(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色剤、ニトロセルロース、可塑剤から主としてなり、溶剤が炭素数１〜４の低級アルコールまたは該低級アルコールと他の有機溶剤との混合物であるジェットプリンター用インキ組成物において、プロピレングリコールモノメチルエーテル及び／又はプロピレングリコールモノエチルエーテルをインキ中、５〜３０重量％含有させることを特徴とするジェットプリンター用インキ組成物。
【請求項２】
着色剤が油溶性含金属染料であることを特徴とする請求項１記載のジェットプリンター用インキ組成物。
【請求項３】
請求項１又は２記載のジェットプリンター用インキ組成物を、加圧下でノズルから直接噴射又は超音波により小液滴とし、電極間を通過させる時に帯電させ、次いで、偏向させ被記録媒体に画像を形成せしめる連続噴射荷電方式で記録を行うことを特徴とする記録方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジェットプリンターに使用するインキ組成物、特に、インキを加圧下でノズルから直接噴射又は超音波により小液滴とし、電極間を通過させる時に帯電及び偏向させ被記録媒体に画像文字を形成せしめる連続噴射荷電方式で記録を行う装置（以下、コンティニュアス方式ジェットプリンター装置という）に使用するインキ組成物及びそれを用いた記録方法に関し、さらに詳しくは、経時安定性にすぐれ、着色剤、結着樹脂としてのニトロセルロースの析出等が発生しないジェットプリンター用インキ組成物及びそれを用いた記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンティニュアス方式ジェットプリンター装置による記録方法は主に産業用として使用されており、これに用いるジェットプリンター用インキとしては、従来ケトン系溶剤を用いたインキが用いられていたが、臭気等による環境衛生の問題があり、近年では、かかるジェットプリンター用インキとしては、低臭、低毒性であるアルコール系溶剤を主とするインキ、特にエタノールを主溶剤とするインキが用いられている。
【０００３】
この種のジェットプリンター用インキは、セラミック、ガラス、金属、プラスチック等各種の被記録媒体に印刷が行われるため、高い接着性、密着性が要求されている。
【０００４】
このような要求を満すインキとしては、結着樹脂としてロジン変性マレイン酸樹脂を使用したもの提案されている（特開平２ー１５５９６３号公報など）が、接着性、密着性は未だ不十分である。
【０００５】
この問題点を解決するために、結着樹脂としてニトロセロースを使用することが提案されているが、空気中の水分が混入することにより、粘度上昇が生じる、樹脂、着色剤が析出する等、いわゆるソワリングが起り、経時安定性が劣り、印字品位が低下する等の問題を有している。
【０００６】
【発明を解決しようとする課題】
本発明は、ジェットプリンターに使用するインキ、特に、セラミック、ガラス、金属、プラスチック等の被記録媒体に対し優れた接着性を有し、且つ経時安定性、印字品位が良好であるコンティニュアス方式ジェットプリンター装置に使用するジェットプリンター用インキ組成物及びそれを用いた記録方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決すべく研究した結果、結着樹脂としてニトロセロースを使用したジェットプリンター用インキに、プロピレングリコールモノメチルエーテル及び／又はプロピレングリコールモノエチルエーテルを含有させることにより、ソワリングを防止し、経時安定性の悪化、印字品位の低下を解決できることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【０００８】
即ち、本発明は、着色剤、ニトロセルロース、可塑剤から主としてなり、溶剤が炭素数１〜４の低級アルコールまたは該低級アルコールと他の有機溶剤との混合物であるジェットプリンター用インキ組成物において、プロピレングリコールモノメチルエーテル及び／又はプロピレングリコールモノエチルエーテルをインキ中、５〜３０重量％含有させることを特徴とするジェットプリンター用インキ組成物に関する。
【０００９】
また、本発明は、前記着色剤が油溶性含金属染料であることを特徴とするジェットプリンター用インキ組成物に関する。
【００１０】
また、本発明は、前記ジェットプリンター用インキ組成物を、加圧下でノズルから直接噴射又は超音波により小液滴とし、電極間を通過させる時に帯電させ、次いで、偏向させ被記録媒体に画像を形成せしめる連続噴射荷電方式で記録を行うことを特徴とする記録方法に関する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明をさらに詳しく説明する。
【００１２】
まず、本発明のジェットプリンター用インキ組成物で使用する着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック２２、２３、２７、２９、３４、４３、４７、１２３、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９、２１、３２、６１、７９、８０、８１、８２、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８、３５、８３、８４、１００、１０９、１１８、１１９、１２１、１２２、１６０、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー２５、５５、７０等の油溶性含金属染料、アゾ系顔料、ジオキサジン顔料、キナクリドン顔料、ニトロ系顔料、フタロシアニン顔料、各種染料のレーキ等の有機顔料、カーボンブラック、酸化チタン等が挙げられる。ただし、本発明に使用し得る着色剤は、これらに限定されるものではない。これら着色剤は単独又は２種以上を混合して使用できる。
【００１３】
このなかでも、安定した噴射、耐水性の点より油溶性含金属染料を用いることが好ましい。
【００１４】
また、これらの着色剤のインキ組成物中の含有量は、０．１〜１５重量％の範囲が好ましい。該着色剤の含有量が０．１重量％未満では、色濃度が低下し、一方１５重量％を超えるとインク粘度や流動性の面から使用が困難となる。
【００１５】
また、本発明のジェットプリンター用インキ組成物で使用するニトロセルロースとしては、従来よりインクジェット用インキ組成物に使用されている公知のものがいずれも使用できる。
【００１６】
ニトロセルロースは、重合度及びニトロセルロース中の窒素原子の含有量の異なるものが各種有り、それらを溶解した場合様々な粘度を有するので、目的とするインクジットプリンター用インキ組成物の粘度に合わせて各種の粘度のものを適宜選択して使用する。
【００１７】
ニトロセルロースの含有量は特に制限されず、要求される定着性に適した量であれば良いが、インクジェットプリンター用インキ組成物中１〜１５重量％が好ましい。該ニトロセルロースの含有量が１重量％未満では、要求されるインキ皮膜が得られず、一方１５重量％を超えるとインキ粘度や流動性の面から使用が困難となる。
【００１８】
また、本発明のジェットプリンター用インキ組成物には、造膜助剤として可塑剤を含有させる必要がある。
【００１９】
該可塑剤としては、フタル酸ジエチルエステル、フタル酸ジブチルエステル等のフタル酸アルキルエステル、セバシン酸ジブチルエステル、セバシン酸ジエチルエステル等のセバシン酸アルキルエステル、トリブチルフォスフェート等のアルキルフォスフェート、ロジン変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ケトン樹脂、石油樹脂等のアルコール可溶性樹脂等が例示でき、インクジェットプリンター用インキ組成物中０．１〜５重量％含有させることが好ましい。該可塑剤の含有量が０．１重量％未満では得られる皮膜の耐摩耗性が低下し、逆に５重量％を超えると得られる皮膜が柔らかくなるため、乾燥性や皮膜強度が低下する。
【００２０】
また、本発明のジェットプリンター用インキ組成物で使用する炭素数１〜４の低級アルコールとしては、メタノール、エタノール、ｎープロパノール、イソプロパノール、ｎーブタノール等が例示でき、この中でも、インキの電気伝導度、乾燥性及び溶剤の毒性の点からエタノールが好ましい。
【００２１】
また、本発明のジェットプリンター用インキ組成物には、インキに適度な電気伝導度を与えるため、必要に応じて、さらに導電性付与剤を含有させることも可能である。
【００２２】
該導電性付与剤としては、チオシアン酸のナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、硝酸リチウム、酢酸リチウム、塩化リチウム等が例示でき、インクジットプリンター用インキ組成物中０．５重量％以下、なかんづく０．３重量％以下含有させることが好ましい。該導電性付与剤がこの範囲を超えると、安定した噴射が得られなくなる問題が発生する。
【００２３】
また、本発明では、インクジットプリンター用インキ組成物の耐ソワリング性を改良するために、プロピレングリコールモノメチルエーテル及び／又はプロピレングリコールモノエチルエーテルをインキ中に５〜３０重量％含有させる必要がある。
【００２４】
該プロピレングリコールモノメチルエーテル及び／又はプロピレングリコールモノエチルエーテルの含有量が５重量％未満では、耐ソワリング性が改良されず、一方３０重量％を超えるとインキの乾燥性が低下する。
【００２５】
また、本発明では、この種のインクジットプリンター用インキに使用されている溶剤、各種添加剤を、本発明のインクジットプリンター用インキ組成物の性能を低下させない範囲で含有させることができる。
【００２６】
該溶剤としては、アミルアルコール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール、ジアセトンアルコール等の１価のアルコール類、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、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル等の、プロピレングリコールモノメチルエーテルおよびプロピレングリコールモノエチルエーテル以外のアルキレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート等のアルキレングリコールモノアセテート類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール等の２価のアルコール類、乳酸メチル、乳酸ブチル、γーブチロラクトン等の有機溶剤が例示できる。
【００２７】
この中でも、低毒性ないし無毒性のベンジルアルコール、エチレングリコール、乳酸メチル、乳酸ブチル、γーブチロラクトン等が好適である。
【００２８】
前記添加剤としては、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、防錆剤、消泡剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素含有界面活性剤、その他の界面活性剤が例示できる。
【００２９】
以上の各種材料から本発明のジェットプリンター用インキ組成物を調製するには、（１）着色剤が染料の場合は、染料、ニトロセルロース、炭素数１〜４の低級アルコール、可塑剤、プロピレングリコールモノメチルエーテル及び／又はプロピレングリコールモノエチルエーテル、必要に応じて、導電性付与剤、その他の溶剤、及び各種添加剤を密閉容器中に入れ、攪拌し均一に混合溶解し、その後、メンブランフィルターで濾過することにより、（２）着色剤が顔料の場合は、顔料、ニトロセルロース、炭素数１〜４の低級アルコール、可塑剤、プロピレングリコールモノメチルエーテル及び／又はプロピレングリコールモノエチルエーテル、必要に応じて、導電性付与剤、その他の溶剤、及び各種添加剤を混合した後、直径０．２〜３ｍｍのセラミックスビーズを粉砕メディアとした循環式ビーズミルで練肉し、その後、メンブランフィルターで濾過することにより得ることができる。
【００３０】
【実施例】
以下、実施例でもって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、特にことわりのない限り、「部」、「％」はそれぞれ「重量部」、「重量％」をそれぞれ表す。
【００３１】
実施例１〜３および比較例１
＜インキジェットプリンター用インキ組成物の調製＞
表１に示す組成物を密閉容器中で、攪拌し均一に溶解し、１０μｍのメンブランフィルターで濾過して表２に示すインキ粘度を有するインキジェットプリンター用インキ組成物を得た。
【００３２】
なお、各インキジェットプリンター用インキ組成物の粘度は、東京計器（株）製ＥＬＤ型粘度計を用い、測定温度２５℃、測定回転数１００ｒｐｍにより測定した。
【００３３】
【表１】
0003618501.tif 000002
【００３４】
＜試験評価＞
前記の各インキジェットプリンター用インキ組成物に水を添加した際の耐ソワリング性、インキジェットプリンターによる記録時噴射安定性を以下の方法により評価した。その結果を表２に示した。
［耐ソワリング性］
インキジェットプリンター用インキ組成物１００部に水を１、４または１０部添加し、４０℃１週間放置し、粘度変化、発色変化から耐ソワリング性を評価した。
Ａ：水１０部を添加しても、粘度上昇、発色低下が認められないもの
Ｂ：水１０部を添加して、初めて粘度上昇、発色低下が認められるもの
Ｃ：水４部を添加して、初めて粘度上昇、発色低下が認められるもの
Ｄ：水１部の添加で、粘度上昇、発色低下が認められるもの
【００３５】
［噴射安定性］
コンティニュアス方式ジェットプリンター（ドミノ社製）を用いて６００時間連続運転し、その時の噴射安定性とインキ自身の状態により評価した。
Ａ：噴射安定性が良好で、且つノズル詰まりが認められないのもの
Ｂ：運転中にインキ噴射がやや偏向するものの、ノズル詰まりは認められないもの
Ｃ：運転中、完全にノズル詰まりを起し、且つ染料、樹脂の析出が認められるもの
【００３６】
【表２】
0003618501.tif 000003
【００３７】
【発明の効果】
以上、実施例を挙げ具体的に説明したように、結着樹脂としてニトロセルロースを使用したジェットプリンター用インキに、プロピレングリコールモノメチルエーテル及び／又はプロピレングリコールモノエチルエーテルを含有させることにより、耐ソワリング性が向上し、経時安定性の悪化、印字品位の低下を防止することができる。