JPH0114951B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は水性のジエツトインク組成物に関す
る。 更に詳しくは、ジエ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エツトインク組成物
に関する。 ところで、公知のインクジエツト記録方式の基
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、パルス圧
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
種組合せにより、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り適
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、いずれのインクジエ
ツ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
れなければならない。 故に、インクジエツ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
いうことも重要なポイントの一つである。当然の
ことながら、微細なノズルはわずかな溶媒不溶固
形分の付着によつても目詰りを起す。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。 したがつて、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ことばかりで
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ことも必
要である。 ところで、水系のジエツ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
ジエツ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り又は判読し難くなつた
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、従来の水性ジエツトインク組成物に
使用される水溶性染料は、耐光性が不十分であつ
たり、しかも前記ノズル詰りをおこしたり、その
他連続噴射安定性等のジエツトインクとして必要
な諸条件、及び記録物にした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つたのである。 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）しかし、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つある。 加えて、一般に染色物（本発明においてはイン
クジエツト記録物）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
ろつていないので、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、インクジエツト記録物に関
し、この種の知見はない。 本発明者等はそこでインクジエツト記録物の耐
光性を向上させるため、染料と共存することによ
り耐光性を向上させる種々の水溶性物質について
検討した結果、水溶性メラミン又は水溶性メラミ
ンと水溶性消光物質の組合せが耐光性を大巾に向
上させ得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エツト方式にお
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、またインクジエツト記録の記
録特性を損なうことのない、本発明のインク組成
物、すなわち水性ジエツトインク組成物と、水溶
性メラミン又は該樹脂と水溶性消光物質とを組合
せてなる新規なインク組成物に到達したのであ
る。 したがつて本発明の目的は、記録物の耐光性を
尚一層向上させるとともに、インクジエツト方式
において従来その発生がさけられなかつたノズル
の目詰りがなく、しかも水性ジエツトインク組成
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、新規な水性ジエツトインク組成物
を提供することである。 すなわち、本発明は、 (1) 水溶性染料、湿潤剤および水を主成分とする
水性ジエツトインク組成物において、さらに少
くとも一種の水溶性メラミンを含むことを特徴
とするジエツトインク組成物、および (2) 水溶性染料、湿潤剤および水を主成分とする
水性ジエツトインク組成物において、さらに少
くとも一種の水溶性メラミンと、水溶性消光物
質の少くとも一種とを含むジエツトインク組成
物に関する。 本発明に使用される水溶性メラミンは、例え
ば、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサメト
キシメチロールメラミンの如き水溶性のものであ
り、一般に市場で容易に入手し得るものである。 該水溶性メラミンは、水溶性染料、湿潤剤およ
び水を主成分とするインク組成物中に好ましくは
0.1〜５重量％含有せしめる。該水溶性メラミン
の使用量が少な過ぎる場合は当然のことながら耐
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。 更に、本発明の水性ジエツ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
加効果があらわ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.I.Direct
Blue 236、C.I.Direct Blue 203、C.I.Direct
Blue 202、C.I.Direct Blue 15、C.I.Acid Blue
７、C.I.Acid Blue ９、C.I.Direct Blue 199、C.
I.Acid Yellow １、C.I.Direct Red 227、C.I.
Direct Red 225、C.I.Acid Red 87、C.I.Acid
Red 92、C.I.Acid Red 52、C.I.Acid Red 94、
C.I.Acid Red 289、C.I.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
コール類例えば、ジエチレングリコール、トリエ
チレングリコール、ポリエチレングリコール
＃300、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ま
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
よつて合成された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。 一方、本発明の別の態様においては、さらに水
溶性消光物質を含有する水性ジエツトインク組成
物を包含する。 該態様において、前記の消光物質、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No.４、第
769頁〕としては、好ましくはヨウ化カリウム、
臭化カリウム、塩化カリウム、チオシアン酸カリ
ウム、硫酸コバルト、硫酸銅、硫酸第一鉄、硫酸
ニツケルおよびシユウ酸ニツ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、水溶性染料、湿潤剤、水溶性メ
ラミンおよび水から成るインク組成物中に好まし
くは0.1〜５重量％の範囲で含有せしめる。水溶
性消光物質の使用量が少な過ぎる場合は当然のこ
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。 前記本発明の水性ジエツトインク組成物は、例
えば次のような配合にする。水溶性染料0.1〜15
重量％、湿潤剤５〜40重量％、前記水溶性メラミ
ン0.1〜５重量％、必要により前記水溶性消光物
質0.1〜５重量％、残り水。 なお上述の如き本発明の水性ジエツトインク組
成物は、インクジエツト方式に使用される実用上
の観点から、粘度1.2〜30センチポイズ、不揮発
分約50重量％以下の範囲にあることが好ましい。
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によつ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PH10.5以上に調整して使用することが好ま
しい。 本発明の水性ジエツ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サイド、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
ばアルキルピリジウム硫酸塩等；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、ヒドロキシプロピルセル
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−
ベンズイソチアゾリン−３−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ことも
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エツトインク
組成物は、ノズルの目詰り防止等インクジエツト
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。 以上によりその工業的効果は、はかり知れない
ものがある。 以下、実施例により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 １〜８ 第１表に示したインク原料を0.5時間以上撹拌
混合し、各原料を水に溶解させた。ついで1.2μの
ミリポア(株)製メンブランフイルターで加圧過
し、水性ジエツトインク組成物を得た。 これらの水性ジエツトインク組成物をオンデイ
マンド方式インクジエツトプ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
字品位によりその連続噴射安定性を判定した。ま
た耐光性については、キセノンフエードメーター
〔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464ジユール／cm²・hr）した後、
反射濃度計（マクベス社製RD 915）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 １〜４ 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り水性
ジエツトインク組成物を調整した。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。

【表】

【表】 連続噴射安定性：○：ノズル詰りなし

前記第１表の結果より明らかな如く、本発明の
ジエツトインク組成物は、インクジエツト方式に
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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水溶性染料、湿潤剤および水を主成分とする
   水性ジエツトインク組成物において、さらに少く
   とも一種の水溶性メラミンを含むことを特徴とす
   るジエツトインク組成物。 ２ 前記水溶性メラミンはジエツトインク組成物
   中に0.1〜５重量％含有されている特許請求の範
   囲第１項記載のジエツトインク組成物。 ３ 水溶性染料、湿潤剤および水を主成分とする
   水性ジエツトインク組成物において、さらに少く
   とも一種の水溶性メラミンと、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エツト
   インク組成物。 ４ 前記水溶性メラミンはジエツトインク組成物
   中に0.1〜５重量％含有されている特許請求の範
   囲第３項記載のジエツトインク組成物。 ５ 前記水溶性消光物質はジエツトインク組成物
   中に0.1〜５重量％含有されている特許請求の範
   囲第３項記載のジエツトインク組成物。 ６ 前記水溶性消光物質は、ヨウ化カリウム、臭
   化カリウム、塩化カリウム、チオシアン酸カリウ
   ム、硫酸コバルト、硫酸銅、硫酸第一鉄、硫酸ニ
   ツケルおよびシユウ酸ニツ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３項記載のジエ
   ツトインク組成物。