JP2715534B2

JP2715534B2 - インクジェット記録用水性インク

Info

Publication number: JP2715534B2
Application number: JP7730789A
Authority: JP
Inventors: 勲田林; 定広井上; 山田　　豊; 信二雨谷
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1989-03-29
Filing date: 1989-03-29
Publication date: 1998-02-18
Anticipated expiration: 2013-02-18
Also published as: JPH02255774A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、噴射安定性に優れ、様々な普通紙に優れた
品質の印刷が可能なインクジェット記録用水性インクに
関する。

〔従来の技術〕

インクジェット記録方式としては、静電誘引力を利用
してインクを吐出させる、いわゆる電界制御方式；ピエ
ゾ素子の振動圧力を利用してインクを吐出させる、いわ
ゆるドロップ・オン・デマンド方式；高熱によって気泡
を形成、成長させることによって生じる圧力を利用して
インクを吐出させる、いわゆるバブルジェット方式；ノ
ズルの後ろからポンプで圧力を加え、同時にピエゾ素子
で高周波の振動を加えてインクを粒子化し、その後イン
ク液滴に帯電電極で電荷を与え、さらに制御電極で帯電
したインク滴液をコントロールするコンティニュアス方
式等の各種インクジェット記録方式が提案されている。
これらのインクジェット記録方式には主溶剤として水を
用いる水性インクと、主溶剤として有機溶剤を用いる油
性インクが一般に用いられている。水性インクを用いた
印刷画像は全般に耐水性に劣っているが、水を含有して
いるため安全性に優れ、かつ優れた品質の印刷画像を提
供することができることから、水性インクはインクジェ
ット記録用インクの主流となっている。

一方、水性インクは油性インクと異なり表面張力が高
いために、記録紙によっては浸透力が小さく、紙送りロ
ーラーによるローラーマークの発生、紙の繊維方向への
インクの染み出しによるフェザリング発生の影響による
ベタ画像のざらつき感・文字品質の低下、カラー印刷の
場合は隣り合う異なった色の間でインクの流れ込みによ
って生じるブリーディングの発生等の問題点を有してい
た。また、浸透力を増すためにインクの表面張力を下げ
ることも効果があるが、用いる表面張力調整剤によって
は必ずしも良好な浸透効果が得られず、インクが泡立ち
やすく噴射安定性に欠けているという問題点を有してい
た。更に表面張力の低下に伴うサテライト発生という問
題点があった。

そのために浸透剤に特徴を有する水性インクについ
て、種々の提案がなされている。例えば、特開昭56−32
566号公報には、インクにジエチレングリコールモノブ
チルエーテルを添加する方法が提案されているが、必ず
しも十分な浸透力が得られず、浸透力を増すために多量
に用いた場合には不快な臭気が発生するという問題点を
有していた。一方、特開昭55−29546号公報、特開昭56
−95961号公報及び特開昭59−20366号公報には、インク
に非イオン性界面活性剤や、アニオン性界面活性剤であ
るジアルキルスルホコハク酸を添加する方法が提案され
ているが、浸透効果が得られる程度に界面活性剤を添加
すると、記録紙上での印刷ドットのにじみが大きくなり
画像が不鮮明になる、インクの泡立ちが大きくなりイン
クの安定した吐出が得られにくい、或いはインク中の色
材の経時溶解安定性が低下するなどの問題点を有してい
た。又、特開昭56−57862号公報には、インクに強アル
カリ性物質を加え、記録紙表面の繊維材料やサイズ剤等
を溶解し、インクの乾燥定着速度を速めることが提案さ
れているが、紙の種類によっては必ずしも乾燥定着速度
の増加や印刷品位の向上において十分な効果が得られな
いという問題点を有していた。特開昭62−14188号公報
には、インクに無置換あるいは置換フェノールのエチレ
ンオキサイド付加物を添加する方法が提案されている
が、インクの普通紙に対する浸透力が必ずしも十分でな
かった。更に、特開昭59−22972号公報には、インクに
特定の構造を有する脂肪族アルコールのエチレンオキサ
イド付加物とポリオキシエチレンのアルキルエーテル等
の多価アルコール誘導体を添加する方法が提案されてい
るが、インクの経時溶解安定性や普通紙に対する浸透力
が不十分であった。特願昭62−268103号公報には、メタ
ノールのプロピレンオキサイド付加物と付加モル数１〜
３のエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド付
加物のアルキルエーテルまたはアルキル置換フェニルエ
ーテルからなる浸透剤が提案され、ある程度の浸透力が
得られていて、噴射安定性にも優れているが、記録紙に
よってはその浸透力は未だ不十分であった。

〔本発明が解決しようとする課題〕

本発明が解決しようとする課題は、上述のインク組成
物等では必ずしも得られなかった、様々な記録紙に対し
ての十分な浸透効果とインクの溶解安定性、噴射安定性
に優れたインクジェット記録用水性インク組成物を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記課題を解決するために、水、非高分子
水溶性染料、乾燥防止剤及び浸透剤を含有するインクジ
ェット記録用水性インクであって、浸透剤として（１）一般式（式中、Ｒは水素原子、メチル基、メトキシ基、塩素原
子または臭素原子を表わし、ｎは１≦ｎ≦2.3を表わ
す。）で表される化合物及び（２）ブチルアルコールのエチレンオキサイド付加物
で、エチレンオキサイドの付加モル数が１〜５の範囲に
ある化合物を含有することを特徴とするインクジェット記録用水性
インクを提供する。

本発明は、上記水性インクに浸透剤として更に（３）
ブチルアルコールののプロピレンオキサイド付加物で、
プロピレンオキサイドの付加モル数が１〜５の範囲にあ
る化合物（以下、（３）の化合物という。）を含有する
インクジェット記録用水性インクを提供する。これらの
化合物のインク中での含有量は、（１）の化合物では1.
0〜3.0重量％、（２）の化合物では3.0〜10.0重量％、
（３）の化合物では0.0〜2.0重量％の範囲が好ましい。

これらの浸透剤は単独でもある程度の浸透性を示す
が、上記の含有範囲の組み合わせによって一層の浸透性
を示し、且つ安定したインクの噴射が可能となる。この
時、インクの表面張力が30〜40ダインになるように浸透
剤の組み合わせを調整することにより、前述の多くの問
題点を解決して市販の多くの記録紙に印刷が可能とな
る。

水は染料の溶解安定性、重金属イオンによるノズル目
詰まりを防止するために、イオン交換水以上の純度が必
要である。水のインク中の含有量は、１〜95重量％の範
囲が好ましい。

水溶性染料としては、水溶性のものであればどれでも
使用可能であり、酸性染料、塩基性染料、直接染料、反
応性染料、分散染料、食品用色素等必要に応じて選択可
能である。

酸性染料としては、例えば、C.I.アシッドブラック1,
2,7,16,17,24,26,28,31,41,48,52,58,60,63,94,107,10
9,112,118,119,121,122,131,155,156,C.I.アシッドイエ
ロー1,3,4,7,11,12,13,14,17,18,19,23,25,29,34,36,3
8,40,41,42,44,49,53,55,59,61,71,72,76,78,79,99,11
1,114,116,122,135,142,161,172;C.I.アシッドオレンジ
7,8,10,19,20,24,28,33,41,45,51,56,64;C.I.アシッド
レッド1,4,6,8,13,14,15,18,19,21,26,27,30,32,34,35,
37,40,42,44,51,52,54,57,80,82,83,85,87,88,89,92,9
4,97,106,108,110,111,114,115,119,129,131,133,134,1
35,143,143:1,144,152,154,155,172,176,180,184,186,1
87,249,254,256,289,317,318;C.I.アシッドバイオレッ
ト7,11,15,34,35,41,43,49,51,75;C.I.アイシッドブル
ー1,7,9,15,22,23,25,27,29,40,41,43,45,49,51,53,55,
56,59,62,78,80,81,83,90,92,93,102,104,111,113,117,
120,124,126,138,145,167,171,175,183,229,234,236,24
9;C.I.アシットグリーン3,9,12,16,19,20,25,27,41,44;
C.I.アシッドブラウン4,14等が挙げられる。

塩基性染料としては、例えば、C.I.ベイシックブラッ
ク2,8;C.I.ベイシックイエロー1,2,11,12,14,21,32,36;
C.I.ベイシックオレンジ2,15,21,22;C.I.ベイシックレ
ッド1,2,9,12,13,37;C.I.ベイシックバイオレット1,3,
7,10,14;C.I.ベイシックブルー1,3,5,7,9,24,25,28,29;
C.I.ベイシックグリーン1,4;C.I.ベイシックブラウン1,
12等が挙げられる。

直接染料としては、例えば、C.I.ダイレクトブラック
2,4,9,11,14,17,19,22,27,32,36,38,41,48,49,51,56,6
2,71,74,75,77,78,80,105,106,107,108,112,113,117,13
2,146,154,168,171,194;C.I.ダイレクトイエロー1,2,4,
8,11,12,24,26,27,28,33,34,39,41,42,44,48,50,51,58,
72,85,86,87,88,98,100,110,127,135,141,142,144;C.I.
ダイレクトオレンジ6,8,10,26,29,41,49,51,102;C.I.ダ
イレクトレッド1,2,4,8,9,11,13,15,17,20,23,24,28,3
1,33,37,39,44,46,47,48,51,59,62,63,73,75,77,80,81,
83,84,85,87,89,90,94,95,99,101,108,110,145,189,19
7,220,224,225,226,227,230,250,254,256,257;C.I.ダイ
レクトバイオレット1,7,9,12,35,48,51,90,94;C.I.ダイ
レクトブルー1,2,6,8,15,22,25,34,69,70,71,72,75,76,
78,80,81,82,83,86,90,98,106,108,110,120,123,158,16
3,165,192,193,194,195,196,199,200,201,202,203,207,
218,236,237,239,246,258,287;C.I.ダイレクトグリーン
1,6,8,28,33,37,63,64;C.I.ダイレクトブラウン1A,2,6,
25,27,44,58,95,100,101,106,112,173,194,195,209,21
0,211等が挙げられる。

反応性染料としては、例えば、C.I.リアクテブブラッ
ク1,3,5,6,8,12,14;C.I.リアクテブイエロー1,2,3,13,1
4,15,17;C.I.リアクテブオレンジ2,5,7,16,20,24;C.I.
リアクテブレッド6,7,11,12,15,17,21,23,24,35,36,42,
63,66,84;C.I.リアクテブバイオレット2,4,5,8,9;C.I.
リアクテブブルー2,5,7,12,13,14,15,17,18,19,20,21,2
5,27,28,37,38,40,41;C.I.リアクテブグリーン5,7;C.I.
リアクテブブラウン1,7,16等が挙げられる。

食品用色素としては、例えば、C.I.フードブラック1,
2;C.I.フードイエロー3,4,5;C.I.プードレッド2,3,7,9,
14,52,87,92,97,102,104,105,106;C.I.フードバイオレ
ット2;C.I.フードブルー1,2;C.I.フードグリーン2,3等
が挙げられる。

その他の水溶性染料としては、例えば、日本化薬社製
の「カヤセット・ブラック009A」、「ダイレクト・ディ
ープ・ブラックXA」、「ダイレクト・スペシャル・ブラ
ックAXN」；バイエル社製の「スペシャル・ブラックSP
リキッド」、「バイスクリプト・ブラックSPリキッ
ド」、「レバセル・ターコイス・ブルーKS−6GLL」、
「ピラニン」；住友化学社製の「JI.BK−２」、「JI.BK
−３」；オリエント化学社製の「JPK−81L」、「JPK−1
27L」、「JPK−139」;C.I.フローレセント・ブライトニ
ング・エージェント14,22,24,32,84,85,86,87,90,134,1
66,167,169,175,176,177等が挙げられる。

水溶性染料のインク中での含有量は、0.1〜20重量％
の範囲が好ましい。

乾燥防止剤は水分蒸発にともなうインクの固化を防い
だり、固化した場合でも水やインクに対する再溶解性を
確保するために使用され、具体的には、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、
ポリエチレングリコール、グリセリンの如きグリコール
類；エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレ
ングリコールモノメチルエーテルの如きグリコールエー
テル類;N−メチル−２−ピロリドンの如きピロリドン
類；トリエタノールアミンの如きアルカノールアミン等
が挙げられるが、他の一般的な水溶性の有機溶剤を用い
てもよい。乾燥防止剤のインク中の含有量は、0.1〜95
重量％の範囲が好ましい。

その他の添加剤として、アルカリ金属の水酸化物やア
ルカノールアミンのようなpH調節剤、防菌・防黴剤、金
属封鎖剤、水溶性高分子等をインク中に含有してもよ
い。

斯くして得られる本発明のインクジェット記録用水性
インクの表面張力は30〜40ダインの範囲が好ましい。

〔実施例〕

以下、本実施例により説明する。実施例中の「％」は
「重量％」を表わす。また、EOはエチレンオキサイド、
POはプロピレンオキサイドを各々表わす。

実施例１フェノールEO1モル付加体 1.0％ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル 6.0％ CIダイレクトブラック19 3.0％水 73.7％グリセリン 15.0％トリエタノールアミン 1.0％ EDTA・4Na 0.1％防菌・防黴剤（オマジンNa） 0.2％上記の各成分を混合し、室温で十分に溶解させた後、
0.45ミクロンのメンブランフィルターで濾過を行ないイ
ンクジェット記録用水性インクとした。この時のインク
の表面張力は37ダインであった。得られたインクを用い
てドロップ・オン・デマンド方式ジェットプリンターで
連続噴射を行なったところ、200時間後でも安定したイ
ンクの噴射が得られた。

次に、市販の複写用紙に印刷したところ、瞬時に透過
してローラーマークの発生もなく、また、フェザリング
もなく、ドット真円度の高い優れた印刷品質を示した。

実施例２ｐ−クロルフェノールEO1.5モル付加体 2.0％ジプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル 1.0％ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル 5.0％ CIダイレクトレッド254 2.5％水 39.2％ジエチレングリコール 50.0％ EDTA・4Na 0.1％防菌・防黴剤（デヒドロ酢酸Na） 0.2％上記の各成分を混合し、室温で十分に溶解させた後、
0.45ミクロンのメンブランフィルターで濾過を行ないイ
ンクジェット記録用水性インクとした。この時のインク
の表面張力は33ダインであった。得られたインクを用い
てコンティニュアス方式ジェットプリンターで連続噴射
を行なったところ、200時間後でも安定したインクの噴
射が得られた。

次に、市販の複写用紙に印刷したところ、瞬時に浸透
してローラーマークの発生もなく、また、フェザリング
もなく、ドット真円度の高い優れた印刷品質を示した。

実施例３フェノールEO2.3モル付加体 1.0％ｎ−ブタノールPO1.8モル付加体 0.7％トリエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル 4.5％ CIダイレクトイエロー142 0.5％水 23.1％Ｎ−メチル−２−ピロリドン 20.0％ジエチレングリコール 50.0％ EDTA・4Na 0.1％防菌・防黴剤（ジオキシン） 0.1％上記の各成分を混合し、室温で十分に溶解させた後、
0.45ミクロンのメンブランフィルターで濾過を行ないイ
ンクジェット記録用水性インクとした。この時のインク
の表面張力は35ダインであった。得られたインクを用い
てバブルジェット方式プリンターで連続噴射を行なった
ところ、100時間後でも安定したインクの噴射が得られ
た。

実施例４実施例１で得たインクと実施例２で得たインクを用い
て、ドロップ・オン・デマンド方式ジェットプリンター
で市販の複写用紙に印刷したところ、２つのインクの境
界部分は明確に区分されており、ブリーディングは生じ
ず優れた印刷品質を示した。

比較例１ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル 7.0％ CIダイレクトブラック19 3.0％水 73.7％グリセリン 15.0％トリエタノールアミン 1.0％ EDTA・4Na 0.1％防菌・防黴剤（オマジンNa） 0.2％上記の各成分を混合し、室温で十分に溶解させた後、
0.45ミクロンのメンブランフィルターで濾過を行ないイ
ンクジェット記録用水性インクとした。この時のインク
の表面張力は37ダインであった。得られたインクを用い
てドロップ・オン・デマンド方式ジェットプリンターで
連続噴射を行なったところ、200時間後でも安定したイ
ンクの噴射が得られた。

しかしながら、市販の複写用紙に印刷したところ、若
干のローラーマークの発生があり、また、フェザリング
のため印刷品質は必ずしも高くなかった。

比較例２ｐ−クロルフェノールEO1.5モル付加体 5.0％ CIダイレクトレッド254 2.5％水 42.2％ジエチレングリコール 50.0％ EDTA・4Na 0.1％防菌・防黴剤（デヒドロ酢酸Na） 0.2％上記の各成分を混合し、室温で十分に溶解させた後、
0.45ミクロンのメンブランフィルターで濾過を行ないイ
ンクジェット記録用水性インクとした。この時のインク
の表面張力は44ダインであった。得られたインクを用い
てコンティニュアス方式ジェットプリンターで連続噴射
を行なったところ、200時間後でも安定したインクの噴
射が得られた。

しかしながら、市販の複写用紙に印刷したところ、浸
透力が弱くローラーマークが発生し、また、フェザリン
グの多い劣った印刷品質を示した。

比較例３比較例１で得たインクと比較例２で得たインクを用い
て、ドロップ・オン・デマンド方式ジェットプリンター
で市販の複写用紙に印刷したところ、２つのインクの境
界部分はブリーディングのために不明確であり、劣った
印刷品質を示した。

〔発明の効果〕

本発明によるインクジェット記録用水性インク組成物
によれば、各種インクジェットプリンターにおいて、よ
り安定なインクの吐出が長時間にわたって可能となる。

本発明によるインクジェット記録用水性インク組成物
を用いて各種インクジェットプリンターで印刷を行なう
と、普通紙への浸透力が高く、優れた品質の印刷画像が
得られるという利点がある。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】水、非高分子水溶性染料、乾燥防止剤及び
浸透剤を含有するインクジェット記録用水性インクであ
って、浸透剤として（１）一般式（式中、Ｒは水素原子、メチル基、メトキシ基、塩素原
子または臭素原子を表わし、ｎは１≦ｎ≦2.3を表わ
す。）で表される化合物及び（２）ブチルアルコールのエチレンオキサイド付加物
で、エチレンオキサイドの付加モル数が１〜５の範囲に
ある化合物を含有することを特徴とするインクジェット記録用水性
インク。
【請求項２】一般式（１）の化合物として、Ｒが水素原
子で、かつｎ＝１の化合物を用いる請求項１記載のイン
クジェット記録用水性インク。
【請求項３】浸透剤として更に、ブチルアルコールのプ
ロピレンオキサイド付加物で、プロピレンオキサイドの
付加モル数が１〜５の範囲にある化合物を含有する請求
項１または２記載のインクジェット記録用水性インク。