JPH0734017A - インクジェット記録用インク組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 環境温度や、印字パターンに影響されずに、
転写媒体上で得られたインク像を記録媒体上に転写する
こと。 【構成】 少なくとも水、顔料、糖類、樹脂エマルジョ
ンを含む転写型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、前記樹脂エマルジョンの最低造膜温度
が５０℃以上であり、添加量が全固形分の１５％以上で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、転写型インクジェット
プリンタ用のインク組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来インク滴を記録媒体上に吐出させて
記録像を書き込む形式のインクジェット記録用インクと
しては、特公昭６２−１４２６号公報、特開平４−１８
４６２号公報等に、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
開示されている。また、特開平３−１６００６８号公報
では、上記従来例の効果に加え普通紙対応性、ノズルの
耐目詰まり性、印字堅牢性、保存信頼性の向上を図っ
た、水と顔料と樹脂エマルジョンからなるインク組成に
おいて樹脂エマルジョンの最低造膜温度（ＭＦＴ、Mini
mum Film Formation Temperature）が４０℃以上のイン
ク組成例が開示されている。

【０００３】しかしながら、上述の従来の方法では、近
年普及率が向上している再生紙の一部で高印字品質を得
られなかった。

【０００４】上述の直接印字のインクジェット記録方法
に対し、インクジェットヘッドから吐出されたインクを
一旦転写媒体に保持してから記録媒体に転写する転写型
インクジェット記録方法及びそのインクが、特開昭６２
−９２８４９号公報、米国特許第４５３８１５６号明細
書に開示されている。この転写型インクジェット記録方
法では、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の確保を
可能にしたが、従来例に開示の水と染料と多価アルコー
ルから成るインク組成では、転写されたインク像に耐水
性がなく、インク像の耐水性確保が課題であった。

【０００５】そこで、特公昭６２−１４２６号公報、特
開平４−１８４６２号公報または特開平３−１６００６
８号公報に開示の樹脂エマルジョンを含有するインク組
成物を、特開昭６２−９２８４９号公報、米国特許第４
５３８１５６号明細書に開示の転写型インクジェット記
録装置に用いた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
インク組成物では、環境温度や印字パターンによらず転
写残りやインク像の変形の無い良好な転写が安定して得
られず、常に良好な転写を確保することが困難であると
いう問題が生じた。

【０００７】本発明はこの問題を解決するもので、その
目的は、環境温度や、印字パターンに影響されずに、転
写媒体上で得られたのインク像を、転写残りやインク像
の変形がなく、記録媒体上に安定して転写することが可
能な新たな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。

【０００８】

【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、少なくとも水と顔料と糖類と樹
脂エマルジョンを含む転写型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、前記樹脂エマルジョンの
最低造膜温度が５０℃以上であって、かつ樹脂エマルジ
ョンの樹脂分が全インク固形分に対し、重量比で１５％
以上であることを特徴とする。

【０００９】本発明の、少なくとも水、顔料、糖類、Ｍ
ＦＴが５０℃以上の樹脂エマルジョンを含むインク組成
物では、インク中に粘着成分である糖類を含有し、さら
に含有する樹脂エマルジョンのＭＦＴ以上の温度で溶媒
が除去されることにより、環境温度や印字パターンによ
らず一様な粘着性を有し、機械的強度も大きくなるの
で、転写媒体上のインク像を記録媒体に転写残りや像変
形がなく転写できる。

【００１０】樹脂エマルジョンのＭＦＴが５０℃未満で
あると、夏期の高温使用環境下では、良好な粘着性と強
度のある造膜状態が安定して得られず、転写不良が生じ
てしまう。さらに、インクそのものの保存信頼性が低下
したり、エマルジョン樹脂の記録ヘッド前面での造膜に
よるノズルの目詰まりが発生してしまう。

【００１１】また、ＭＦＴ以上の温度で良好な粘着性と
強度のある造膜状態を得るためには樹脂エマルジョンの
インク中の全固形分に対する重量比が１５％以上である
ことが必要であり、それ以下では粘着性不足、強度不足
が生じてしまう。

【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】顔料としては、分散剤等により均一分散が
可能であるものであれば使用できる。

【００１４】本発明の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、
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、１２（シ゛スアソ゛イエローAAA）、１３、１４、１７、
２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、
５５、８１、８３（シ゛スアソ゛イエローHR）、９５、９７、９
８、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１
０、１１７、１２０、１３８、１５３、Ｃ．Ｉ．ピグメ
ントオレンジ５、１３、１６、１７、３６、４３、５
１、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、４
８:２（ハ゜ーマネントレット゛2B(Ba)）、４８:２（ハ゜ーマネントレット゛2B
(Ca)）、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、６
４:１、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）、１２
３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７
２、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）、１５:４、１５:６（フタロシアニンフ゛ルーE）、
１６、１７:１、５６、６０、６３、Ｃ．Ｉ．ピグメン
トグリーン１、４、７、８、１０、１７、１８、３６、
等が使用できる。

【００１５】その添加量は、０．５〜３０重量％が好ま
しいが、さらには１．０〜１２重量％が好ましい。粒子
径は２５μｍ以下から用いることができるが、好ましく
は平均粒子径が１μｍ以下であり、さらに望ましくは平
均粒子径が０．５μm以下である粒子からなる顔料を用
いることが好ましい。

【００１６】またこれらの顔料を均一分散するために
は、必要により分散剤を顔料に対し０．５〜２００ｗｔ
％添加することができ、さらに好ましくは１〜５０ｗｔ
％、特に好ましくは１０〜３０ｗｔ％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。

【００１７】本発明のインクに用いられる顔料分散用の
分散剤の代表例としては、アクリル系樹脂等があげら
れ、かかるアクリル系樹脂の具体例としては、たとえば
スチレン−アクリル酸共重合体、アクリル酸−アクリル
酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸−
アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタ
クリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル
酸アルキルエステル共重合体、スチレン−α−メチルス
チレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルス
チレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重
合体およびこれらの塩などがあげられる。

【００１８】なお、分散剤を水中に溶解させるに際して
加える溶媒としては、たとえば２−アミノイソブタノー
ル、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノ
エタノールアミン、N-nーブチルジエタノールアミン、N,
Nージメチルエタノールアミン、N,Nージエチルエタノール
アミン、トリイソプロパノールアミン、モルホリン、ア
ンモニア水、さらにはプロピレングリコール、イソプロ
パノール等を助剤として用いてもよい。

【００１９】本発明のインクに用いる樹脂エマルジョン
としてはＭＦＴが５０℃以上であるものが用いられ、望
ましくは６０℃以上のものが用いられ、１種、または、
２種以上を混合して用いることができる。その添加量
は、インク中の全固形分に対し重量比で１５％以上であ
ることが必要である。

【００２０】樹脂エマルジョンの樹脂成分の例として、
ポリアクリル酸エステル、ポリメタアクリル酸エステ
ル、ポリエチルアクリル酸エステル、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
エステル共重合体、スチレンーメタアクリル酸エステル
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、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あるがこ
れに限定されるものではない。

【００２１】さらにこれらの樹脂は、常温環境下では乾
燥はするものの、造膜化せず粉体または脆い固形物を形
成することが望ましく、ＭＦＴ以上の温度で溶媒が除去
された際、強固な耐水性のある連続膜を形成することが
望ましい。

【００２２】本発明のインクに用いられる糖類としては
グルコース、ジオース、マルチトール、トリオース、テ
トロース、ペントオース、ヘキソース、ヘプトース、オ
クトース、ノノース、サッカロース（スクロース）、イ
ノシトール、キシロース、マルトトリオース、ガラクト
ース、αーシクロデキストリンといった単糖類、二糖
類、三糖類、四糖類、多糖類及びこれらの誘導体である
糖アルコール、デオキシ糖といった還元誘導体、アルド
ン酸、ウロン酸といった酸化誘導体、グリコエセンとい
った脱水誘導体、アミノ糖、チオ糖等の糖類が挙げられ
る。

【００２３】これらの糖類は本発明のインクに対して、
糖と樹脂エマルジョンの樹脂成分の含有比が１：４から
４：１の間で用いられるのが好ましく、糖の含有量が少
なすぎると粘着性が小さく転写不良を引き起こしてしま
い、多すぎると印字物の耐水性が低下する。

【００２４】また必要に応じ、転写媒体とインクとの濡
れ性を得るために界面活性剤を用いることができる。界
面活性剤としては、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
添加できる。

【００２５】添加量としては適度な濡れ性を確保する為
に０．５〜１０ｗｔ％、望ましくは１〜８ｗｔ％が必要
である。

【００２６】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、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）、デヒドロ酢酸ナト
リウム、１，２−ベゾチアゾリン−３−オン（プロキセ
ルＸＬII）、３，４−イソチアゾリン−３−オン等を含
むことができる。

【００２７】また本発明のインクに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ることができる。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、ジプロピ
レングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレン
グリコール、ポリプロピレングリコール等の高沸点低揮
発性の多価アルコール類が用いられ、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の
流れ、にじみが生じない範囲で添加することが出来る。

【００２８】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、
等の高揮発性のアルコール類も少量ならば添加すること
が出来る。

【００２９】また、ＭＦＴを調節するために、ＤＢＰ
（ジブチルフタレート）、ＤＥＰ（ジエチルフタレー
ト）、ＢＢＰ（ブチルフタリルブチルグリコレート）等
の可塑剤を樹脂に混合したり、前記の親水性高沸点低揮
発性溶媒の中のジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル等のカルビトール類を特に造膜助剤として必要により
添加できる。

【００３０】

【実施例】本発明は以下の実施例によってさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。

【００３１】本発明の実施例及び比較例のインク組成を
表１に示す。なお、表１において、ＥＭは樹脂エマルジ
ョンであり、樹脂エマルジョンの樹脂分の全インク固形
分に対する重量比は、界面活性剤、防腐剤等の添加物は
除いて算出した。また、顔料、樹脂、糖類の添加量はす
べて固形分としての値である。

【００３２】

【表１】

【００３３】実施例及び比較例のインクの製造は、以下
の手順で行った。

【００３４】着色剤と分散剤からなる水分散液をボール
ミルにて分散し、顔料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、そこへ樹脂エマルジョン、糖
類、界面活性剤、親水性高沸点低揮発性溶媒を添加し更
に３０分混合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うことは不純物の混入防止に効果的
である。

【００３５】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っ
た。

【００３６】図１は、本発明の実施例に用いた転写型イ
ンクジェットプリンタの構成を示す斜視図である。図２
は断面図である。転写媒体である転写ドラム１の周囲
に、回転方向上流側からインクジェット記録ヘッド２、
転写手段であるバックアップローラ３が順次配置されて
いる。また、転写ドラム１の内部には加熱手段が配置さ
れ、転写媒体の表面温度を制御している。本実施例で
は、表面温度はインク中の樹脂エマルジョンのＭＦＴ＋
２０℃とした。

【００３７】以下に上記の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った結果を示す。

【００３８】評価条件は以下の通りである。

【００３９】環境温度×湿度 ２０℃×５０％ＲＨ ４０℃×５０％ＲＨ 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、 評価基準は以下の通りである。

【００４０】○：転写残り、像変形がなく転写できる。 △：転写残り、像変形が一部に発生する。 ×：転写残り、または像変形が発生する。

【００４１】上記の評価条件及び判定基準に基づき、イ
ンク組成１〜３、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調査を行った結果を表２に
示す。

【００４２】

【表２】

【００４３】表２に示したごとく、本発明のインク組成
物を用いた場合、環境、印字パターンによらずインク像
を記録媒体に転写残りがなく転写できた。

【００４４】それに対し、インク比較例をもちいたもの
は、転写効率においては環境、印字パターンによって転
写効率に差が生じてしまい、良好な転写効率が得られな
かった。

【００４５】さらに、比較例２のインクは評価中に目詰
まりが発生してしまった。またインクそのものの粘度変
化が生じ、保存信頼性が低下してしまった。

【００４６】以上の結果は、本発明のインク組成物が顔
料、糖類を含有し、さらにＭＦＴが５０℃以上の樹脂エ
マルジョンをインク中の全固形分に対し重量比で１５％
以上含有することにより、樹脂エマルジョンのＭＦＴ以
上の温度で溶媒が除去されると環境温度や印字パターン
によらず一様な粘着性を有し、機械的強度の大きいイン
ク像が転写媒体上で形成できるので、転写媒体上のイン
ク像を記録媒体に転写残りや像変形がなく転写できると
いう新規な効果により得られたものである。

【００４７】

【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、顔料、糖類を含有し、さら
にＭＦＴが５０℃以上の樹脂エマルジョンを全固形分に
対し重量比で１５％以上含有することにより、インク中
に粘着成分である糖類を含有し、さらに含有する樹脂エ
マルジョンのＭＦＴ以上の温度で溶媒が蒸発することに
より、環境温度や印字パターンによらず、転写媒体上の
インク像を記録媒体に転写残りや像変形がなく転写でき
るという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のインク組成例の評価に用いた
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】本発明の実施例のインク組成例の評価に用いた
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。

【符号の説明】

１ ：転写ドラム（転写媒体） ２ ：記録ヘッド ３ ：バックアップローラー ５ ：インク像 ６ ：記録紙（記録媒体） ２１ ：インクタンク ５０ ：インク画像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 名正 兵庫県姫路市御国野町国分寺138−１ 御 国色素株式会社内 (72)発明者 川端 一誠 兵庫県姫路市御国野町国分寺138−１ 御 国色素株式会社内 (72)発明者 本丸 昌代 兵庫県姫路市御国野町国分寺138−１ 御 国色素株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも水と顔料と糖類と樹脂エマル
   ジョンを含む転写型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、前記樹脂エマルジョンの最低造膜
   温度が５０℃以上であって、かつ樹脂エマルジョンの樹
   脂分が全インク固形分に対し、重量比で１５％以上であ
   ることを特徴とするインクジェット記録用インク組成
   物。