JPH0114953B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は水性のジエツトインク組成物に関す
る。 更に詳しくは、ジエツ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、しかも耐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ジエツトインク組成物
に関する。 ところで、公知のインクジ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、パルス圧
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法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
のインクジ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、インクジエツ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安全
に防ぎ、長時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、重要なポイントの一つである。当然
のことながら、微細なノズルはわずかな溶媒不溶
固形分の付着によつても目詰りを起す。またノズ
ルの一部に固型物が付着してもインクの噴射方向
が変化する。 したがつて、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
経時的に発生することを完全に防止することも必
要である。 ところで、水系のジエツ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
成することが可能である。 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
ジ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つた
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、従来の水性ジエツトインク組成物に
使用される水溶性染料は、耐光性が不十分であつ
たり、ノズル詰りをおこしたり、その他連続噴射
性等のジエツ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
制限があつたのである。 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56−18151）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ゝある。 加えて、一般に染色物（本発明においてはイン
クジエツト記録物）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
系の諸問題については研究成果がまだ十分に出そ
ろつ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、インクジエツト記録物に関
し、この種の知見はない。 本発明者等はそこで共存物質との相互作用によ
り耐光性を向上させるため種々の水溶性化合物に
ついて検討した結果、水溶性消光物質が水溶性紫
外線吸収剤との共存下において、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エツト方式にお
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、またインクジエツト記録の記
録特性を損なうことのない、本発明のインク組成
物、すなわち水性ジエツトインク組成物と、水溶
性紫外線吸収剤と水溶性消光物質を組合せてなる
新規なインク組成物に到達したのである。 したがつて本発明の目的は、記録物の耐光性を
尚一層向上させるとともに、インクジエツト方式
において従来その発生がさけられなかつたノズル
の目詰りがなく、しかも水性ジエツトインク組成
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、新規な水性ジエツトインク組成物
を提供することである。 すなわち、本発明は、水溶性染料、湿潤剤およ
び水を主成分とする水性ジエツトインク組成物に
おいて、さらに水溶性紫外線吸収剤の少くとも一
種と、水溶性消光物質の少くとも一種とを含むこ
とを特徴とするジエツトインク組成物に関する。 本発明に使用される前記水溶性紫外線吸収剤と
しては、一般に市販されているものが使用可能で
ある。ノズルの目詰りあるいは噴射特性を考慮す
ると、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−ベンゾフ
エノン−５−スルホン酸（又はそのNa塩）〔下記
構造式（）〕、または２，2′−ジヒドロキシ−
４，4′−ジメトキシ−ベンゾフエノン−５−スル
ホン酸（又はそのNa塩）〔下記構造式（）〕の
使用が好ましい。 本発明のインク組成物においては、前記水溶性
紫外線吸収剤は0.1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。なお充分な効果
を得るためには、0.5重量％以上の存在が好まし
い。一方、ノズル詰り防止等の水性ジエツトイン
ク組成物に対する要求特性から、紫外線吸収剤の
量は10重量％以下、さらに好ましくは５重量％以
下が好ましい。 前記水溶性紫外線吸収剤を所定量添加した本発
明の水性ジエツトインク組成物はノズル詰まりも
なく、長期間安定したインク粒子として噴射可能
であつた。ただし５重量％以上の存在においては
一時休止中に固形分が空気−インク界面に析出し
やすい傾向がみられた。 本発明においては、特に記録物の耐光性の改
良、溶媒不溶固形分の発生防止、あるいはインク
組成物の電気的特性等の観点から、水溶性紫外線
吸収剤として前記（）及び（）の化合物が最
適である。前記（）、（）に示された紫外線吸
収剤は、いずれも波長380ミリミクロン以下の光
を吸収するが、それ以上の可視光線をほとんど吸
収しないスペクトルカーブを有している。 インクジエツト記録物の耐光性が問題になる場
合、これら記録物の退色の原因は、380ミリミク
ロン以下の波長の紫外線に強く影響されると考え
られている。 したがつて本発明においては特に（）、（）
の化学式に示された紫外線吸収剤と後述する水溶
性消光物質により紫外線による退色を少くし、耐
光性を一層改良した水性ジエツトインク組成物が
得られるのである。 本発明においては、前記水溶性紫外線吸収剤と
ともに水溶性消光物質を併用する。 前記水溶性消光物質、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No.４、第769頁〕とし
ては、特に好ましくは水溶性のヨウ化カリウム、
臭化カリウム、チオシアン酸カリウム、硫酸コバ
ルト、硫酸銅、硫酸第一鉄、硫酸ニツケルおよび
シユウ酸ニツケルか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
ウムのうち少くとも一種の使用が好ましい。 該消光物質はインク組成物中に好ましくは0.1
〜５重量％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、当然のことながら耐光性
向上効果が得られない。また逆に多過ぎても演色
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。 更に、本発明の水性ジエツ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
の効果は耐光性の弱い染料において、より強い添
加効果があらわ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.I.Direct
Blue236、C.I.Direct Blue203、C.I.Direct
Blue202、C.I.Direct Blue15、C.I.Acid Blue7、
C.I.Acid Blue9、C.I.Direct Blue199、C.I.Acid
Yellow1、C.I.Direct Red227、C.I.Direct225、
C.I.Acid Red87、C.I.Acid Red92、C.I.Acid
Red52、C.I.Acid Red94、C.I.Acid Red289、C.
I.Direct Black51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
コール類例えば、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、グリセリン、プロピレングリコール等；
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モノメ
チルエーテル、ジ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メチルエーテ
ルアセテート、トリプロピレングリコールメチル
エーテル等；ヒドロキシアルキルホルムアミド
類、例えば、アルキル基の炭素原子が１から４ま
での範囲のヒドロキシアルキルホルムアミド類；
又は特開昭50−102407号明細書に記載の方法等に
よつて合成されたＮ−ビニル−２−ピロリドンオ
リゴ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。 前記本発明の水性ジエツトインク組成物は、例
えば次のような配合にする。水溶性染料0.1〜15
重量％、湿潤剤５〜40重量％、前記水溶性紫外線
吸収剤0.1〜10重量％、前記水溶性消光物質0.1〜
５重量％、残り水。 なお上述の如き本発明の水性ジエツトインク組
成物は、インクジエツト方式に使用される実質上
の観点から、粘度1.2〜30センチポイズ、不揮発
分約50重量％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
が、消光物質の種類とPHによつては沈殿を生じる
こともある故、適宜調整して用いることが好まし
い。例えば硫酸銅はPH４以下程度もしくはアンモ
ニア溶液でPH10.5以上に調整して使用することが
好ましい。 本発明の水性ジエツ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、ジオキ
サン、アセトン、ジアセトンアルコール、炭素数
１〜３のアルキルアルコール、ジメチルホルムア
ミド、ジメチルスルホオキサイド、Ｎ−メチル−
２−ピロリドン等の１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、例えばアルキル硫酸エス
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
テル等；あるいは両イオン性活性剤を使用しても
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、１，２−
ベンズイソチアゾリン−３−オンのアミン塩、６
−アセトキシ−２，４−ジメチル−ｍ−ジオキサ
ン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することができる。 かくして得られた本発明の水性ジエツトインク
組成物は、ノズルの目詰り防止等インクジエツト
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
うような、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はな
い。 実施例 １〜11 第１表に示したような各種割合において、イン
ク原料を0.5時間以上撹拌混合し、夫々の原料を
水に溶解させた。 ついで1.2μのミリポア(株)製メンブランフイルタ
ーで加圧過し、水性ジエツトインク組成物を得
た。 これらの水性ジエツトインク組成物は、ついで
オンデイマンド方式インクジエツトプリンターで
連続記録させ、100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、キセノンフエー
ドメーター〔スガ試験機(株)製〕により記録物を所
定時間照射（照射エネルギー464ジユール／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（100）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表に示す。 比較例 １〜２ 第１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
ジエツトインク組成物を調製した。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。

【表】 連続噴射安定性 ○：ノズル詰りなし

前記第１表の結果より明らかな如く、本発明の
ジエツトインク組成物は、インクジエツト方式に
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】 １ 水溶性染料、湿潤剤および水を主成分とする
   水性ジエツトインク組成物において、さらに水溶
   性紫外線吸収剤の少くとも一種と、水溶性消光剤
   の少くとも一種とを含むジエツトインク組成物。 ２ 前記水溶性紫外線吸収剤は下記構造式（）
   又は（）で示される紫外線吸収剤の単独又はそ
   の混合物である特許請求の範囲第１項記載のジエ
   ツトインク組成物。 ３ 前記水溶性紫外線吸収剤はジエツトインク組
   成物中0.1〜10重量％含有されている特許請求の
   範囲第１項記載のジエツトインク組成物。 ４ 前記水溶性消光物質は、ヨウ化カリウム、臭
   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、硫酸ニツケルおよびシ
   ユウ酸ニツ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１項記載のジエツトインク組成
   物。 ５ 前記水溶性消光物質はジエツトインク組成物
   中0.1〜５重量％含有されている特許請求の範囲
   第１項記載のジエツトインク組成物。