JPH11323227A

JPH11323227A - 電気凝固印刷インキおよびその利用

Info

Publication number: JPH11323227A
Application number: JP13471398A
Authority: JP
Inventors: Masami Niitsuma; 正己新妻; Hideaki Kumada; 英明熊田; Hiroyuki Kawashima; 大幸川島
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Priority date: 1998-05-18
Filing date: 1998-05-18
Publication date: 1999-11-26

Abstract

(57)【要約】【課題】連続印刷を行う際に、容易に陽極シリンダー表
面から取り除くことができ、被印刷体の非画像部に好ま
しくない斑点状の地汚れを引き起こすことがない改良さ
れた電気凝固印刷インキ、斑点状の地汚れによる品質低
下がない印刷物、および該印刷物を作成できる電気凝固
印刷法の提供。【解決手段】アセチレングリコール系界面活性剤、電解
凝固可能なポリマー、着色剤、可溶性電解質、および液
状媒体を含む電気凝固印刷インキ、該電気凝固印刷イン
キにより印刷された印刷物、および該電気凝固印刷イン
キを用いる電気凝固印刷法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気凝固印刷の分
野における改良に関するものである。特に、連続印刷を
行う際に、被印刷体の非画像部に好ましくない斑点状の
地汚れを引き起こすことがない改良された電気凝固印刷
インキに関する。

【０００２】

【従来の技術】電気凝固印刷は、コンピューターからの
デジタル画像信号で直接印刷物を得ることができる全く
版を必要としない印刷方式であり、従来の印刷方式、例
えばオフセット印刷、凸版印刷、スクリーン印刷、グラ
ビア印刷などと異なり、版の製作、版替えなどの工程を
必要としないため、印刷作業時間の低減が可能である。
また、本印刷は、水性インキを使用することができるた
め、油性インキを使用する印刷方式と比べて、大気汚
染、火災の危険性、作業時の安全衛生などの点で優れて
いる。

【０００３】電気凝固印刷法および装置については、ア
メリカ特許第４、８９５、６２９号（登録日：１９９０
年１月２３日）、第５、５３８、６０１号（登録日：１
９９６年７月２３日）、第５、６９３、２０６号（登録
日：１９９７年１２月２日）などに記載されている。電
気凝固印刷法では、陽極表面が洗浄された後、油性物質
が陽極表面に塗布され、該表面上に電解凝固可能なポリ
マーを含む印刷インキ（電気凝固印刷インキ）の電気凝
固によって画像に対応する凝固インキのドットが形成さ
れ、陽極表面に残存する凝固させなかった印刷インキ、
即ち非凝固インキが取り除かれ、露出された凝固インキ
のドットが被印刷体に転写され、それによって被印刷体
に画像が印刷される。

【０００４】従って、電気凝固印刷装置は、不動態表面
を有するシリンダー形状の回転する陽極、陽極表面洗浄
手段、油性物質塗布手段、印刷インキ供給手段、陽極と
一定の距離に離間されて配置される複数の陰極、非凝固
インキ除去手段、および陽極上の凝固インキのドットを
被印刷体に転写する手段を有している。

【０００５】印刷インキの電気凝固後、非凝固インキ
は、例えば軟質ゴム製スキージなどで陽極シリンダー表
面をこすることなどによりシリンダー表面から取り除か
れる。連続印刷を行うと、印刷時間が長くなるにつれて
非凝固インキを軟質ゴム製スキージで陽極表面から完全
に取り除くことができにくくなり、陽極表面に残存した
非凝固インキにより非画像部に望ましくない汚れ（地汚
れ）、特に斑点状の地汚れが非画像部に生じ、得られた
印刷物の品質が低下するという問題があった。この問題
に対して非凝固インキを陽極表面から完全に取り除くた
めに、スキージの硬度や、スキージを陽極シリンダー表
面に押しつける圧を高めると、凝固インキのドット自体
が取り除かれたり、傷ついたりして、得られた印刷物の
品質が低下するという問題があった。非凝固インキを斑
点状の地汚れが生じない程度に取り除き、かつ凝固イン
キのドットを傷つけない程度にスキージを調節すること
は、煩雑な作業であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術に基づく既存の電気凝固印刷インキでは解決し得な
かった前記の欠点を解決することである。即ち、連続印
刷を行う際に、容易に陽極シリンダー表面から取り除く
ことができ、被印刷体の非画像部に好ましくない斑点状
の地汚れを引き起こすことがない改良された電気凝固印
刷インキ、斑点状の地汚れによる品質低下がない印刷
物、および該印刷物を作成できる電気凝固印刷法を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の実
状を鑑み鋭意検討を重ねた結果、アセチレングリコール
系界面活性剤を含む電気凝固印刷インキが、容易に陽極
シリンダー表面から非凝固インキを取り除くことができ
るため、斑点状の地汚れにより印刷物の品質を低下させ
ないことを見出し、本発明に至った。

【０００８】すなわち、本発明は、アセチレングリコー
ル系界面活性剤、電解凝固可能なポリマー、着色剤、可
溶性電解質、および液状媒体を含む電気凝固印刷インキ
に関する。また、本発明は、上記電気凝固印刷インキに
より印刷された印刷物に関する。さらに、本発明は、上
記電気凝固印刷インキを用いる電気凝固印刷法に関す
る。

【０００９】ここで使用されている「電気凝固印刷法」
という表現は、電解凝固可能なポリマーを含む印刷イン
キの電気凝固によって画像が形成され、このようにして
形成された画像が被印刷体に転写される全印刷プロセス
を意味する。全印刷プロセスには、以下の工程（ａ）〜
（ｆ）が含まれる：（ａ）陽極表面を洗浄する、（ｂ）陽極表面を油性物質
のミクロ液滴で被覆する、（ｃ）陰陽両電極間ギャップ
を印刷インキで充填する、（ｄ）所望の画像に対応する
選択された陰極に電圧を印加して、油性物質のミクロ液
滴で被覆された陽極表面上に凝固インキのドットを形成
する、（ｅ）凝固させなかった印刷インキ、即ち非凝固
インキを陽極表面から除去する、（ｆ）陽極表面上に形
成された凝固インキのドットを被印刷体に転写させる、
ことにより所望の画像が被印刷体上に形成される。

【００１０】ここで使用されている「印刷インキの電気
凝固」という表現は、前記プロセスの工程（ｄ）のみに
適用し、陰極に電圧を印加して陽極表面上の不動態皮膜
の破壊により陽極表面から多価金属イオンが溶出し、該
多価金属イオンと印刷インキに含まれる電解凝固可能な
ポリマーとの化学結合により印刷インキが凝固し、陽極
表面上に凝固インキのドットが形成されることを意味す
る。陽極表面から溶出する前記多価金属イオンは、例え
ばステンレス鋼またはアルミニウムからなる陽極が電気
凝固印刷法に用いられる場合、３価の鉄または３価のア
ルミニウムイオンである。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明について詳細に説明
する。なお、以下の説明で用いる「インキ」とは全て
「電気凝固印刷インキ」を示す。本発明のインキに使用
されるアセチレングリコール系界面活性剤は、少なくと
も１つの炭素・炭素の三重結合および２つの水酸基を有
する化合物であり、単独で、または２種以上を混合して
用いることができる。アセチレングリコール系界面活性
剤は、好ましくは化学式（１）で示されるノニオン性ア
セチレングリコール系界面活性剤であり、特に好ましく
は化学式（１）中のＲ₁ 、Ｒ₂ がＣＨ₃ -ＣＨ（ＣＨ
₃ ）であり、ｍ＋ｎが０である２，４，７，９−テトラ
メチル-５-デシン-４，７-ジオールである。

【００１２】但し、式中、Ｒ₁ 、Ｒ₂ はＣＨ₃-ＣＨ₂ またはＣＨ₃-
ＣＨ（ＣＨ₃）であり、Ｒ₃ は（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_m-Ｈで
あり、Ｒ₄ は（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_n-Ｈであり、ｍ＋ｎは
０から５０の整数である。

【００１３】化学式（１）で示されるノニオン性アセチ
レングリコール系界面活性剤は、エアープロダクツジャ
パン、川研ファインケミカルなどのメーカーから入手す
ることができる。アセチレングリコール系界面活性剤の
含有量は、インキの総重量に対して、０.０１〜２重量
％であることが好ましい。その含有量が０.０１重量％
より少ない場合、斑点状の地汚れ発生を防止する効果が
小さく、優れた品質の印刷物を得にくい傾向がある。一
方、その含有量が２重量％より多い場合、斑点状の地汚
れ発生を防止できるが、被印刷体の非画像部の反射濃度
がやや高くなる傾向があり、また凝固インキのドットが
被印刷体へ転写しにくくなり印刷画像の濃度が低下する
傾向がある。アセチレングリコール系界面活性剤をイン
キへ配合する方法は、従来公知の方法でよい。例えば、
インキ製造時に配合したり、印刷作業の直前にインキに
配合するなどいずれでも可能である。

【００１４】本発明のインキに使用される電解凝固可能
なポリマーは、多価金属イオンと化学結合可能なポリマ
ーであり、アミド基、アミノ基、カルボキシル基などの
官能基を有することが好ましい。電解凝固可能なポリマ
ーの重量平均分子量は約１０、０００〜約１、０００、
０００の範囲のものが好ましく、さらに好ましくは、１
００、０００〜６００、０００である。電解凝固可能な
ポリマーの重量平均分子量は、ゲル濾過クロマトグラフ
ィ（検出器：光散乱計）や、ポリマーの極限粘度と重量
平均分子量との関係式などにより求めることができる。
電解凝固可能なポリマーの重量平均分子量が約１０、０
００より小さい場合は、インキが凝固しにくくなり印刷
物の濃度が低下する。一方、電解凝固可能なポリマーの
重量平均分子量が約１、０００、０００を超える場合
は、インキの粘度が高くなり、インキ製造時や印刷時の
作業性が劣る傾向にある。電解凝固可能なポリマーの骨
格構造は、枝分かれを有する分岐状でもよいが、直鎖状
であることが好ましい。

【００１５】電解凝固可能なポリマーの例としては、ア
ルブミン、ゼラチン、カゼイン、寒天などの天然ポリマ
ーや、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸の変性物、ポリ
アクリルアミド、ポリアクリルアミドの変性物、ポリア
クリル酸ヒドラジドなどの合成ポリマーを挙げることが
できる。電解凝固可能なポリマーは、単独で、または２
種以上を混合して用いることができる。電解凝固可能な
ポリマーは、インキの総重量に対して、約４〜約１５重
量％の量で含まれるのが好ましく、さらに好ましくは、
約６〜約１２重量％の量で含まれる。電解凝固可能なポ
リマーの含有量が約４重量％未満の場合は、被印刷体に
転写された凝固インキの濃度が低下する傾向がある。電
解凝固可能なポリマーの含有量が約１５重量％より多い
場合は、インキの粘度が高く、インキ製造時や印刷時の
作業性が劣る傾向にある。

【００１６】好ましい電解凝固可能なポリマーは、ポリ
アクリルアミドの変性物であり、ノニオン性、アニオン
性、およびカチオン性アクリルアミドポリマーを挙げる
ことができる。ポリアクリルアミドの変性物は、荒川化
学工業、三菱化学、ハリマ化成、三井東圧化学、三井サ
イテック、三洋化成などのメーカーから入手することが
できる。特に好ましい電解凝固可能なポリマーは、直鎖
状アニオン性アクリルアミドポリマーであり、具体例と
して三井サイテック社から入手可能なアコストレングス
８６（ＡＣＣＯＳＴＲＥＮＧＴＨ８６）を挙げること
ができる。

【００１７】本発明のインキに使用される着色剤として
は、一般の印刷インキ、塗料、および記録剤などに使用
されている顔料および染料を挙げることができる。顔料
としては、有機顔料、無機顔料を使用することができ
る。有機顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、ア
ントラキノン系、ペリレン系、ペリノン系、キナクリド
ン系、チオインジゴ系、ジオキサジン系、イソインドリ
ノン系、キノフタロン系、アゾメチンアゾ系、ジクトピ
ロロピロール系、イソインドリン系の顔料が挙げられ
る。

【００１８】黄インキ、紅インキにはアゾ系顔料を用い
るのが好ましく、例えば、ヘキスト社（ＨＯＥＣＨＳ
Ｔ）から入手可能な、パーマネントイエロー（Ｐｅｒｍ
ａｎｅｎｔＹｅｌｌｏｗ）ＤＧＲまたはＤＨＧ、パー
マネントルビン（ＰｅｒｍａｎｅｎｔＲｕｂｉｎｅ）
Ｆ６ＢまたはＬ６Ｂなどを挙げることができる。藍イン
キには銅−フタロシアニン系顔料が好適であり、例え
ば、ＢＡＳＦ社から入手可能なヘリオゲンブルー（Ｈｅ
ｌｉｏｇｅｎＢｌｕｅ）Ｄ７０７２ＤＤなどを挙げる
ことができる。

【００１９】無機顔料としては、カーボンブラック、酸
化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カ
ルシウム、酸化クロムなどが挙げられる。墨インキには
カーボンブラックを使用することが好ましい。特に、吸
油量６５〜１２０ｍｌ/１００ｇ、平均粒子経３５〜１
００ｎｍのカーボンブラックを用いると、青みで黒色度
および濃度の高い印刷物を得ることができる。カーボン
ブラックの具体例としては、例えばキャボット社（ＣＡ
ＢＯＴＣＯＲＰ．）から入手可能な吸油量７２ｍｌ/
１００ｇ、平均粒子経７５ｎｍであるカーボンブラック
モナーク１２０（ＣａｒｂｏｎＢｌａｃｋＭｏｎ
ａｒｃｈ（登録商標）１２０）などを挙げることができ
る。

【００２０】顔料は、単独で、または色相および濃度の
調整などを目的として２種以上を混合して用いることも
できる。また、顔料は、水性スラリーの状態で用いても
よく、このスラリーをスプレードライなどの乾燥により
粉末化したものを用いてもよい。顔料は、印刷インキの
電気凝固により形成される凝固インキのドットの濃度・
着色力を確保する量、好ましくはインキの総重量に対し
て、約４〜約２０重量％の量でインキ中に含まれる。

【００２１】染料としては、酸性染料、塩基性染料、直
接染料、反応性染料、分散染料、含金属染料などを用い
ることができる。色相および濃度の調整などを目的とし
て、顔料と染料を併用することもできる。ただし、染料
の使用は顔料の分散安定性を悪くしたり、印刷画像の耐
水性、耐光性を低下させることもあるので、その含有量
は、顔料の４０重量％以下、さらには２５重量％以下に
することが好ましい。

【００２２】本発明のインキに用いられる着色剤が顔料
である場合、顔料を液状媒体に安定に分散させるため、
分散剤を用いることができる。また、前記電解凝固可能
なポリマーを用いて顔料を液状媒体に安定に分散させる
ことも可能である。この際、電解凝固可能なポリマー単
独でも分散可能であり、さらに顔料を安定に分散するた
め、分散剤を併用することもできる。分散剤としては、
アニオン性、ノニオン性、カチオン性、両イオン性など
の界面活性剤を使用することができる。分散剤は、イン
キの総重量に対して約０．０５〜約５重量％の量でイン
キ中に含まれることが好ましく、さらに好ましくは、約
０．１〜約２重量％である。分散剤の量が０．０５重量
％より少ない場合にはインキの保存安定性が劣り、５重
量％より多い場合は被印刷体に転写された凝固ドットの
濃度が低下する傾向がある。

【００２３】好ましい分散剤は、ナフタレンスルホン酸
ホルムアミド縮合物のアルカリ金属塩であり、より好ま
しくは化学式（２）で示される化合物である。なかで
も、Ｍがナトリウム、ｎが５〜１２であるものが好適で
ある。ナフタレンスルホン酸ホルムアミド縮合物のアル
カリ金属塩は、花王、三洋化成、サンノプコ、第一工業
製薬、共栄社、東邦化学、ボーム・フィラテックス・カ
ナダ社（ＢｏｅｈｍｅＦｉｌａｔｅｘＣａｎａｄａ
Ｉｎｃ．）などのメーカーから入手することができ
る。化学式（２）中のＭがナトリウムであり、ｎが７で
ある化合物は、水溶液としてクロスパース２５００（Ｃ
ｌｏｓｐｅｒｓｅ２５００）の商標でボーム・フィラテ
ックス・カナダ社によって販売されており、その有効成
分は約４２％で、平均分子量は約２０００である。

【００２４】

【化１】ただし、式中、Ｍはアルカリ金属であり、ｎは２から１
５の整数である。

【００２５】本発明のインキに使用される可溶性電解質
は、インキの導電率を高め、さらに陽極表面において不
動態皮膜に所望の破壊を生じさせるために用いられる。
好ましい可溶性電解質は、ハロゲン化物であり、特に塩
化物が好ましい。例えば、アルカリ金属のハロゲン化
物、アルカリ土類金属のハロゲン化物として、塩化リチ
ウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、および塩化カル
シウムなどが挙げられ、塩化アンモニウム、塩化ニッケ
ル、塩化銅、塩化マンガンなども使用できる。可溶性電
解質は、単独で、または２種以上を混合して用いること
ができる。

【００２６】インキの導電率は１〜２００ｍＳ/ｃｍ
（２５℃）であることが好ましく、インキの導電率が１
ｍＳ/ｃｍより小さい場合には、被印刷体に転写される
凝固インキの反射濃度が低くなる。従って、可溶性電解
質の量はインキの導電率が上記の範囲になるような量で
配合され、一般には、インキの総重量に対して約５〜約
１０重量％の量、より好ましくは約６〜約９重量％の量
でインキ中に含まれる。アセチレングリコール系界面活
性剤、着色剤、電解凝固可能なポリマー、および可溶性
電解質を溶解または分散させて所望のインキを提供する
ための液状媒体としては、水が使用されることが望まし
い。

【００２７】本発明のインキは、さらに多価金属イオン
と錯体を形成する金属イオン封鎖剤を含むことができ
る。多価金属イオンは、電気凝固印刷において凝固イン
キのドットを形成させる必須成分であるが、工程（ｄ）
以前のインキに多価金属イオンが存在すると、工程
（ｄ）で印刷インキが電気凝固する前に、インキ中の電
解凝固可能なポリマーと多価金属イオンが化学結合し、
インキの粘度が増加する。インキの粘度は多価金属イオ
ンの濃度に応じて上昇し、多価金属イオン濃度が高い場
合、インキのゲル化が生じる。

【００２８】多価金属イオンは、インキに使用される原
材料に含まれていたり、インキの製造工程で混入する場
合がある。また、工程（ｅ）で用いられる非凝固インキ
除去手段として、例えば軟質ゴム製スキージで陽極表面
をこすることなどにより非凝固インキが陽極表面から取
り除かれ、印刷インキ供給手段へ戻されることにより再
利用される場合、少量の凝固インキも非凝固インキと共
に回収されるため、再利用されるインキは陽極表面から
溶出された多価金属イオンを少量含んでいる。電気凝固
印刷時間が長くなるにつれて、印刷インキ供給手段から
供給されるインキ中の多価金属イオン濃度は増加する場
合がある。

【００２９】インキ中の多価金属イオン、例えば第二鉄
イオン濃度が約２５ｐｐｍを超えるとインキの粘度が高
くなり通常の印刷にとって不適切であり、約１４０ｐｐ
ｍではインキのゲル化が生じる。このような好ましくな
いインキの粘度上昇を防ぐために、金属イオン封鎖剤を
インキに配合して用いることができる。インキ中の第二
鉄イオンのような多価金属イオンの濃度に対して金属イ
オン封鎖剤の含有量が少ないと、該イオンの濃度が２５
ｐｐｍを超え、インキの粘度上昇を引き起こす。従っ
て、金属イオン封鎖剤は、インキ中の第二鉄イオンのよ
うな多価金属イオンを錯体化し、該イオンの濃度が約２
０ｐｐｍ以下、好ましくは、約１５ｐｐｍ以下になるよ
うな状態を維持する量で使用される。

【００３０】また、インキ中の第二鉄イオンのような多
価金属イオンの濃度に対して、金属イオン封鎖剤を大過
剰に配合した場合、該イオンはほぼ完全に錯体化される
が、インキ中に錯形成可能な金属イオン封鎖剤が多量に
残存する。インキ中に残存する金属イオン封鎖剤は、工
程（ｄ）で不動態皮膜の破壊により陽極表面から溶出す
る凝固インキのドットを形成させる必須成分である多価
金属イオンを錯体化するため、該多価金属イオンとイン
キに含まれる電解凝固可能なポリマーとの化学結合形成
に悪影響を及ぼす。その影響が著しく大きい場合には、
被印刷体に転写される凝固インキのドットの濃度が低下
し、さらには凝固インキのドット自体が形成されなくな
る場合もある。このため、金属イオン封鎖剤は、印刷イ
ンキの電気凝固時に起こる多価金属イオンと電解凝固可
能なポリマーとの化学結合に悪影響を及ぼすことがない
量にて使用される。

【００３１】従って、金属イオン封鎖剤の含有量は、第
二鉄イオンのような多価金属イオンを錯体化して工程
（ｄ）以前のインキ中の該イオン濃度が約２０ｐｐｍ以
下、好ましくは、約１５ｐｐｍ以下である状態とする量
以上であり、印刷インキの電気凝固の際に陽極表面から
溶出する多価金属イオンと電解凝固可能なポリマーとの
化学結合を十分生じさせる状態とする量以下で使用され
ることが好ましい。また、この含有量は、インキ中の多
価金属イオンの濃度の他、使用される金属イオン封鎖剤
の種類に依存し、更に、インキに含まれる電解凝固可能
なポリマーの種類、量によっても変化する。

【００３２】使用される金属イオン封鎖剤は、金属イオ
ンを中心金属原子として組み込んだ環状構造を形成する
ことができる化合物であることが好ましい。かかる環の
形成は、金属−金属イオン封鎖剤の結合の安定性を増大
させる。このような金属イオン封鎖剤としては、ポリア
ミノカルボン酸とその塩類が好ましい。ポリアミノカル
ボン酸としては、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴ
Ａ）、イミノ二酢酸（ＩＤＡ）、ヒドロキシエチルイミ
ノ二酢酸（ＨＩＤＡ）、エチレンビス（ヒドロキシフェ
ニル）グリシン（ＥＨＰＧ）、ヒドロキシエチルエチレ
ンジアミン三酢酸（ＨＥＤＴＡ）、ニトリロ三酢酸（Ｎ
ＴＡ）、エチレン−ビス（オキシエチレンニトリロ）四
酢酸（ＥＧＴＡ）、シクロヘキサンジアミン四酢酸（Ｃ
ｙＤＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰ
Ａ）、トリエチレンテトラミン六酢酸（ＴＴＨＡ）など
が挙げられる。金属イオン封鎖剤は、単独で、または２
種以上を混合して用いることができる。特に好ましい金
属イオン封鎖剤は、ＥＤＴＡとその塩類であり、これら
は安価で容易に入手できる。

【００３３】金属イオン封鎖剤は、インキの総重量に対
して約０．０１〜約０．３重量％の量でインキ中に含ま
れることが好ましく、さらに好ましくは、約０．０１〜
約０．２重量％の量で含まれる。金属イオン封鎖剤をイ
ンキへ配合する方法は、従来公知の方法でよい。例え
ば、インキ製造時に配合したり、印刷作業の直前や印刷
作業中に配合するなどいずれでも可能である。また、電
気凝固印刷法では、上述のように長時間印刷を行う場
合、インキ中の多価金属イオンの量が徐々に増加してく
る場合があるので、印刷開始時のインキと印刷途中に追
加するインキとでは、配合する金属イオン封鎖剤の量を
変えたインキとすることが好ましい。

【００３４】以下、印刷開始時に用いるインキは、「始
動用インキ」と、印刷途中に追加するインキは、「補充
用インキ」という。インキが、始動用インキとして使用
される場合、金属イオン封鎖剤は、インキの総重量に対
して、好ましくは０〜約０．２重量％の量、より好まし
くは約０．０１〜約０．１５重量％でインキ中に含まれ
る。一方、補充用インキの場合は、印刷中に増加する多
価金属イオンを錯体化することを考慮し、インキ中に配
合される金属イオン封鎖剤は、インキの総重量に対して
好ましくは約０．０５〜約０．３重量％の量、より好ま
しくは約０．１〜約０．３重量％の量でインキ中に含ま
れる。

【００３５】本発明のインキは、さらに菌類、かびなど
の発生を防ぐため防腐・防かび剤を含むことが好まし
い。好ましい防腐・防かび剤としては、デヒドロ酢酸ナ
トリウム、安息香酸ナトリウム、ソジウムピリジンチオ
ン-１-オキサイド、ジンクピリジンチオン-１-オキサイ
ド、１,２-ベンズイソチアゾリン-３-オン、１-ベンズ
イソチアゾリン-３-オンのアミン塩などが挙げられる。
例えば、パルメトールＫ−５０（ＰＡＲＭＥＴＯＬＫ
−５０）の商標でグレイプロダクツ社（ＧＲＡＹＰＲ
ＯＤＵＣＴＳ）により販売されている防腐・防かび剤を
用いることができる。防腐・防かび剤は、インキの総重
量に対して、好ましくは約０．０１〜約２重量％の量、
より好ましくは約０．０１〜約１重量％の量でインキ中
に含まれる。防腐・防かび剤は、菌類、かびなどの種類
に応じて、単独で、または２種以上を混合して用いるこ
とができる。

【００３６】その他にも、本発明のインキは、必要に応
じて赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、芳香剤、酸化防止
剤、消泡剤、シランカップリング剤、可塑剤、難燃剤、
保湿剤、有機溶剤などを含むこともできる。本発明のイ
ンキは、アセチレングリコール系界面活性剤、電解凝固
可能なポリマー、着色剤、可溶性電解質、必要に応じて
金属イオン封鎖剤など他の添加剤を液状媒体中に溶解お
よびまたは分散することにより製造される。

【００３７】着色剤として顔料を用いる場合は、あらか
じめ顔料を分散剤およびまたは電解凝固可能なポリマー
により液状媒体に分散させた顔料分散体を製造し、得ら
れた顔料分散体に可溶性電解質、アセチレングリコール
系界面活性剤、必要に応じて電解凝固可能なポリマー、
液状媒体、金属イオン封鎖剤、防腐・防かび剤などを配
合することによりインキを製造することが好ましい。顔
料分散体における顔料の粒度分布は、分散機の粉砕メデ
ィアのサイズ、粉砕メディアの充填率、分散処理時間、
顔料分散体の吐出速度、顔料分散体の粘度などを適宜調
節することにより、調整することができる。分散機とし
ては、一般に使用される、例えば、ローラーミル、ボー
ルミル、ペブルミル、アトライター、サンドミルなどを
用いることができる。

【００３８】インキ中に粗大粒子や気泡が含まれる場合
は、印刷インキの電気凝固を妨げ画像品質を低下させる
ため、濾過や脱泡などにより取り除くことが好ましい。
濾過器、脱泡装置は従来公知のものを使用することがで
きる。前記方法で製造されたインキの水素イオン濃度
（ｐＨ）は、２５℃で測定したとき約３〜約８の範囲で
あることが好ましい。さらに好ましくは、約３〜約６の
範囲である。ｐＨがこの範囲外であると被印刷体に転写
された凝固インキの濃度が低くなる傾向がある。インキ
のｐＨを調整するには、塩酸、硫酸、酢酸、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウムなど従来
公知の酸、アルカリを使用することができる。

【００３９】また、製造されたインキの粘度は、約１０
０〜約１５００ｃｐｓ（３０℃）の範囲であることが好
ましい。インキの粘度が１００ｃｐｓより低いと被印刷
体に転写された凝固インキの濃度が低くなり、１５００
ｃｐｓより大きいとインキ製造時や印刷時の作業性が劣
る傾向にある。インキの粘度は、使用される原材料の種
類や量、例えば電解凝固可能なポリマー、着色剤、液状
媒体などを適宜選択することにより調整することができ
る。また、着色剤として顔料を用いた場合は、インキ中
の顔料の粒度および粒度分布を調節することによりイン
キの粘度を調整することもできる。

【００４０】本発明のインキは、約３〜約６のｐＨを有
すると共に、インキの総重量に対して、約０．０１〜約
２重量％の化学式（１）のノニオン性アセチレングリコ
ール系界面活性剤、約４〜約１５重量％のアニオン性ア
クリルアミドポリマー、約４〜約２０重量％の顔料、約
５〜約１０重量％のアルカリ金属のハロゲン化物、約６
０〜約８０重量％の水、約０．０１〜約０．３重量％の
ポリアミノカルボン酸またはその塩類、および約０．０
１〜約２重量％の防腐・防かび剤を含む水性液状分散体
であることが好ましい。

【００４１】次に、本発明のインキの使用方法について
説明する。図１は、本発明のインキを使用して印刷を行
う電気凝固印刷装置１の概要を示している。電気凝固印
刷装置１は、複数の足部３でベースプレート５が立設さ
れており、このベースプレート５上には複数のフレーム
７が上下方向へ延伸して立設されている。このフレーム
７の上部には一対の垂直プレート９が設けられ、各垂直
プレート９に駆動モータ（図示せず）によって回転自在
なシリンダ状陽極１１が挟持されている。この陽極１１
は図１において紙面に対して垂直方向に延伸され、不動
態皮膜を有する陽極活性表面を有している。

【００４２】また、電気凝固印刷装置１には、陽極１１
に沿って陽極活性表面に油性物質を塗布し、陽極活性表
面上に油性物質のミクロ液滴を形成する油性物質塗布手
段１３と、本発明のインキを陽極に供給する温度調節手
段（図示せず）を備えた印刷インキ供給手段１５と、印
刷インキの電気凝固によって、所望の画像を表す凝固イ
ンキの複数のドットを前記陽極活性表面上に形成する陰
極１７を有する印刷ヘッド１９が設けられ、さらに、非
凝固インキを陽極活性表面から除去するためのスキージ
のような非凝固インキ除去手段２１が設けられている。
そして、得られた陽極活性表面上の所望の画像を表す凝
固インキの複数のドットと被印刷体Ｗとを接触させて、
着色インキのドットを陽極活性表面から前記被印刷体へ
と転写させ、それによって前記被印刷体に前記画像を印
刷する手段として圧胴２３が設けられている。

【００４３】また、陽極１１の下方には、陽極活性表面
上に残留する凝固インキ、非凝固インキ、油性物質など
を洗浄することで陽極活性表面から除去する温度調節手
段（図示せず）を備えた陽極表面洗浄手段２５が設けら
れている。このような構成により、回転している陽極１
１の陽極活性表面に油性物質塗布手段１３により油性物
質のミクロ液滴が塗布されたのち、印刷インキ供給手段
１５により一定の距離に位置する陰極１７と陽極１１と
の間に本発明のインキが供給される。供給されたインキ
は、陰陽両電極間に電圧を印加することにより凝固イン
キのドットを形成し、非凝固インキはスキージ２１によ
り陽極活性表面から除去される。

【００４４】次いで、陽極活性表面上に形成された凝固
インキのドットは、陽極１１と圧胴２３との間で被印刷
体Ｗが凝固インキのドットと接触することによって、被
印刷体Ｗに転写され印刷される。多色印刷は、図１に示
す電気凝固印刷装置１を所望の台数用意し、各電気凝固
印刷装置で所望の色相を有する本発明のインキを順次連
続して印刷することにより可能となる。例えば、図１に
示す電気凝固印刷装置１を４台タンデムに配置して、各
装置で本発明の黄、藍、紅、墨インキを順次連続して印
刷することにより、プロセス印刷が可能となる。

【００４５】また、本発明のインキを使用して印刷を行
う電気凝固印刷装置としては、前記アメリカ特許第５、
５３８、６０１号（登録日：１９９６年７月２３日）に
記載されている種類のセンタードラム式印刷装置であっ
ても良い。この印刷方式は、陽極表面洗浄手段、油性物
質塗布手段、印刷インキ供給手段、陽極と一定の距離に
位置する複数の陰極、非凝固インキ除去手段、および転
写手段からなる印刷ステージを、不動態表面を有するシ
リンダ形状の回転する単一の陽極のまわりに配置するシ
ステムである。例えば、４つの印刷ステージを単一の陽
極のまわりに配置し、各印刷ステージで本発明の黄、
藍、紅、墨インキを順次連続して印刷することにより、
プロセス印刷が可能となる。

【００４６】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳しく説明
するが、本発明の技術思想を逸脱しない限り、本発明は
これらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、
例中、ｐＨは電気化学計器社製ガラス電極式水素イオン
濃度計を、導電率はＨＯＲＩＢＡ社製ＣＯＮＤＵＣＴＩ
ＶＩＴＹＭＥＴＥＲＤＳ-１２を、粘度はトキメッ
ク社製Ｂ型粘度計を用いて、それぞれ測定した。また、
印刷物の反射濃度は、Ｘ-Ｒｉｔｅ社製Ｘ-Ｒｉｔｅ（登
録商標）ＭＯＤＥＬ４０８を用いて測定した。

【００４７】（実施例１）始動用インキとして用いられ
る墨インキを、以下の原材料から製造した。 −「ＣａｒｂｏｎＢｌａｃｋＭｏｎａｒｃｈ１２０」の商標で販売される顔料８．８重量％ −「ＣＬＯＳＰＥＲＳＥ２５００」の商標で販売されるアニオン性分散剤水溶液０．７５重量％ −「ＡＣＣＯＳＴＲＥＮＧＴＨ８６」の商標で販売されるアニオン性アクリルアミドポリマー８．８重量％ −塩化カリウム（可溶性電解質）８．８重量％ −ＥＤＴＡ２ナトリウム２水和物（金属イオン封鎖剤）０．０３重量％ −「サーフィノール１０４ＰＡ」の商標で販売されるアセチレングリコール系界面活性剤溶液０．１重量％ −「ＰＡＲＭＥＴＯＬＫ−５０」の商標で販売される防腐・防かび剤０．１重量％ −水（液状媒体）７２．６２重量％合計１００重量％

【００４８】最初に、サンドミルを用いて顔料を分散剤
により水に分散させ、顔料分散体を得た。次に、得られ
た顔料分散体にポリマーを添加し、さらに塩化カリウム
と防腐・防かび剤を順次添加した。その後、金属イオン
封鎖剤、エアープロダクツジャパン社から入手可能な
「サーフィノール１０４ＰＡ」（２，４，７，９−テト
ラメチル-５-デシン-４，７-ジオールのイソプロピルア
ルコール溶液、有効成分約５０重量％）を混和した後、
濾過し脱泡を行った。このようにして得られたインキの
ｐＨは約４．１（２５℃）、導電率は約１１２ｍＳ/ｃ
ｍ（２５℃）、粘度は約５００ｃｐｓ（３０℃）であっ
た。

【００４９】該インキをアメリカ特許第５、６９３、２
０６号に記載された種類の図１に示す電気凝固印刷装置
において使用した。該印刷装置は、ステンレス鋼からな
る陽極、洗剤を含む高圧水により陽極を洗浄する装置、
油性物質のミクロ液滴を陽極表面に形成する装置、印刷
インキ供給装置、陽極と一定の距離に離間されて配置さ
れる直径約５０マイクロメータの複数の陰極、非凝固イ
ンキを軟質ポリウレタン製スキージにより陽極表面から
除去する装置、およびポリウレタン製転写ロールから構
成されている。インキ、陽極を洗浄する装置に使用され
る洗浄液、および陽極シリンダーを４０℃に加温した。
被印刷体に転写された凝固インキの反射濃度は１．３で
あり、約１時間の連続印刷中に斑点状の地汚れは発生し
なかった。印刷物の非画像部の反射濃度は０．０１と低
く、斑点状の地汚れによる品質低下がない良好な印刷物
であった。

【００５０】（実施例２）始動用インキとして用いられ
る藍インキを、以下の原材料から実施例１の墨インキと
同様の方法で製造した。 −「ＨｅｌｉｏｇｅｎＢｌｕｅＤ７０７２ＤＤ」の商標で販売される銅−フタロシアニン系藍顔料１０．５重量％ −「ＣＬＯＳＰＥＲＳＥ２５００」の商標で販売されるアニオン性分散剤水溶液４．２重量％ −「ＡＣＣＯＳＴＲＥＮＧＴＨ８６」の商標で販売されるアニオン性アクリルアミドポリマー７重量％ −塩化カリウム（可溶性電解質）８．４重量％ −ＤＴＰＡ（金属イオン封鎖剤）０．０３重量％ −「サーフィノール１０４ＰＡ」の商標で販売されるアセチレングリコール系界面活性剤溶液０．１重量％ −「ＰＡＲＭＥＴＯＬＫ−５０」の商標で販売される防腐・防かび剤０．１重量％ −水（液状媒体）６９．６７重量％合計１００重量％

【００５１】このようにして得られたインキのｐＨは約
４．１（２５℃）、導電率は約１０５ｍＳ/ｃｍ（２５
℃）、粘度は約５２０ｃｐｓ（３０℃）であった。該イ
ンキを実施例１と同じ電気凝固印刷装置において使用
し、得られた印刷物の品質を実施例１と同様の方法で評
価した。被印刷体に転写された凝固インキの反射濃度は
１．３であり、約１時間の連続印刷中に斑点状の地汚れ
は発生しなかった。印刷物の非画像部の反射濃度は０．
０１と低く、斑点状の地汚れによる品質低下がない良好
な印刷物であった。

【００５２】（実施例３）実施例２に記載されているイ
ンキの原材料中、顔料を「ＰｅｒｍａｎｅｎｔＲｕｂｉ
ｎＦ６Ｂ」の商標で販売されるアゾ系紅顔料１０．５
重量％とし、金属イオン封鎖剤をＥＤＴＡ０．０３重量
％とした以外は、実施例２と同様の原材料および方法で
始動用インキとして用いられる紅インキを製造した。こ
のようにして得られたインキのｐＨは約４．１（２５
℃）、導電率は約１０４ｍＳ/ｃｍ（２５℃）、粘度は
約５２０ｃｐｓ（３０℃）であった。該インキを実施例
１と同じ電気凝固印刷装置において使用し、得られた印
刷物の品質を実施例１と同様の方法で評価した。被印刷
体に転写された凝固インキの反射濃度は１．３であり、
約１時間の連続印刷中に斑点状の地汚れは発生しなかっ
た。印刷物の非画像部の反射濃度は０．０１と低く、斑
点状の地汚れによる品質低下がない良好な印刷物であっ
た。

【００５３】（実施例４）実施例１に記載されているイ
ンキの原材料中、アセチレングリコール系界面活性剤を
化学式（１）中のＲ₁、Ｒ₂ がＣＨ₃-ＣＨ（ＣＨ₃）であ
りｍ＋ｎが２である化合物０．０５重量％とし、水を７
２．６７重量％とした以外は、実施例１と同様の原材料
および方法で始動用インキとして用いられる墨インキを
製造した。このようにして得られたインキのｐＨは約
４．１（２５℃）、導電率は約１１２ｍＳ/ｃｍ（２５
℃）、粘度は約５１０ｃｐｓ（３０℃）であった。該イ
ンキを、実施例１と同じ電気凝固印刷装置において使用
し、得られた印刷物の品質を実施例１と同様の方法で評
価した。被印刷体に転写された凝固インキの反射濃度は
１．３であり、約１時間の連続印刷中に斑点状の地汚れ
は発生しなかった。印刷物の非画像部の反射濃度は０．
０１と低く、斑点状の地汚れによる品質低下がない良好
な印刷物であった。

【００５４】（実施例５）実施例１に記載されているイ
ンキの原材料中、アセチレングリコール系界面活性剤
「サーフィノール１０４ＰＡ」を０．０１重量％とし、
水を７２．７１重量％とした以外は、実施例１と同様の
原材料および方法で始動用インキとして用いられる墨イ
ンキを製造した。このようにして得られたインキのｐＨ
は約４．１（２５℃）、導電率は約１１２ｍＳ/ｃｍ
（２５℃）、粘度は約４９０ｃｐｓ（３０℃）であっ
た。該インキを、実施例１と同じ電気凝固印刷装置にお
いて使用し、得られた印刷物の品質を実施例１と同様の
方法で評価した。被印刷体に転写された凝固インキの反
射濃度は１．３であったが、印刷開始から約１０分程度
で印刷物の非画像部に好ましくない斑点状の地汚れが若
干発生した。しかし、その斑点部分の反射濃度は０．０
２と低く、斑点状の地汚れによる品質低下がほとんどな
い印刷物であった。

【００５５】（実施例６）実施例１に記載されているイ
ンキの原材料中、アセチレングリコール系界面活性剤
「サーフィノール１０４ＰＡ」を５重量％とし、水を６
７．７２重量％とした以外は、実施例１と同様の原材料
および方法で始動用インキとして用いられる墨インキを
製造した。このようにして得られたインキのｐＨは約
４．１（２５℃）、導電率は約１１２ｍＳ/ｃｍ（２５
℃）、粘度は約５３０ｃｐｓ（３０℃）であった。該イ
ンキを、実施例１と同じ電気凝固印刷装置において使用
し、得られた印刷物の品質を実施例１と同様の方法で評
価した。被印刷体に転写された凝固インキの反射濃度は
１．２とやや低く、また印刷物の非画像部の反射濃度は
０．０２と他の実施例に比べやや高くなったが、約１時
間の連続印刷中に斑点状の地汚れは発生せず、斑点状の
地汚れによる品質低下がない印刷物であった。

【００５６】（実施例７）実施例１に記載されているイ
ンキの原材料中、金属イオン封鎖剤および防腐・防かび
剤を使用せず、水を７２．７５重量％とした以外は、実
施例１と同様の原材料および方法で始動用インキとして
用いられる墨インキを製造した。このようにして得られ
たインキのｐＨは約４．１（２５℃）、導電率は約１１
２ｍＳ/ｃｍ（２５℃）、粘度は約５００ｃｐｓ（３０
℃）であった。該インキを、実施例１と同じ電気凝固印
刷装置において使用し、得られた印刷物の品質を実施例
１と同様の方法で評価した。被印刷体に転写された凝固
インキの反射濃度は１．３であり、約１時間の連続印刷
中に斑点状の地汚れは発生しなかった。印刷物の非画像
部の反射濃度は０．０１と低く、斑点状の地汚れによる
品質低下がない良好な印刷物であった。インキの粘度
は、印刷時間が約３０分を超えると実施例１と比べてや
や上昇した。

【００５７】（比較例１）実施例１に記載されているイ
ンキの原材料中、アセチレングリコール系界面活性剤を
使用せず、水を７２．７２重量％とした以外は、実施例
１と同様の原材料および方法で始動用インキとして用い
られる墨インキを製造した。このようにして得られたイ
ンキのｐＨは約４．１（２５℃）、導電率は約１１２ｍ
Ｓ/ｃｍ（２５℃）、粘度は約４９０ｃｐｓ（３０℃）
であった。該インキを、実施例１と同じ電気凝固印刷装
置において使用し、得られた印刷物の品質を実施例１と
同様の方法で評価した。被印刷体に転写された凝固イン
キの反射濃度は１．３であったが、印刷開始から約１０
分程度で印刷物の非画像部に好ましくない斑点状の地汚
れが発生した。その斑点部分の反射濃度は０．０６と高
く、該印刷物の品質は劣るものであった。

【００５８】（比較例２）実施例２に記載されているイ
ンキの原材料中、アセチレングリコール系界面活性剤を
使用せず、水を６９．７７重量％とした以外は、実施例
２と同様の原材料および方法で始動用インキとして用い
られる藍インキを製造した。このようにして得られたイ
ンキのｐＨは約４．１（２５℃）、導電率は約１０５ｍ
Ｓ/ｃｍ（２５℃）、粘度は約４９０ｃｐｓ（３０℃）
であった。該インキを、実施例１と同じ電気凝固印刷装
置において使用し、得られた印刷物の品質を実施例１と
同様の方法で評価した。被印刷体に転写された凝固イン
キの反射濃度は１．３であったが、印刷開始から約１０
分程度で印刷物の非画像部に好ましくない斑点状の地汚
れが発生した。その斑点部分の反射濃度は０．０６と高
く、該印刷物の品質は劣るものであった。

【００５９】（比較例３）実施例３で用いられたインキ
の原材料中、アセチレングリコール系界面活性剤を使用
せず、水を６９．７７重量％とした以外は、実施例３と
同様の原材料および方法で始動用インキとして用いられ
る紅インキを製造した。このようにして得られたインキ
のｐＨは約４．１（２５℃）、導電率は約１０４ｍＳ/
ｃｍ（２５℃）、粘度は約４９０ｃｐｓ（３０℃）であ
った。該インキを、実施例１と同じ電気凝固印刷装置に
おいて使用し、得られた印刷物の品質を実施例１と同様
の方法で評価した。被印刷体に転写された凝固インキの
反射濃度は１．３であったが、印刷開始から約１０分程
度で印刷物の非画像部に好ましくない斑点状の地汚れが
発生した。その斑点部分の反射濃度は０．０６と高く、
該印刷物の品質は劣るものであった。

【００６０】

【発明の効果】本発明により、陽極シリンダー表面から
容易に非凝固インキを取り除くことができる電気凝固印
刷インキが提供できるようになった。本発明の電気凝固
印刷インキを使用することにより、印刷時間が長くなっ
ても斑点状の地汚れがない極めて良好な品質の印刷物を
得ることができる。

【００６１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気凝固印刷インキが使用される電気
凝固印刷装置の一例を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アセチレングリコール系界面活性剤、電解
凝固可能なポリマー、着色剤、可溶性電解質、および液
状媒体を含む電気凝固印刷インキ。
【請求項２】金属イオン封鎖剤をさらに含む請求項１記
載の電気凝固印刷インキ。
【請求項３】アセチレングリコール系界面活性剤が、化
学式（１）で示されるノニオン性アセチレングリコール
系界面活性剤である請求項１または２記載の電気凝固印
刷インキ。但し、式中、Ｒ₁ 、Ｒ₂ はＣＨ₃-ＣＨ₂ またはＣＨ₃-
ＣＨ（ＣＨ₃）であり、Ｒ₃ は（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_m-Ｈで
あり、Ｒ₄ は（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_n-Ｈであり、ｍ＋ｎは
０から５０の整数である。
【請求項４】アセチレングリコール系界面活性剤が、
２，４，７，９−テトラメチル-５-デシン-４，７-ジオ
ールである請求項３記載の電気凝固印刷インキ。
【請求項５】インキの総重量に対して、０.０１〜２重
量％のアセチレングリコール系界面活性剤を含む請求項
１ないし４いずれか１項に記載の電気凝固印刷インキ。
【請求項６】請求項１記載の電気凝固印刷インキにより
印刷された印刷物。
【請求項７】請求項１記載の電気凝固印刷インキを用い
る電気凝固印刷法。