JPH0873785A - インクジェット記録用インクの製造方法 - Google Patents

インクジェット記録用インクの製造方法

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JPH0873785A
JPH0873785A JP20889994A JP20889994A JPH0873785A JP H0873785 A JPH0873785 A JP H0873785A JP 20889994 A JP20889994 A JP 20889994A JP 20889994 A JP20889994 A JP 20889994A JP H0873785 A JPH0873785 A JP H0873785A
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JP
Japan
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ink
pigment
jet recording
water
acrylic acid
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JP20889994A
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English (en)
Inventor
Yukari Sano
ゆかり 佐野
Junko Shimizu
純子 清水
Kazuaki Watanabe
和昭 渡辺
Kiyohiko Takemoto
清彦 竹本
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 物性変化がなく、吐出安定性が高く、高印字
品質の記録が得られるインクジェット記録用インクの製
造方法を提供する。 【構成】 顔料と水に不溶な樹脂エマルジョンと糖類を
含み、顔料が65から80℃の温度で好ましくは65か
ら70℃の温度で30分から3時間加熱処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タに供する水性記録用インクの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、インクジェットプリンタで用いら
れるインクは、基本的に染料と水性媒体から構成された
ものが商品化されているが、染料の性質上、印字物の耐
光性や耐水性が劣るという問題点があった。そこで、こ
の問題を解決する為に、染料に代えて顔料を用いたイン
クの提案がなされている。
【0003】しかし、顔料を用いたインクの場合、分散
剤の顔料への吸着によって顔料粒子同士の相互作用が変
わるため、長期保存によってインクの物性が変化してし
まう。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】インクの物性、特に粘
度が変化する場合、インクジェットヘッドの駆動電圧や
インク量が変化してしまい、ヘッドとのマッチングが悪
くなり適正な印字が不可能となってしまう。
【0005】そこで、本発明は上記課題を解決するため
のものであり、インクを加熱することによってあらかじ
め、確実に分散剤を顔料に吸着させ、粘度変化をなくす
ことによって吐出安定性が高く、高印字品質が得られる
インクを提供できる。
【0006】ところで、目的は異なるが特開平3−64
376号公報では、顔料微粒子を分散した記録液におい
て、50℃以上、好ましくは50から65℃で100時
間以上、好ましくは100から500時間加熱処理する
ことによって、長期保存によって発生する凝集物を予め
取り除く方法が提案されている。
【0007】しかし、顔料の分散インクに長時間温度を
かけるということは凝集物を加速するだけでなくインク
の劣化を促進してしまう。
【0008】従って、短時間に高温で処理することによ
ってインクの劣化を防ぐことが可能となり、目的のイン
クが得られる。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、顔料と水に不
溶な樹脂エマルジョンと糖類を含み、顔料が65から8
0℃の温度で好ましくは65から70℃の温度で30分
から3時間加熱処理を行うことを特徴とする。
【0010】加熱温度が65℃より低いと加熱しても粘
度は変わらないため効果が得られず、80℃を超えると
インクが劣化してしまう。また、加熱時間が30分より
短いと効果が得られず、3時間より長いとインクの劣化
が起こり易くなってしまう。
【0011】本発明における顔料としては、主溶媒であ
る水との親和性が良いものであれば使用でき、例えば、
カーボンブラック類、アゾ顔料やフタロシアニン顔料、
キナクリドン顔料等の有機顔料やアニリンブラック等を
挙げることができる。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が使用できる。
【0012】これらの顔料は本発明のインクに対して1
〜20重量%が好ましいが、さらには、2〜10重量%
が好ましい。粒径は、10μm以下の顔料を用いるが、
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。
【0013】本発明で顔料を分散させるには高分子分散
剤を用いることができ、アミンまたはその他の塩基を溶
解させた水溶液に可溶な水溶性樹脂が好ましい。例えば
アクリル系樹脂が挙げられ、具体的にはスチレン−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及びこれら
の塩、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩、ビニル
ナフタレン−アクリル酸共重合物の塩、スチレン−マレ
イン酸共重合物の塩、マレイン酸−無水マレイン酸共重
合物の塩、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合物の
塩、などが挙げられる。さらに、ゼラチン、アルブミ
ン、カゼイン等のたんぱく質、アラビアゴム等の天然ゴ
ム類、サボニン等のグルコシド類、リグニンスルホン酸
塩、セラック等の天然高分子、β−ナフタレンスルホン
酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩、リン酸塩等の陰イ
オン性高分子、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロ
リドン等の非イオン性高分子、さらには、アクリロニト
リル、酢酸ビニル、アクリルアミド、塩化ビニル、塩化
ビニリデン、エチレン、ヒドロキシエチルアクリレー
ト、グリシジルメタクリレート等のモノマーが共重合さ
れていても良い。これらは、単独あるいは複数の組合せ
で添加しても良い。
【0014】前記水溶性樹脂の重量平均分子量は、30
00〜50000が好ましく、より好ましくは5000
〜30000、さらには7000〜15000であるこ
とが好ましい。その使用量は顔料に対して2〜50重量
%が好ましい。
【0015】顔料の分散方法は、ロールミル、サンドミ
ル、ジェットミル、超音波ホモジナイザー等の分散機が
使用できる。
【0016】本発明に用いることができる水に不溶な樹
脂エマルジョンは、連続相が水で分散相が以下に示す成
分であるエマルジョンであれば使用できる。分散相成分
としては例えば、アクリル系エマルジョン、酢酸ビニル
系エマルジョン、塩化ビニル系、アクリル−スチレン系
共重合エマルジョン等単独重合または共重合樹脂エマル
ジョン、メタクリレート、アクリレート等の有機超微粒
子、コロイダルシリカ等の無機超微粒子、さらに樹脂そ
のものに乳化性を持つソープフリー型エマルジョン等が
使用される。中でも特に、エマルジョン被膜の形成状態
から内部3次元架橋したマイクロエマルジョンやその中
間体等が好ましい。
【0017】また、前記アクリル系樹脂またはスチレン
ーアクリル系樹脂のエマルジョンは、例えば樹脂を構成
する(メタ)アクリル酸エステルまたはスチレンと(メ
タ)アクリル酸エステルの混合物、必要により(メタ)
アクリル酸、界面活性剤及び水を混合することによって
得られる。(メタ)アクリル酸エステルまたはスチレン
と(メタ)アクリル酸エステルの混合物、必要により
(メタ)アクリル酸と、界面活性剤との混合割合は、通
常で10:0.1〜5:1とするのがよい。界面活性剤
の使用量が前記範囲に満たない場合には、エマルジョン
がえられがたくなり、また前記範囲をこえる場合には、
インクの耐水性が低下したり、浸透性が悪化する傾向が
ある。界面活性剤の種類は特に限定するものではない
が、具体的には、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアル
キルエーテルサルフェートのアンモニウム塩などのアニ
オン系界面活性剤、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エステル、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
ンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアル
キルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、これ
らのアセチル化などのノニオン系界面活性剤などが挙げ
られ、これらは単独または2種類以上を混合して用いら
れる。
【0018】また、前記分散相成分と水との割合は、分
散相成分100重量%に対して水60〜400重量%、
好ましくは100〜200重量%に調整することが好ま
しい。水の割合が前記範囲をこえると、得られるエマル
ジョンの固形分濃度が小さくなって実用性が低下する傾
向があり、また前記範囲よりも少ない場合には、樹脂粒
子が大きくなるなど、所望のエマルジョンが得にくい傾
向にある。
【0019】エマルジョンの粒子径は、150nm以下
であれば容易に使用できる。
【0020】本発明のインクに用いることができる糖類
としてはペントース、ヘキソース、ヘプトース等の単糖
類、二糖類、三糖類、四糖類等の多糖類及び/又はこれ
らの誘導体である糖アルコール、デオキシ糖、酸化誘導
体等の糖類等が挙げられる。具体的には、スクロース、
フルクトース、キシロース、アラビノース、ガラクトー
ス、アルドン酸、マルチトール、ソルビット、マルトト
リイトール等が挙げられる。これらの添加量は、インク
中に0.1〜30重量%、好ましくは1〜20重量%で
あり、0.1重量%未満では糖類を添加する効果が得ら
れず、30重量%を超えると、印字濃度の低下が著しく
なるため好ましくない。
【0021】さらに、本発明のインクに、エタノール、
1−プロパノール、2−プロパノール等の一価アルコー
ル、グリセリン、ジエチレングリコール、ポリエチレン
グリコール、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル等の多価アルコール類、2−ピロリドン、N−メチル
−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリ
ジノン等の含窒素有機溶剤の溶剤が使用できる。
【0022】その他、必要に応じてインク物性を調節す
るための粘度調整剤、表面張力調整剤、pH調整剤の添
加剤や防カビ剤、防腐剤等を添加することができる。
【0023】また、上記成分によって調製されたインク
は、目詰まりの原因となる粗大粒子や異物を除去する為
に、金属フィルター、メンブレンフィルター等を用いた
減圧及び加圧濾過や遠心分離を行うことが好ましい。
【0024】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、
本発明がこれらを限定するものではない。すべて重量%
で表すものとする。
【0025】(実施例1) ここで用いたMA7は三菱化成工業(株)製カーボンブ
ラック、またSAE1014は、日本ゼオン(株)製の
スチレン−アクリル系樹脂エマルジョンである。インク
の製造は以下の手順で行ったがこれに限定されるもので
はない。上記の顔料と分散剤をジェットミルで混合撹拌
後、粒径が1μm以下になったことを顕微鏡観察により
確認し、エタノールを除く残りの成分を混合して70
℃、30分加熱撹拌を行う。分散液が常温になってから
エタノールを添加し更に撹拌した後3μmのメンブラン
フィルターにて加圧濾過して、ゴミ及び粗大粒子を除去
した。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。
【0026】以下の実施例は上記とほぼ同様な手順にて
作成した。
【0027】(実施例2) ここで用いたRaven 1080は、コロンビヤン・カーボン
(株)製カーボンブラック、また、E−1002は、日
本ペイント(株)製のスチレン−アクリル系樹脂エマル
ジョンである。
【0028】加熱処理は70℃、1.5時間で行う。
【0029】(実施例3) ここで用いたFW200はデグサ社製カーボンブラッ
ク、また、ボンコート4001は、大日本インキ化学工
業(株)性のアクリル樹脂エマルジョンである。
【0030】加熱処理は65℃、3時間で行う。
【0031】以下、実施例と同様に比較例を示す。
【0032】(比較例1)比較例1は実施例1の加熱処
理をしないインクである。
【0033】(比較例2)比較例2は実施例2の加熱処
理を40℃、5時間行ったインクである。
【0034】(比較例3)比較例3は実施例3の加熱処
理を60℃、3時間行ったインクである。
【0035】以上得られた実施例1〜3、及び比較例1
〜3のインクを用いて以下に示す評価を行った。
【0036】(評価1)粘度変化:インクを製造してか
ら直後、半年後、1年後のインクの粘度をレオマット社
製粘度計で測定した(単位はmPa・s)。
【0037】(評価2)吐出安定性:セイコーエプソン
(株)製MJ−500をヘッドの駆動電圧を変えられる
ように改造し、製造直後のインクで適正インク量になる
ように電圧を調節する。調節した一定電圧で改造プリン
ターを使用して、1年経時したインクを20℃の環境で
24時間の連続吐出を行う。 ◎:ドット抜け、又は飛行曲がり、又はインクの飛び散
りがなく安定吐出可能。 ×:初期は安定吐出可能だが印字中にドット抜け、又は
飛行曲がり、又はインクの飛び散りが発生する。
【0038】(評価3)印字品質:評価2と同様にMJ
−500改造プリンターを使用して、製造直後インクで
調節した電圧で1年経時したインクを印字し、にじみの
発生を目視で観察。印字評価紙は、Xerox P(登
録商標、ゼロックス(株)製)、Ricopy 620
0(登録商標、リコー(株)製)、Xerox 402
43R 721(登録商標、ゼロックス(株)製)、N
eenah Bond(登録商標、キンバリークラーク
社製)の4紙。 ◎:にじみ、ひげがなく鮮明な印字。 △:にじみ、ひげが若干発生する。 ×:にじみ、ひげが顕著である。
【0039】
【表1】
【0040】表1から明らかなように、比較例1のよう
に加熱処理を行わない場合や、比較例2、3のように加
熱処理が不十分である場合、粘度変化が起こるため吐出
安定性が劣化し、印字品質に影響が出る。しかし、実施
例1〜3のように、顔料と水に不溶な樹脂エマルジョン
と糖類を含み、顔料が65から80℃の温度で好ましく
は65から70℃の温度で30分から3時間加熱処理を
行うインクは、粘度変化がなく、吐出安定性が高く、高
印字品質の記録が得られる。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の水性記録
用インクによれば顔料と水に不溶な樹脂エマルジョンと
糖類を含み、顔料が65から80℃の温度で好ましくは
65から70℃の温度で30分から3時間加熱処理を行
うインクは、粘度変化がなく、吐出安定性が高く、高印
字品質の記録が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹本 清彦 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 顔料と水に不溶な樹脂エマルジョンと糖
    類を含むインクジェット記録用インクの製造方法であっ
    て、顔料が65から80℃の温度で30分から3時間加
    熱処理を行うことを特徴とするインクジェット記録用イ
    ンクの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記顔料が65から70℃の温度で加熱
    処理を行うことを特徴とする請求項1記載のインクジェ
    ット記録用インクの製造方法。
JP20889994A 1994-09-01 1994-09-01 インクジェット記録用インクの製造方法 Pending JPH0873785A (ja)

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