JPH06220376A - インクジェット記録用インク組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 転写型インクジェットプリンタにおいて、転
写媒体上から記録媒体への剥離性を上げることにより、
低い転写圧力で、高品質な画像を記録媒体上に得るこ
と。 【構成】 少なくとも加熱手段を有すインクジェット記
録方法に用いるインク組成物であって、少なくとも水、
着色材、水に溶解及び／または分散してなる樹脂と界面
活性剤と水中油型エマルジョンを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、転写媒体上にインク像
を形成した後、記録媒体に転写し、記録媒体上にインク
像を得る転写型のインクジェットプリンタ用のインク組
成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインク滴を記録媒体上に吐出させ
てインク像を書き込む形式のインクジェット記録用のイ
ンクとして、水と着色剤と水溶性樹脂を含有する水性の
記録用インクの組成例が、特開平２−２７６８７４号公
報、特開平２−２５５８７５号公報等に記載されてお
り、それらはノズルからの吐出安定性、記録媒体上での
定着性、インクの保存安定性の向上を目的としている。

【０００３】また、特公昭６２−１４２６号公報、特開
平４−１８４６２号公報には、インク像の記録媒体上で
の定着性、インクのにじみ、流れの防止を目的とした、
水と顔料と水不溶性合成樹脂エマルジョンからなるイン
ク組成例が記載されている。

【０００４】特開昭６２−１６４７７３号公報には、安
定性、乾燥防止、再吐出性の安定を目的とし、沸点が１
７０℃以上の油状物質を分散相としたエマルジョンを含
有している。

【０００５】さらに、本出願人が、転写型プリンタ用の
インクの例として、特開昭６２−９２８４９号公報、米
国特許第４５３８１５６号公報に、水と染料と多価アル
コールから成るインク組成例が記載されている。この転
写型記録方法の従来例では、インク滴を一旦転写媒体上
に吐出し、ここでインク滴中の大半の水分を蒸発させ
て、濃縮したインクを紙等の記録媒体上に転写するよう
にしたものであり、記録媒体の違いに影響されることな
く高印字品質が得られるほか、インク像の乾燥性の向上
を可能にした。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
記録媒体上にインクを直接吐出させて記録像を書き込む
形式のインクジェット記録用のインク組成を、転写型イ
ンクジェットプリンタに用いた場合、インク像の濃縮状
態と転写圧力との関係は、インク像が濃縮しているほど
転写圧力は大きくなる傾向にあり、低圧力で転写するた
めには、インクの濃縮度を像流れがない良好な転写がで
きる範囲において、できるだけ低くする必要がある。し
かし、 インクの吐出から転写までの場所によってインクの濃
縮状態が異なる。 印字パターンにおいても、単位面積当りのインク量に
よって濃縮状態が異なる。この為、インクの最大の濃縮
状態にあわせて圧力を設定する必要があり、過大な圧力
が必要であった。

【０００７】また、転写助剤として水中油型エマルジョ
ンを含有しても、濃縮されたインクの内部凝集力をあげ
る成分が無い為、凝集破壊を起こしやすく、記録媒体に
インク像を転写するには高圧力が必要であった。

【０００８】本発明は、これらの問題を解決するもの
で、その目的とするところは、インクの濃縮状態に関わ
りなく転写媒体上のインクを確実に低圧力で記録媒体に
転写して品質の高い画像を実現する新規な転写型インク
ジェット記録用インク組成物を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録用インク組成物は、少なくとも加熱手段を有すイン
クジェット記録方法に用いるインク組成物であって、少
なくとも水、着色材、水に溶解及び／または分散してな
る樹脂、界面活性剤、水中油型エマルジョンを含むこと
を特徴とし、前記水中油型エマルジョンが液液エマルジ
ョンであることを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明のインクジェット記録用インク組成物
は、インク中に界面活性剤を含有することにより、転写
媒体上でインクの弾き、流れ等が無い高画質のインク像
を形成できる。さらに、加熱手段によりインク像を加熱
し、インクと転写媒体との間に油成分の剥離層を形成し
記録媒体に転写する為、低圧力の印加で高画質を実現で
きる。

【００１１】

【実施例】まず、本発明のインクジェット記録用インク
の構成の実施例を詳細に説明する。本発明のインクジェ
ット記録用インクは、少なくとも水、着色材、水に溶解
及び／または分散してなる樹脂と界面活性剤と水中油型
エマルジョンを含むことを特徴とする。

【００１２】従来からインク用溶媒としては、低粘度で
あること、安全性に優れること、取扱が容易であるこ
と、コストが安いこと、臭気が無いこと等の理由により
主に水が用いられる。インク材料としてはイオン交換、
蒸留等の精製工程を経た純水または超純水が望ましい。

【００１３】また、ノズルの耐目詰まり性、保湿性、分
散安定性の効果を付与するために親水性高沸点低揮発性
溶媒が加えられる。本発明に用いられる親水性高沸点低
揮発性溶媒としては、グリセリン、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、チオ
ジグリコール等のグリコール類、あるいはそれらのモノ
エーテル化物、ジエーテル化物、エステル化物、例えば
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、エチレングリコールモノブ
チルエーテル、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、ジエチ
レングリコールモノブチルエーテル等が用いられ、その
他にＮメチル２ピロリドン、１．３ージメチルイミダゾ
リジノン、モノエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエ
タノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、
ジエタノールアミン、Ｎ−ｎ−ブチルジエタノールアミ
ン、トリイソプロパノールアミン、トリエタノールアミ
ン等の含窒素有機溶剤等の水溶性有機溶剤を印字流れ、
にじみがでない範囲で添加することができる。その使用
量は、０．５〜１０重量％が好ましく、一種または二種
以上を混合して用いるが、これらに限定されるものでは
ない。

【００１４】また主溶媒である水に対して、乾燥性、定
着性の向上を目的として、エタノール、プロパノール、
イソプロパノール、ブタノール、等の高揮発性の一価の
アルコールさらにはヘキサノール、ヘプタノール、オク
タノール等の比較的低揮発性のアルコール類も少量なら
ば添加することができる。

【００１５】本発明の油成分による剥離層は、インクを
加熱することにより、インク組成中の水中油型エマルジ
ョンのミセル等の安定した組織が崩れ、油成分がインク
固形分と転写媒体の間ににじみでることによって形成さ
れる。剥離層は、転写媒体からインク像の剥離性を向上
し、転写性を向上させる。結果として、転写圧を低下さ
せることができる。

【００１６】本発明に用いることができる水中油型エマ
ルジョンは、樹脂を主成分とするインクの固形分と水中
油型エマルジョンの油成分が相溶しないことが好まし
く、溶解度パラメーター（以下ＳＰ値という）が近いも
の程相溶性が良いため、樹脂のＳＰ値との差が大きいも
のを選択すると、インクを濃縮乾燥させた時に、インク
の固形分と転写媒体の間に油成分をにじみださせること
ができる。添加量としては、十分な剥離性を確保する為
に０．０１〜８ｗｔ％必要である。

【００１７】水中油型エマルジョンは、液液エマルジョ
ンであることが望ましく、分散相が非水溶性の液体成分
であり、連続相が水である場合をいう。また、水中油型
エマルジョンを形成するには必要により、界面活性剤を
用いることができる。

【００１８】分散相の非水溶性成分としては、ジメチル
シリコーンオイル、メチルシリコーンオイル、メチルフ
ェニルシリコーンオイル、メチル水素シリコーンオイ
ル、、ポリエーテル変性シリコーンオイル、シリコーン
ポリエステル共重合体、アミノ変性シリコーンオイル、
フロロシリコーンオイル、ひまし油、オレイン酸、リノ
レン酸、共役リノール酸、大豆脂肪酸、ヌカ脂肪酸、ヤ
シ油脂肪酸、脂肪酸トリグリセライド、高級脂肪酸、大
豆油、ヤシ油、アマニ油、トール油、ナタネ油、綿実
油、オリーブ油、スクワラン、ラノリン、硬化油、塩化
パラフィン、デカリン、テトラリン、ケロシン、流動パ
ラフィン、アイソパー、石油等の炭化水素系有機溶媒、
トルエン、キシレン、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高級アルコールエーテ
ル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ソルビタン
モノラウレート、ラウリルアルコール、ミリスチルアル
コール、オクタノール、デカノール、カプロン酸プロピ
ル、カプロン酸ヘキシル、カプリル酸エチル、オレイン
酸メチル、等が挙げられるが、これらに限定されるもの
ではない。

【００１９】また、本発明で用いることができる界面活
性剤としては、剥離層を形成させる為の水中油型エマル
ジョンの分散安定化、さらに低表面張力のゴム材質等の
転写媒体上でのインクの弾き、流れを防止し、インク像
を固定させる為、インクの低表面張力化をする目的で以
下のものが挙げられる。

【００２０】水溶性のアニオン性、カチオン性、両性、
ノニオン性の界面活性剤を一種類または複数種を添加す
る。添加量としては十分な濡れ性を確保する為に０．０
１〜１０ｗｔ％、望ましくは０．１〜８ｗｔ％が必要で
ある。

【００２１】例えばアニオン界面活性剤としては、高級
脂肪酸塩、高級アルキルジカルボン酸塩、高級アルコー
ル硫酸エステル塩、高級アルキルスルホン酸塩、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
酸塩、ナフタレンスルホン酸の塩（Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｃ
ａ）ホルマリン重縮号物、高級脂肪酸とアミノ酸の縮合
物、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、アルキルス
ルホコハク酸塩、ナフテン酸塩等、アルキルエーテルカ
ルボン酸塩、アシル化ペプチド、α−オレフィンスルホ
ン酸塩、Ｎ−アシルメチルタウリン、アルキルエーテル
硫酸塩、第二級高級アルコールエトキシサルフェート、
ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、
モノグリサルフェート、アルキルエーテル燐酸エステル
塩、アルキル燐酸エステル塩等があるがこれらに限定さ
れるものではない。

【００２２】カチオン界面活性剤としては、脂肪族アミ
ン塩、第４アンモニウム塩、スルホニウム塩、ホスフォ
ニウム塩等があるがこれらに限定されるものではない。

【００２３】両性界面活性剤としてはカルボキシベタイ
ン型、アミノカルボン酸塩、レシチン等があるがこれら
に限定されるものではない。

【００２４】ノニオン界面活性剤としては、フッ素系、
シリコーン系、アクリル酸共重合物、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アルキルフェ
ニルエーテル、ポリオキシエチレン２級アルコールエー
テル、ポリオキシエチレンステロールエーテル、ポリオ
キシエチレンラノリン誘導体、アルキルフェノールホル
マリン縮合物の酸化エチレン誘導体、ポリオキシエチレ
ンポリオキシプロピレンブロックポリマー、ポリオキシ
エチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルポリオ
キシエチレン化合物の脂肪酸エステル型、ポリエチレン
オキサイド縮合型ポリエチレングリコール脂肪酸エステ
ル、脂肪酸モノグリセリド、ポリグリセリン脂肪酸エス
テル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコー
ル脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、脂肪酸アル
カノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポ
リオキシエチレンアルキルアミンアルキルアミンオキサ
イド等があるがこれらに限定されるものではない。

【００２５】上記分散相成分と界面活性剤の混合割合
は、重量比で１０：０．１〜５：１とするのがよい。前
記範囲内であると、インクを加熱した時に剥離層を容易
に形成することができる。結果的に、剥離層形成により
転写性が向上する為、インクの濃縮状態に関わりなく転
写媒体上のインクを確実に低圧力で記録媒体に転写する
ことができる。界面活性剤の使用量が前記範囲未満であ
ると、エマルジョンそのものの分散安定性が得られず、
前記範囲以上であるとインクに添加した場合、起泡性が
大きくなりインクの吐出不良の原因となってしまう。

【００２６】尚、前記水中油型エマルジョンは、例えば
低剪断力の攪拌機やパイプラインミキサーなどの一般的
な攪拌装置を用いた乳化重合法などの公知の方法により
製造できる。

【００２７】本発明に用いることのできる水に溶解及び
／または分散してなる樹脂は、濃縮により粘着性を有す
ものが好ましい。前記樹脂の濃縮による粘着性が、記録
媒体に転写する時に接着効果及び架橋効果を付与するこ
とができる。また、前記樹脂を含んだインクを濃縮する
と、内部凝集力があがる為、転写媒体上での凝集破壊が
なくなり、インクが途中で途切れたりすることによる転
写残りを防止することが容易となり、結果的にインクの
濃縮状態に関わりなく転写媒体上のインクを確実に低圧
力で記録媒体に転写することができる。

【００２８】水に分散してなる樹脂としては、熱軟化温
度、または熱溶融温度が５０℃から１５０℃であるもの
が用いられ、望ましくは６０℃〜１００℃のものが用い
られ、一種または二種以上を混合して用いることができ
る。その添加量は、着色材と樹脂の割合が重量比で、
０．１：１〜１：０．２とするのが良い。但し添加量を
増加させていくことで、インク粘度も増大していくので
インク全体に対し、３０重量％程度に添加量を抑えるの
が好ましい。

【００２９】水に分散してなる樹脂の例としては、ポリ
アクリル酸、ポリメタアクリル酸、ポリエチルアクリル
酸、スチレンーブタジエン共重合体、ブタジエン共重合
体、アクリロニトリルーブタジエン共重合体、クロロプ
レン共重合体、架橋アクリル樹脂、架橋スチレン樹脂、
フッ素樹脂、フッ化ビニリデン、ベンゾグアナミン樹
脂、フエノール樹脂、ポリオレフィン樹脂、セルロー
ス、スチレンーアクリル酸共重合体、スチレンーメタア
クリル酸共重合体、ポリスチレン、スチレンーアクリル
アミド共重合体、ｎーイソブチルアクリレート、アクリ
ロニトリル、酢酸ビニル、アクリルアミド、シリコーン
樹脂、ポリビニルアセタール、ポリアミド、ロジン系樹
脂、ポリエチレン、ポリカーボネート、塩化ビニリデン
樹脂、ポリビニルアルコール、セルロース系樹脂、エポ
キシ樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、酢酸ビニル−アクリル共重合体、塩化ビニル樹
脂、ポリウレタン、ロジンエステル、マイクロジェル、
マイクロエマルジョン、等が挙げられるがこれに限定さ
れるものではない。

【００３０】また、低分子量の水に分散してなる樹脂と
して以下のものが挙げられる。例えば、ポリエチレンワ
ックス、モンタンワックス、アルコールワックス、合成
酸化ワックス、αオレフィン−無水マレイン酸共重合
体、カルナバワックス等の動植物系ワックス、ラノリ
ン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワック
ス等が用いることができる。

【００３１】以上の樹脂は、色材と一体化された着色樹
脂微粒子が、インク中に分散された形、樹脂のみが微粒
子としてインク中に分散された形、水の中に安定化分散
された樹脂エマルジョン粒子の形等で添加されることが
好ましい。

【００３２】水に溶解してなる樹脂としては、ポリエチ
レンオキサイド等のポリアルキルオキサイド、ポリビニ
ルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチ
ラール、ポリアクリル酸、にかわ、ゼラチン、カゼイ
ン、アルブミン、アラビアゴム、アルギン酸、メチルセ
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、ポリビニルエーテル、デンプン、ポリ
エチレングリコール、ポリビニルメチルエーテル等があ
る。

【００３３】以上の水に溶解してなる樹脂は、水分が除
去され濃縮または乾燥された状態に於いては、それ自体
が粘着性を有し、濃縮されたインクの内部凝集力をあ
げ、さらにインク中の着色剤、熱可塑性樹脂等の添加成
分を結着できることが望ましい。

【００３４】着色材としては顔料、水溶性染料、分散染
料、非水溶性染料（樹脂と混練添加する場合）、が用い
られ、主溶媒である水との親和性がよいものまたは、分
散剤等の併用により均一分散が可能であるものであれば
使用できる。

【００３５】本インクに用いることができる顔料として
は、有機顔料、無機顔料等が挙げられ、例えば、白黒用
としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセ
チレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラ
ック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、または銅、
鉄（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１１）、酸化チタン等
の金属類、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラ
ック１）等の有機顔料が挙げられる。 更にカラー用と
しては、 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１（ファストイエローG）、３、１
２（シ゛スアソ゛イエローAAA）、１３、１４、１７、２４、３
４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、８
１、８３（シ゛スアソ゛イエローHR）、９５、９７、９８、１０
０、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１
７、１２０、１３８、１５３、 Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５、１３、１６、１７、３
６、４３、５１、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、５、１７、２２
（フ゛リリアントファーストスカーレット）、２３、３１、３８、４８:２
（ハ゜ーマネントレット゛2B(Ba)）、４８:２（ハ゜ーマネントレット゛2B(C
a)）、４８:３（ハ゜ーマネントレット゛2B(Sr)）、４８:４（ハ゜ーマネ
ントレット゛2B(Mn)）、４９:１、５２:２、５３:１、５７:１
（フ゛リリアントカーミン6B)、６０:１、６３:１、６３:２、 ６４:１、８１（ロータ゛ミン6Gレーキ）、８３、８８、１０１
（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カト゛ミ
ウムレット゛）、１１２、１１４、１２２（キナクリト゛ンマセ゛ンタ）、
１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１
７２、１７７、１７８、１７９、１８５、１９０、１９
３、２０９、２１９、 Ｃ．Ｉ．ピグメンバイオレット１（ロータ゛ミンレーキ）、３、
５:１、１６、１９（キナクリト゛ンレット゛）、２３、３８、 Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、１５（フタロシアニンフ゛ルー
R）、１５:１、１５:２、１５:３（フタロシアニンフ゛ルーG）、１
５:４、１５:６（フタロシアニンフ゛ルーE）、１６、１７:１２７
（紺青）、２８（コハ゛ルトフ゛ルー）、２９（群青）、５６、
６０、６３、 Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、４、７、８、１０、１
７、１８、３６、等、その他顔料表面を樹脂等で処理し
たグラフトカーボン等の加工顔料等が使用できる。その
添加量は、１〜３０重合％が好ましいが、さらには１．
５〜１２重合％が好ましい。粒経は２５μｍ以下から顔
料を用いるが、さらには１μｍ以下の粒子からなる顔料
を用いることが好ましい。

【００３６】またこれらの着色材均一分散するために
は、必要により分散剤を顔料に対し０．０１〜１ｗｔ％
が添加することができ、さらにボールミル等で分散処理
されることが望ましい。

【００３７】本インクに用いられる水溶性染料として
は、直接染料、酸性染料、塩基性染料、食用染料等が用
いられ、例えば、 Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック９、１７、１９、２２、３
２、５１、５６、６２、６９、７７、８０、９１、９
４、９７、１０８、１１２、１１３、１１４、１１７、
１１８、１２１、１２２、１２５、１３２、１４６、１
５４、１６６、１６８、１７３、１９９、 Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド２、４、９、２３、２６、３
１、３９、６２、６３、７２、７５、７６、７９、８
０、８１、８３、８４、８９、９２、９５、１１１、１
７３、１８４、２０７、２１１、２１２、２１４、２１
８、２２１、２２３、２２４、２２５、２２６、２２
７、２３２、２３３、２４０、２４１、２４２、２４
３、２４７、 Ｃ．Ｉ．ダイレクトバイオレット７、９、４７、４８、
５１、６６、９０、９３、９４、９５、９８、１００、
１０１、 Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８、９、１１、１２、２
７、２８、２９、３３、３５、３９、４１、４４、５
０、５３、５８、５９、６８、８６、８７、９３、９
５、９６、９８、１００、１０６、１０８、１０９、１
１０、１３０、１３２、１４２、１４４、１６１、１６
３、 Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、１０、１５、２２、２
５、５５、６７、６８、７１、７６、７７、７８、８
０、８４、８６、８７、９０、９８、１０６、１０８、
１０９、１５１、１５６、１５８、１５９、１６０、１
６８、１８９、１９２、１９３、１９４、１９９、２０
０、２０１、２０２、２０３、２０７、２１１、２１
３、２１４、２１８、２２５、２２９、２３６、２３
７、２４４、２４８、２４９、２５１、２５２、２６
４、２７０、２８０、２８８、２８９、２９１、 Ｃ．Ｉ．アシッドブラック７、２４、２９、４８、５
２：１、１７２、 Ｃ．Ｉ．アシッドレッド３５、４２、５２、５７、６
２、８０、８２、１１１、１１４、１１８、１１９、１
２７、１２８、１３１、１４３、１５１、１５４、１５
８、２４９、２５４、２５７、２６１、２６３、２６
６、２８９、２９９、３０１、３０５、３３６、３３
７、３６１、３９６、３９７、 Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット５、３４、４３、４７、
４８、９０、１０３、１２６、 Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１７、１９、２３、２５、３
９、４０、４２、４４、４９、５０、６１、６４、７
６、７９、１１０、１２７、１３５、１４３、１５１、
１５９、１６９、１７４、１９０、１９５、１９６、１
９７、１９９、２１８、２１９、２２２、２２７、 Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、２５、４０、４１、６２、
７２、７６、７８、８０、８２、９２、１０６、１１
２、１１３、１２０、１２７：１、１２９、１３８、１
４３、１７５、１８１、２０５、２０７、２２０、２２
１、２３０、２３２、２４７、２５８、２６０、２６
４、２７１、２７７、２７８、２７９、２８０、２８
８、２９０、３２６、 Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック４、５、８、１４、２
１、２３、２６、３１、３２、３４、 Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド３、１３、１７、１９、２
１、２２、２３、２４、２９、３５、３７、４０、４
１、４３、４５、４９、５５、 Ｃ．Ｉ．リアクティブバイオレット１、３、４、５、
６、７、８、９、１６、１７、２２、２３、２４、２
６、２７、３３、３４、 Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー２、３、１３、１４、１
５、１７、１８、２３、２４、２５、２６、２７、２
９、３５、３７、４１、４２、 Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー２、３、５、８、１０、１
３、１４、１５、１７、１８、１９、２１、２５、２
６、２７、２８、２９、３８、 Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック８、 Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１２、１３、１４、１５、１
８、２２、２３、２４、２５、２７、２９、３５、３
６、３８、３９、４５、４６、 Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１、２、３、７、１
０、１５、１６、２０、２１、２５、２７、２８、３
５、３７、３９、４０、４８、 Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー１、２、４、１１、１３、
１４、１５、１９、２１、２３、２４、２５、２８、２
９、３２、３６、３９、４０、 Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー１、３、５、７、９、２２、
２６、４１、４５、４６、４７、５４、５７、６０、６
２、６５、６６、６９、７１、 Ｃ．Ｉ．フードブラック、等が用いられるがこれらに限
定されるものではない。

【００３８】本インク中に分散されて用いられるか、ま
たは樹脂中に混合または溶解されて用いられる分散染
料、非水溶性染料としては、 Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック３、５、２２、 Ｃ．Ｉ．ソルベントエロー１９、４４、９８、１０４、
１０５、１１２、１１３、１１４ Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８、２４、７１、１０９、１
５２、１５５、１７６、１７７、１７９ Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー２、１１、２５、７８、９
４、９５、 Ｃ．Ｉ．ソルベントグリーン２６、 Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ５、４０、４５、７２、６
３、６８、７８ Ｃ．Ｉ．ソルベントバイオレット１３、３１、３２、３
３、、 Ｃ．Ｉ．デイスパースエロー３、５、５６、６０、６
４、１６０ Ｃ．Ｉ．デイスパースレッド４、５、６０、７２、７
３、９１、 Ｃ．Ｉ．デイスパースブルー３、７、５６、６０、７
９、１９８ Ｃ．Ｉ．デイスパースオレンジ１３、３０、等が用いら
れるがこれらに限定されるものではない。

【００３９】これら染料の添加量は、染料の種類、溶媒
成分の種類、インクに対し要求されている特性等に依存
して決定されるが、一般にはインク全重量に対し０．２
〜１０重量％、好ましくは０．５〜５重量％の範囲が良
い。

【００４０】その他必要に応じて、リン酸二水素カリウ
ム、リン酸水素二ナトリウム等のｐＨ調整剤、防カビ、
防腐、防錆等の目的で安息香酸、ジクロロフェン、ヘキ
サクロロフェン、ソルビン酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸
エステル、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）等を含
むことができる。さらに、ノズル乾燥防止の目的で
は、、尿素、チオ尿素、エチレン尿素、等を添加するこ
とができる。

【００４１】インクの製造は、以下の手順で行なったが
これに限定されるものではない。着色材と分散剤からな
る水分散液をボールミルにて分散し、着色材粒子が単分
散状態になったことを顕微鏡観察により確認し、そこへ
水に溶解及び／または分散してなる樹脂、界面活性剤、
水中油型エマルジョン、親水性高沸点低揮発性溶媒を添
加し、更に３０分攪拌し完全に均一混合させる。その
後、防腐剤等の添加物を加え完全溶解を確認した後、そ
の分散液を孔径１０μｍのメンブランフィルターにて濾
過して、ゴミ及び粗大粒子を除去し、記録用インクを得
た。最後にもう一度、濾過操作を行なうことは、不純物
の混入防止効果的である。

【００４２】上述の製造方法により調整した上記材料に
よる本発明のインク組成物の組成を表１に示す。

【００４３】

【表１】

【００４４】実施例１〜３の水中油型エマルジョンは、
市販品をそのまま使用し、実施例４は、分散相にスクワ
ランと界面活性剤にジオクチルスルホコハク酸ナトリウ
ムを混合割合重量比（分散相：界面活性剤＝１０：０．
１）で、前記混合物１００重量比に対して、水１５０重
量比でホモミキサーで高速攪拌し、実施例５は、分散相
にアデカットＥＭＣＯ３６０と界面活性剤にポリオキシ
エチレンアルキルエーテルを実施例４同様にホモミキサ
ーで高速攪拌したものを使用した。

【００４５】以上のインク実施例の物性値は、いずれも
下記の範囲に調整されている。

【００４６】インク粘度としては、ヘッドからの安定吐
出、ヘッドへの安定インク供給を確保する為に、５０ｍ
Ｐａ・秒以下であることが望ましく、さらに望ましく
は、２５ｍＰａ・秒以下が良い。

【００４７】また、転写媒体上でインクの弾き、流れを
防ぎ、高品質のインク像を形成する為には、インクと転
写媒体の接触角は６０度以下が好ましい。また、インク
の表面張力は、転写媒体との濡れ性を確保する為に、４
５ｄｙｎｅ／ｃｍ以下にすることが好ましく、さらには
３５ｄｙｎｅ／ｃｍ以下が望ましい。

【００４８】本発明のインク比較例組成物の組成を表１
に示す。また各インク比較例組成物の製造方法を以下に
示す。

【００４９】インク比較例１ 実施例１の組成から水に溶解及び／または分散してなる
樹脂を除いたインク組成を実施例１と同様な方法で調整
しインクとした。

【００５０】インク比較例２ 実施例１の組成から水中油型エマルジョンを除いたイン
ク組成を実施例１と同様な方法で調整しインクとした。

【００５１】次に、上記の各インクを用い、以下に説明
する転写型インクジェット記録装置にて印字試験を行な
った。

【００５２】図１は、本発明に用いる転写型インクジェ
ット記録装置の特徴的な構成を示す斜視図である。図２
は、断面図である。

【００５３】この転写型インクジェットプリンタは、加
熱手段７を外部に有して、図示しない駆動手段により矢
印Ａ方向に回転する転写媒体１の周囲に、回転方向上流
側からインクジェット式の記録ヘッド２と、加熱手段７
であるハロゲンランプ７３と反射鏡７４と、転写手段で
ある圧力ローラー３と、また必要に応じてクリーナー４
とが順次配置されている。

【００５４】記録ヘッド２は、圧電素子を用いる形式の
インクジェット記録ヘッドであり、複数個のノズルを転
写媒体１に対向させて配置している。記録ヘッド２に
は、図示しないインクタンクが接続され、必要に応じて
インクが供給される。

【００５５】転写媒体１は、金属素管１１の周囲にシリ
コーンゴムからなる弾性層１２を積層したものである。
弾性層１２は、ゴム材が適しており、その中でも、イン
ク像を剥離し易い良離型性材料でかつ耐熱性、耐久性を
有する材質が望ましく、シリコーンゴム、フッ素樹脂、
フルオロシリコーンゴム等、またはそれらの変性品が好
ましい。また、その他の材料としてクロロプレンゴム、
ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、ス
チレンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレ
ン／プロピレン／ブタジエンポリマー、ニトリルブタジ
エンゴム等も用いることができる。

【００５６】さらには、前記各種ゴム材の表層（インク
像担持面）に各種良離型性のコーティング剤を塗工して
弾性層１２を形成してもよい。コーティング剤として
は、シリコーン系コーティング、フッ素系コーティング
が好ましい。

【００５７】圧力ローラー３は、アルミニウムの金属ロ
ーラであり、圧力印加機構３０により、転写媒体１と対
向する転写領域でインク像５を記録媒体６を介して押圧
し、記録媒体６に転移、定着後、圧力解除機構３１で押
圧を解除する構成になっている。

【００５８】クリーナー４はフェルトにより構成され、
図示しない当接機構により転写媒体１に所定の圧力で当
接されている。

【００５９】加熱手段７は、棒状のハロゲンランプ７３
と、リフレクター７４とによって構成され、転写媒体回
転方向に対して、記録ヘッド２の下流で、かつ、圧力ロ
ーラー３の上流に配置されている。

【００６０】次に動作について説明する。最初にインク
像書き込み工程を説明する。図３は、インク像書き込み
の様子を示す図である。インク像書き込み工程において
は、圧力ローラー３は、転写媒体１表面に押圧状態に制
御される。本実施例に用いた記録ヘッド２は、転写媒体
１の回転軸と平行なキャリッジ軸２０に沿って矢印Ｂの
方向に走査される形式である。記録ヘッド２のノズルか
ら記録信号に応じて選択的にインク滴を印字領域Ｌ上に
吐出し、所望のインク像５を帯状に形成する。

【００６１】次に転写媒体１上に記録ヘッド２により形
成されたインク像５は、加熱手段７により加熱される。
加熱手段７は図示しない温度検出器により所定温度の範
囲に収まるよう制御される。転写媒体１上のインク像５
は加熱されて、固形分濃度が高くなり、転写媒体１とイ
ンク固形分の間に剥離層を形成する。これは、インク組
成中に水中油型エマルジョンが含まれることによる。剥
離層の形成動作については、後で詳細に述べる。

【００６２】上記のインク像書き込み工程によって形成
されるインク像は、転写媒体１の場所により、加熱手段
によって加熱されるまでの時間や、印字パターンによっ
て、インクの濃縮状態に差が生じる。すなわち、記録ヘ
ッド２によってインク滴が吐出される最初の位置と最後
の位置とでは、キャリッジに沿って記録ヘッド２が移動
する時間差が生ずる。また、印字パターン、言い替えれ
ば、単位面積当りのインク量が大面積画像（以下ベタと
記す）を形成する場合と、１ドットを形成する場合で
は、インクドットの重なりの有無によって、当然濃縮状
態に差が生ずる。しかし、本発明のインクを用い、イン
ク像書き込み工程後に加熱することにより、剥離層が形
成される為、経過時間や印字パターンによらずほぼ一様
な剥離性を持つことができ、従って低圧力で転写するこ
とができる。ここで低圧力とは、装置の小型化、転写媒
体１や圧力ローラー３等の構成部品の低コスト化、さら
には転写媒体表面の弾性層の耐久性の向上の為に１ｋｇ
重／ｃｍ以下が好ましく、さらに望ましくは０．６ｋｇ
重／ｃｍ以下が望ましい。

【００６３】次に像形成から転写定着に至るまでのイン
ク像５の挙動について、詳細に説明する。図４、図５、
図６、図７は、インク像５の挙動を示す模式図である。

【００６４】記録ヘッド２からの吐出時は、インクは、
その構成成分中、水の占める割合が高く、また着色材、
樹脂も良好な溶解または分散状態にあり、低粘度状態に
保たれている。このため良好な吐出特性（吐出の最大周
波数、吐出速度、吐出インク滴のインク量及びこれらの
安定性等）が得られる。すなわち、インクは、記録ヘッ
ド２の特性に合わせて、最適粘度に調整されている。

【００６５】インク滴として飛翔したインクは、転写媒
体１上で、図４で示されるように、インク像５を形成す
る。この時、インク中に適宜添加された界面活性剤の効
果により、インク像５が、所望のドット径を得るよう
に、転写媒体１上で、適度に濡れる。

【００６６】転写媒体１の弾性層１１の表面は、加熱手
段７によって加熱されため、インク中の水５１の蒸発が
促進される（図５）。これに伴い、それまで分散または
溶解状態にあった各成分は凝集し、インク像５のほとん
どもしくは全てが、着色材と樹脂からなる固形分粒子５
２の凝集体により形成されることとなる。これと同時
に、加熱手段７によりインク像５が加熱されると、固形
分粒子５２の凝集体と弾性層１１との間に剥離層５３が
形成される。この剥離層５３は、インク中の水分５１の
蒸発に伴い、水中油型エマルジョンの分散系が崩れるこ
とにより発生するものと思われる。上記の水中油型エマ
ルジョンの分散系を崩す為には、機械的な力を加えるよ
りも、加熱する方がより効率的である。インク中の油成
分は、水よりも沸点が高く、加熱によって蒸発し難い性
質を有している。この為、上記加熱工程では、インク像
を濃縮させると同時に、水中油型エマルジョンの油成分
の剥離層を形成させることができる。この剥離層５３
は、インク像５と弾性層１１の間に介在することによ
り、低圧力転写効果をもつ。

【００６７】転写媒体１の回転とともに、インク像５
は、圧力ローラー３と対向する転写領域に運ばれる。こ
こで、記録媒体６を介して、インク像５を担時している
転写媒体１は、圧力ローラー３により押圧される。この
状態を図６に示す。ここで、転写媒体１の外層は、弾性
層１１であるため、前記の押圧状態で、弾性層１１と記
録媒体６とは、転写媒体１の回転軸方向に、ほぼ一様な
圧力分布を示して、良好な接触状態が得られている。こ
の時、インク像５は、濃縮された状態で粘着性を有す
為、記録媒体６と接触することにより、記録媒体６とイ
ンク像５の間で接着力が発生する。（この接着力を図中
Ｆ１で示す。）インク像は、適度な濃縮状態になること
により、適度な粘着力を有するものが選択されている。
インク像の凝集力を図中Ｆ２で示す。さらに加熱によっ
て形成された剥離層５３は、インク像５と弾性層１１と
の間に介在することにより、インクの固形分を分離し易
くする為、転写圧力を低減することができる。このため
インク像５と弾性層１１の表面との間の接着力は、非常
に低いものである（この接着力を図中Ｆ３で示す）。

【００６８】従って、転写時は、インク像５と記録媒体
６との間の接着力（Ｆ１）、インク像５の凝集力（Ｆ
２）、インク像５と弾性層１１の表面との接着力（Ｆ
３）の３者の力のうち、インク像５と弾性層１１の表面
との接着力（Ｆ３）が最も低い状態となる。このため、
インク像５は、弾性層１１の表面から、図７で示される
ように、界面剥離し、記録媒体６上に転写残りなく１０
０％転移する。

【００６９】以上の説明は、１ドットのインク像５だけ
でなく、複数のドットが隣接してつながり合った集合体
としてのインク像についても当てはまることである。す
なわち隣接しあうドット領域においても互いに凝集力
は、作用しているため、前記集合体としてのインク像５
は、その集合体が一つのかたまりとして界面剥離し、記
録媒体６に転移する。このため記録媒体６上で、あらゆ
る出力パターン、印字から経過した時間にかかわらず高
品質な画像を得ることができる。

【００７０】一般に転写を利用した画像形成装置は、凹
凸の大きな記録紙（例えばボンド紙）に対して、転写媒
体上の画像を忠実に転写することが、困難となってい
る。これは、転写媒体上の画像を記録紙の凹部に接触さ
せることが困難であることが、大きな要因である。しか
しながら、本発明によれば、上述したように、適度な接
着力と凝集力とを有すインク像５は、界面剥離するた
め、インク像５の一部の領域に記録媒体６との非接触領
域が存在していても、他の領域が記録媒体６と接触し、
すなわち記録媒体６との接着力が得られる領域が存在す
れば、画像欠損がなく良好な転写が行われる。

【００７１】また、従来、インク像５は、転写媒体の界
面エネルギーが大きい転写媒体上には濡れ易く忠実に画
像を形成できるが、転写時には高圧力が必要であった。
或は転写時に凝集破壊を起こしていたが、剥離層５３を
形成することで剥離性の悪い転写媒体についても良好な
転写特性が得られる為、従来よりも転写媒体の選択範囲
をひろげることが可能となるという効果を有する。図８
では、記録ヘッド２が、印字領域Ｌの全域にわたってノ
ズルを有し、走査を行わないライン状の記録ヘッドであ
り、転写媒体１の１回転で１ページ分のインク像の書き
込みを行なう。転写媒体１上で形成されたインク像は、
加熱手段により加熱されるが、前述した書き込み工程を
行う場合、通常、印字パターンによってインクの濃縮状
態が異なり、転写時において剥離性に差が生じるが、本
実施例のインクを用いることにより、印字パターンによ
らず、良好な剥離性を得ることができる。

【００７２】図９は、複数のノズルを転写媒体１の軸方
向に沿って有した記録ヘッド２を転写媒体１の回転軸方
向（図中Ｃの方向）に移動させながら、転写ドラム１を
所定回数、一定速度で回転させて帯状にインク像を形成
させる方法である。このインク像書き込み方法におい
て、インク像は転写媒体１の吐出される場所により、加
熱手段によって加熱されるまでの時間と、印字パターン
によるインクの濃縮状態とに差が生じるが、前述したよ
うにインク中に含まれる水中油型エマルジョンの油成分
が剥離層を形成する為、良好な剥離性を得ることができ
る。

【００７３】以下に前述した転写型インクジェット記録
装置を用いて、本発明のインク組成物と比較例のインク
組成物の印字試験を行なった結果を示す。

【００７４】評価項目は、インク像を転写する時の転写
圧力と転写効率の関係を評価した。

【００７５】各評価条件と判定基準は、以下の通りであ
る。

【００７６】転写圧力と転写効率の関係 １．印字から転写までの時間 印字スタート部：１０秒 印字終了部 ： ２秒 ２．転写圧力 ０．６ｋｇ重／ｃｍ １．０ｋｇ重／ｃｍ １．５ｋｇ重／ｃｍ ３．印字パターン ベタ １ドット連続ライン １ドットおきの点線 ４．転写効率 ○：転写効率が１００％で転写残り、像変形がない △：転写効率が９５〜１００％で部分的に転写残り、像
変形が発生する ×：転写効率が９５％未満で明かな濃度変化、白抜け、
像変形が発生する 上記の評価方法に基づき、各インク実施例１〜５、イン
ク比較例１〜２を用いて、転写型インクジェット記録装
置にて評価した結果を表２に示す。

【００７７】

【表２】

【００７８】上表に示したごとく、本発明のインク組成
物を用いた場合、転写媒体上で弾き、流れ等が無い高画
質のインク像が形成でき、さらに低転写圧力にて印字か
ら転写までの時間、印字パターンに関係なく転写効率１
００％を実現できた。また、水中油型エマルジョンを添
加したものの中では、シリコンオイルを乳化重合したも
のが最も剥離性に優れ、転写残りのない鮮鋭な画像が得
られた。

【００７９】それに対して、インク比較例１の樹脂成分
が添加されていないインクは、濃縮されたインクの内部
凝集力をあげることができない為、凝集破壊を起こし転
写しにくい。また、インク比較例２の水中油型エマルジ
ョンを添加していないインクは、剥離層が形成できず、
転写媒体とインク像との接着力が、インク像と記録媒体
との接着力よりも大きい為、剥離性が悪く転写残りが発
生するあるいは、転写圧力が大きくないと転写できな
い。

【００８０】以上の結果から、本発明のインク組成物
が、インク中に、水に溶解及び／または分散してなる樹
脂を含有することにより、濃縮されたインクの内部凝集
力をあげることができ、凝集破壊等を起こすことなく転
写が可能となるという効果と、水中油型エマルジョンを
含有することにより、剥離層を形成し転写媒体からイン
ク像の剥離性を向上するという効果の相乗効果の結果、
インクの濃縮状態に関わりなく転写媒体上のインクを確
実に低圧力で転写することができる。さらに、剥離性の
悪い転写媒体においても、低圧力印加で転写残りインク
像が発生させずに、シャープなエッジを有する鮮明な画
像のインク像を得ることが可能であるという新規な特性
により得られたものである。

【００８１】また、本発明のインクジェット記録用イン
ク組成物は、転写媒体上で複数のインクを重ね合わすこ
とが可能である為、２色プリンター、多色カラープリン
ター、フルカラープリンターへの応用も可能である。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように本発明のインクジェ
ット記録用インク組成物は、加熱手段により、インク中
に添加されている水に溶解及び／または分散してなる樹
脂が濃縮されたインクの内部凝集力をあげることがで
き、凝集破壊等を起こすことなく転写が可能となるとい
う効果と、水中油型エマルジョンを含有することによ
り、剥離層を形成し転写媒体からインク像の剥離性を向
上するという効果の相乗効果の結果、インク吐出から転
写までの時間や印字パターンによって生ずる濃縮状態の
差に関わりなく、低圧力印加で、高画質の印字を記録媒
体上に得られるインクジェット記録液を提供できるとい
う効果を有す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の評価に用いられる転写型インクジェッ
ト記録装置の構成を示す斜視図である。

【図２】本発明の評価に用いられる転写型インクジェッ
ト記録装置の構成を示す断面図である。

【図３】本発明の評価に用いられるインク像書き込み工
程を示す斜視図である。

【図４】本発明のインクジェットプリンタにおけるイン
ク像の挙動を示す模式図である。

【図５】本発明のインクジェットプリンタにおけるイン
ク像の挙動を示す模式図である。

【図６】本発明のインクジェットプリンタにおけるイン
ク像の挙動を示す模式図である。

【図７】本発明のインクジェットプリンタにおけるイン
ク像の挙動を示す模式図である。

【図８】本発明の評価に用いられる別のインク像書き込
み工程を示す斜視図である。

【図９】本発明の評価に用いられる更に別のインク像書
き込み工程を示す斜視図である。

【符号の説明】

１・・・・・転写媒体 ２・・・・・記録ヘッド ３・・・・・圧力ローラー ５・・・・・インク像 ６・・・・・記録媒体 ７・・・・・加熱手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも加熱手段を有すインクジェッ
   ト記録方法に用いるインク組成物であって、少なくとも
   水、着色材、水に溶解及び／または分散してなる樹脂、
   界面活性剤、水中油型エマルジョンを含むことを特徴と
   するインクジェット記録用インク組成物。
2. 【請求項２】 前記水中油型エマルジョンが液液エマル
   ジョンである請求項１記載のインクジェット記録用イン
   ク組成物。