JPH0425574A - インクジェットプリンタ用インク - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はインク滴を飛翔させ記録紙等の媒体上に文字・
画像を形成するインクジェットプリンタに供するインク
に関する。

［従来の技術１ 従来、インクジェット記録方式としてはコンティニュア
スタイプとオンデマンドタイプの２つの方式に大別する
事ができる。この様なインクジェットプリンタに用いる
インクとしては、染料を水に溶解させたインクが主流を
占めている。

水性インクは、各種の水溶性染料を水または水及び水溶
性有機溶剤からなる溶媒中に溶解、必要により各種添加
剤が添加されたものが用いられている。

これらのインクジェット記録の長所としては、直接記録
である為、プロセスが簡単である、インパクト方式では
ない為に無騒音である、カラー化が容易である、高速記
録が可能である、普通紙が使用できる為に低ランニング
コストである、微小インク滴を吐出させる為に高解像の
記録が可能である等の優れた特徴を有しておりその将来
性が注目されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前記の従来技術では、方式の違いにより多少異
なるが、共通の技術的課題として、ノズル及びインク供
給経路でのインク目詰まりなどがあげられる。

本発明者等は上記問題点を解決するために、有機溶剤に
樹脂を溶解し、顔料を分散させたインクを提案したが、
顔料の分散が不安定であり、インクとしての信頼性に問
題があった。

また、この他の問題点として、樹脂を溶剤中に溶解させ
ているために、顔料を被転写物に完全に定着させるだけ
の樹脂が残らず、乾式電子写真トナーと同等の高度の耐
擦過性を得ることができなかった。

そこで、本発明はこの様な問題点を解決するものであり
、その目的とするところは、記録ヘッドから微小液滴イ
ンクを吐出させ、被転写紙上に該インクを付着させ印刷
を行なうインクジェット記録方式において、分散安定性
が良好であり、更に乾式電子写真トナーと同等の高度の
耐擦過性を有するインクジェットプリンタ用インクを提
供することにある。

〔課題を解決するための手８　］ 本発明のインクジェットプリンタ用インクは、少なくと
も、顔料と第一の樹脂と溶剤とから成り、必要に応じて
分散剤を添加させるインクジェットプリンタ用インクに
おいて、前記顔料の表面を第二の樹脂により被膜処理す
ることを特徴とする。

［作用］ 本発明のインクジェットプリンタ用インクは、顔料を樹
脂により被膜することで、顔料表面の溶剤に対する濡れ
性が向上し、溶剤中の顔料分散を安定させ、更に被膜樹
脂が全ての顔料粒子の被転写物への接着剤として働くた
め、乾式電子写真トナーと同等の高度の耐擦過性を可能
にするものである。

［実施例１ 以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。

本発明のインクジェットプリンタ用インクにおいて、内
包する色材としては無機顔料（カーボンブラック等）、
有機顔料（不溶性アゾ顔料、溶性アゾ顔料、フタロシア
ニン系顔料、イソインドリノン系高級顔料、キナクリド
ン系高級顔料、ペリノン・ペリレン系高級顔料等）、金
属酸化物（酸化鉄等）等がある。

これらの色材を被膜する壁膜材としては、分散媒となる
非極性の絶縁性有機溶媒に不溶、或は半溶解する樹脂が
好ましい。例を挙げるとスチレン樹脂、ポリスチレン樹
脂、ポリアミド樹脂、エステル樹脂、ポリエステル樹脂
、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ケトン樹脂、エポ
キシ樹脂、無水マレイン酸樹脂、ビニルエーテル重合体
、ポリカーボネート、ニトロセルロース、メラミンホル
マリン樹脂、ポリメチルメタクリレート等が挙げられる
。この他にも重合反応を起こすモノマーの組合せにより
壁膜材は自由に選択することができる。

また顔料被膜の方法、としては−船釣なマイクロカプセ
ルの作製方法が好ましく、例としてはコアセルベーショ
ン法、界面沈澱法、１ｎ−ｓｉｔｕ法、界面重合法、液
中硬化被覆法、相分離法、静電的合体法等、顔料を樹脂
被膜するのに適した方法を用いれば良い。

この後、溶液中に分散している、樹脂被膜した顔料をス
プレードライング法等により粉体状とす以上の方法によ
り得られた樹脂被膜された顔料の粒径は０．０１から５
μｍの範囲の物が望ましい。

本発明のインクジェットプリンタ用インクに用いた溶剤
としては脂肪族炭化水素系、具体的にはエクソン化学社
のアイソパー　フィリップス石油社のツルトロール、出
光石油化学社のＩＰソルベント、石油ナフサではシェル
石油社のナフサＮＯ６１〜Ｎ０９６、そのほかの炭化水
素系ではエクソン化学社のソールペッツ、シェル石油社
のシェルＳ、　　Ｂ、　　Ｒ，、シェルゾール、モーピ
ル石油社のベガゾール等があり、必要な特性としては引
火点が３０°Ｃ以上で毒性が少ないこと、臭気が少ない
ことである。これらは場合によって、二種以上を混合し
て用いることができる。

また、本発明のインクジェットプリンタ用インクに用い
る樹脂としては前記絶縁性有機溶剤に相溶するものであ
れば何でもよいが、具体的には、テルペン樹脂、テルペ
ンフェノール共重合体、工チルセルロース、ポリアク＋
）ルエステル、アマニ油変性アルキッド樹脂、塩化ポリ
プロピレン、クマロンインデン樹脂、ロジン系樹脂、ア
ルキルフェノール樹脂、石油系樹脂等がある。中でもテ
ルペンフェノール系樹脂やロジン系樹脂がより好ましい
。また、これらは場合によって、二種以上を混合して用
いることができる。

また、必要に応じて適宜添加される分散剤としては、前
記絶縁性有機溶剤に相溶、または安定的に微粒子分散で
きるものであればよく、その具体的な例としてはソルビ
タン脂肪酸エステル（ソルビタンモノオレエート、ソル
ビタンモノラウレート、ソルビタンセスキオレエート、
ソルビタントリオレエート等）、ポリオキシエチレンソ
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
ノオレエート等）、ポｉノエチレングリコール脂肪酸エ
ステル（ボ■）オキシエチレンモノステアレート、ポリ
エチレングリコールジイソステアレート等）、ポリオキ
シエチレンアルキルフェニルエーテル（ポリオキシエチ
レンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオク
チルフェニルエーテル等）などのノニオン活性剤が適し
ている。

これらは場合によって、二種以上を混合して用いること
ができる。

本発明のインクジェットプリンタ用インクの調製法とし
ては溶剤に樹脂を溶解し、必要に応じて分散剤を加え、
樹脂被膜処理した顔料を加え、撹拌機で撹拌し、均一分
散物とし、必要に応じて巨大粒子、ゴミ等を除くためフ
ィルター等を通して濾過する。

インク物性としては、動作時の温度を０°Ｃ〜５０°Ｃ
に設定した場合におけるインク粘度は、ヘッドの高速応
答下におけるインクの供給安定性及びインクの滴形成飛
翔安定性により３０ｍＰａ、ｓ以下が必要であり、更に
より高速応答性実現の為には２、０　ｍＰａ、ｓ　〜１
５．　　ＯｍＰａ、ｓが好ましい。

本発明の実施例及び比較例について具体的に説明する。

（実施例・１） １、着色材成分 壁膜材　メラミンホルマリン樹脂 芯物質　カーボンブラック （ＭＡ−１，００三菱化成社製） ２、分散奴成分 溶剤　　ケロシン （アイソパーＭ　エクソン化学社製） 樹脂　　特殊ロジンエステル （スーパーエステルＡ−７５ 荒用化学社製） 分散剤　ソルビタントリオレエート にッコール５ｏ−３０ 日光ケミカルズ） 以下に本発明に着色成分の作製方法（顔料の樹脂被膜方
法）を説明する。実施例１はメラミンホルマリン樹脂を
壁膜材とする１ｎ−ｓｉｔｕ法により着色成分を製造し
たが、本発明の実施例の着色材成分はこれに限定される
ものではなく、壁膜材の樹脂により自由に選択すること
ができる。

具体的に本発明に用いた製造方法を以下に述べ１：５％
エチレン−マレイン酸共重合体溶液を作製する。

水を２０００ｃｃのビーカーに９５０ｇ採り、この中に
撹拌しながらエチレン−マレイン酸樹脂溶液５０ｇを徐
々に添加し５０°Ｃに加熱しながら更に　撹拌する。

２：　５％エチレン−マレイン酸共重合体溶液をＩＬｏ
ｇ採り、２０％ＮａＯＨ溶液でｐＨを４゜５に調整する
。

３：　メラミンを６ｇ採り、３７％ホルマリン溶液２４
ｇを加え６０°Ｃて加熱溶解する。

４：２の５％エチレン−マレイン酸共重合体１１０ｇ中
にカーボンブラック７５ｇを乳化させる。

５：粒径が整ったら３で調整したメラミン−ホルマリン
溶液を３０ｇｍ加し、更に希望の粒径となるまで（目安
として４分）乳化させる。

６：５の溶液を撹拌しながら、その中に水２５ｇを添加
し６０°Ｃで３時間撹拌する。

７：３時間経ったら２０°Ｃ以下に冷却してカブセル化
完了。

上記の方法により作製した着色材成分の分散液をスプレ
ードライング法で粒径１０μｍ以下の着色材粒子を取り
出し、前記の樹脂（特殊ロジンエステル）及び分散剤を
ケロシンに溶解したビヒクル中に再分散し、遠心濾過法
により、１μｍ以下の着色材粒子だけを本発明のインク
ジェットプリンタ用インクに用いる。

以下、本発明の実施例２．３も同様な方法にて顔料の樹
脂被膜をおこなった。

（実施例・２） １、着色材成分 壁膜材　スチレン樹脂 （クリスタレックス３１００ 理化バーキュレス社製） 芯物質　Ｃ，Ｉ　　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌａｃｋ　　１
（Ｐｉｇａ＋ｅｎｔ　Ｂｌａｃｋ　０１０１　　出隅色
素社製）２、分散媒成分 実施例・１と同様 実施例２のインクにおける顔料の樹脂被膜は、一般に界
面沈澱法と呼ばれる方法で行い、インク作製は実施例１
と同様に行った。

（実施例・３） １、着色材成分 壁膜材　ポリエステル樹脂 （バイロン６００　　　　東洋紡社製）芯物質　酸化鉄 （ＥＰＴ−５００戸田工業社製） ２、分散媒成分 実施例・１と同様 実施例３のインクにおける顔料の樹脂被膜は、一般に相
分離法と呼ばれる方法で行い、インク作製は実施例１と
同様に行った。

（比較例、１） 顔料溶剤分散型インクジェットインク 着色材　カーボンブラック （ＭＡ−１００三菱化成社製） 溶剤　　ケロシン （アイソパーＭ　　エクソン化学社製）樹脂　　特殊ロ
ジンエステル （スーパーエステルＡ−７５ 荒用化学社製） 分散剤　ソルビタントリオレエート にッコール５ｏ−３０ 日光ケミカルズ社製） 比較例、１は前記樹脂及び分散剤を溶剤中に溶解させ、
樹脂による被膜処理をせずに顔料をそのまま樹脂溶液に
分散させた。

（比較例、２） 市販の乾式電子写真トナーによる複写サンプル（比較例
、３） 市販の水性インクジェット用インク 次に、本発明の実施例及び、比較例のインクの評価方法
について説明する。

印字品質（滲み）：公知のインクオンデマンド型インク
ジェット装置に本発明の実施例及び比較例のインクを充
填し、一般上質紙、ボンド紙、ＰＰＣ用紙に対してビッ
トイメージ印字、文字印字を行ない、印字品質（滲み）
について評価し、滲み無し　　　　　Ｏ 滲みほとんど無し　Ｏ 滲みやや有り　　　△ 滲み多い　　　　　× によって分類した。

更に、印字の乾燥速度と分散安定性、耐擦過性について
次のように評価をおこなった。

印字乾燥速度：べ夕の印字をＰＰＣ用紙に行いＰＰＣ用
紙にて擦り、紙に汚れのつかなくなる貯量を評価し、 ２０秒以内　　　　０ ２０〜３０秒以内　０ ３０秒〜４０秒　　△ ４０秒以上　　　　× によって分類した。

分散安定性：　グラインドゲージにて初期粒径１μｍ以
下であることを確認し、７０°Ｃの恒温恒温槽に２ケ月
間放置後の粒径変化を評価し、粒径変化無し　　　０ １〜３μｍ　　　　　０ ３〜５μｍ　　　　△ ５μｍ以上　　　　Ｘ によって分類した。

耐擦過性：印字品質と同様に、ＰＰＣ用紙に文字印字を
行ったサンプルのインクドツト面を２００ｇの荷重をか
けたクリップで１回擦り、元のドツト面積に対する汚れ
の広がりを評価し、１０％以下の汚れ　■ １０〜２０％の汚れ０ ２０〜５０％の汚れ△ ５０％以上の汚れ　× によって分類した。

以上の評価方法により、本発明の実施例及び比較例のイ
ンクを評価した。

第１７頁から第１９頁に本発明の実施例及び比較例の組
成比率を示す。

第１表の結果から、顔料を樹脂被膜した実施例１〜３は
顔料を被膜処理していない比較例１に比べ分散安定性が
向上し、耐擦過性は乾式電子写真トナーである比較例２
と同等な結果を示す。

また、印字品質、印字乾燥性においては、顔料の溶剤分
散型インクである実施例１〜３及び比較例１は比較例３
の水性インクに比べ滲みがなく、乾燥も早い。

乾式トナーである比較例２及び市販の水性インクである
比較例３は分散型インクに該当しない為ζ分散安定性の
評価は実施しなかった。また、比較例２は印字乾燥性の
評価は実施しなかった。

（実施例１） 顔料 カーボンブラック（三菱化成）（被覆）１０゜０％ 溶剤 アイソパーＬ（エクソン化学）７４．８％樹脂 特殊ロジンエステル（荒用化学）１５．　０％分散材 ソルビタントリオレエート（日光ケミカルス゛）０２％ （実施例２） 顔料 Ｃ，ＩＰｉｇｍｅｎｔＢｌａｃｋ（被覆）（出隅色素）
１０．０％ 溶剤 アイツバ　Ｌ（エクソン化学）７４．１３％樹脂 特殊ロジンエステル（荒用化学）１５．０％分散材 ソルビタントリオレエー ト （日光ケミカルス゛） ０゜ ２　％ （実施例３） 顔料 酸化鉄ＥＰＴ （戸田工業） （被覆） ０　％ 溶剤 アイツバ （エクソン化学） ８　％ 樹脂 特殊ロジンエステル（荒ｊ 化学） ０　％ 分散材 ソルビタノトリオレエ ト （日光ケミカルス゛） ０゜ ２　％ （比較例１） 顔料 カ ボンブラノク 菱化成） （被覆なし） ０゜ ０　％ 溶剤 アイソパーＬ（エクソン化学）７４．８％樹脂 特殊ロジンエステル（荒用化学）１５．Ｏ％分散材 ソルビタントリオレエート（日光ケミカルズ）０．２％ （比較例２） 乾式電子写真トナ 複写サンプル （比較例３） 市販水性インク 第１表 ［発明の効果］ 以上述べてきたように、樹脂により被膜処理した顔料を
分散させた本発明のインクジェットプリンタ用インクを
用いれば、従来より問題となっていた、分散安定性が向
上し、更に印字面の耐擦過性が向上し乾式電子写真トナ
ーと同等の高度なレベルを可能にする効果を有する。

以上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士　鈴木喜三部　他１名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも顔料と第一の樹脂と非極性の絶縁性有機溶媒
   とを含むインクジェット用インクにおいて、前記顔料の
   表面を第二の樹脂により被膜処理することを特徴とする
   インクジェットプリンタ用インク。