JP2000109734A

JP2000109734A - 水性インクおよびそれを用いたインクジェット記録方法

Info

Publication number: JP2000109734A
Application number: JP28401298A
Authority: JP
Inventors: Kiyofumi Nagai; 希世文永井; Akio Kojima; 明夫小島; Masato Igarashi; 正人五十嵐; Akiko Sakauchi; 昭子坂内; Hirotaka Mochizuki; 博孝望月; Masayuki Koyano; 正行小谷野; Ikuko Tanaka; 郁子田中
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-10-06
Filing date: 1998-10-06
Publication date: 2000-04-18

Abstract

(57)【要約】【課題】記録画像の耐水性および耐光性に優れ、しか
も色境界滲みが少なく、かつ、色調の優れた水性インク
を得ることおよびこれを用いたインクジェット記録方法
を得ること。【解決手段】水に分散または溶解する着色剤、水溶性
有機溶剤、界面活性剤および水を含む水性インクにおい
て、ランタノイド陽イオンを含有させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、本発明はインクジ
ェット記録、水性筆記用具、記録計、ぺンプロッター水
性インク組成物等に適した水性インク、特に普通紙に対
するカラーインクとして優れた特性を示すインクジェッ
ト記録用水性インクに関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンターは低騒音、低
ランニングコストといった利点から近年、広く普及し、
普通紙印字可能な多種類のカラープリンターが市場に投
入されている。しかしながら、画像の色再現性、耐水
性、耐光性、画像の乾燥性、画像滲み、吐出の信頼性、
すべてを満足することは困難である。特にカラープリン
ターの場合、イエロー、マゼンタ、シアンの単色印字部
では画質劣化がなくても、レッド、グリーン、ブルーの
２色重ね部分で画質劣化が発生しやすい。

【０００３】なかでも定着装置を用いないでインクの乾
燥を行う場合、特開昭５５−２９５４６号公報等に記載
されいるように浸透性を高めることにより乾燥性を向上
しているため紙により著しく滲みが生じる。また、特公
昭６０−２３７９３号公報には界面活性剤としてジアル
キルスルホコハク酸が乾燥性を向上し、しかも画質劣化
が少ないとされているが紙による画素径が著しく異な
り、画像濃度の低下も著しいという問題やアルカリ側で
は界面活性剤が分解し、保存時に活性効果がなくなると
いう問題がある。また、特開昭５６−５７８６２号公報
等には強塩基性物質を添加するインクが開示されている
が、ロジンサイズされた酸性紙では効果があるもののア
ルキルケテンダイマーやアルケニルスルホコハク酸をサ
イズ剤とした紙には効果かない。さらに酸性紙でも２色
重ね部分では効果がない。また、特開平１−２０３４８
３号公報には多価アルコール誘導体およびペクチンを含
有することを特徴とする記録液が開示されている。これ
は増粘剤としてペクチンを添加し、滲みを防止するもの
であるが、ペクチンは水酸基を親水基とする非イオン性
であるため印字休止後の吐出安定性に欠けるという問題
があった。

【０００４】一方、普通紙上での色再現と耐水性を両立
するには染料そのものの改良が行われているが、耐水性
を向上し、かつ、信頼性の高い染料を得ることは難し
い。また、耐水性、耐光性を得るため顔料を用いること
も考えられ種種の試みがなされているが、発色に問題が
あるため耐光性の要求される大型のプロッター以外では
現状では採用されていない。また、高解像度に対応する
には目詰まりの問題もある。そこて従来より発色や信頼
性を改良するために顔料と染料を混合することが試みら
れ、特公昭６０−４５６６９号公報や特開平６−１００
８１２号公報にそれらについて開示されている。前者は
染料の耐光性が不十分であったり、必ずしも普通紙への
インクの浸透性や発色が十分でなかった。後者は耐光性
は前者に比べ十分であるが発色が不十分で、特にブルー
の発色がくすむなどの問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のようにインクジ
ェット記録用インクは現状では普通紙適性として耐水、
耐光性と色境界滲みや色再現性を満足するとともにノズ
ル部での目詰まり等信頼性を満足することができていな
い。本発明はこのような背景に鑑みてなされたもので、
インクジェット記録用インクとして色境界滲みが少な
く、かつ、色調に優れ、しかも耐光、耐水性に優れた水
性インクを提供すること、また、特にノズル部での目詰
まりのない信頼性が高い、かつ、耐水、耐光性の優れた
水性インクを提供すること、さらにそのような水性イン
クを用いて良好な画像形成が行えるインクジェット記録
方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、第一
に、水に分散または溶解する着色剤、水溶性有機溶剤、
界面活性剤および水を含む水性インクにおいて、ランタ
ノイド陽イオンを含有することを特徴とする水性インク
が提供される。

【０００７】第二に、上記第一に記載した水性インクに
おいて、上記界面活性剤の少なくとも１種がポリオキシ
アルキレン基を有する非イオン性界面活性剤であること
を特徴とする水性インクが提供される。

【０００８】第三に、上記第一に記載した水性インクに
おいて、上記界面活性剤がポリオキシアルキレン基を有
する非イオン性界面活性剤と下記一般式（I）で表わさ
れるポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩および
／または下記一般式（II）で表わされるジアルキルスル
ホコハク酸塩であることを特徴とする水性インクが提供
される。

【化８】（ただし、Ｒ_１は炭素数６〜１４の分岐してもよいアル
キル基、ｍは３〜１２、Ｍはアルカリ金属イオン、第４
級アンモニウム、第４級ホスホニウムまたはアルカノー
ルアミンを表す。）

【化９】（ただし、Ｒ_２は炭素数５〜７の分岐したアルキル基、
Ｍはアルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級
ホスホニウムまたはアルカノールアミンを表す。）

【０００９】第四に、上記第三に記載した水性インクに
おいて、上記一般式（I）で表わされるポリオキシエチ
レンアルキルエーテル酢酸塩および上記一般式（II）で
表わされるジアルキルスルホコハク酸塩の対イオンがナ
トリウム、リチウムまたは下記一般式（III）で表わさ
れる第４級アンモニウム、第４級ホスホニウムもしくは
アルカノール陽イオンであることを特徴とする水性イン
クが提供される。

【化１０】（ただし、Ｘは窒素またはリン、Ｒ_３〜Ｒ_６は水素、炭
素数１〜４のアルキル基、ヒドロキシアルキル基または
ハロゲン化アルキル基を表す。）

【００１０】第五に、上記第二または第三に記載した水
性インクにおいて、上記ポリオキシアルキレン基を有す
る非イオン性界面活性剤が下記一般式（IV）、（V）、
（VI）および（VII）で表わされる化合物の群から選択
された少なくとも１種であることを特徴とする水性イン
クが提供される。

【化１１】（ただし、Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭素
鎖、ｋは５〜２０を表す。）

【化１２】（ただし、ｍ、ｎは０〜４０を表す。）

【化１３】（ただし、Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭素
鎖、ｎ≦２０を表す。）

【化１４】（ただし、Ｒ^１は炭素数６〜１４の炭素鎖、ｍ≦２０、
ｎ≦２０を表す。）

【００１１】第六に、上記第一に記載した水性インクに
おいて、上記界面活性剤として上記一般式（IV）、
（V）、（VI）および（VII）で表わされる化合物の群か
ら選択された少なくとも１種を用いるとともに尿素また
は尿素誘導体の少なくとも１種を添加することを特徴と
する水性インクが提供される。

【００１２】第七に、上記第一、第二、第三、第四、第
五または第六に記載した水性インクにおいて、上記水溶
性有機溶剤としてピロリドン誘導体が少なくとも１種含
有されることを特徴とする水性インクが提供される。

【００１３】第八に、上記第一、第二、第三、第四、第
五、第六または第七に記載した水性インクを熱エネルギ
ーまたは機械的エネルギーにより微小な液滴として飛翔
させ、これをステキヒトサイズ度が３秒以上の被記録材
に付着せしめることにより画像形成を行う記録方法であ
って、得られる画像の解像度が１０ドット／ｍｍ×１０
ドット／ｍｍ以上で、かつ、被記録材上のインク付着量
が２．０ｇ／ｍ^２から２０ｇ／ｍ^２であることを特徴と
するインクジェット記録方法が提供される。

【００１４】以下に本発明を詳細に説明する。本発明者
らは従来の水溶性染料を用いて、耐水性および耐光性の
改良されたインクを提供するため、種種の検討を行った
結果、従未知られているＦｅ、Ｃｒといった金属イオン
の添加に変えてランタノイド陽イオンを含有させること
によりインクの保存性を確保し、かつ、耐水性および耐
光性の優れたたインクを提供できることを見いだした。
これはランタノイド陽イオンが特に高配位数の錯形成を
行い、またアクア錯体として存在するため、従来のＦｅ
イオンに比べ親水性が高い状態で、しかも紙に付着した
状態では不溶化されるため、耐水性および耐光性が向上
するものと考えられる。

【００１５】

【発明の実施の形態】インク中にランタノイド陽イオン
を与える化合物としては、水に対して溶解性の高いラン
タノイド化合物であればいづれでもよく、具体的には塩
化ランタン、塩化ネオジム、塩化ガドリニウム、塩化ユ
ウロピウム等の塩化物、また硝酸ランタン、硝酸ネオジ
ム、硝酸ガドリニウム等の硝酸化物イオンである。これ
らランタノイド塩の添加量としては染料の種類と添加量
により変わるが、通常は０．０１％から０．５％添加さ
れる。０．０１％以下では耐水性の向上が少なく、０．
５％以上では信頼性が悪くなる。

【００１６】また、本発明は紙への浸透性を高めるた
め、アニオン系界面活性剤としてオキシエチレンアルキ
ルエーテル酢酸塩（I）および／または炭素数が５〜７
の分岐したアルキル基を有するジアルキルスルホコハク
酸酸（II）を添加する。これにより表面張力を５０ｍＮ
／ｍ以下に低下させ、インクと紙表面との濡れ性を向上
させ紙への浸透速度を高める。

【００１７】

【化１５】（ただし、Ｒ_１は炭素数６〜１４の分岐してもよいアル
キル基、ｍは３〜１２、Ｍはアルカリ金属イオン、第４
級アンモニウム、第４級ホスホニウムまたはアルカノー
ルアミンを表す。）

【００１８】

【化１６】（ただし、Ｒ_２は炭素数５〜７の分岐したアルキル基、
Ｍはアルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級
ホスホニウムまたはアルカノールアミンを表す。）

【００１９】さらに上記アニオン系界面活性剤の対イオ
ンとして、リチウム、ナトリウム、および下記一般式
（III）で示される第４級アンモニウム、第４級ホスホ
ニウムまたはアルカノールアミン陽イオンを用いること
により優れた溶解安定性を示すことが分かった。

【００２０】

【化１７】（ただし、Ｘは窒素またはリン、Ｒ_３〜Ｒ_６は水素、炭
素数１〜４のアルキル基、ヒドロキシアルキル基または
ハロゲン化アルキル基を表す。）

【００２１】また本発明では非イオン性の界面活性剤と
して一般式（IV）で示されるポリオキシエチレンアルキ
ルフェニルエーテル、一般式（V）で示されるアセチレ
ングリコール系界面活性剤、一般式（VI）で示されるポ
リオキシエチレンアルキルエーテルまたは一般式（VI
I）で示されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレ
ンアルキルエーテルを添加することにより表面張力を５
０ｍＮ／ｍ以下に低下させ、インクと紙表面との濡れ性
を向上させ、紙への浸透速度を高める。

【００２２】

【化１８】（ただし、Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭素
鎖、ｋは５〜２０を表す。）

【化１９】（ただし、ｍ、ｎは０〜４０を表す。）

【化２０】（ただし、Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭素
鎖、ｎ≦２０を表す。）

【化２１】（ただし、Ｒ^１は炭素数６〜１４の炭素鎖、ｍ≦２０、
ｎ≦２０を表す。）

【００２３】これら界面活性剤（IV）、（V）、（V
I）、（VII）に加え、尿素またはヒドロキシエチル尿
素、ジヒドロキシエチル尿素等の尿素誘導体を添加する
と高分子染料と非イオン性界面活性剤間の相互作用を弱
め高分子染料の会合を緩和することで浸透性を向上させ
たり、吐出安定性や長期保存性を向上させることができ
ることが分かった。これら尿素誘導体の添加量は０．１
％から５％の間で用いることが好ましい。０．１％以下
では効果がなく５％以上では水分蒸発時の粘度変化に影
響を及ぼすことがある。

【００２４】なお、このインクのｐＨを６以上にするこ
とによりインクの保存安定性が得られ、また、オフィス
で使用されているコピー用紙や用箋等はｐＨが５〜６の
ものが多く、これらの記録紙にインクを２０〜６０μｍ
の微細な吐出口より吐出し重量が１０ｎｇ〜１６０ｎｇ
の液滴として５〜２０ｍ／ｓで飛翔させ、ステキヒトサ
イズ度が３秒以上の、いわゆる普造紙に記録することに
より高画質、高解像度の記録画像を形成する記録方式を
提供することができる。また、このときの紙面上のイン
ク付着量は２．０ｇ／ｍ^２から１００ｇ／ｍ^２であるこ
とがカール、波打ちといった紙の吸水による変形と画像
濃度を確保する点から好ましい。ただし、ｐＨが９以上
では保存時に（III）の界面活性剤では分解による物性
変化が起こりやすいため、それに代えて（V）を用いる
場合はｐＨを６〜９とすることが好ましい。

【００２５】本発明に用いることができる一般式（I
I）、（III）の化合物の添加量は、０．０５〜１０重量
％の間でプリンターシステムにより要求されるインク特
性に対し所望の浸透性を与えることが可能である。ここ
で０．０５％以下ではいずれの場合も２色重ね部の境界
での滲みが発生し、１０重量％以上添加する場合は化合
物自体が低温で析出しやすかったり、化合物（II）の析
出等も発生することがあり信頼性が悪くなる。

【００２６】次に本発明に用いる一般式（I）および（I
I）で示される界面活性剤を具体的に遊離酸型で示す。

【００２７】

【化２２】

【００２８】

【化２３】

【００２９】

【化２４】

【００３０】

【化２５】

【００３１】

【化２６】

【００３２】

【化２７】

【００３３】

【化２８】

【００３４】

【化２９】

【００３５】

【化３０】

【００３６】

【化３１】

【００３７】上記のごとくアニオン系界面活性剤は対イ
オンをリチウム、ナトリウム、第４級アンモニウム、第
４級ホスホニウムまたはアルカノールアミン陽イオンと
する。例えばリチウム塩の場合は水酸化リチウムを添加
することにより行うことができ、また、一般式（III）
で示される第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、
アルカノールアミン陽イオンに関しては、具体的には以
下に示す水酸化物を添加することにより行われる。

【００３８】

【化３２】

【００３９】

【化３３】

【００４０】

【化３４】

【００４１】

【化３５】

【００４２】

【化３６】

【００４３】

【化３７】

【００４４】

【化３８】

【００４５】

【化３９】

【００４６】

【化４０】

【００４７】なお、本発明において界面活性剤の対イオ
ンすべてがナトリウム、リチウムおよび／または上記一
般式（III）の化合物である必要はなく、他のアルカリ
イオンと混合することもできる。ナトリウム、リチウム
および／または上記一般式（III）の化合物によるイオ
ンの量としては染料および界面活性剤のモル数に対して
３０％以上、より好ましくは５０％以上となるように添
加することが好ましい。

【００４８】本発明のインクは水を液媒体として使用す
るものであるが、インクを所望の物性にするため、ま
た、インクの乾燥を防止するため、あるいはまた、本発
明の化合物の溶解安定性を向上するため等の目的から下
記水溶性有機溶媒を使用することができる。

【００４９】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、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオ
ール、１，６−へキサンジオール、グリセロール、１，
２，６−へキサントリオール、１，２，４−ブタントリ
オール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール
等の多価アルコール類、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、テトラエチレングリコールモノメチ
ルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテノ
レ等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレング
リコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモ
ノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエ一テ
ル類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエ
チル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメ
チルイミダゾリジノン、ε−カブロラクタム等の含窒素
複素環化合物、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミ
ド、ホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等の
アミド類、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、モノエチルアミン、ジエチ
ルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルス
ルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄
化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ
−ブチロラクトン等である。これらの溶媒は、水ととも
に単独もしくは複数混合して用いられる。

【００５０】これらの中で特に好ましいものはジエチレ
ングリコール、チオジエタノール、ポリエチレングリコ
ール２００〜６００、トリエチレングリコール、グリセ
ロール、１，２，６−へキサントリオール、１，２，４
−ブタントリオール、ペトリオール、１，５−ペンタン
ジオール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン，Ｎ−ヒドロキ
シエチルピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチ
ルイミダゾリジノンであり、これらを用いることにより
本化合物の高い溶解性と水分蒸発による噴射特性不良の
防止に対して優れた効果が得られる。特に本発明におい
て一般式（I）で示される界面活性剤の分散安定性を得
るのに好ましい溶剤としてＮ−ヒドロキシエチル２−ピ
ロリドン等のビロリドン誘導体が挙げられる。また、本
発明における界面活性剤（I）、（II）、（IV）、
（V）、（VI）、（VII）以外で表面張力を調整する目的
から添加される浸透剤としては、ジエチレングリコール
モノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニ
ルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、
ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレ
ングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコー
ルモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールクロ
ロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキルおよ
びアリールエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシ
プロピレンブロック共重合体、フッ素系界面活性剤、エ
タノール、２−プロパノール等の低級アルコール類が挙
げられるが、特に好ましいのはジエチレングリコールモ
ノブチルエーテルである。

【００５１】本発明における表面張力とは紙への浸透性
を示す指標であり特に表面形成されて１秒以下の短い時
間での動的表面張力を示し、飽和時間で測定される静的
表面張力とは異なる。測定法としては特開昭６３−３１
２３７号公報等に記載の従来公知の方法で１秒以下の動
的な表面張力を測定できる方法であればいずれも使用で
きるが、本発明ではＷｉｌｈｅｌｍｙ式の吊り板式表面
張力計を用いて測定した。表面張力の値は５０ｍＮ／ｍ
以下が好ましく、より好ましくは４０ｍＮ／ｍ以下とす
ると優れた乾燥性が得られる。

【００５２】本発明の着色剤としては構造中にスルホン
酸基および／またはカルボン酸基を有するもので、カラ
ーインデックスにおいて酸性染料、直接性染料、反応性
染料、食用染料に分類される染料で、耐水、耐光性が優
れたものが用いられる。これら染料を具体的に挙げれ
ば、酸性染料および食用染料としてＣ．Ｉ．アシッド．イエロー１７、２３、４２、４
４、７９、１４２Ｃ．Ｉ．アシッド．レッド１、８、１３、１４、１
８、２６、２７、３５、３７、４２、５２、８２、８
７、８９、９２、９７、１０６、１１１、１１４、１１
５、１３４、１８６、２４９、２５４、２８９Ｃ．Ｉ．アシッド．ブルー９、２９、４５、９２、２
４９Ｃ．Ｉ．アシッド．ブラック１、２、７、２４、２
６、９４Ｃ．Ｉ．フード．イエロー３、４Ｃ．Ｉ．フード．レッド７、９、１４Ｃ．Ｉ．フード．ブラック１、２

【００５３】直接性染料としてＣ．Ｉ．ダイレクト．イエロー１、１２、２４、２
６、３３、４４、５０、８６、１２０、１３２、１４
２、１４４Ｃ．Ｉ．ダイレクト．レッド１、４、９、１３、１
７、２０、２８、３１、３９、８０、８１、８３、８
９、２２５、２２７Ｃ．Ｉ．ダイレクト．オレンジ２６、２９、６２、
１０２Ｃ．Ｉ．ダイレクト．ブルー１、２、６、１５、２
２、２５、７１、７６、７９、８６、８７、９０、９
８、１６３、１６５、１９９、２０２Ｃ．Ｉ．ダイレクト．ブラック１９、２２、３２、３
８、５１、５６、７１、７４、７５、７７、１５４、１
６８、１７１

【００５４】反応性染料としてＣ．Ｉ．リアクティブ．ブラック３、４、７、１１、
１２、１７Ｃ．Ｉ．リアクティブ．イエロー１、５、１１、１
３、１４、２０、２１、２２、２５、４０、４７、５
１、５５、６５、６７Ｃ．Ｉ．リアクティブ．レッド１、１４、１７、２
５、２６、３２、３７、４４、４６、５５、６０、６
６、７４、７９、９６、９７Ｃ．Ｉ．リアクティブ．ブルー１、２、７、１４、１
５、２３、３２、３５、３８、４１、６３、８０、９５等が使用できる。特に酸性染料および直接性染料が好ま
しく用いることができる。

【００５５】本発明のインクには上記着色剤および溶媒
の他に従来より知られている添加剤を加えることができ
る。例えば、防腐防黴剤としてはデヒドロ酢酸ナトリウ
ム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１
−オキサイドナトリウム、イソチアゾリン系化合物、安
息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム
等が本発明に使用できる。ｐＨ調整剤としては、調合さ
れるインクに悪影響をおよぼさずにｐＨを７以上に調整
できるものであれば、任意の物質を使用することができ
る。その例として、ジエタノールアミン、トリエタノー
ルアミン等のアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、
水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第
４級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリ
ウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩等が挙げ
られる。キレ−ト試薬としては、例えば、エチレンジア
ミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒ
ドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジ
エチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸
ナトリウム等がある。防錆剤としては、例えば酸性亜硫
酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモ
ン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペ
ンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニ
トライト等がある。その他目的に応じて水溶性紫外線吸
収剤、水溶性赤外線吸収剤を添加することもできる。

【００５６】

【実施例】以下実施例によりさらに具体的に説明する。実施例１下記組成により、ｐＨを水酸化ナトリウムで８．５に調
整し実施例１の水性インクとした。Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー２３２重量％Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１４２１重量％硝酸ランタン０．５重量％グリセロール５重量％Ｎ−ヒドロキシエチルピロリドン５重量％具体例（I-１）の活性剤０．５重量％一般式（IV）の活性剤（Ｒ＝Ｃ_９Ｈ_１９、ｋ＝１８）２．０重量％デヒドロ酢酸ナトリウム０．２重量％イオン交換水残量

【００５７】実施例２下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にし、ｐＨを
水酸化ナトリウムで８．８にして実施例２の水性インク
を調製した。Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９２重量％Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド２２７１重量％硝酸ガドリニウム０．２重量％１，２，６−へキサントリオール４重量％５−ペンタンジオ−ル８重量％Ｎ−メチル−２−ピロリドン８重量％具体例（II−１）の活性剤１．２重量％一般式（V）の活性剤（ｍ，ｎ＝１０）１．０重量％具体例（III−１）の４級アンモニウム（２５％水溶液）０．８重量％アルギン酸ナトリウム０．０５重量％尿素５重量％２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム０．２重量％イオン交換水残量

【００５８】実施例３下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にして、ｐＨ
を水酸化リチウムで８．５にして実施例３の水性インク
を調製した。Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９３重量％塩化ランタン０．５重量％ジエチレングリコール５重量％グリセロール５重量％Ｎ−ヒドロキシエチルピロリドン１０重量％スチレンアクリル酸共重合体０．５重量％（IV）の活性剤(Ｒ=Ｃ_９Ｈ_１９、ｋ＝１２) ２重量％具体例（III−３）の４級アンモニウム（２５％水溶液）０．２重量％デヒドロ酢酸ナトリウム０．２重量％イオン交換水残量

【００５９】実施例４下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にして、ｐＨ
を水酸化リチウムで９．５にして実施例４のインクを調
製した。Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１６８３重量％硝酸ランタン０．１重量％エチレングリコール５重量％グリセロール２重量％５−ペンタンジオール８重量％２−ピロリドン２重量％ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体１重量％（VII）の活性剤（Ｒ^１＝Ｃ_３Ｈ_７、ｍ、ｎ＝２０）０．８重量％具体例（III−４）の４級アンモニウム（２５％水溶液）２重量％尿素５重量％安息香酸ナトリウム０．２重量％イオン交換水残量

【００６０】比較例１実施例１において硝酸ランタンを除いた以外は実施例１
と同様にして比較例１のインクとした。

【００６１】比較例２実施例２において硝酸ガドリニウムを除いた以外は実施
例２と同様にして比較例２のインクとした。

【００６２】比較例３実施例３においた塩化ランタンを除いた以外は実施例３
と同様にして比較例３のインクとした。

【００６３】比較例４実施例４において硝酸ランタンを除いた以外は実施例４
と同様にして比較例４のインクとした。

【００６４】次に上記実施例１〜４および比較例１〜４
の水性インクについて下記の試験を行った。（１）画像の鮮明性サーマルインクジェット方式のノズル径４５μｍ、３０
０ｄｐｉのノズルを有するインクジェットプリンターお
よび積層ＰＺＴを液室流路の加圧に使用したノズル径３
３μｍ、１２８のノズルを有するインクジェットプリン
ターにて印字を行い、２色重ね部境界の滲み、画像滲
み、色調、濃度を目視により総合的に判断した。ま
た、ＯＨＰ投影時の発色も評価した。印字用紙は市販の
再生紙、上質紙とボンド紙の３紙に印字した。いずれの
紙においても良好なものを○、少なくとも１紙では良好
なものを△、いずれの紙でも問題なものを×、ＯＨＰと
してはＰＥＴベースでＰＶＡを主としたインク受容層を
有するインクジェット用ＯＨＰシートに印字し、カラー
画像でグリーン等の２次色でも問題のない場合を○、単
色では問題のない場合は△、いずれでも間題の発生する
場合を×とした。

【００６５】（２）画像の耐水性画像サンプルを３０℃の水に１分間浸潰し処理前後の画
像濃度の変化をマクベス濃度計で測定し、下記式にて耐
水性（耐色率％）を求めた。

【００６６】

【数１】耐水性（耐色率％）＝１−（処理後の画像濃度
／処理前の画像濃度）×１００いづれの紙でも１０％以下となったものを○、３０％未
満を△、３０％以上を×とした。

【００６７】（３）画像の耐光性画像サンプルをキセノンフェードメーターにてブラック
パネル温度６３度で３時間照射し、処理前後の画像濃度
の変化をマクベス濃度計で測定し、下記式にて耐光性
（耐色率％）を求めた。

【００６８】

【数２】耐光性（耐色率％）＝１−（処理後の画像濃度
／処理前の画像濃度）×１００いづれの紙でも５％以下となったものを○、３０％未満
を△、３０％以上×とした。

【００６９】（４）画像の乾燥性印字後の画像に一定条件で濾紙を押しつけインクが濾紙
に転写しなくなるまでの時間を測定した。いずれの紙で
も１０秒以内で乾燥した場合に○と判定した。それ以上
を×とした。

【００７０】（５）保存安定性各インクをポリエチレン容器に入れ、−２０℃、５℃、
２０℃、７０℃でそれぞれの条件下で３ヶ月間保存し、
保存後の表面張力、粘度および沈殿物析出の有無を調べ
た。どの条件で保存しても、物性等の変化がないものを
○とした。

【００７１】（６）印字休止時信頼性ノズル径３０μｍ、１２８のノズルを有するＰＺＴで駆
動するヘッドを有するプリンターを使用し、動作中にキ
ャップ、クリーニング等が行われないで、どれだけ印字
休止しても復帰できるかを調べ、６００ｓ以内でどれだ
けの時間で噴射方向かずれるか、あるいは吐出液滴の重
量が変化するかでその信頼性を評価した結果を表１に示
す。特に問題なしのものを○、滴重量の変化が小または
噴射方向の曲がりが小であるものを△、著しい目詰まり
の発生するものを×とした。

【００７２】

【表１】

【００７３】表１から、ランタノイド陽イオンを含有す
る実施例のインクは、インクジェットインクとしての諸
特性を満足していること、すなわち色境界滲みが少な
く、色調に優れるとともに耐光性と耐水性が良好である
ことが分かる。

【００７４】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明は水に分
散または溶解する着色剤、水溶性有機溶剤、界面活性剤
および水を含む水性インクにおいて、ランタノイド陽イ
オンを含有させるものであり、これによれば従来の水性
インクと比較して特に耐水性および耐光性の向上した水
性インクを得ることができる。

【００７５】請求項２の発明は請求項１の水性インクに
おいて可溶化能の高いノニオン性界面活性剤を用いるも
のであり、これによれば耐水性および耐光性の良好なイ
ンクにおいて分散安定性の高いインクを得ることができ
る。

【００７６】請求項３の発明は請求項１の水性インクに
おいて、上記可溶化能の高いノニオン性界面活性剤とと
もに特定のアニオン系界面活性剤を添加するものであ
り、これによりインクの分散安定性を高めるとともに紙
への浸透性を高め、発色性と滲み防止を両立させたイン
クを得ることができる。

【００７７】請求項４の発明は上記アニオン系界面活性
剤の対イオンを特定するものであり、これによれば該界
面活性剤の保存安定性が向上し、よって浸透性変化の少
ない水性インクを得ることができる。

【００７８】請求項５の発明は上記ノニオン性界面活性
剤の構造を特定するものであり、これによれば着色剤の
分散安定性が確保されるとともに紙への浸透性を高める
ことができ、発色性と滲み防止の両立と同時に信頼性の
高いインクを得ることができる。

【００７９】請求項６の発明は上記特定のノニオン性界
面活性剤とともに尿素または尿誘導体を添加するもので
あり、これによれば該界面活性剤と染料の相互作用を安
定化させることができ、インクの保存安定性と紙への浸
透性を向上させることができる。

【００８０】請求項７の発明は上記各水性インクにおい
て、該水溶性有機溶剤として少なくともピロリドン誘導
体を用いるものであり、これによれば染料の分散安定性
と紙への親和力を高めることができ、乾燥性の優れたイ
ンクを得ることができる。

【００８１】請求項８の発明は上記水性インクを普通紙
に微小液滴として飛翔させ画像形成を行うインクジェッ
ト記録方法であり、解像度とインク付着量を特定の範囲
で行うことにより、高速印字で普通紙に高画質の画像を
形成することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者五十嵐正人東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者坂内昭子東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者望月博孝東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者小谷野正行東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者田中郁子東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H086 BA52 BA59 4J039 BA10 BA17 BA29 BA39 BC05 BC09 BC12 BC19 BC20 BC33 BC35 BC37 BC50 BC54 BC56 BE03 BE04 BE12 BE22 CA03 CA06 EA35 EA38 EA42 EA47 GA24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水に分散または溶解する着色剤、水溶性
有機溶剤、界面活性剤および水を含む水性インクにおい
て、ランタノイド陽イオンを含有することを特徴とする
水性インク。
【請求項２】請求項１記載の水性インクにおいて、前
記界面活性剤の少なくとも１種がポリオキシアルキレン
基を有する非イオン性界面活性剤であることを特徴とす
る水性インク。
【請求項３】請求項１記載の水性インクにおいて、前
記界面活性剤がポリオキシアルキレン基を有する非イオ
ン性界面活性剤と下記一般式（I）で表わされるポリオ
キシエチレンアルキルエーテル酢酸塩および／または下
記一般式（II）で表わされるジアルキルスルホコハク酸
塩であることを特徴とする水性インク。【化１】（ただし、Ｒ_１は炭素数６〜１４の分岐してもよいアル
キル基、ｍは３〜１２、Ｍはアルカリ金属イオン、第４
級アンモニウム、第４級ホスホニウムまたはアルカノー
ルアミンを表す。）【化２】（ただし、Ｒ_２は炭素数５〜７の分岐したアルキル基、
Ｍはアルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級
ホスホニウムまたはアルカノールアミンを表す。）
【請求項４】請求項３記載の水性インクにおいて、前
記一般式（I）で表わされるポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル酢酸塩および前記一般式（II）で表わされる
ジアルキルスルホコハク酸塩の対イオンがナトリウム、
リチウムおよび／または下記一般式（III）で表わされ
る第４級アンモニウム、第４級ホスホニウムもしくはア
ルカノール陽イオンであることを特徴とする水性イン
ク。【化３】（ただし、Ｘは窒素またはリン、Ｒ_３〜Ｒ_６は水素、炭
素数１〜４のアルキル基、ヒドロキシアルキル基または
ハロゲン化アルキル基を表す。）
【請求項５】請求項２または３記載の水性インクにお
いて、前記ポリオキシアルキレン基を有する非イオン性
界面活性剤が下記一般式（IV）、（V）、（VI）および
（VII）で表わされる化合物の群から選択された少なく
とも１種であることを特徴とする水性インク。【化４】（ただし、Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭素
鎖、ｋは５〜２０を表す。）【化５】（ただし、ｍ、ｎは０〜４０を表す。）【化６】（ただし、Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭素
鎖、ｎ≦２０を表す。）【化７】（ただし、Ｒ^１は炭素数６〜１４の炭素鎖、ｍ≦２０、
ｎ≦２０を表す。）
【請求項６】請求項１記載の水性インクにおいて、前
記界面活性剤として前記一般式（IV）、（V）、（VI）
および（VII）で表わされる化合物の群から選択された
少なくとも１種を用いるとともに尿素または尿素誘導体
の少なくとも１種を添加することを特徴とする水性イン
ク。
【請求項７】請求項１、２、３、４、５または６記載
の水性インクにおいて、前記水溶性有機溶剤としてピロ
リドン誘導体が少なくとも１種含有されることを特徴と
する水性インク。
【請求項８】請求項１、２、３、４、５、６または７
記載の水性インクを熱エネルギーまたは機械的エネルギ
ーにより微小な液滴として飛翔させ、これをステキヒト
サイズ度が３秒以上の被記録材に付着せしめることによ
り画像形成を行う記録方法であって、得られる画像の解
像度が１０ドット／ｍｍ×１０ドット／ｍｍ以上で、か
つ、被記録材上のインク付着量が２．０ｇ／ｍ^２から２
０ｇ／ｍ^２であることを特徴とするインクジェット記録
方法。