JPS5953566A - 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】 本発明は水性のジェットインク組成物に関する。

更に詳しくは、・シェ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
た水性ジェットインク組成物に関する。

ところで、公知のインクジェッ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、ノ々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
各種組合せによシ、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シ適切なインクの物
性（粘度、表面張力等）や電気的特性等は相異する。そ
こで、いずれのインクジェット方式においても、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
安定して噴射され々ければならない。

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ぎ、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ととも、重要なポイントの一つで
ある。轟然のことながら、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
の一部に固型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ととばかりでなく、
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ととも必要である。

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ェット方式の
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
文字が消失したシ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わ、ノズル詰
シをおこしたり、その他連続噴射性等のジェットインク
として必、要な諸条件、及び記録物にしだ時要求される
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５６−１８１５１）
Ｌ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。これら光退色系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潤した
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」ニさせ祷ることを見出し
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、マたインクジェッ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、すなわち水性ジェットイ
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。

したがって本発明の目的は、記録物の耐光性を尚一層内
上させるとともに、インクジェッ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、しか
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
成分とする水性ジェッ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ェットイン
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
目詰シ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−ベンゾフェノン−５−スルホン酸（又
はそのＮａ　　塩：ｌ下記構造式（Ｉ）〕、または〕２
，２′−ジヒドロキシー４、４’−ジメトキシ−ベンゾ
フェノン−５−スルホン酸（又はそのＮａ　　塩）〔下
記構造式（ｌｌ）、：１の使用が好寸しい。

５ｏ６Ｈ（’またはＮａ） ＯＨ（）　　　　ＯＨ 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３．１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％以上の存在力５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、紫外線吸収剤の量は１０重量係以下、さらに好まし
くは５重量係以下が好ましい。

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
ジェッ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った。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（Ｉ）
及び（ｎ）の化合物が最適である。

前記（１）、（■）に示された紫外線吸収剤は、いずれ
も波長６８０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
を有してイル。

インクジェッ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。

したがって本発明に卦いては特に（■）、（■）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
よシ紫外線による退色を少くし、耐光性を一層改良した
水性ジェッ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Ａ４、第７６９頁〕とＩ〜では、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、硫酸鋼、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
量係世襲せしめる。水溶性消光物質の使用量が少々過ぎ
る場合は、轟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、本発明の効果は耐光性の弱い
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，ｌ　、　Ｄｉ　ｒ
ｅｃｔＢｌｕｅ　２３６　ｒ　　Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ
　Ｂｌｕｅ　２０ろ、Ｃ，ｌ。

Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌｕｅ　２０２　、　Ｃ，１，Ｄｉｒ
ｅｃｔ　Ｂｌｕｅ　１５　。

Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｂｌｕｅ　７　、　Ｃ，１，Ａｃ１
ｄ　Ｂｌｕｅ　９　、　Ｃ，ｌ。

Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌｕｅ　１９９　、　Ｃ，１，Ａｃ１
ｄ　Ｙｅｌｌｏｗ　１　、　Ｃ，ｌ。

Ｄｉｒｅｃｔ　Ｒｅｄ　２２７　、　Ｃ，１，Ｄｉｒｅ
ｃｔ　２２５　ｒ　Ｃ０Ｉ−Ａｃｉｄ　Ｒｅｄ　８７　
、　Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｒｅｄ　９２　、　Ｃ，１，Ａ
ｃ１ｄＲｅｄ　５２　、　Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｒｅｄ　
９４　、　Ｃ，ｌ、　Ａｃ１ｄ　Ｒｅｄ２８９　、　Ｃ
，１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌａｃｋ　５１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エバ
、ジエチレングリコール、トリエチレンダリコール、ポ
リエチレングリコ−ルナ３００１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寸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って合成された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０．１〜１５重量係重量
側剤５〜４０重量係、世襲水溶性紫外線吸収剤０，１〜
１０重量係、世襲水溶性消光物質０．１〜５重量係世襲
シ水。

なお上述の如き本発明の水性ジェットインク組成物は、
インクジェッ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、不揮発公約５０重世襲以
下の範囲にあることが好ましい０ 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。例えば硫酸銅は
ｐＨ４以下程度もしくはアンモニア溶液でｐＨＩＤ、’
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、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
ザイド、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、例えばアルキルぎリジウム
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、ヒドロキシグロビルセルロース、
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−ベンズインチアゾリン−６−
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
とともできる。

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うな、所謂選択範囲の拡大が可
能である。

以上によシその工業的効果は、はかシ知れないものがあ
る。

以下、実施例によυ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’
ｅ０．５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１．２μのミリポア（株）製メンブランフィルタ
−で加圧瀝過し、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、ついでオンディ
マント方式インクジェットフ０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
よシ、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（株）
製〕により記録物を所定時間照射（照射エネルギー４６
４ジユール／Ｃｒｎ２・ｈｒ）シた後、反射濃度計（マ
クベス社製ＲＤ９１　ｓ）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シ水性ジェットインク
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。

前記第１表の結果よシ明らかな如く、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。

５４４−

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （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
   を含むジェットインク組成物。
2. （２）　　前記水溶性紫外線吸収剤は下記構造式（Ｉ）
   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）項記載のジェットイン
   ク組成物。 ５Ｏ３Ｈ（またはＮａ）
3. （３）　　前記水溶性紫外線吸収剤はジェットインク組
   成物中０．１〜１０重量係重量金含有いる特許請求の範
   囲第（１）項記載のジェットインク組成物。
4. （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
   酸鋼、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（
   １）項記載のジェットインク組成物。
5. （５）　　前記水溶性消光物質はジェットインク組成物
   中０．１〜５重量％含有されている特許請求の範囲第（
   １）項記載のジェットインク組成物。