルビタン酸エステル系などの脂肪酸エステル、ポリオキ
シエチレンアルキルエーテルなどの非イオン性界面活性
剤、メチルポリシロキサン共重合体、シリコーンオイル
などの有機シリコーン系の非イオン性界面活性剤などが
用いられる。また、殺菌割や防黴剤には、安息香酸塩、
アルキルアミン塩、４級アンモニウム塩などが用いられ
る。

【００３７】電荷調整剤は、インクに電荷をかけるタイ
プのインクジェットプリンタにおいて、インクの導電率
を適宜の値に調整するために用いられるが、プリンタの
機種により必要とされる導電率が異なり、またインク中
の他の成分によってもインクの導電率が異なるため、必
要に応じて、適宜用いられる。このような目的で用いる
電解質には、たとえば、塩化アンモニウム、塩化ナトリ
ウム、硝酸リチウム、硝酸アンモニウム、チオシアン酸
アンモニウム、チオシアン酸カリウム、チオシアン酸ナ
トリウム、亜硝酸アンモニウム、酢酸リチウム、酢酸カ
リウム、酢酸アンモニウムなどの無機塩類、トリエタノ
ールアミン塩酸塩、トリエタノールアミン硝酸塩、トリ
エタノールアミン硫酸塩などが挙げられる。

【００３８】本発明のインクジェットプリンタ用インク
には、上記した各成分のほか、印字物の耐水性や光沢、
耐擦性を向上させるための成分として、樹脂を添加する
のが好ましい。樹脂の種類には、水溶性の樹脂または平
均粒径が１０〜３００ｎｍの分散型の樹脂がある。樹脂
の化学構造としては、アクリル系、ビニル系、ポリエス
テル系、アミド系、それらの共重合体などがある。これ
ら樹脂の添加量は、粘度やその他の諸特性から、インク
全量に対して、１〜１５重量％の範囲であるのが好まし
く、２〜１０重量％の範囲であるのがより好ましい。

【００３９】このように構成される本発明のインクジェ
ットプリンタ用インクは、粘度が１〜２ｍＰａ・ｓの範
囲にあるのが好ましく、とくに好ましくは１．２〜１．
８ｍＰａ・ｓの範囲にあるのがよい。粘度を１ｍＰａ・
ｓより小さくすると、必然的に揮発性の溶剤を多量に使
用する必要があり、人体や環境の上で好ましくない。ま
た、２ｍＰａ・ｓを超えると、高速印字には適さなくな
ってくる。

【００４０】本発明のインクジェットプリンタ用インク
は、市販のピエゾタイプやサーマルタイプ、連続式など
のインクジェット方式であれば、その機種に限定なく、
すべてのプリンタに適用することができる。その中で
も、連続循環方式のプリンタに対して、とくに本発明の
効果を発揮できるものである。たとえば、特開平８−１
０９３４３号公報および米国特許第４，２５５，７５４
号明細書などに記載されるプリンタなとに適用しても、
良好に印字することができる。

【００４１】

【実施例】以下、実施例および比較例を用いて、本発明
をさらに詳細に説明する。なお、以下において、「部」
および「％」は、とくに断りがない限り、「重量部」お
よび「重量％」を意味するものとする。また、以下にお
いて、商品名などに関してとくに記載のない試薬は、す
べて、和光純薬社製の試薬１級を使用したものである。
さらに、実施例で用いた高分子化合物Ａ〜Ｄは、下記の
合成例により、合成したものである。

【００４２】合成例１ 下記の成分を混合し、モノマー溶液を調製した。 ｎ−ブチルアクリレート ５７．９部 ラウリルメタクリレート ２０．０部 アクリル酸 ２２．１部 パーオキシエステル（日本油脂社製の「パーヘキシルＯ」） ８．０部

【００４３】これとは別に、窒素導入管を備え付けた反
応容器に、イソプロピルアルコール１００部を計り込
み、窒素シールしながら、７８℃まで昇温した。これ
に、上記のモノマー溶液を、２時間かけて滴下し、滴下
終了後、７８℃で１４時間反応させた。反応後の溶液
は、酸価１７０mgＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量８，７０
０、ガラス転移温度−３５℃の高分子化合物Ａを含有す
る、不揮発分５１．１％の溶液であった。これを、アン
モニアで１１５％中和し、イオン交換水とイソプロピル
アルコールを置換して、高分子化合物Ａの２５％水溶液
を調製した。

【００４４】合成例２ 下記の成分を混合し、モノマー溶液を調製した。 ｎ−ブチルアクリレート ２６．８部 ラウリルメタクリレート ４０．０部 アクリル酸 ３３．２部 アゾビスイソブチルニトリル ８．０部 イソプロピルアルコール １００．０部

【００４５】これとは別に、窒素導入管を備え付けた反
応容器に、イソプロピルアルコール１００部を計り込
み、窒素シールしながら、還流温度まで昇温した。これ
に、上記のモノマー溶液を、２時間かけて滴下し、滴下
終了後、還流温度で１４時間反応させた。反応後の溶液
は、酸価２５６mgＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量６，１０
０、ガラス転移温度−３７℃の高分子化合物Ｂを含有す
る、不揮発分３３．１％の溶液であった。これを、アン
モニアで１１５％中和し、イオン交換水とイソプロピル
アルコールを置換して、高分子化合物Ｂの２５％水溶液
を調製した。

【００４６】合成例３ 下記の成分を混合し、モノマー溶液を調製した。 エチルアクリレート ２６．８部 ２−エチルヘキシルアクリレート ４０．０部 アクリル酸 ３３．２部 アゾビスイソブチルニトリル ８．０部 イソプロピルアルコール １００．０部

【００４７】これとは別に、窒素導入管を備え付けた反
応容器に、イソプロピルアルコール１００部を計り込
み、窒素シールしながら、還流温度まで昇温した。これ
に、上記のモノマー溶液を、２時間かけて滴下し、滴下
終了後、還流温度で１４時間反応させた。反応後の溶液
は、酸価２５７mgＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量５，８０
０、ガラス転移温度−２０℃の高分子化合物Ｃを含有す
る、不揮発分３２．３％の溶液であった。これを、アン
モニアで１１５％中和し、イオン交換水とイソプロピル
アルコールを置換して、高分子化合物Ｃの２５％水溶液
を調製した。

【００４８】合成例４ 下記の各成分を混合し、モノマー溶液を調製した。 ｎ−ブチルアクリレート １５．８部 ラウリルメタクリレート ４０．０部 アクリル酸 ４４．２部 アゾビスイソブチルニトリル ８．０部 イソプロピルアルコール １００．０部

【００４９】これとは別に、窒素導入管を備え付けた反
応容器に、イソプロピルアルコール１００部を計り込
み、窒素シールしながら、還流温度まで昇温した。これ
に、上記のモノマー溶液を、２時間かけて滴下し、滴下
終了後、還流温度で１４時間反応させた。反応後の溶液
は、酸価３４２mgＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量６，７０
０、ガラス転移温度−８℃の高分子化合物Ｄを含有す
る、不揮発分３２．７％の溶液であった。これを、アン
モニアで１１５％中和し、イオン交換水とイソプロピル
アルコールを置換して、高分子化合物Ｄの２５％水溶液
を調製した。

【００５０】実施例１ ブラック顔料（デグサ社製の「Ｐｒｉｎｔｅｘ ８
５」）２０部、市販の分散剤（ジョンソンポリマー社製
の「ジョンクリル６２」）１４．３部、イオン交換水６
５．７部および湿潤剤（日信化学社製の「サーフィノー
ル１０４」）２．５部を、分散機として、シンマルエン
タープライセス社製の「ダイノーミルＫＤＬスペシャ
ル」により、粒径０．３mmのジルコニアビーズを分散媒
体として、２時間分散して、顔料分散液を得た。この顔
料分散液において、顔料の分散粒径は、８７ｎｍであっ
た。

【００５１】つぎに、この顔料分散液２２．５部に、グ
リセリン４．５部、合成例１で調製した高分子化合物Ａ
の２５％水溶液３．６部、安息香酸ナトリウム０．８部
およびイオン交換水６８．６部を加えた。これを、再び
上記の分散機で混合分散し、最終的にメンブランフィル
ターでろ過することにより、インクジェットプリンタ用
ブラックインクを調製した。

【００５２】比較例１ 合成例１で調製した高分子化合物Ａの２５％水溶液３．
６部に代えて、市販の分散剤（「ジョンクリル６２」）
を３部使用し、かつこれを混合する際のイオン交換水を
６９．２部に変更した以外は、実施例１と同様にして、
インクジェットプリンタ用ブラックインクを調製した。

【００５３】実施例２ ブラック顔料（デグサ社製の「Ｐｒｉｎｔｅｘ ８
５」）２０部に代えて、銅フタロシアニン顔料（大日本
インキ化学工業社製の「Ｆａｓｔｏｇｅｎ Ｂｌｕｅ
ＴＧＲ」）を同量使用し、また合成例１で調製した高分
子化合物Ａの２５％水溶液３．６部に代えて、合成例２
で調製した高分子化合物Ｂの２５％水溶液を同量使用し
た以外は、実施例１と同様にして、インクジェットプリ
ンタ用シアンインクを調製した。

【００５４】実施例３ ブラック顔料（デグサ社製の「Ｐｒｉｎｔｅｘ ８
５」）２０部に代えて、キナクリドン顔料（大日本イン
キ化学工業社製の「Ｆａｓｔｏｇｅｎ ＳｕｐｅｒＭｇ
ｅｎｔａ ＲＴＳ」）を同量使用し、また合成例１で調
製した高分子化合物Ａの２５％水溶液３．６部に代え
て、合成例３で調製した高分子化合物Ｃの２５％水溶液
を同量使用した以外は、実施例１と同様にして、インク
ジェットプリンタ用マゼンタインクを調製した。

【００５５】実施例４ ブラック顔料（デグサ社製の「Ｐｒｉｎｔｅｘ ８
５」）２０部に代えて、モノアゾイエロー顔料（大日本
インキ化学工業社製の「Ｓｙｍｕｌｅｒ ＦａｓｔＹｅ
ｌｌｏｗ ４１９０」）を同量使用し、また合成例１で
調製した高分子化合物Ａの２５％水溶液３．６部に代え
て、合成例４で調製した高分子化合物Ｄの２５％水溶液
を同量使用した以外は、実施例１と同様にして、インク
ジェットプリンタ用イエローインクを調製した。

【００５６】以上の実施例１〜４および比較例１の各イ
ンクジェットプリンタ用インクについて、下記の方法に
より、顔料の粒径および粘度を測定し、また再分散性試
験と連続運転試験を行った。結果は、表１に示されると
おりであった。

【００５７】＜顔料の粒径および粘度の測定＞顔料の粒
径は、コールター社製の「レーザードップラ一方式の粒
度分布計Ｎ４ＰＬＵＳ」で測定した。また、粘度は、東
機産業社製の「Ｒ型粘度計」で測定（回転数１００ｒｐ
ｍ）した。

【００５８】＜再分散性試験＞再分散性の評価は、イン
クをスライドガラス上に滴下したのち、６０℃のオーブ
ンで３０分乾燥させたのち、イオン交換水中に浸漬させ
てインクの再分散性を確認した。ゆっくりと再分散して
いった場合を○、再分散しないで塊が確認された場合を
×、と評価した。

【００５９】＜連続運転試験＞連続運転は、ドミノ社製
のインクジェットプリンタを用いて、１２時間運転、１
２時間休止の１サイクルを２０サイクル行い、運転がス
ムーズに立ち上がらなかったり運転中にエラー表示が出
た場合を運転中止時間とした。

【００６０】

【００６１】上記の表１から明らかなように、本発明の
実施例１〜４の各インクジェットプリンタ用インクは、
いずれも、粘度が低く、かつ再分散性にすぐれており、
高速タイプのインクジェットプリンタに最適であり、ド
ミノ社製のプリンタを用いて２４０時間連続運転を行っ
たが、なんら問題はなかった。これに対し、比較例１の
インクジェットプリンタ用インクは、再分散性に劣って
おり、ドミノ社製のプリンタを用いて連続運転を行った
が、１００時間後に運転が止まってしまい、連続運転の
安定性にかけていた。

【００６２】

【発明の効果】以上のように、本発明においては、顔料
の分散剤として１０℃以下のガラス転移温度を有する高
分子化合物を特定量使用したことにより、低粘度ですぐ
れた再分散性を示す、高速印字用のインクジェットプリ
ンタの安定な運転を可能とするインクジェットプリンタ
用インクを提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 美由喜 大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号 日立マ クセル株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 FC02 2H086 BA53 BA59 BA60 BA61 4J039 AD01 AD03 AD08 AD09 AD10 AD11 AD12 AD20 AE04 AE05 AE06 BA04 BA12 BC39 BC60 BE01 BE12 CA06 DA02 EA44 GA24

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 顔料および高分子化合物を含有するイン
   クジェットプリンタ用インクにおいて、上記の高分子化
   合物は１０℃以下のガラス転移温度を有し、この高分子
   化合物がインク全量に対し０．１〜３重量％の範囲にあ
   ることを特徴とするインクジェットプリンタ用インク。
2. 【請求項２】 高分子化合物は、アルキル基の炭素数が
   ８〜３２の範囲にあるアルキルエステル構造を有する高
   分子化合物である請求項１に記載のインクジェットプリ
   ンタ用インク。
3. 【請求項３】 高分子化合物は、酸価が１３０〜４００
   mgＫＯＨ／ｇの範囲にある請求項１または２に記載のイ
   ンクジェットプリンタ用インク。
4. 【請求項４】 高分子化合物は、重量平均分子量が１，
   ０００〜２０，０００の範囲にある請求項１〜３のいず
   れかに記載のインクジェットプリンタ用インク。
5. 【請求項５】 粘度が１〜２ｍＰａ・ｓの範囲にある請
   求項１〜４のいずれかに記載のインクジェットプリンタ
   用インク。
6. 【請求項６】 溶媒として水溶性有機溶剤を含有し、こ
   の水溶性有機溶剤がインク全量に対し１〜３０重量％の
   範囲にある請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェ
   ットプリンタ用インク。
7. 【請求項７】 インクジェットプリンタが連続循環方式
   である請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェット
   プリンタ用インク。