JP3387585B2 - 転写型インクジェット記録用インク組成物 - Google Patents

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
記録装置用のインク組成物に関する。 【０００２】 【従来の技術】転写型インクジェット記録は、インクジ
ェット印字ヘッドからインク滴を一旦転写媒体上に吐出
し、このインク滴中の大半の水分を加熱蒸発させて、濃
縮したインクを紙等の記録媒体上に転写するプロセスを
用いており、直接記録媒体にインクを吐出して記録を行
うものに比べ、出力画像の輪郭がシャープになる特徴を
持っている。 【０００３】この転写型インクジェット記録に適したイ
ンク組成として、水と染料と多価アルコールから成る例
が、特開昭６２ー９２８４９号公報、米国特許第４５３
８１５６号明細書等に開示されている。 【０００４】しかしながら、これらのインク組成では、
出力画像の輪郭が十分にシャープなものとはいえなかっ
た。 【０００５】そこで、直接記録媒体等に印字する直接印
字型インクジェット記録に適したインク組成であり、印
字ヘッドのノズルからのインク吐出安定性、記録媒体上
での定着性、インクの保存安定性の向上を目的とした、
水と着色材と水溶性樹脂を含有する水性記録用インク
（特開昭５６−１４７８６３号公報、特開平３−１３４
０７３号公報等）を転写型インクジェット記録装置に用
いることにより出力画像の輪郭がシャープな転写像を得
ることができた。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
水溶性樹脂含有インク組成物を、転写型インクジェット
記録装置に用いた場合には、以下の様な問題が何等解決
されていない。 【０００７】それは以下の点である。 【０００８】記録画像の疎密等の印字パターンの差や
一旦インクが吐出されてから転写までの時間の長短によ
る、転写時の転写媒体上へのインク転写残りが発生す
る。 転写媒体上における転写までの短時間の間における保
持インクの移動とそれに伴うインク像の変形がする。 【０００９】上記問題点により、常に良好で安定した転
写像を確保することが予想以上に困難であった。 【００１０】本発明はこれらの問題を解決するもので、
その目的は、印字パターンやインク吐出から転写までの
時間に影響されずに、転写媒体上で得られたインク像
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転写型インクジェッ
ト記録用インク組成物を提供することである。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明の転写型インクジ
ェット記録用インク組成物は、少なくとも、水と顔料と
水溶性樹脂と水溶性有機溶媒を含有する転写型インクジ
ェット記録用インク組成物であって、前記水溶性樹脂が
アルカリ剤によって中和されることにより水溶化するア
クリル酸アルキル−（メタ）アクリル酸アルキル−（メ
タ）アクリル酸であって、顔料に対し１００重量％以
上、かつインク中に５重量％〜３０重量％配合され、さ
らに前記水溶性樹脂と前記水溶性有機溶媒の比が４：１
から１：３であることを特徴とする。 【００１２】 【００１３】本発明の転写型インクジェット記録用イン
ク組成物は、水溶性樹脂の含有量が顔料に対し１００重
量％以上、かつインク中に５重量％〜３０重量％である
ことが好ましく、かつ水溶性樹脂と水溶性有機溶媒の比
が４：１から１：３であることが好ましい。 【００１４】水溶性樹脂の含有量が前記範囲を下回る場
合には、転写媒体上で溶媒が除去されたインクの粘着性
が不足してしまい、安定した転写が得られず好ましくな
い。また含有量が前記範囲を上回る場合には、インクの
粘度が上昇してしまい、インクをノズルから安定して吐
出することができず好ましくない。 【００１５】さらに、水溶性樹脂と水溶性有機溶媒の比
が前記範囲からはずれた場合には、転写媒体上のインク
の粘着性が、インク吐出からの時間経過や、印字パター
ンにより異なってしまい、安定した転写が得られず好ま
しくない。 【００１６】本発明によるインクジェット記録用インク
組成物に用いられる成分を以下に詳細に説明する。 【００１７】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。 【００１８】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。 【００１９】本発明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
無機顔料（及び金属類）、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、１
２（シ゛スアソ゛イエローAAA）、１３、１４、１７、２４、３
４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、８
１、８３（シ゛スアソ゛イエローHR）、９５、９７、９８、１０
０、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１
７、１２０、１３８、１５３、 Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５、１３、１６、１７、３
６、４３、５１、 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、４８:２
（ハ゜ーマネントレット゛2B(Ba)）、４８:２（ハ゜ーマネントレット゛2B(C
a)）、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、６４:
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）、１
５:４、１５:６（フタロシアニンフ゛ルーE）、１６、１７:１、５
６、６０、６３、 Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、４、７、８、１０、１
７、１８、３６、等が使用できる。 【００２０】本発明の態様によれば、これらの顔料の
内、水と親和性のよいものが好ましく用いられる。 【００２１】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。 【００２２】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。 【００２３】本発明のインクに用いられる顔料分散用の
分散剤の好ましい例としては、にかわ、ゼラチン、ガゼ
イン、アルブミン、などのタンパク質類；アラビアゴ
ム、トラガントゴムなどの天然ゴム類；サボニンなどの
グルコシド類；アルギン酸及びアルギン酸プロピレング
リコールエステル、アルギン酸トリエタノールアミン、
アルギン酸アンモニウムなどのアルギン酸誘導体；メチ
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、エチルヒドロキシエチルセルロー
スなどのセルロース誘導体；ポリアクリル酸、スチレン
−アクリル酸等のアクリル系高分子及びこれらの塩；ま
た界面活性剤として、ポリオキシエチレンアルキルエー
テル等のノニオン系、ナフタレンスルホン酸ホルマリン
縮合物等のアニオン系界面活性剤等が挙げられる。 【００２４】また、本発明のインクに用いられる水溶性
樹脂は、アルカリ剤によって中和されることにより水溶
化するものであって、それらの好ましい例としては、ア
クリル酸アルキル−（メタ）アクリル酸、アクリル酸ア
ルキル−（メタ）アクリル酸アルキル−（メタ）アクリ
ル酸、アクリル酸アルキル−スチレン−（メタ）アクリ
ル酸、アクリル酸アルキル−（メタ）アクリル酸アルキ
ル−スチレン−（メタ）アクリル酸、酢酸ビニル−（メ
タ）アクリル酸、塩化ビニル−（メタ）アクリル酸等が
挙げられ、それらから選ばれた１種または複数種を用い
ることができる。 【００２５】また本発明に用いられるアルカリ剤は、水
溶液にした場合、ペーハー（ｐＨ）がアルカリ性を示す
ものであれば良いが、それらの好ましい例としては、モ
ノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロ
パノールアミン、トリイソプロパノールアミン、アミノ
メチルプロパノール等のアルカノールアミン類、水酸化
ナトリウム、水酸化リチウム等の金属水酸化物、その他
アルキルアミンやモリホリン等が使用でき、中でもモノ
エタノールアミン等のアルカノールアミンが、インクの
安定性等の点から好ましい。 【００２６】また本発明に用いられる水溶性有機溶媒と
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
機溶剤を添加することが出来る。 【００２７】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。 【００２８】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。 【００２９】また、記録媒体へのインクの転写性をより
向上させる為に、糖類等の粘着物質を添加することは効
果的である。同様に、転写媒体からの剥離性を向上させ
るためにシリコーン界面活性剤、シリコーン樹脂等を添
加することは転写性の向上に効果的である。 【００３０】さらに、転写されたインク像の堅牢性をよ
り向上させる為には、樹脂エマルジョン等の水不溶性の
樹脂成分を添加することは効果的である。 【００３１】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。 【００３２】またインクの乾燥性、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。 【００３３】このような、本発明の少なくとも水と水溶
性樹脂と水溶性有機溶媒を含むインク組成物では、低い
温度でも柔軟な連続皮膜を作り易く、かつタックが残り
易い性質の水溶性樹脂と、低揮発性でかつ水溶性樹脂と
の親和性の良い水溶性有機溶媒を含有することにより、
転写媒体上のインク像中の水分を除去すると、インク吐
出後経過時間や印字パターンによらず一様な粘着性を得
ることができる。その結果、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い安定した転写が可能に
なる。 【００３４】 【実施例】本発明を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。 【００３５】本発明の転写型インクジェット記録用イン
ク組成物の製造は、まず顔料と水溶性樹脂を主成分とす
る顔料分散液を製造する第１工程と、得られた顔料分散
液に水溶性有機溶媒、水等を添加する第２工程の２工程
で行った。しかしながらこれに限定されるものではな
く、１工程でインク組成物を製造しても構わないし、３
工程以上でインク組成物を製造しても構わない。 【００３６】第１工程で製造された顔料分散液物の組成
を表１に示す。 【００３７】 【表１】 【００３８】第１工程での顔料分散液の製造は以下の手
順で行ったがこれに限定されるものではない。 【００３９】まず、着色剤、分散剤、その他の成分を、
適当な分散機（例えばボールミル、サンドミル、アトラ
イター、ロールミル、アジテーターミル、ヘンシャルミ
キサー、コロイドミル、ジェットミル、オングミル、超
音波ホモジナイザー等）で混合分散する。 【００４０】その後、目詰まりの原因となる粗大粒子及
び異物を除去するために濾過（好ましくは金属フィルタ
ー、メンブランフィルター等を用いた減圧または加圧濾
過）または、遠心分離を行うことが好ましい。 【００４１】次に第１工程で製造された顔料分散液物を
用いて、第２工程で製造されたインク組成物の実施例を
表２に示す。 【００４２】 【表２】【００４３】第２工程でのインク組成物の製造は、以下
の手順で行ったがこれに限定されるものではない。 【００４４】第１工程で得られた顔料分散液に、水溶性
有機溶媒を添加し、更に混合攪拌し完全に均一混合させ
る。この時水溶性樹脂を更に添加しても構わない。そこ
へ残りの水、及び必要により添加される樹脂エマルジョ
ン、糖類、界面活性剤、その後防腐剤等の添加物を加
え、均一混合するまで攪拌する。さらにそのインクを第
１工程と同様に濾過または遠心分離を行い、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。 【００４５】またインク組成物の比較例を表３に示す。 【００４６】 【表３】【００４７】さらに各比較例の実施例との差異を以下に
示す。 【００４８】インク比較例１、２ 水溶性樹脂の含有量が顔料に対し１００ｗｔ％未満であ
るインク組成を、実施例と同様な方法で調製しインクと
した。 【００４９】インク比較例３ 水溶性樹脂の含有量が５ｗｔ％未満であるインク組成
を、実施例と同様な方法で調製しインクとした。 【００５０】インク比較例４ 水溶性樹脂の含有量が３０ｗｔ％を超えるインク組成
を、実施例と同様な方法で調製しインクとした。 【００５１】インク比較例５ 水溶性有機溶媒を、水溶性樹脂に対する比で１／４を下
回って含有したインク組成を、実施例と同様な方法で調
製しインクとした。 【００５２】インク比較例６ 水溶性有機溶媒を、水溶性樹脂に対する比で３／１を超
えて含有したインク組成を、実施例と同様な方法で調製
しインクとした。 【００５３】実施例及び比較例のインク中の顔料含有量
（重量％）、インク中の水溶性樹脂含有量（重量％（第
１工程で添加した水溶性樹脂のインク中の量を換算した
実施例及び比較例と、それに第２工程で添加した水溶性
樹脂を加えた実施例及び比較例がある。））、水溶性樹
脂の顔料に対する比（重量％）、水溶性樹脂と有機溶媒
の比を表４に示す。 【００５４】 【表４】【００５５】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。尚、本記録装置は、特開昭６２−９２８４９号公報
に開示されている記録装置と同様な基本構成を用いたも
のである。 【００５６】図１は、本発明の実施例に用いた転写型イ
ンクジェット記録装置の構成を示す斜視図である。図２
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８０℃とした。 【００５７】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。 【００５８】評価条件は以下の通りである。 吐出から転写までの時間 最長部：１０秒 最短部： ２秒 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。 ○：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。 【００５９】上記の評価条件及び判定基準に基づき、イ
ンク組成物実施例１〜９、インク組成物比較例１〜６を
用いて、転写型インクジェット記録装置にて評価を行っ
た結果を表５に示す。 【００６０】 【表５】 【００６１】表５に示したごとく、本発明のインク組成
物を用いた場合、インク吐出後の経過時間、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。 【００６２】それに対し、インク比較例１、２、３、
５、６をもちいたものは、転写効率においては経過時
間、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。また比較例４
は、インクが安定して吐出できなかった。 【００６３】以上の結果は、本発明のインク組成物が、
低温でも柔軟な連続皮膜を作り易くタックが残る特性を
有す水溶性樹脂と水溶性有機溶媒を最適量で含有するこ
とにより、インク吐出後経過時間や印字パターンによら
ず一様な粘着性を有する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。 【００６４】 【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、低温でも柔軟な連続皮膜を
作り易くタックが残る特性を有す水溶性樹脂と水溶性有
機溶媒を最適量で含有することにより、溶媒が除去され
ることにより、インク吐出後経過時間や印字パターンに
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番地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番地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番地１ 御国色素株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−255624（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−255623（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−148917（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09D 11/00 - 11/20 B41J 2/01 B41M 5/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 少なくとも、水と顔料と水溶性樹脂と水
   溶性有機溶媒を含有する転写型インクジェット記録用イ
   ンク組成物であって、前記水溶性樹脂がアルカリ剤によ
   って中和されることにより水溶化するアクリル酸アルキ
   ル−（メタ）アクリル酸アルキル−（メタ）アクリル酸
   であって、顔料に対し１００重量％以上、かつインク中
   に５重量％〜３０重量％配合され、さらに前記水溶性樹
   脂と前記水溶性有機溶媒の比が４：１から１：３である
   ことを特徴とする転写型インクジェット記録用インク組
   成物。