消去可能インクジェットインク
【課題】 高濃度の画像を形成できるとともに、十分に不可視な状態まで消去される消去可能インクジェットインクを提供することである。
【解決手段】 実施形態の消去可能インクジェットインクは、ロイコ色素と非水溶性顕色剤とアルコールおよび水を含む溶媒とを含有する。前記水の量は前記溶媒の７質量％以上２５質量％以下であることを特徴とする。
【解決手段】 実施形態の消去可能インクジェットインクは、ロイコ色素と非水溶性顕色剤とアルコールおよび水を含む溶媒とを含有する。前記水の量は前記溶媒の７質量％以上２５質量％以下であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、消去可能インクジェットインクに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットインクは、一般的には水性インクであり、水溶性の材料が用いられている。最近では、ロイコ色素と顕色剤と溶媒とを含有する消去可能なインクジェットインクが提案されている。かかるインクジェットインクを用いることによって、高濃度の画像を紙に形成することができ、得られた画像は熱により消去可能である。画像が形成された紙を加熱することにより画像は消去されて、不可視とすることができる。
【０００３】
消去可能なインクジェットインクは、消去可能インクとしての特性に加えて、プリンターヘッドからの吐出性のようなインクジェットインクとしての特性も求められる。いずれの特性も、経時劣化せずに維持されることが要求される。インクジェットインクの溶媒としては、水とアルコールとの組み合わせが用いられることがあり、上述の特性を満たすように適切に処方されなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２２２４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、高濃度の画像を紙に形成できるとともに、十分に不可視な状態まで消去される消去可能インクジェットインクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の消去可能インクジェットインクは、ロイコ色素と非水溶性顕色剤とアルコールおよび水を含む溶媒とを含有する。前記水の量は溶媒の７質量％以上２５質量％以下であることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】インクの保存日数と形成される画像の濃度との関係を示すグラフ図。
【図２】インクの保存日数と形成される画像の濃度との関係を示すグラフ図。
【図３】インクの保存日数と形成される画像の濃度との関係を示すグラフ図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態を具体的に説明する。
【０００９】
本実施形態の消去可能なインクジェットインクにおいては、ロイコ色素および非水溶性顕色剤が溶媒中に含有される。
【００１０】
ロイコ色素としては、例えば、ジアリールフタリド類、ポリアリールカルビノール類、ローダミンＢラクタム類、インドリン類、スピロピラン類、およびフルオラン類などの電子供与性有機物が挙げられる。
【００１１】
具体的には、クリスタルバイオレットラクトン（ＣＶＬ）、２−アニリノ−６−（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−メチルアミノ）−３−メチルフルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルアミノ）フルオラン、３−［４−（４−フェニルアミノフェニル）アミノフェニル］アミノ−６−メチル−７−クロロフルオラン、２−アニリノ−６−（Ｎ−メチル−Ｎ−イソブチルアミノ）−３−メチルフルオラン、２−アニリノ−６−（ジブチルアミノ）−３−メチルフルオラン、３−クロロ−６−（シクロヘキシルアミノ）フルオラン、２−クロロ−６−（ジエチルアミノ）フルオラン、７−（Ｎ，Ｎ−ジベンジルアミノ）−３−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）フルオラン、３，６−ビス（ジエチルアミノ）フルオラン−γ−（４’−ニトロ）アニリノラクタム、３−ジエチルアミノベンゾ［ａ］−フルオラン、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−アミノフルオラン、３−ジエチルアミノ−７−キシリジノフルオラン、３−（４−ジエチルアミノ−２−エトキシフェニル）−３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）−４−アザフタリド、３−（４−ジエチルアミノフェニル）−３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）フタリド、３−ジエチルアミノ−７−クロロアニリノフルオラン、３−ジエチルアミノ−７，８−ベンゾフルオラン、３，３−ビス（１−ｎ−ブチル−２−メチルインドール−３−イル）フタリド、３，６−ジメチルエトキシフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−メトキシ−７−アミノフルオラン、ジエチルホスホロメチル（ＤＥＰＭ）、アデノシン三リン酸（ＡＴＰ）、２−（フェニルアミノ）−３−メチル−６−［エチル（ｐ−トリル）アミノ］スピロ［９Ｈ−キサンテン−９，１’（３’Ｈ）−イソベンゾフラン−３’−オン（ＥＴＡＣ）、２−（２−クロロアニリノ）−６−ジブチルアミノフルオラン、クリスタルバイオレットカルビノール、ローダミンＢラクタム、２−（フェニルイミノエタンジリデン）−３，３−ジメチルインドリン、Ｎ−３，３−トリメチルインドリノベンゾスピロピラン、８’−メトキシ−Ｎ−３，３−トリメチルインドリノベンゾスピロピラン、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−クロロフルオラン、３−ジエチルアミノ−７−メトキシフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−ベンジルオキシフルオラン、１，２−ジベンゾ−６−ジエチルアミノフルオラン、３，６−ジ−ｐ−トルイジノ−４，５−ジメチルフルオラン、フェニルヒドラジド−γ−ラクタム、および３−アミノ−５−メチルフルオランなどである。
【００１２】
ロイコ色素を適宜選択すれば多様な色に発色させることができ、カラー対応も容易である。特に好ましい材料は、トリフェニルメタン系、フルオラン系、フェニルインドール−フタリド系のロイコ色素である。
【００１３】
また、ロイコ色素として、７−［４−Ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ−２−（４−ｈｙｄｒｏｘｙ）−ｐｈｅｎｙｌ］−７−（１−ｅｔｈｙｌ−２−ｍｅｔｈｙｌ−１Ｈ−ｆｕｒｏ［３，４−ｂ］ｐｙｒｉｄｉｎｅ−５−ｏｎｅ（ＢｌｕｅＣ４ＯＨ）、およびｆｕｒｏ[３，４−ｂ]ｐｙｒｉｄｉｎ−５(７Ｈ)−ｏｎｅ，７−[４−(ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ)−２−ｈｅｘｙｌｏｘｙ]ｐｈｅｎｙｌ−７−(１−ｅｔｈｙｌ−２−ｍｅｔｈｙｌ−１Ｈ−ｉｎｄｏｌ−３ｙｌ（Ｂｌｕｅ２０３）を用いることもできる。
【００１４】
ロイコ色素は、単独でも２種以上を組み合わせて用いてもよい。インク中におけるロイコ色素の含有量が０．３〜１質量％程度であれば、何等不都合なしに所望の効果が得られる。
【００１５】
本実施形態の消去可能なインクジェットインクにおいては、非水溶性の顕色剤が用いられる。これは、発色の機構が溶媒蒸発の際に発色するもので、溶解性が低いことで顕色剤が色素と結びつきやすいことに対応しているためである。本明細書においては、１６℃の水に溶解する最大濃度が０．４質量％未満の場合を、非水溶性とする。
【００１６】
非水溶性顕色剤としては、例えば、フェノール類、およびベンゾフェノン類などを用いることができる。具体的には、２，３−ジヒドロキシ安息香酸、３，５−ジヒドロキシ安息香酸メチルなどのジヒドロキシ安息香酸およびそのエステル；２，４−ジヒドロキシアセトフェノン、２，５−ジヒドロキシアセトフェノン、２，６−ジヒドロキシアセトフェノン、３，５−ジヒドロキシアセトフェノン、２，３，４−トリヒドロキシアセトフェノンなどのヒドロキシアセトフェノン類；２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン（２，４−ＤＨＢＰ）、４，４’−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，４，４’−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノンなどのヒドロキシベンゾフェノン類が挙げられる。また、ビスフェノール類も良好であり、ビスフェノール−Ｆが特に好ましい。
【００１７】
例えば２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン（２，４−ＤＨＢＰ）は、１６℃の水には溶けにくく、溶解する最大濃度は０．３８質量％未満である。また、ビスフェノール−Ｆは、１６℃の水に溶解する最大濃度は０．４質量％未満である。
【００１８】
なお、没食子酸エチル（ＥＧ）は、１６℃の水に溶解する最大濃度が１質量％を超えるので水溶性である。
【００１９】
非水溶性顕色剤は、単独でも２種以上を組み合わせて用いてもよい。後述するように本実施形態の消去可能なインクジェットインクにおいては、水とアルコールの組み合わせが溶媒として用いられ、非水溶性顕色剤はアルコール中に溶解されている。アルコールが蒸発すると、非水溶性顕色剤はロイコ色素と結合して発色する。
【００２０】
この発色を確実にするために、本実施形態のインクジェットインク中に含有される非水溶性顕色剤の質量は、ロイコ色素の質量の１０倍以上であることが好ましく、１５倍以上であることがより好ましい。本実施形態のインクジェットインク中に含有される非水溶性顕色剤の使用質量は、ロイコ色素の質量の３０倍以下に留めることが好ましく、２５倍以下がより好ましい。
【００２１】
本実施形態のインクジェットインクにおける溶媒は、アルコールと水とを含む。適切な発色性および消去性を維持し、インクジェットインクの保存安定性を高めつつ、プリンターヘッドからの吐出性も確保するために、本実施形態の消去可能インクジェットインクにおいては、水の含有量は溶媒の７〜２５質量％に規定される。
【００２２】
水の含有量が少なすぎる場合には、インクジェットインクとして適切な吐出性が得られない。一方、水の含有量が多すぎる場合には、インクの保存安定性が低下する。これは、本発明者らによって得られた知見である。
【００２３】
所定日数保存したインクを用いて画像を形成して、印刷直後の画像濃度を調べた。保存の条件は、１０〜３５℃である。保存日数が８０日以上であっても水を含有しないインクの場合には、印刷直後の画像濃度は０．５以上である。水を含有しないインクを保存前に用いた場合の画像濃度も、これと同等であった。
【００２４】
一般的に、画像濃度は０．４以上であることが求められるので、８０日以上保存した後でも画像濃度の要求は満たされている。水が含有されないインクは、保存安定性が高いことが確認された。しかしながら、水が含有されないインクでは、インクジェットインクに求められる吐出性を確保することができない。
【００２５】
溶媒の５０質量％の水を含有するインクを保存前に用いた場合には、得られる画像濃度は０．５前後である。このインクを保存して５日後に用いた場合には、印刷直後の画像濃度は０．３未満と低くなり、高濃度の画像が得られない。このインクの保存日数が８０日を越えると、印刷直後の画像濃度はさらに低下して０．２未満となった。
【００２６】
保存後のインクは発色が不十分となり、得られる画像の濃度は印刷直後でも低い。水の含有量が多いインクの場合には、保存日数が長くなるにしたがって印刷直後の画像濃度はさらに低下した。溶媒の５０質量％の水を含有するインクジェットインクは、保存中に大幅に劣化することが確認された。
【００２７】
溶媒の４４質量％の水を含有するインクを保存前に用いた場合には、０．４近傍の画像濃度が得られた。このインクを保存して５日後に用いた場合には、印刷直後の画像濃度は０．３程度に低下した。このインクの保存日数が８０日を超えると、印刷直後の画像濃度はさらに低下して０．２〜０．３程度となった。
【００２８】
溶媒の３３質量％の水を含有するインクを保存前に用いた場合には、０．５程度の画像濃度が得られた。このインクを保存して２０日後に用いた場合には、印刷直後の画像濃度は０．４５程度に低下した。このインクの保存日数が６０日を超えると、印刷直後の画像濃度は０．３５程度となった。
【００２９】
溶媒の２５質量％の水を含有するインクを保存前に用いた場合には、０．５を超える画像濃度が得られ、保存して５日後に用いた場合でも画像濃度は低下しなかった。このインクを６０日保存した後に用いた場合には、印刷直後の画像濃度は０．４５程度であり、実用レベルであった。
【００３０】
以上の結果をまとめて、図１のグラフにプロットした。保存日数が８０日以上であっても、印刷直後の画像濃度は０．４以上であることが求められる。水の量が溶媒の２５質量％以下であれば、これが満たされることがわかる。なお、溶媒の７質量％以上の水が含有されていれば、インクジェットインクとして適切な吐出性が得られることが確認された。これに基づいて、本実施形態の消去可能インクジェットインクにおいては、水の含有量を溶媒の７〜２５質量％に規定した。
【００３１】
溶媒の１０質量％の水を含有するインクは、１年以上保存してもほとんど劣化しないことが確認された。本実施形態の消去可能インクジェットインクにおいては、水の含有量は溶媒の１０〜１５質量％が好ましい。
【００３２】
一方、本実施形態にかかる消去可能なインクジェットインクにおいては、アルコールの含有量は、溶媒の７０〜９０質量％であることが好ましい。こうした量でアルコールが含有されていれば、保存安定性を損なうことなく所望の吐出性および発色性が得られる。アルコールの含有量は、溶媒の７５〜８５質量％であることがより好ましい。アルコールとしては、エチルアルコールおよびプロピルアルコールが挙げられる。安全性およびにおいを考慮すると、エチルアルコールが好ましい。
【００３３】
本実施形態の消去可能インクジェットインクには、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＭＥ）が含有されてもよい。このＰＧＭＭＥは、インクの保存安定性を高める作用を有する。必要に応じて、界面活性剤および消去剤等の添加剤を本実施形態の消去可能インクジェットインクに添加してもよい。消去剤は、消色を促進する作用を有する。
【００３４】
界面活性剤は、ロイコ色素や顕色剤の溶解性を高める。界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、およびノニオン性界面活性剤のいずれを用いてもよい。
【００３５】
カチオン性界面活性剤としては、例えば、サニゾール５Ｂ（花王製 アルキル（Ｃ１２−１６）ベンジルジメチルアンモニウムクロライド ＣＡＳ６８４２４−８５−１）が挙げられる。ノニオン性界面活性剤としては、例えばエマルゲン（花王製：Ａ６０ ジスチレン化フェニルエーテル）が挙げられる。
【００３６】
消去剤としては、例えばポリビニルピロリドン、およびポリビニルアルコールなどの水溶性樹脂を用いることができる。消去剤の樹脂成分がロイコ色素を包み閉じ込めることによって、ロイコ色素を非水溶性顕色剤と分離させ、消去性を向上させるものと推測される。消去剤が多すぎる場合には、発色性が低下するおそれがある。
【００３７】
消去剤を含有するインクの発色は、時間とともに退色して最終的にはほとんど目視できない程度となる。退色速度はインクの組成に依存し、一般的には非水溶性顕色剤の含有量に反比例する。そのため、非水溶性顕色剤の量があまり少ない場合には、発色が維持されるのは数時間から２４時間程度となる。したがって、こうしたインクを用いて形成された画像は、２４時間以内に自然消去される。逆に充分な量で顕色剤を配合し、ロイコ色素を選択すれば、少なくとも数週間、場合によっては一ヶ月以上にわたって発色が維持されるインクが得られる。
【００３８】
このように、消去剤が含有されたインクの色は自然に退色するので、画像を消去するためのエネルギーを与えずに紙の再生が可能となる。画像を迅速に消去するには、加熱を行なえばよい。
【００３９】
さらに、本実施形態の消去可能インクジェットインクは、インクジェット装置のヘッドの乾燥防止剤としてグリセリン等の多価アルコールを加えてもよい。乾燥防止剤の含有量は、所望される粘度に応じて適宜選択することが望まれる。
【００４０】
本実施形態の消去可能インクジェットインクを得るに当たっては、まず、ロイコ色素および非水溶性顕色剤をアルコールに溶解して、色材溶液を調製する。場合によっては、粘度調整剤としてのグリセリンやＰＧＭＭＥがアルコールに加えられていてもよい。ここに、所定量の水を滴下する。水の量は、得られる溶媒の７質量％以上２５質量％以下となるように規定される。
【００４１】
水が加えられた色材溶液を均一に攪拌して、本実施形態の消去可能インクジェットインクが得られる。本実施形態の消去可能インクジェットインクは、プリンターヘッドからの吐出性が良好であり、紙上での発色性も優れている。本実施形態のインクの発色は、加熱によって退色し、実質的に不可視となる。しかも、本実施形態のインクは、経時劣化することがなく、保存後に用いても保存前と同程度の画像濃度が得られる。
【００４２】
以下に、消去可能インクジェットインクの具体例を示す。
【００４３】
＜インクサンプル１＞
ロイコ色素としてクリスタルバイオレットラクトンＣＶＬ（山田化学製）を用い、顕色剤としては、ビスフェノール−Ｆを用いた。２０ｃｃのサンプル管内に１８ｇのエタノールを収容し、０．１ｇのロイコ色素と１．２ｇの顕色剤とを加えた。これを室温条件下、マグネティックスターラーを用いて均一に溶解して色材溶液を得た。
【００４４】
界面活性剤を水に溶解して、５質量％の界面活性剤溶液を調製した。界面活性剤としては、エマルゲン（花王製：Ａ６０ ジスチレン化フェニルエーテル）を用いた。２ｇの界面活性剤溶液を前述の色材溶液に滴下して加え、マグネティックスターラーにより５分間攪拌した。攪拌後の混合物を１μｍのろ紙でろ過して、インクサンプル１を得た。インクサンプル１においては、エタノールと水とによって溶媒が構成され、水の量は溶媒の１０質量％となる。
【００４５】
インクサンプル１を市販のインクカートリッジに収容し、市販のインクジェットプリンターに搭載した。このインクジェットプリンターを用い、自作のテストチャートで用紙に文字およびベタ画像を形成して印刷物サンプルを得た。用紙としては、普通紙を用いた。ベタ画像の１ｃｍ四方の領域について反射率を測定し、得られた反射率から画像濃度を算出した。反射率の測定には、色彩色差計（コニカミノルタ製、ＣＲ３００）を用いた。普通モード印刷での画像濃度は０．５５であり、普通モード印刷での画像濃度は０．６５であった。
【００４６】
各印刷物サンプルの画像を加熱消去して、消去後の用紙の濃度を調べた。画像の消去には、ｅ−ｂｌｕｅ用の東芝製画像消去装置（ＨＥ−１）を使用した。前記装置を用いて約１３０℃で２時間の加熱を行なった後、１時間冷却した。
【００４７】
消去後の画像濃度（消去濃度）は、それぞれ０．０９および０．０９２であった。いずれも、画像および文字は完全に見えないレベルであった。ここで用いた用紙自体の濃度は０．０８８である。濃度は、０．１以下はほとんど白いために、得られた結果であれば、消去性は良好であると判断することができることから、インクサンプル１は十分な消去性を有している。
【００４８】
＜インクサンプル２＞
ロイコ色素としてＣＶＬ（山田化学製）を用い、顕色剤としてビスフェノール−Ｆを用いた。２０ｃｃのサンプル管内に８ｇのエタノールを収容し、０．０５ｇのロイコ色素と０．８ｇの顕色剤とを加えた。これを前述と同様に均一に溶解して、色材溶液を得た。
【００４９】
界面活性剤を水に溶解して、５質量％の界面活性剤溶液を調製した。界面活性剤としては、サニゾール５Ｂ（花王製 アルキル（Ｃ１２−１６）ベンジルジメチルアンモニウムクロライド ＣＡＳ６８４２４−８５−１）を用いた。２ｇの界面活性剤溶液を前述の色材溶液に滴下して加え、前述と同様に５分攪拌した。攪拌後の混合物を１μｍのろ紙でろ過して、インクサンプル２を得た。インクサンプル２においては、エタノールと水とによって溶媒が構成され、水の量は溶媒の２０質量％となる。
【００５０】
インクサンプル２を市販のインクカートリッジに収容し、前述と同様のインクジェットプリンターに搭載した。前述と同様の用紙に文字およびベタ画像を形成して印刷物サンプルを得、画像濃度を調べた。普通モード印刷での画像濃度は０．５５であり、きれいモード印刷での画像濃度は０．６２であった。
【００５１】
印刷物サンプルの画像を前述と同様に加熱消去して、消去濃度を調べた。消去濃度は、それぞれ０．０９６および０．１１２であった。いずれも、ベタ画像は目視で確認できる程度に残ったが、文字は完全に見えないレベルであった。ここで用いた用紙自体の濃度は０．０８８であり、インクサンプル２は十分な消去性を有している。
【００５２】
印刷物サンプルを、２８〜３３℃、ＲＨ４６〜７８％のコンテナ内で保存した。２４時間後の画像濃度は、保存前の９８％であった。インクサンプル２により形成された画像は保存安定性が高いことから、インクサンプル２はインクとしての基本的な特性も備えていることが確認された。
【００５３】
＜インクサンプル３＞
ロイコ色素としてＣＶＬ（山田化学製）を用い、顕色剤として２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン ２，４−ＤＨＢＰ（商品名：ジスライザー、三共化成製）、およびｐ−ヒドロキシベンゾフェノン（東京化成）を用いた。２０ｃｃのサンプル管内に８ｇのエタノールおよび１ｇのグリセリンを収容し、０．０５ｇのロイコ色素と各０．５ｇの顕色剤とを加えた。これを前述と同様に均一に溶解して、色材溶液を得た。
【００５４】
界面活性剤を水に溶解して、５質量％の界面活性剤溶液を調製した。界面活性剤としては、サニゾール５Ｂ（花王製 アルキル（Ｃ１２−１６）ベンジルジメチルアンモニウムクロライド ＣＡＳ６８４２４−８５−１）を用いた。１ｇの界面活性剤溶液を前述の色材溶液に滴下して加え、前述と同様に５分間攪拌した。攪拌後の混合物を１μｍのろ紙でろ過して、インクサンプル３を得た。インクサンプル３においては、エタノールと水とグリセリンとによって溶媒が構成され、水の量は溶媒の１０質量％なる。
【００５５】
インクサンプル３を市販のインクカートリッジに収容し、前述と同様のインクジェットプリンターに搭載した。前述と同様の用紙に文字およびベタ画像を形成して印刷物サンプルを得、画像濃度を調べた。普通モード印刷での画像濃度は０．４５であり、きれいモード印刷での画像濃度は０．５５であった。
【００５６】
印刷物サンプルを、２４℃、ＲＨ６８％のコンテナ内で保存した。２４時間後の画像濃度は、保存前の６４〜７０％まで減少した。インクサンプル３を用いて形成された画像は、湿度の影響を受けて自然に消去される。画像が形成された用紙を長期放置することにより画像が消去されるので、このインクサンプル３を用いた場合には、迅速な消去が求められない限り消去装置を用いる必要はない。
【００５７】
＜インクサンプル４〜７＞
ロイコ色素としてＢｌｕｅＣ４ＯＨ（山田化学製：７−［４−Ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ−２−（４−ｈｙｄｒｏｘｙ）−ｐｈｅｎｙｌ］−７−（１−ｅｔｈｙｌ−２−ｍｅｔｈｙｌ−１Ｈ−ｆｕｒｏ［３，４−ｂ］ｐｙｒｉｄｉｎｅ−５−ｏｎｅ）を用い、顕色剤としてエチル２，４−ジヒドロキシベンゾエイトを用いた。
【００５８】
０．０５ｇ（９．５×１０-5ｍｏｌ）のロイコ色素と、１．０ｇ（５．４８×１０-4ｍｏｌ）の顕色剤とを、２０ｃｃサンプル管に収容し、２ｇのＰＧＭＭＥと２ｇのエタノールとを加えた。サンプル管をアルミホイルで遮光して収容物をマグネティックスターラーで１０分間、均一に攪拌して色材溶液を得た。
【００５９】
界面活性剤を水に溶解して、５質量％の界面活性剤溶液を調製した。界面活性剤としては、サニゾール５Ｂ（花王製 アルキル（Ｃ１２−１６）ベンジルジメチルアンモニウムクロライド ＣＡＳ６８４２４−８５−１）を用いた。４ｇの界面活性剤溶液を前述の色材溶液にゆっくりと滴下して加えた。室温で３０分間攪拌し、１μｍのろ紙でろ過してインクサンプル４を得た。インクサンプル４においては、エタノールとＰＧＭＭＥと水とによって溶媒が構成され、水の量は溶媒の４４質量％となる。
【００６０】
インクサンプル４を市販のインクカートリッジに収容し、前述と同様のインクジェットプリンターに搭載した。前述と同様の用紙に文字およびベタ画像を形成して印刷物サンプルを得、画像濃度を調べた。この印刷物サンプルをアイロン最高温度（２００℃以上）で加熱して、画像を消去した。発色の画像濃度と同じ部分について、消去後の画像濃度を算出した。画像濃度は０．４２程度であり、消去濃度は０．１１程度であった。
【００６１】
インクサンプル４をカートリッジに収容した状態でコンテナ内に保存した。所定日数経過後のインクを用い、前述と同様に画像を形成して画像濃度を調べた。さらに、前述と同様にして画像を消去し、消去後の画像濃度を算出した。その結果を、図２のグラフにまとめる。
【００６２】
図２に示されるようにインクサンプル４は、２７０日以上保存した場合でも、印刷濃度および消去濃度は、保存前のインクを用いた場合と同程度である。なお、ここで用いた用紙自体の濃度は０．１１８であり、インクサンプル３は十分な消去性を有している。
【００６３】
ＰＧＭＭＥを配合しない以外はインクサンプル４と同様に調製されたサンプル（インクサンプル５）を用いて、画像の形成および消去を行なった。画像の形成および消去の条件は前述と同様とした。消去性は０．１３〜０．１４であり、ＣＶＬを用いたインクサンプル１〜３の場合より低い。ＢｌｕｅＣ４０Ｈを含有するインクの消去性が低いものの、インクサンプル４のようにＰＧＭＭＥを配合することによって、消去性を高めることができる。
【００６４】
さらに、水の含有量をインク溶媒の５０質量％に変更する以外はインクサンプル４と同様にして、インクサンプル６を調製した。また、水の含有量を溶媒の５０質量％に変更する以外はインクサンプル５と同様にして、インクサンプル７を調製した。
【００６５】
インクサンプル６およびインクサンプル７を用い、前述と同様に画像を形成して、画像濃度を調べた。その後、各インクサンプルをカートリッジに収容した状態でコンテナ内に保存した。所定日数経過後のインクを用いて、前述と同様に画像を形成して画像濃度を調べた。なお、「標準印刷」および「きれいモード印刷」の２種類で画像を形成した。インクサンプル６およびインクサンプル７について調べた結果を、図３のグラフにプロットした。
【００６６】
ＰＧＭＭＥが含有されていないインクサンプル７を２０日以上保存した場合には、形成される画像の濃度が０．３前後となる。ＰＧＭＭＥを含有するインクサンプル６は４０日近く保存した後でも、保存前と同程度の濃度の画像を形成することができる。ＰＧＭＭＥが含有されることによって、インクの保存安定性が高められたことがわかる。
【００６７】
＜インクサンプル８＞
ロイコ色素としてＣＶＬ（山田化学製）を用い、顕色剤としてビスフェノール−Ｆを用いた。６ｇのエタノール、２ｇのＰＣＭＭＡ、および１ｇのグリセリンを２０ｃｃのサンプル管内に収容し、０．０５ｇのロイコ色素と、０．１ｇの顕色剤とを加えた。これを前述と同様に均一に攪拌して、色材溶液を得た。
【００６８】
界面活性剤を水に溶解して、２．５質量％の界面活性剤溶液を調製した。界面活性剤としては、エマルゲン（花王製：Ａ６０ ジスチレン化フェニルエーテル）を用いた。２ｇの界面活性剤溶液を前述の色材溶液に滴下して加え、前述と同様に５分間攪拌した。攪拌後の混合物を１μｍのろ紙でろ過して、インクサンプル８を得た。インクサンプル８においては、エタノールと水とによって溶媒が構成され、水の量は溶媒の１８質量％となる。
【００６９】
インクサンプル８を市販のインクカートリッジに収容し、前述と同様のインクジェットプリンターに搭載した。前述と同様の用紙に文字およびベタ画像を形成して印刷物サンプルを得、画像濃度を調べた。普通モード印刷での画像濃度は０．５７であり、きれいモード印刷での画像濃度は０．６６であった。
【００７０】
印刷物サンプルの画像を前述と同様に加熱消去して、消去濃度を調べた。消去濃度は、それぞれ０．０９４および０．１０１であった。いずれも、文字および画像は完全に見えないレベルであった。ここで用いた用紙自体の濃度は０．０８８であり、インクサンプル８は十分な消去性を有している。
【００７１】
次に、吸湿させた用紙を用いる以外は前述と同様にして、画像を形成した。用紙は、水が収容された密閉容器内に保存して吸湿させた。吸湿紙を用いた場合でも、乾燥紙の場合の９６％の画像濃度が得られた。インクサンプル８は、高湿下でも非常に安定した性能を有することがわかる。
【００７２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、消去可能インクジェットインクに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットインクは、一般的には水性インクであり、水溶性の材料が用いられている。最近では、ロイコ色素と顕色剤と溶媒とを含有する消去可能なインクジェットインクが提案されている。かかるインクジェットインクを用いることによって、高濃度の画像を紙に形成することができ、得られた画像は熱により消去可能である。画像が形成された紙を加熱することにより画像は消去されて、不可視とすることができる。
【０００３】
消去可能なインクジェットインクは、消去可能インクとしての特性に加えて、プリンターヘッドからの吐出性のようなインクジェットインクとしての特性も求められる。いずれの特性も、経時劣化せずに維持されることが要求される。インクジェットインクの溶媒としては、水とアルコールとの組み合わせが用いられることがあり、上述の特性を満たすように適切に処方されなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２２２４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、高濃度の画像を紙に形成できるとともに、十分に不可視な状態まで消去される消去可能インクジェットインクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の消去可能インクジェットインクは、ロイコ色素と非水溶性顕色剤とアルコールおよび水を含む溶媒とを含有する。前記水の量は溶媒の７質量％以上２５質量％以下であることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】インクの保存日数と形成される画像の濃度との関係を示すグラフ図。
【図２】インクの保存日数と形成される画像の濃度との関係を示すグラフ図。
【図３】インクの保存日数と形成される画像の濃度との関係を示すグラフ図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態を具体的に説明する。
【０００９】
本実施形態の消去可能なインクジェットインクにおいては、ロイコ色素および非水溶性顕色剤が溶媒中に含有される。
【００１０】
ロイコ色素としては、例えば、ジアリールフタリド類、ポリアリールカルビノール類、ローダミンＢラクタム類、インドリン類、スピロピラン類、およびフルオラン類などの電子供与性有機物が挙げられる。
【００１１】
具体的には、クリスタルバイオレットラクトン（ＣＶＬ）、２−アニリノ−６−（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−メチルアミノ）−３−メチルフルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルアミノ）フルオラン、３−［４−（４−フェニルアミノフェニル）アミノフェニル］アミノ−６−メチル−７−クロロフルオラン、２−アニリノ−６−（Ｎ−メチル−Ｎ−イソブチルアミノ）−３−メチルフルオラン、２−アニリノ−６−（ジブチルアミノ）−３−メチルフルオラン、３−クロロ−６−（シクロヘキシルアミノ）フルオラン、２−クロロ−６−（ジエチルアミノ）フルオラン、７−（Ｎ，Ｎ−ジベンジルアミノ）−３−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）フルオラン、３，６−ビス（ジエチルアミノ）フルオラン−γ−（４’−ニトロ）アニリノラクタム、３−ジエチルアミノベンゾ［ａ］−フルオラン、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−アミノフルオラン、３−ジエチルアミノ−７−キシリジノフルオラン、３−（４−ジエチルアミノ−２−エトキシフェニル）−３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）−４−アザフタリド、３−（４−ジエチルアミノフェニル）−３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）フタリド、３−ジエチルアミノ−７−クロロアニリノフルオラン、３−ジエチルアミノ−７，８−ベンゾフルオラン、３，３−ビス（１−ｎ−ブチル−２−メチルインドール−３−イル）フタリド、３，６−ジメチルエトキシフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−メトキシ−７−アミノフルオラン、ジエチルホスホロメチル（ＤＥＰＭ）、アデノシン三リン酸（ＡＴＰ）、２−（フェニルアミノ）−３−メチル−６−［エチル（ｐ−トリル）アミノ］スピロ［９Ｈ−キサンテン−９，１’（３’Ｈ）−イソベンゾフラン−３’−オン（ＥＴＡＣ）、２−（２−クロロアニリノ）−６−ジブチルアミノフルオラン、クリスタルバイオレットカルビノール、ローダミンＢラクタム、２−（フェニルイミノエタンジリデン）−３，３−ジメチルインドリン、Ｎ−３，３−トリメチルインドリノベンゾスピロピラン、８’−メトキシ−Ｎ−３，３−トリメチルインドリノベンゾスピロピラン、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−クロロフルオラン、３−ジエチルアミノ−７−メトキシフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−ベンジルオキシフルオラン、１，２−ジベンゾ−６−ジエチルアミノフルオラン、３，６−ジ−ｐ−トルイジノ−４，５−ジメチルフルオラン、フェニルヒドラジド−γ−ラクタム、および３−アミノ−５−メチルフルオランなどである。
【００１２】
ロイコ色素を適宜選択すれば多様な色に発色させることができ、カラー対応も容易である。特に好ましい材料は、トリフェニルメタン系、フルオラン系、フェニルインドール−フタリド系のロイコ色素である。
【００１３】
また、ロイコ色素として、７−［４−Ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ−２−（４−ｈｙｄｒｏｘｙ）−ｐｈｅｎｙｌ］−７−（１−ｅｔｈｙｌ−２−ｍｅｔｈｙｌ−１Ｈ−ｆｕｒｏ［３，４−ｂ］ｐｙｒｉｄｉｎｅ−５−ｏｎｅ（ＢｌｕｅＣ４ＯＨ）、およびｆｕｒｏ[３，４−ｂ]ｐｙｒｉｄｉｎ−５(７Ｈ)−ｏｎｅ，７−[４−(ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ)−２−ｈｅｘｙｌｏｘｙ]ｐｈｅｎｙｌ−７−(１−ｅｔｈｙｌ−２−ｍｅｔｈｙｌ−１Ｈ−ｉｎｄｏｌ−３ｙｌ（Ｂｌｕｅ２０３）を用いることもできる。
【００１４】
ロイコ色素は、単独でも２種以上を組み合わせて用いてもよい。インク中におけるロイコ色素の含有量が０．３〜１質量％程度であれば、何等不都合なしに所望の効果が得られる。
【００１５】
本実施形態の消去可能なインクジェットインクにおいては、非水溶性の顕色剤が用いられる。これは、発色の機構が溶媒蒸発の際に発色するもので、溶解性が低いことで顕色剤が色素と結びつきやすいことに対応しているためである。本明細書においては、１６℃の水に溶解する最大濃度が０．４質量％未満の場合を、非水溶性とする。
【００１６】
非水溶性顕色剤としては、例えば、フェノール類、およびベンゾフェノン類などを用いることができる。具体的には、２，３−ジヒドロキシ安息香酸、３，５−ジヒドロキシ安息香酸メチルなどのジヒドロキシ安息香酸およびそのエステル；２，４−ジヒドロキシアセトフェノン、２，５−ジヒドロキシアセトフェノン、２，６−ジヒドロキシアセトフェノン、３，５−ジヒドロキシアセトフェノン、２，３，４−トリヒドロキシアセトフェノンなどのヒドロキシアセトフェノン類；２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン（２，４−ＤＨＢＰ）、４，４’−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，４，４’−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノンなどのヒドロキシベンゾフェノン類が挙げられる。また、ビスフェノール類も良好であり、ビスフェノール−Ｆが特に好ましい。
【００１７】
例えば２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン（２，４−ＤＨＢＰ）は、１６℃の水には溶けにくく、溶解する最大濃度は０．３８質量％未満である。また、ビスフェノール−Ｆは、１６℃の水に溶解する最大濃度は０．４質量％未満である。
【００１８】
なお、没食子酸エチル（ＥＧ）は、１６℃の水に溶解する最大濃度が１質量％を超えるので水溶性である。
【００１９】
非水溶性顕色剤は、単独でも２種以上を組み合わせて用いてもよい。後述するように本実施形態の消去可能なインクジェットインクにおいては、水とアルコールの組み合わせが溶媒として用いられ、非水溶性顕色剤はアルコール中に溶解されている。アルコールが蒸発すると、非水溶性顕色剤はロイコ色素と結合して発色する。
【００２０】
この発色を確実にするために、本実施形態のインクジェットインク中に含有される非水溶性顕色剤の質量は、ロイコ色素の質量の１０倍以上であることが好ましく、１５倍以上であることがより好ましい。本実施形態のインクジェットインク中に含有される非水溶性顕色剤の使用質量は、ロイコ色素の質量の３０倍以下に留めることが好ましく、２５倍以下がより好ましい。
【００２１】
本実施形態のインクジェットインクにおける溶媒は、アルコールと水とを含む。適切な発色性および消去性を維持し、インクジェットインクの保存安定性を高めつつ、プリンターヘッドからの吐出性も確保するために、本実施形態の消去可能インクジェットインクにおいては、水の含有量は溶媒の７〜２５質量％に規定される。
【００２２】
水の含有量が少なすぎる場合には、インクジェットインクとして適切な吐出性が得られない。一方、水の含有量が多すぎる場合には、インクの保存安定性が低下する。これは、本発明者らによって得られた知見である。
【００２３】
所定日数保存したインクを用いて画像を形成して、印刷直後の画像濃度を調べた。保存の条件は、１０〜３５℃である。保存日数が８０日以上であっても水を含有しないインクの場合には、印刷直後の画像濃度は０．５以上である。水を含有しないインクを保存前に用いた場合の画像濃度も、これと同等であった。
【００２４】
一般的に、画像濃度は０．４以上であることが求められるので、８０日以上保存した後でも画像濃度の要求は満たされている。水が含有されないインクは、保存安定性が高いことが確認された。しかしながら、水が含有されないインクでは、インクジェットインクに求められる吐出性を確保することができない。
【００２５】
溶媒の５０質量％の水を含有するインクを保存前に用いた場合には、得られる画像濃度は０．５前後である。このインクを保存して５日後に用いた場合には、印刷直後の画像濃度は０．３未満と低くなり、高濃度の画像が得られない。このインクの保存日数が８０日を越えると、印刷直後の画像濃度はさらに低下して０．２未満となった。
【００２６】
保存後のインクは発色が不十分となり、得られる画像の濃度は印刷直後でも低い。水の含有量が多いインクの場合には、保存日数が長くなるにしたがって印刷直後の画像濃度はさらに低下した。溶媒の５０質量％の水を含有するインクジェットインクは、保存中に大幅に劣化することが確認された。
【００２７】
溶媒の４４質量％の水を含有するインクを保存前に用いた場合には、０．４近傍の画像濃度が得られた。このインクを保存して５日後に用いた場合には、印刷直後の画像濃度は０．３程度に低下した。このインクの保存日数が８０日を超えると、印刷直後の画像濃度はさらに低下して０．２〜０．３程度となった。
【００２８】
溶媒の３３質量％の水を含有するインクを保存前に用いた場合には、０．５程度の画像濃度が得られた。このインクを保存して２０日後に用いた場合には、印刷直後の画像濃度は０．４５程度に低下した。このインクの保存日数が６０日を超えると、印刷直後の画像濃度は０．３５程度となった。
【００２９】
溶媒の２５質量％の水を含有するインクを保存前に用いた場合には、０．５を超える画像濃度が得られ、保存して５日後に用いた場合でも画像濃度は低下しなかった。このインクを６０日保存した後に用いた場合には、印刷直後の画像濃度は０．４５程度であり、実用レベルであった。
【００３０】
以上の結果をまとめて、図１のグラフにプロットした。保存日数が８０日以上であっても、印刷直後の画像濃度は０．４以上であることが求められる。水の量が溶媒の２５質量％以下であれば、これが満たされることがわかる。なお、溶媒の７質量％以上の水が含有されていれば、インクジェットインクとして適切な吐出性が得られることが確認された。これに基づいて、本実施形態の消去可能インクジェットインクにおいては、水の含有量を溶媒の７〜２５質量％に規定した。
【００３１】
溶媒の１０質量％の水を含有するインクは、１年以上保存してもほとんど劣化しないことが確認された。本実施形態の消去可能インクジェットインクにおいては、水の含有量は溶媒の１０〜１５質量％が好ましい。
【００３２】
一方、本実施形態にかかる消去可能なインクジェットインクにおいては、アルコールの含有量は、溶媒の７０〜９０質量％であることが好ましい。こうした量でアルコールが含有されていれば、保存安定性を損なうことなく所望の吐出性および発色性が得られる。アルコールの含有量は、溶媒の７５〜８５質量％であることがより好ましい。アルコールとしては、エチルアルコールおよびプロピルアルコールが挙げられる。安全性およびにおいを考慮すると、エチルアルコールが好ましい。
【００３３】
本実施形態の消去可能インクジェットインクには、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＭＥ）が含有されてもよい。このＰＧＭＭＥは、インクの保存安定性を高める作用を有する。必要に応じて、界面活性剤および消去剤等の添加剤を本実施形態の消去可能インクジェットインクに添加してもよい。消去剤は、消色を促進する作用を有する。
【００３４】
界面活性剤は、ロイコ色素や顕色剤の溶解性を高める。界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、およびノニオン性界面活性剤のいずれを用いてもよい。
【００３５】
カチオン性界面活性剤としては、例えば、サニゾール５Ｂ（花王製 アルキル（Ｃ１２−１６）ベンジルジメチルアンモニウムクロライド ＣＡＳ６８４２４−８５−１）が挙げられる。ノニオン性界面活性剤としては、例えばエマルゲン（花王製：Ａ６０ ジスチレン化フェニルエーテル）が挙げられる。
【００３６】
消去剤としては、例えばポリビニルピロリドン、およびポリビニルアルコールなどの水溶性樹脂を用いることができる。消去剤の樹脂成分がロイコ色素を包み閉じ込めることによって、ロイコ色素を非水溶性顕色剤と分離させ、消去性を向上させるものと推測される。消去剤が多すぎる場合には、発色性が低下するおそれがある。
【００３７】
消去剤を含有するインクの発色は、時間とともに退色して最終的にはほとんど目視できない程度となる。退色速度はインクの組成に依存し、一般的には非水溶性顕色剤の含有量に反比例する。そのため、非水溶性顕色剤の量があまり少ない場合には、発色が維持されるのは数時間から２４時間程度となる。したがって、こうしたインクを用いて形成された画像は、２４時間以内に自然消去される。逆に充分な量で顕色剤を配合し、ロイコ色素を選択すれば、少なくとも数週間、場合によっては一ヶ月以上にわたって発色が維持されるインクが得られる。
【００３８】
このように、消去剤が含有されたインクの色は自然に退色するので、画像を消去するためのエネルギーを与えずに紙の再生が可能となる。画像を迅速に消去するには、加熱を行なえばよい。
【００３９】
さらに、本実施形態の消去可能インクジェットインクは、インクジェット装置のヘッドの乾燥防止剤としてグリセリン等の多価アルコールを加えてもよい。乾燥防止剤の含有量は、所望される粘度に応じて適宜選択することが望まれる。
【００４０】
本実施形態の消去可能インクジェットインクを得るに当たっては、まず、ロイコ色素および非水溶性顕色剤をアルコールに溶解して、色材溶液を調製する。場合によっては、粘度調整剤としてのグリセリンやＰＧＭＭＥがアルコールに加えられていてもよい。ここに、所定量の水を滴下する。水の量は、得られる溶媒の７質量％以上２５質量％以下となるように規定される。
【００４１】
水が加えられた色材溶液を均一に攪拌して、本実施形態の消去可能インクジェットインクが得られる。本実施形態の消去可能インクジェットインクは、プリンターヘッドからの吐出性が良好であり、紙上での発色性も優れている。本実施形態のインクの発色は、加熱によって退色し、実質的に不可視となる。しかも、本実施形態のインクは、経時劣化することがなく、保存後に用いても保存前と同程度の画像濃度が得られる。
【００４２】
以下に、消去可能インクジェットインクの具体例を示す。
【００４３】
＜インクサンプル１＞
ロイコ色素としてクリスタルバイオレットラクトンＣＶＬ（山田化学製）を用い、顕色剤としては、ビスフェノール−Ｆを用いた。２０ｃｃのサンプル管内に１８ｇのエタノールを収容し、０．１ｇのロイコ色素と１．２ｇの顕色剤とを加えた。これを室温条件下、マグネティックスターラーを用いて均一に溶解して色材溶液を得た。
【００４４】
界面活性剤を水に溶解して、５質量％の界面活性剤溶液を調製した。界面活性剤としては、エマルゲン（花王製：Ａ６０ ジスチレン化フェニルエーテル）を用いた。２ｇの界面活性剤溶液を前述の色材溶液に滴下して加え、マグネティックスターラーにより５分間攪拌した。攪拌後の混合物を１μｍのろ紙でろ過して、インクサンプル１を得た。インクサンプル１においては、エタノールと水とによって溶媒が構成され、水の量は溶媒の１０質量％となる。
【００４５】
インクサンプル１を市販のインクカートリッジに収容し、市販のインクジェットプリンターに搭載した。このインクジェットプリンターを用い、自作のテストチャートで用紙に文字およびベタ画像を形成して印刷物サンプルを得た。用紙としては、普通紙を用いた。ベタ画像の１ｃｍ四方の領域について反射率を測定し、得られた反射率から画像濃度を算出した。反射率の測定には、色彩色差計（コニカミノルタ製、ＣＲ３００）を用いた。普通モード印刷での画像濃度は０．５５であり、普通モード印刷での画像濃度は０．６５であった。
【００４６】
各印刷物サンプルの画像を加熱消去して、消去後の用紙の濃度を調べた。画像の消去には、ｅ−ｂｌｕｅ用の東芝製画像消去装置（ＨＥ−１）を使用した。前記装置を用いて約１３０℃で２時間の加熱を行なった後、１時間冷却した。
【００４７】
消去後の画像濃度（消去濃度）は、それぞれ０．０９および０．０９２であった。いずれも、画像および文字は完全に見えないレベルであった。ここで用いた用紙自体の濃度は０．０８８である。濃度は、０．１以下はほとんど白いために、得られた結果であれば、消去性は良好であると判断することができることから、インクサンプル１は十分な消去性を有している。
【００４８】
＜インクサンプル２＞
ロイコ色素としてＣＶＬ（山田化学製）を用い、顕色剤としてビスフェノール−Ｆを用いた。２０ｃｃのサンプル管内に８ｇのエタノールを収容し、０．０５ｇのロイコ色素と０．８ｇの顕色剤とを加えた。これを前述と同様に均一に溶解して、色材溶液を得た。
【００４９】
界面活性剤を水に溶解して、５質量％の界面活性剤溶液を調製した。界面活性剤としては、サニゾール５Ｂ（花王製 アルキル（Ｃ１２−１６）ベンジルジメチルアンモニウムクロライド ＣＡＳ６８４２４−８５−１）を用いた。２ｇの界面活性剤溶液を前述の色材溶液に滴下して加え、前述と同様に５分攪拌した。攪拌後の混合物を１μｍのろ紙でろ過して、インクサンプル２を得た。インクサンプル２においては、エタノールと水とによって溶媒が構成され、水の量は溶媒の２０質量％となる。
【００５０】
インクサンプル２を市販のインクカートリッジに収容し、前述と同様のインクジェットプリンターに搭載した。前述と同様の用紙に文字およびベタ画像を形成して印刷物サンプルを得、画像濃度を調べた。普通モード印刷での画像濃度は０．５５であり、きれいモード印刷での画像濃度は０．６２であった。
【００５１】
印刷物サンプルの画像を前述と同様に加熱消去して、消去濃度を調べた。消去濃度は、それぞれ０．０９６および０．１１２であった。いずれも、ベタ画像は目視で確認できる程度に残ったが、文字は完全に見えないレベルであった。ここで用いた用紙自体の濃度は０．０８８であり、インクサンプル２は十分な消去性を有している。
【００５２】
印刷物サンプルを、２８〜３３℃、ＲＨ４６〜７８％のコンテナ内で保存した。２４時間後の画像濃度は、保存前の９８％であった。インクサンプル２により形成された画像は保存安定性が高いことから、インクサンプル２はインクとしての基本的な特性も備えていることが確認された。
【００５３】
＜インクサンプル３＞
ロイコ色素としてＣＶＬ（山田化学製）を用い、顕色剤として２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン ２，４−ＤＨＢＰ（商品名：ジスライザー、三共化成製）、およびｐ−ヒドロキシベンゾフェノン（東京化成）を用いた。２０ｃｃのサンプル管内に８ｇのエタノールおよび１ｇのグリセリンを収容し、０．０５ｇのロイコ色素と各０．５ｇの顕色剤とを加えた。これを前述と同様に均一に溶解して、色材溶液を得た。
【００５４】
界面活性剤を水に溶解して、５質量％の界面活性剤溶液を調製した。界面活性剤としては、サニゾール５Ｂ（花王製 アルキル（Ｃ１２−１６）ベンジルジメチルアンモニウムクロライド ＣＡＳ６８４２４−８５−１）を用いた。１ｇの界面活性剤溶液を前述の色材溶液に滴下して加え、前述と同様に５分間攪拌した。攪拌後の混合物を１μｍのろ紙でろ過して、インクサンプル３を得た。インクサンプル３においては、エタノールと水とグリセリンとによって溶媒が構成され、水の量は溶媒の１０質量％なる。
【００５５】
インクサンプル３を市販のインクカートリッジに収容し、前述と同様のインクジェットプリンターに搭載した。前述と同様の用紙に文字およびベタ画像を形成して印刷物サンプルを得、画像濃度を調べた。普通モード印刷での画像濃度は０．４５であり、きれいモード印刷での画像濃度は０．５５であった。
【００５６】
印刷物サンプルを、２４℃、ＲＨ６８％のコンテナ内で保存した。２４時間後の画像濃度は、保存前の６４〜７０％まで減少した。インクサンプル３を用いて形成された画像は、湿度の影響を受けて自然に消去される。画像が形成された用紙を長期放置することにより画像が消去されるので、このインクサンプル３を用いた場合には、迅速な消去が求められない限り消去装置を用いる必要はない。
【００５７】
＜インクサンプル４〜７＞
ロイコ色素としてＢｌｕｅＣ４ＯＨ（山田化学製：７−［４−Ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ−２−（４−ｈｙｄｒｏｘｙ）−ｐｈｅｎｙｌ］−７−（１−ｅｔｈｙｌ−２−ｍｅｔｈｙｌ−１Ｈ−ｆｕｒｏ［３，４−ｂ］ｐｙｒｉｄｉｎｅ−５−ｏｎｅ）を用い、顕色剤としてエチル２，４−ジヒドロキシベンゾエイトを用いた。
【００５８】
０．０５ｇ（９．５×１０-5ｍｏｌ）のロイコ色素と、１．０ｇ（５．４８×１０-4ｍｏｌ）の顕色剤とを、２０ｃｃサンプル管に収容し、２ｇのＰＧＭＭＥと２ｇのエタノールとを加えた。サンプル管をアルミホイルで遮光して収容物をマグネティックスターラーで１０分間、均一に攪拌して色材溶液を得た。
【００５９】
界面活性剤を水に溶解して、５質量％の界面活性剤溶液を調製した。界面活性剤としては、サニゾール５Ｂ（花王製 アルキル（Ｃ１２−１６）ベンジルジメチルアンモニウムクロライド ＣＡＳ６８４２４−８５−１）を用いた。４ｇの界面活性剤溶液を前述の色材溶液にゆっくりと滴下して加えた。室温で３０分間攪拌し、１μｍのろ紙でろ過してインクサンプル４を得た。インクサンプル４においては、エタノールとＰＧＭＭＥと水とによって溶媒が構成され、水の量は溶媒の４４質量％となる。
【００６０】
インクサンプル４を市販のインクカートリッジに収容し、前述と同様のインクジェットプリンターに搭載した。前述と同様の用紙に文字およびベタ画像を形成して印刷物サンプルを得、画像濃度を調べた。この印刷物サンプルをアイロン最高温度（２００℃以上）で加熱して、画像を消去した。発色の画像濃度と同じ部分について、消去後の画像濃度を算出した。画像濃度は０．４２程度であり、消去濃度は０．１１程度であった。
【００６１】
インクサンプル４をカートリッジに収容した状態でコンテナ内に保存した。所定日数経過後のインクを用い、前述と同様に画像を形成して画像濃度を調べた。さらに、前述と同様にして画像を消去し、消去後の画像濃度を算出した。その結果を、図２のグラフにまとめる。
【００６２】
図２に示されるようにインクサンプル４は、２７０日以上保存した場合でも、印刷濃度および消去濃度は、保存前のインクを用いた場合と同程度である。なお、ここで用いた用紙自体の濃度は０．１１８であり、インクサンプル３は十分な消去性を有している。
【００６３】
ＰＧＭＭＥを配合しない以外はインクサンプル４と同様に調製されたサンプル（インクサンプル５）を用いて、画像の形成および消去を行なった。画像の形成および消去の条件は前述と同様とした。消去性は０．１３〜０．１４であり、ＣＶＬを用いたインクサンプル１〜３の場合より低い。ＢｌｕｅＣ４０Ｈを含有するインクの消去性が低いものの、インクサンプル４のようにＰＧＭＭＥを配合することによって、消去性を高めることができる。
【００６４】
さらに、水の含有量をインク溶媒の５０質量％に変更する以外はインクサンプル４と同様にして、インクサンプル６を調製した。また、水の含有量を溶媒の５０質量％に変更する以外はインクサンプル５と同様にして、インクサンプル７を調製した。
【００６５】
インクサンプル６およびインクサンプル７を用い、前述と同様に画像を形成して、画像濃度を調べた。その後、各インクサンプルをカートリッジに収容した状態でコンテナ内に保存した。所定日数経過後のインクを用いて、前述と同様に画像を形成して画像濃度を調べた。なお、「標準印刷」および「きれいモード印刷」の２種類で画像を形成した。インクサンプル６およびインクサンプル７について調べた結果を、図３のグラフにプロットした。
【００６６】
ＰＧＭＭＥが含有されていないインクサンプル７を２０日以上保存した場合には、形成される画像の濃度が０．３前後となる。ＰＧＭＭＥを含有するインクサンプル６は４０日近く保存した後でも、保存前と同程度の濃度の画像を形成することができる。ＰＧＭＭＥが含有されることによって、インクの保存安定性が高められたことがわかる。
【００６７】
＜インクサンプル８＞
ロイコ色素としてＣＶＬ（山田化学製）を用い、顕色剤としてビスフェノール−Ｆを用いた。６ｇのエタノール、２ｇのＰＣＭＭＡ、および１ｇのグリセリンを２０ｃｃのサンプル管内に収容し、０．０５ｇのロイコ色素と、０．１ｇの顕色剤とを加えた。これを前述と同様に均一に攪拌して、色材溶液を得た。
【００６８】
界面活性剤を水に溶解して、２．５質量％の界面活性剤溶液を調製した。界面活性剤としては、エマルゲン（花王製：Ａ６０ ジスチレン化フェニルエーテル）を用いた。２ｇの界面活性剤溶液を前述の色材溶液に滴下して加え、前述と同様に５分間攪拌した。攪拌後の混合物を１μｍのろ紙でろ過して、インクサンプル８を得た。インクサンプル８においては、エタノールと水とによって溶媒が構成され、水の量は溶媒の１８質量％となる。
【００６９】
インクサンプル８を市販のインクカートリッジに収容し、前述と同様のインクジェットプリンターに搭載した。前述と同様の用紙に文字およびベタ画像を形成して印刷物サンプルを得、画像濃度を調べた。普通モード印刷での画像濃度は０．５７であり、きれいモード印刷での画像濃度は０．６６であった。
【００７０】
印刷物サンプルの画像を前述と同様に加熱消去して、消去濃度を調べた。消去濃度は、それぞれ０．０９４および０．１０１であった。いずれも、文字および画像は完全に見えないレベルであった。ここで用いた用紙自体の濃度は０．０８８であり、インクサンプル８は十分な消去性を有している。
【００７１】
次に、吸湿させた用紙を用いる以外は前述と同様にして、画像を形成した。用紙は、水が収容された密閉容器内に保存して吸湿させた。吸湿紙を用いた場合でも、乾燥紙の場合の９６％の画像濃度が得られた。インクサンプル８は、高湿下でも非常に安定した性能を有することがわかる。
【００７２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロイコ色素と非水溶性顕色剤とアルコールおよび水を含む溶媒とを含有し、前記水の量は前記溶媒の７質量％以上２５質量％以下であることを特徴とする消去可能インクジェットインク。
【請求項２】
前記非水溶性顕色剤の含有量は、前記ロイコ色素の含有量の１０倍以上３０倍以下であることを特徴とする請求項１に記載の消去可能インクジェットインク。
【請求項３】
プロピレングリコールモノメチルエーテルをさらに含有することを特徴とする請求項１または２に記載の消去可能インクジェットインク。
【請求項４】
請求項１に記載の消去可能インクジェットインクの製造方法であって、
ロイコ色素と非水溶性顕色剤とをアルコールに溶解して色材溶液を得る工程と、
前記色材溶液に、前記消去可能インクジェットインクの溶媒の７質量％以上２５質量％以下となる量の水を加える工程と
を具備することを特徴とする方法。
【請求項５】
前記非水溶性顕色剤は、前記ロイコ色素の質量の１０倍以上３０倍以下の質量で用いられることを特徴とする請求項４に記載の消去可能インクジェットインクの製造方法。
【請求項１】
ロイコ色素と非水溶性顕色剤とアルコールおよび水を含む溶媒とを含有し、前記水の量は前記溶媒の７質量％以上２５質量％以下であることを特徴とする消去可能インクジェットインク。
【請求項２】
前記非水溶性顕色剤の含有量は、前記ロイコ色素の含有量の１０倍以上３０倍以下であることを特徴とする請求項１に記載の消去可能インクジェットインク。
【請求項３】
プロピレングリコールモノメチルエーテルをさらに含有することを特徴とする請求項１または２に記載の消去可能インクジェットインク。
【請求項４】
請求項１に記載の消去可能インクジェットインクの製造方法であって、
ロイコ色素と非水溶性顕色剤とをアルコールに溶解して色材溶液を得る工程と、
前記色材溶液に、前記消去可能インクジェットインクの溶媒の７質量％以上２５質量％以下となる量の水を加える工程と
を具備することを特徴とする方法。
【請求項５】
前記非水溶性顕色剤は、前記ロイコ色素の質量の１０倍以上３０倍以下の質量で用いられることを特徴とする請求項４に記載の消去可能インクジェットインクの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２２４７８９（Ｐ２０１２−２２４７８９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９５３０８（Ｐ２０１１−９５３０８）
【出願日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
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