JP2014080588A - インクジェット記録用インク組成物、記録方法及び記録物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェット記録用インク組成物、記録方法及び前記インクジェット記録用インク組成物によって記録された記録物に関するものである。
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目覚しく普及し、普通紙に印字可能なカラープリンタも市場に盛んに投入されるようになった。しかしながら、画像の色再現性、耐擦化性、耐久性、耐光性、画像の乾燥性、文字にじみ(フェザリング)、色境界にじみ(カラーブリード)、両面印刷性、吐出安定性などの要求される全ての特性を満足することは非常に難しく、用途に応じて優先される特性から用いるインクが選択されている。
インクジェット記録に使用されるインクは水を主成分とし、これに着色剤及び目詰まり防止等の目的でグリセリン等の水溶性溶剤を含有したものが一般的である。着色剤としては、優れた発色性や安定性から染料が用いられてきたが、画像の耐光性、耐水性等は充分とは言えない。耐水性については、インク吸収層を有するインクジェット専用記録紙の改善によってある程度向上しているが、普通紙については満足できるものではない。
これらの欠点を補うため、着色剤として顔料を用いたインクが使用され始めてきた。画像の耐光性、耐水性等は大きく改善されるものの、顔料内部で光の多重反射などにより異なった波長・位相の光が干渉し合うことにより発色が悪く、一般的に染料に較べて顔料の発色性は劣っていると言われている。
このような顔料を用いた場合の発色性の低下を補う方法として、顔料粒子を樹脂で被覆することで発色性を改善する方法が用いられている。この方法によれば、樹脂により定着性や耐ガス性が更に改善され、分散安定性にも大きく寄与している。しかし、光沢性に関しては染料には及ばないのが現状である。
特許文献1(特開2002−138233号公報)には、CuKα線を用いたX線回折スペクトルの最大回折ピークにおいて0.4°以下の半値幅を有する結晶性カラー有機顔料を請求し、半値幅を小さくして結晶性を上げることにより高彩度な発色性が得られると記載されているが、この発色性は未だ不十分である。
また、後述する構造式(1)で表されるジスアゾ骨格を有する顔料C.I.ピグメントイエロー155は、発色性と耐光性が優れるため一般に広く用いられているが、顔料であるため発色性においては染料には及ばないというのが現状であった。この発色性を向上する方法として顔料の粒子径を小さくする方法が提案されているものの、粒子径が小さくすることによる透明性の向上が光沢性を改善し、発色性に影響を及ぼすに留まり、充分な効果は得られていない。また、顔料の結晶性を低下させることで顔料を染料の発色性に近づけることも可能だが、染料のように結晶性がなくなった非晶質になると、耐光性や耐ガス性などの特性が急激に低下するという問題が発生してしまい、実用に供することはできなかった。
本発明は、従来の顔料インクでは不充分であった発色性を改善し、顔料としての耐光性も兼ね備えたインク組成物を提供することを課題とする。
本発明者等は前述した先行技術の課題等を解決するために、耐光性の特性を低下させないように顔料の結晶構造を維持しつつ、結晶性を低下させることにより、発色性が改善されることを見出し本発明の提案に至った。
すなわち本発明は、顔料、水溶性溶剤、及び水を含むインク組成物において、前記顔料が下記構造式(1)で表され、CuKα線(波長:1.541Å)のX線に対するブラッグ角(2θ±0.2°)に対して、2θ=26.5°〜27.5°におけるピーク強度をX、2θ=11.0°〜11.5°におけるピーク強度をYとした時、0.04<Y/X<0.20(式1)の関係が成り立つことを特徴とするインク組成物である。
すなわち本発明は、顔料、水溶性溶剤、及び水を含むインク組成物において、前記顔料が下記構造式(1)で表され、CuKα線(波長:1.541Å)のX線に対するブラッグ角(2θ±0.2°)に対して、2θ=26.5°〜27.5°におけるピーク強度をX、2θ=11.0°〜11.5°におけるピーク強度をYとした時、0.04<Y/X<0.20(式1)の関係が成り立つことを特徴とするインク組成物である。
本発明のインク組成物によれば、従来の顔料インクでは不充分であった発色性を改善し、顔料としての耐光性も兼ね備えたインク組成物を提供することができる。
本発明では特に前記構造式(1)で表される顔料の結晶性を低下させる方法により、発色性が改善される。
顔料の結晶構造を維持しつつ結晶性を低下させるというのは、X線回折スペクトルにおいて、ピーク強度が最も高いピークに対して、他のピークの強度が相対的に低いことを意味している。前記構造式(1)で表される顔料においては、最も高いピークである回析角2θ=26.5°〜27.5°の強度Xに対して、他の回析角におけるピークの強度を下げることが必要であり、特にこの効果が顕著に現れる回析角2θ=11.0°〜11.5°のピーク強度Yを、0.04<Y/X<0.20とすることで発色性の大きな向上が得られる。
このような顔料の結晶構造を維持しつつ結晶性を低下させた顔料を形成する方法として、顔料を酸や溶剤などに一旦溶解し、その溶解液を貧溶媒中に投入して再結晶化する方法が挙げられる。このような方法では、結晶を大きく成長させないために小さな反応場の中で、速い速度で顔料を析出させることが必要であるが、従来のように攪拌している貧溶媒の中に顔料の溶解液を滴下するような方法では、析出する反応場が概ね1cm以上の大きさがあり、攪拌の流速にも限界があるため大きな結晶が形成され、結晶性を低下させた顔料粒子を形成することはできなかった。
しかし近年、溶解した顔料を微小な反応場で析出させるマイクロリアクターが開発され、微小な反応場により結晶の成長を押さえながら、高速で顔料粒子を析出させることが可能となってきた。一般的にマイクロリアクターとは、一辺あたり1mm以下の大きさのマイクロ空間で、化学反応や、物質生産のための混合・析出を行うフロー型の反応装置のことを指し、50〜500μmの微小な配管を反応場とするmikroSyn(柴田科学株式会社)、MiChS System(株式会社MiChS)や、2枚の回転円盤の間の1〜30μmのギャップからなる強制超薄膜を反応場として利用するULREA(エム・テクニック株式会社)などが挙げられる。一般に、化学反応の効率は分子と分子の衝突頻度と系に与えられたエネルギーで決まり、マイクロ空間では分子や熱の移動距離が短いため、分子の衝突頻度の増加と速やかな熱の移動が可能となることから、高速混合・高速析出・高速熱交換・高速拡散が可能となると言われている。したがって、顔料の結晶構造を維持しつつ結晶性を低下させた顔料を形成するためには、反応場の大きさとしては100μmよりも小さいことが望ましく、30μmよりも小さいほうがより望ましいといえる。
本発明において、前記Y/Xが0.20以上の場合、良好な発色性や吐出安定性などを得られないことがあり、0.04以下の場合、良好な耐光性を得られないことがある。
前記構造式(1)の顔料を溶解するためには、有機溶剤あるいは酸を用いることが可能である。有機溶剤としては、ジメチルスルホキシド、1−メチル−2−ピロリジノン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどが挙げられる。これらの有機溶剤は溶解度が1重量%以下と低いが、強アルカリとすることで溶解性を向上することができる。上述の有機溶剤を強アルカリとする方法としては、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどをメタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコールに溶解して上述の有機溶剤と混合する方法がある。酸としては濃硫酸、塩酸、硝酸等の強酸を用いることができるが、前記構造式(1)の顔料のアゾ結合部分が切れて、顔料が壊れてしまう場合があるため、酸よりも強アルカリに調整した上述の有機溶剤を用いることが好ましい。また、顔料溶解液の温度は溶解性を上げるため、溶解した有機溶剤や酸の沸点までの範囲で加温しても構わない。
貧溶媒としては、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール及び、メタノール、エタノール、イソプロパノールを水に溶解した混合液が挙げられる。水単独や水と上記アルコールとの混合液の場合は、温度を−20〜−50℃まで下げると凝固することがあり、顔料溶解液との温度差を大きく取れたほうが反応を速く進めることができることから、温度を下げられるように水を含まないメタノール、エタノール、またはイソプロパノールを用いることが望ましい。
マイクロリアクターを用いて形成された顔料粒子の大きさと結晶性は、貧溶媒の流速に対する顔料溶解液の流速の比率によって左右される。貧溶媒の流速(ml/分)に対する顔料溶解液の流速(ml/分)の比率は0.005〜0.5が好ましく、0.01〜0.1がより好ましい。貧溶媒に対する顔料溶解液の流速の比率が小さいほど反応速度が速くなるため、顔料の結晶性を低くすることができる。この比率が0.5よりも小さいと、結晶性の低い顔料粒子を形成することができる。一方、この比率が0.005よりも大きいと、顔料粒子から溶剤を除いて回収することが容易となる。
以上のような方法でマイクロリアクターにより形成した酸と貧溶媒の混合液中に分散する顔料粒子は、遠心分離器を用いて、酸と溶剤を除き、さらにイオン交換水を用いて、数回にわたり洗うことで、顔料のペーストとして回収することができる。
−顔料−
本発明では前記構造式(1)で表されるジスアゾ系顔料を用い、C.I.ピグメントイエロー155が対応する。本発明のインク組成物を得るためには、顔料の結晶を従来よりも小さくし、結晶性を下げる必要があり、前述のように溶解した顔料を微細な反応場で析出させるマイクロリアクターを用いることで作製することができる。
本発明のインクに分散している顔料粒子径としては、30nm以上150nm以下が好ましい。顔料粒子径をこの範囲に調整する方法としては、ビーズミルやボールミルのようなボールを用いた混練分散機、ロールミルのような剪断力を用いた混練分散機、超音波分散機などを用いることができる。この中でも特に超音波分散機が、本発明においては有効である。顔料粒子径が30nmよりも大きいと耐光性が良好となるため色の変化が小さくなり、顔料を用いるメリットが得られる。顔料粒子径が150nmよりも小さいと、画像における光沢性が得られるため、彩度や明度の高い良好な画像を得ることができる。
インク中の顔料濃度は1重量%以上15重量%以下が好ましく、2重量%以上12重量%以下がさらに好ましく、3重量%以上9重量%以下がより好ましい。顔料濃度が1重量%よりも多いと充分な着色力が得られるため、高い彩度や画像濃度を得ることができる。顔料濃度が15重量%よりも少ないとインクの安定性が良好となるため、長期間安定なインク組成物を得ることができる。
本発明では前記構造式(1)で表されるジスアゾ系顔料を用い、C.I.ピグメントイエロー155が対応する。本発明のインク組成物を得るためには、顔料の結晶を従来よりも小さくし、結晶性を下げる必要があり、前述のように溶解した顔料を微細な反応場で析出させるマイクロリアクターを用いることで作製することができる。
本発明のインクに分散している顔料粒子径としては、30nm以上150nm以下が好ましい。顔料粒子径をこの範囲に調整する方法としては、ビーズミルやボールミルのようなボールを用いた混練分散機、ロールミルのような剪断力を用いた混練分散機、超音波分散機などを用いることができる。この中でも特に超音波分散機が、本発明においては有効である。顔料粒子径が30nmよりも大きいと耐光性が良好となるため色の変化が小さくなり、顔料を用いるメリットが得られる。顔料粒子径が150nmよりも小さいと、画像における光沢性が得られるため、彩度や明度の高い良好な画像を得ることができる。
インク中の顔料濃度は1重量%以上15重量%以下が好ましく、2重量%以上12重量%以下がさらに好ましく、3重量%以上9重量%以下がより好ましい。顔料濃度が1重量%よりも多いと充分な着色力が得られるため、高い彩度や画像濃度を得ることができる。顔料濃度が15重量%よりも少ないとインクの安定性が良好となるため、長期間安定なインク組成物を得ることができる。
−分散剤−
本発明で用いる分散剤としては、特に制限はなく、顔料分散液の調製時に用いられる分散剤の中から目的に応じて適宜選択することができる。
例えば、ポリオキシエチレンイソデシルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンβナフチルエーテル、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテル等のノニオン性界面活性剤、あるいは、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンβナフチルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテルホスホン酸塩、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルカルボン酸塩、ラウリルエーテルホスホン酸塩、オクチルエーテルカルボン酸塩、ジスチリルフェニルエーテル硫酸塩、スチリルフェニルエーテルホスホン酸塩、βナフチルエーテルカルボン酸塩等のアニオン性界面活性剤を分散剤として用いることができる。
本発明においては下記構造式(2)で表される分散剤を特に有用に用いることができ、前記構造式(1)の顔料を分散した時の粘度や粒径を安定性に保つことができるため、インクジェトプリンターに搭載した時の吐出が極めて安定に保つことができる。例えば、表1に記載した構造式(2)−1、構造式(2)−2、構造式(2)−3、構造式(2)−4などが挙げられる。
本発明で用いる分散剤としては、特に制限はなく、顔料分散液の調製時に用いられる分散剤の中から目的に応じて適宜選択することができる。
例えば、ポリオキシエチレンイソデシルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンβナフチルエーテル、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテル等のノニオン性界面活性剤、あるいは、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンβナフチルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテルホスホン酸塩、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルカルボン酸塩、ラウリルエーテルホスホン酸塩、オクチルエーテルカルボン酸塩、ジスチリルフェニルエーテル硫酸塩、スチリルフェニルエーテルホスホン酸塩、βナフチルエーテルカルボン酸塩等のアニオン性界面活性剤を分散剤として用いることができる。
本発明においては下記構造式(2)で表される分散剤を特に有用に用いることができ、前記構造式(1)の顔料を分散した時の粘度や粒径を安定性に保つことができるため、インクジェトプリンターに搭載した時の吐出が極めて安定に保つことができる。例えば、表1に記載した構造式(2)−1、構造式(2)−2、構造式(2)−3、構造式(2)−4などが挙げられる。
(構造式(2)中、A1は炭素数8〜12の分岐してもよいアルキル基、βナフチル基、スチレン化フェノール基、ジスチレン化フェノール基から選択され、B1はCOOM1、SO3M1、PO3M1 2から選択され、M1はNa、K、テトラメチルアンモニウム、エタノールアミンから選択される。)
また、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸−アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合重合体−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体、アクリル−シリコン共重合体、変性ポリウレタン樹脂等の高分子分散剤を用いることができる。これらの分散剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明では、アクリル系モノマーあるいはメタクリル系モノマーを共重合することで得ることができる下記構造式(3)で表される分散剤を特に有用に用いることができ、構造式(1)の顔料を分散した時の粘度や粒径を安定性に保つことができるため、インクジェトプリンターに搭載した時の吐出が極めて安定に保つことができる。例えば、表2に記載した構造式(3)−1、構造式(3)−2、構造式(3)−3などが挙げられる。
(構造式(3)中、R1、R2、R3は、水素またはメチル基のいずれかから選択され、R4、R5は、NH2、ベンジル基、ステアリル基のいずれかから選択される。また、p、q、rはそれぞれ5〜50の自然数であり、B2はCOOM2、SO3M2から選択され、M2はNa、K、テトラメチルアンモニウム、エタノールアミンから選択される。)
上記の分散剤を水系媒体に溶解させ、次に顔料を加えて充分に湿潤させた後、ホモジナイザーによる高速撹拌、ビーズミルやボールミルのようなボールを用いた混練分散機、ロールミルのような剪断力を用いた混練分散機、超音波分散機等の方法で分散体を作成することができる。ただし、このような分散工程の後には粗大粒子が含まれていることが多く、インクジェットノズルや供給経路の目詰まりの原因となるため、フィルターや遠心分離器を用いて粒径1μm以上の粒子を除去する必要がある。
本発明の好ましい態様によれば、顔料に対して分散剤は10重量%から100重量%の比率範囲で使用することが好ましく、より好ましくは20重量%から50重量%である。顔料に対する分散剤量が10重量%よりも多いと、顔料粒子を微細に分散することができる。顔料に対する分散剤量が100重量%よりも少ないと分散剤が顔料表面に有効に吸着できるため、インクの保存性が良好となるだけでなく、滲みのない良好な画像を得ることができる。また、インク中の分散微粒子の含有量は顔料と分散剤を合わせた固形分で2〜20重量%程度が好ましく、より好ましくは3〜15重量%である。
また、本発明においては、分散剤と共に、あるいは分散剤に代えて、顔料を下記に示すように自己分散型顔料やポリマー被覆顔料粒子にすることで分散性を付与してもよい。
また、本発明においては、分散剤と共に、あるいは分散剤に代えて、顔料を下記に示すように自己分散型顔料やポリマー被覆顔料粒子にすることで分散性を付与してもよい。
−自己分散型顔料−
本発明では、表面を親水化処理した顔料粒子を用いることができる。表面処理は公知の方法で行うことができ、酸化処理、アゾ反応、プラズマ処理などがある。表面処理によって、顔料粒子の表面にはカルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、スルホン基等の親水性基を導入することができ、水系媒体に分散することができる。
本発明では、表面を親水化処理した顔料粒子を用いることができる。表面処理は公知の方法で行うことができ、酸化処理、アゾ反応、プラズマ処理などがある。表面処理によって、顔料粒子の表面にはカルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、スルホン基等の親水性基を導入することができ、水系媒体に分散することができる。
−ポリマー被覆顔料−
ポリマー微粒子中に顔料を封入することで、水系に顔料を分散する方法が知られている。ポリマーエマルジョンを形成するポリマーとしては、例えば、ビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ポリウレタン系ポリマー、特開2000−53897号公報及び特開2001−139849号公報に開示されているポリマー等が挙げられる。これらの中でも、ビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマーが特に好ましい。
ポリマー微粒子中に顔料を封入することで、水系に顔料を分散する方法が知られている。ポリマーエマルジョンを形成するポリマーとしては、例えば、ビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ポリウレタン系ポリマー、特開2000−53897号公報及び特開2001−139849号公報に開示されているポリマー等が挙げられる。これらの中でも、ビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマーが特に好ましい。
<ポリエステル系ポリマー>
ポリエステル系ポリマーは、多価カルボン酸類と多価アルコール類からなる。
多価カルボン酸類としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、ジフェン酸、スルホテレフタル酸、5−スルホイソフタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、4−スルホフタル酸、4−スルホナフタレン−2,7ジカルボン酸、5〔4−スルホフェノキシ〕イソフタル酸、スルホテレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸;
コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸;
その他、芳香族オキシカルボン酸、脂環族ジカルボン酸、3価以上の多価カルボン酸等が挙げられる。
多価アルコール類としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエルスリトール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、スピログリコール、トリシクロデカンジオール、トリシクロデカンジメタノール、メタキシレングリコール、オルトキシレングリコール、1,4−フェニレングリコール、ビスフェノールA、ラクトン系ポリエステルポリオール類等の脂肪族多価アルコール類;
その他、脂環族多価アルコール類、芳香族多価アルコール類等が挙げられる。
ポリエステル系ポリマーは、多価カルボン酸類と多価アルコール類からなる。
多価カルボン酸類としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、ジフェン酸、スルホテレフタル酸、5−スルホイソフタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、4−スルホフタル酸、4−スルホナフタレン−2,7ジカルボン酸、5〔4−スルホフェノキシ〕イソフタル酸、スルホテレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸;
コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸;
その他、芳香族オキシカルボン酸、脂環族ジカルボン酸、3価以上の多価カルボン酸等が挙げられる。
多価アルコール類としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエルスリトール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、スピログリコール、トリシクロデカンジオール、トリシクロデカンジメタノール、メタキシレングリコール、オルトキシレングリコール、1,4−フェニレングリコール、ビスフェノールA、ラクトン系ポリエステルポリオール類等の脂肪族多価アルコール類;
その他、脂環族多価アルコール類、芳香族多価アルコール類等が挙げられる。
<ビニル系ポリマー>
ビニル系ポリマーとしては、特に限定されるものではなく、例えば、以下に挙げる重合性モノマーから得られるものが挙げられる。この重合性モノマーとしては、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−クロルスチレン、ジビニルベンゼン等のビニル系芳香族炭化水素、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸n−ペンチル、アクリル酸イソペンチル、アクリル酸ネオペンチル、アクリル酸3−(メチル)ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、アクリル酸デシル、アクリル酸ウンデシル、アクリル酸ドデシルアクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−ペンチル、メタクリル酸イソペンチル、メタクリル酸ネオペンチル、メタクリル酸3−(メチル)ブチル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ノニル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ウンデシル、メタクリル酸ドデシル等の(メタ)アクリル酸エステル系、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸、(メタ)アクリルアミド、N−置換マレイミド、無水マレイン酸、(メタ)アクリロニトリル、ビニルケトン、酢酸ビニル、塩化ビニリデン等を、単独で、あるいは、二種類以上を組み合わせて重合させた樹脂等が挙げられる。
ビニル系ポリマーとしては、特に限定されるものではなく、例えば、以下に挙げる重合性モノマーから得られるものが挙げられる。この重合性モノマーとしては、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−クロルスチレン、ジビニルベンゼン等のビニル系芳香族炭化水素、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸n−ペンチル、アクリル酸イソペンチル、アクリル酸ネオペンチル、アクリル酸3−(メチル)ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、アクリル酸デシル、アクリル酸ウンデシル、アクリル酸ドデシルアクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−ペンチル、メタクリル酸イソペンチル、メタクリル酸ネオペンチル、メタクリル酸3−(メチル)ブチル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ノニル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ウンデシル、メタクリル酸ドデシル等の(メタ)アクリル酸エステル系、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸、(メタ)アクリルアミド、N−置換マレイミド、無水マレイン酸、(メタ)アクリロニトリル、ビニルケトン、酢酸ビニル、塩化ビニリデン等を、単独で、あるいは、二種類以上を組み合わせて重合させた樹脂等が挙げられる。
<ポリマー微粒子>
本発明では、有機顔料粒子の周りを親水性のポリマーで被覆するマイクロカプセル化、あるいはエマルジョン化という処理を施すことで水系媒体中に分散する方法を用いることができる。マイクロカプセル化、あるいはエマルジョン化の作製方法としては、従来公知のすべての方法を用いることが可能である。従来公知の方法として、化学的製法、物理的製法、物理化学的方法、機械的製法などが挙げられる。具体的には、
・酸析法(アニオン性基を含有する有機高分子化合物類のアニオン性基の少なくとも一部を塩基性化合物で中和することで水に対する溶解性を付与し色材と共に水性媒体中で混練した後、酸性化合物で中性または酸性にし、有機化合物類を析出させ色材に固着せしめた後に中和し分散させる方法);
・転相乳化法(水に対して分散能を有するアニオン性有機高分子類と色材とを含有する混合体を有機溶媒相とし、前記有機溶媒相に水を投入するかもしくは、水に前記有機溶媒相を投入する方法);
・界面重合法(2種のモノマーもしくは2種の反応物を、分散相と連続相に別々に溶解しておき、両者の界面において両物質を反応させて壁膜を形成させる方法);
・in−situ重合法(液体または気体のモノマーと触媒、もしくは反応性の物質2種を連続相核粒子側のどちらか一方から供給して反応を起こさせ壁膜を形成させる方法);
・液中硬化被膜法(芯物質粒子を含む高分子溶液の滴を硬化剤などにより、液中で不溶化して壁膜を形成する方法);
・コアセルベーション(相分離)法(芯物質粒子を分散している高分子分散液を、高分子濃度の高いコアセルベート(濃厚相)と希薄相に分離させ、壁膜を形成させる方法);
・液中乾燥法(芯物質を壁膜物質の溶液に分散した液を調製し、この分散液の連続相が混和しない液中に分散液を入れて、複合エマルションとし、壁膜物質を溶解している媒質を徐々に除くことで壁膜を形成させる方法);
・融解分散冷却法(加熱すると液状に溶融し常温では固化する壁膜物質を利用し、この物質を加熱液化し、その中に芯物質粒子を分散し、それを微細な粒子にして冷却し壁膜を形成させる方法);
・気中懸濁被覆法(粉体の芯物質粒子を流動床によって気中に懸濁し、気流中に浮遊させながら、壁膜物質のコーティング液を噴霧混合させて、壁膜を形成させる方法);
・スプレードライング法(カプセル化原液を噴霧してこれを熱風と接触させ、揮発分を蒸発乾燥させ壁膜を形成させる方法)、などが挙げられ、特にインクジェットに用いられるのは転相乳化法、酸析法および界面重合法である。
本発明では、有機顔料粒子の周りを親水性のポリマーで被覆するマイクロカプセル化、あるいはエマルジョン化という処理を施すことで水系媒体中に分散する方法を用いることができる。マイクロカプセル化、あるいはエマルジョン化の作製方法としては、従来公知のすべての方法を用いることが可能である。従来公知の方法として、化学的製法、物理的製法、物理化学的方法、機械的製法などが挙げられる。具体的には、
・酸析法(アニオン性基を含有する有機高分子化合物類のアニオン性基の少なくとも一部を塩基性化合物で中和することで水に対する溶解性を付与し色材と共に水性媒体中で混練した後、酸性化合物で中性または酸性にし、有機化合物類を析出させ色材に固着せしめた後に中和し分散させる方法);
・転相乳化法(水に対して分散能を有するアニオン性有機高分子類と色材とを含有する混合体を有機溶媒相とし、前記有機溶媒相に水を投入するかもしくは、水に前記有機溶媒相を投入する方法);
・界面重合法(2種のモノマーもしくは2種の反応物を、分散相と連続相に別々に溶解しておき、両者の界面において両物質を反応させて壁膜を形成させる方法);
・in−situ重合法(液体または気体のモノマーと触媒、もしくは反応性の物質2種を連続相核粒子側のどちらか一方から供給して反応を起こさせ壁膜を形成させる方法);
・液中硬化被膜法(芯物質粒子を含む高分子溶液の滴を硬化剤などにより、液中で不溶化して壁膜を形成する方法);
・コアセルベーション(相分離)法(芯物質粒子を分散している高分子分散液を、高分子濃度の高いコアセルベート(濃厚相)と希薄相に分離させ、壁膜を形成させる方法);
・液中乾燥法(芯物質を壁膜物質の溶液に分散した液を調製し、この分散液の連続相が混和しない液中に分散液を入れて、複合エマルションとし、壁膜物質を溶解している媒質を徐々に除くことで壁膜を形成させる方法);
・融解分散冷却法(加熱すると液状に溶融し常温では固化する壁膜物質を利用し、この物質を加熱液化し、その中に芯物質粒子を分散し、それを微細な粒子にして冷却し壁膜を形成させる方法);
・気中懸濁被覆法(粉体の芯物質粒子を流動床によって気中に懸濁し、気流中に浮遊させながら、壁膜物質のコーティング液を噴霧混合させて、壁膜を形成させる方法);
・スプレードライング法(カプセル化原液を噴霧してこれを熱風と接触させ、揮発分を蒸発乾燥させ壁膜を形成させる方法)、などが挙げられ、特にインクジェットに用いられるのは転相乳化法、酸析法および界面重合法である。
ポリマー微粒子は、表面にイオン性基を含有することによって優れた水分散性を発現する。このようなイオン性基としては、スルホン酸基、カルボン酸基、硫酸基、リン酸基、ホスホン酸基およびホスフィン酸基、もしくはこれらのアルカリ金属塩基やアンモニウム塩基、または第1級〜第3級アミン基等を例示することができ、カルボン酸アルカリ金属塩基、カルボン酸アンモニウム塩基、スルホン酸アルカリ金属塩基およびスルホン酸アンモニウム塩基が好ましく、特にスルホン酸アルカリ金属塩基およびスルホン酸アンモニウム塩基が水分散安定性の点で好ましい。イオン性基の導入は、樹脂合成時に、イオン性基を有する単量体を添加することにより行われる。
塩としてはアンモニウム系イオン、Li、Na、K、Mg、Ca、Cu、Fe等が挙げられ、好ましいものはLi、KまたはNaである。
塩としてはアンモニウム系イオン、Li、Na、K、Mg、Ca、Cu、Fe等が挙げられ、好ましいものはLi、KまたはNaである。
−水溶性溶剤−
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、インクの乾燥を防止、分散安定性の向上や、普通紙におけるカール防止の目的で下記の水溶性溶剤が使用される。これら水溶性溶剤は複数混合して使用してもよい。
水溶性溶剤の具体例としては、例えば以下のものが挙げられる。
グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、イソプロピリデングリセロール、1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール,3−ブタンジオール、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、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、グリセロール、1,2,6−ヘキサントリオール、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ル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ーテル類;
2−ピロリドン、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、1,3−ジメチルイミイダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン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、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチル−β−メトキシプロピオンアミド、N,N−ジメチル−β−ブトキシプロピオン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;
3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等である。
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、インクの乾燥を防止、分散安定性の向上や、普通紙におけるカール防止の目的で下記の水溶性溶剤が使用される。これら水溶性溶剤は複数混合して使用してもよい。
水溶性溶剤の具体例としては、例えば以下のものが挙げられる。
グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、イソプロピリデングリセロール、1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール,3−ブタンジオール、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、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、グリセロール、1,2,6−ヘキサントリオール、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ル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ーテル類;
2−ピロリドン、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、1,3−ジメチルイミイダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン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、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチル−β−メトキシプロピオンアミド、N,N−ジメチル−β−ブトキシプロピオン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;
3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等である。
これら水溶性溶剤の中でも、特に3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、イソプロピリデングリセロール、N,N−ジメチル−β−メトキシプロピオンアミド、N,N−ジメチル−β−ブトキシプロピオンアミドが好ましい。これらは普通紙におけるカールを防止するために優れた効果を得ることができる。
その他、本発明においては水溶性溶剤として糖を含有することができる。糖類の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類(三糖類および四糖類を含む)および多糖類が挙げられ、好ましくはグルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオースなどが挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。
また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖、酸化糖、アミノ酸、チオ酸などが挙げられる。特に糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビットなどが挙げられる。
また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖、酸化糖、アミノ酸、チオ酸などが挙げられる。特に糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビットなどが挙げられる。
顔料と水溶性溶剤の比は、ヘッドからのインク吐出安定性に非常に影響がある。顔料固形分が高いのに水溶性溶剤の配合量が少ないとノズルのインクメニスカス付近の水分蒸発が進み吐出不良をもたらす。水溶性溶剤の配合量はインク全体に対して、10〜70重量%が好ましく、より好ましくは20〜50重量%である。この範囲にあるインクは、乾燥性や保存試験や信頼性試験が非常に良好となる。
−浸透剤−
浸透剤をインクに添加することで、表面張力が低下し、ノズルへのインク充填性が向上し、吐出の安定性が向上することに加え、記録媒体にインク滴が着弾した後の記録媒体中への浸透が速くなるため、フェザリングやカラーブリードを軽減することができる。浸透剤としては界面活性剤や浸透性を有する溶剤などが用いられる。
界面活性剤は、親水基によりアニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤に大別され、疎水基によりフッ素系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤等に大別することができる。
浸透剤をインクに添加することで、表面張力が低下し、ノズルへのインク充填性が向上し、吐出の安定性が向上することに加え、記録媒体にインク滴が着弾した後の記録媒体中への浸透が速くなるため、フェザリングやカラーブリードを軽減することができる。浸透剤としては界面活性剤や浸透性を有する溶剤などが用いられる。
界面活性剤は、親水基によりアニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤に大別され、疎水基によりフッ素系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤等に大別することができる。
アニオン系界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩などが挙げられる。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオール、グリコールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、アセチレングリコールなどが挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルベタイン、パーフルオロアルキルアミンオキサイド、パーフルオロアルキルエーテル化合物等が挙げられ、下記構造式(5)で表されるフッ素系界面活性剤を特に有用に用いることができる。
アセチレングリコール系の界面活性剤としては、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オールなどのアセチレングリコール系(例えばエアープロダクツ社(米国)のサーフィノール104、82、465、485あるいはTGなど)を用いることができるが、特にサーフィノール465、104やTGが良好な印字品質を示す。
浸透性のある溶剤としては、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールなどの炭素数8以上のポリオール、あるいはグリコールエーテルを用いることができる。
上記界面活性剤は、単独または二種以上を混合して用いることができる。本発明の好ましい態様によれば、インク全体に対する浸透剤の添加量は0.01重量%から5重量%の比率範囲で使用することが好ましく、より好ましくは0.03重量%から2重量%である。界面活性剤量が少ないと印字後のドットの広がりが悪く、ドット径が小さくなることで、ベタ画像の埋まりが悪くなり、画像濃度や彩度が低下してしまう。界面活性剤量が多すぎると泡立ちやすくなることで、ノズル内の流路を泡が塞ぐことで吐出しなくなるなどの問題が発生してしまう。
上記界面活性剤は、単独または二種以上を混合して用いることができる。本発明の好ましい態様によれば、インク全体に対する浸透剤の添加量は0.01重量%から5重量%の比率範囲で使用することが好ましく、より好ましくは0.03重量%から2重量%である。界面活性剤量が少ないと印字後のドットの広がりが悪く、ドット径が小さくなることで、ベタ画像の埋まりが悪くなり、画像濃度や彩度が低下してしまう。界面活性剤量が多すぎると泡立ちやすくなることで、ノズル内の流路を泡が塞ぐことで吐出しなくなるなどの問題が発生してしまう。
本発明の記録用インク組成物には必要に応じて、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、コゲーション防止剤など従前より知られている添加剤を適宜選択し、加えることができる。
−pH調整剤−
pH調整剤を加えてアルカリ性に保つことで分散状態を安定化し、吐出を安定化することができる。また、pH11以上ではインクジェットのヘッドやインク供給ユニットを溶かし出す量が大きく、インクの変質や、漏洩、吐出不良等の問題が発生してしまう。pH調整剤を加えるのは、顔料を分散剤とともに水に混錬分散する際に加えておくほうが、混錬分散後、水溶性溶剤、浸透剤等の添加剤とともに加えるよりも望ましい。これは、pH調整剤によっては添加することで分散を破壊する場合もあるためである。
pH調整剤としては、アルコールアミン類、アルカリ金属水酸化物、アンモニウム水酸化物、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属炭酸塩を一種類以上含むものが好ましく、アルコールアミン類として、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール等がある。アルカリ金属元素の水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等がある。アンモニウムの水酸化物としては、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がある。アルカリ金属の炭酸塩としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
pH調整剤を加えてアルカリ性に保つことで分散状態を安定化し、吐出を安定化することができる。また、pH11以上ではインクジェットのヘッドやインク供給ユニットを溶かし出す量が大きく、インクの変質や、漏洩、吐出不良等の問題が発生してしまう。pH調整剤を加えるのは、顔料を分散剤とともに水に混錬分散する際に加えておくほうが、混錬分散後、水溶性溶剤、浸透剤等の添加剤とともに加えるよりも望ましい。これは、pH調整剤によっては添加することで分散を破壊する場合もあるためである。
pH調整剤としては、アルコールアミン類、アルカリ金属水酸化物、アンモニウム水酸化物、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属炭酸塩を一種類以上含むものが好ましく、アルコールアミン類として、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール等がある。アルカリ金属元素の水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等がある。アンモニウムの水酸化物としては、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がある。アルカリ金属の炭酸塩としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
−防腐防黴剤−
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、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。
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、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。
−防錆剤−
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。
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。
−酸化防止剤−
前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、りん系酸化防止剤、など
が挙げられる。
前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、りん系酸化防止剤、など
が挙げられる。
−紫外線吸収剤−
前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤、などが挙げられる。
前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤、などが挙げられる。
−コゲーション防止剤−
本発明で用いることができる記録液にはコゲーション防止剤を添加することができる。
コゲーションとは、ヒーターに電流を流して記録液を瞬間的に加熱し、記録液が発泡する力を利用して記録液を吐出するサーマル式ヘッドにおける不具合であり、記録液が熱せられる際に記録液成分に変質が起こり、ヒーターに変質物が付着する現象を言う。コゲーションが生じると、ヒーターによる加熱が正常に行われなくなり、吐出力が弱くなったり、最悪の場合記録液が吐出しないことが生じてしまう。そのため、コゲーションを防止すべく本発明で用いることができる記録液にはコゲーション防止剤を添加することができる。
コゲーション防止剤としては、ポリリン酸、ポリアミノカルボン酸、アルドン酸、ヒドロキシカルボン酸、ポリオールリン酸エステル、及びこれらの塩、あるいは、アミノ基を有する酸及び/又はその塩、あるいは、メチル基又はメチレン基とカルボキシル基とを有する酸のアンモニウム塩、などが挙げられる。
本発明で用いることができる記録液にはコゲーション防止剤を添加することができる。
コゲーションとは、ヒーターに電流を流して記録液を瞬間的に加熱し、記録液が発泡する力を利用して記録液を吐出するサーマル式ヘッドにおける不具合であり、記録液が熱せられる際に記録液成分に変質が起こり、ヒーターに変質物が付着する現象を言う。コゲーションが生じると、ヒーターによる加熱が正常に行われなくなり、吐出力が弱くなったり、最悪の場合記録液が吐出しないことが生じてしまう。そのため、コゲーションを防止すべく本発明で用いることができる記録液にはコゲーション防止剤を添加することができる。
コゲーション防止剤としては、ポリリン酸、ポリアミノカルボン酸、アルドン酸、ヒドロキシカルボン酸、ポリオールリン酸エステル、及びこれらの塩、あるいは、アミノ基を有する酸及び/又はその塩、あるいは、メチル基又はメチレン基とカルボキシル基とを有する酸のアンモニウム塩、などが挙げられる。
−記録方法−
本発明のインク組成物に力学的エネルギーまたは熱エネルギーを作用させて吐出を行うことで、吐出安定性に優れたインクジェット記録方法を提供することができる。
本発明のインク組成物に力学的エネルギーまたは熱エネルギーを作用させて吐出を行うことで、吐出安定性に優れたインクジェット記録方法を提供することができる。
−記録装置−
本発明のインクは、インクジェット記録方式による各種記録装置、例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ/ファックス/コピア複合機などに好適に使用することができる。
以下、実施例でも用いたインクジェット記録装置について概要を説明する。
図1に示すインクジェット記録装置は、装置本体101と、装置本体101に装着した用紙を装填するための給紙トレイ102と、装置本体101に装着され画像が記録(形成)された用紙をストックするための排紙トレイ103と、インクカートリッジ装填部104とを有する。インクカートリッジ装填部104の上面には、操作キーや表示器などの操作部105が配置されている。インクカートリッジ装填部104は、インクカートリッジ200の脱着を行うための開閉可能な前カバー115を有している。111は上カバー、112は前カバーの前面である。
本発明のインクは、インクジェット記録方式による各種記録装置、例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ/ファックス/コピア複合機などに好適に使用することができる。
以下、実施例でも用いたインクジェット記録装置について概要を説明する。
図1に示すインクジェット記録装置は、装置本体101と、装置本体101に装着した用紙を装填するための給紙トレイ102と、装置本体101に装着され画像が記録(形成)された用紙をストックするための排紙トレイ103と、インクカートリッジ装填部104とを有する。インクカートリッジ装填部104の上面には、操作キーや表示器などの操作部105が配置されている。インクカートリッジ装填部104は、インクカートリッジ200の脱着を行うための開閉可能な前カバー115を有している。111は上カバー、112は前カバーの前面である。
装置本体101内には、図2に示すように、左右に横架したガイド部材であるガイドロッド131とステー132とで、キャリッジ133を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータによって移動走査する。
キャリッジ133には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する4個のインクジェット記録用ヘッドからなる記録ヘッド134の複数のインク吐出口を、主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
記録ヘッド134を構成するインクジェット記録用ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、インクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどが使用できる。
キャリッジ133には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する4個のインクジェット記録用ヘッドからなる記録ヘッド134の複数のインク吐出口を、主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
記録ヘッド134を構成するインクジェット記録用ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、インクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどが使用できる。
また、キャリッジ133には、記録ヘッド134に各色のインクを供給するための各色のサブタンク135を搭載している。サブタンク135には、インク供給チューブを介して、インクカートリッジ装填部104に装填された本発明のインクカートリッジ200から、本発明のインクセットに係るインクが供給されて補充される。
一方、給紙トレイ102の用紙積載部(圧板)141上に積載した用紙142を給紙するための給紙部として、用紙積載部141から用紙142を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ143)、及び給紙コロ143に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド144を備え、この分離パッド144は給紙コロ143側に付勢されている。
この給紙部から給紙された用紙142を記録ヘッド134の下方側で搬送するための搬送部として、用紙142を静電吸着して搬送するための搬送ベルト151と、給紙部からガイド145を介して送られる用紙142を搬送ベルト151との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ152と、略鉛直上方に送られる用紙142を略90°方向転換させて搬送ベルト151上に倣わせるための搬送ガイド153と、押さえ部材154で搬送ベルト151側に付勢された先端加圧コロ155とが備えられ、また、搬送ベルト151表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ156が備えられている。
この給紙部から給紙された用紙142を記録ヘッド134の下方側で搬送するための搬送部として、用紙142を静電吸着して搬送するための搬送ベルト151と、給紙部からガイド145を介して送られる用紙142を搬送ベルト151との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ152と、略鉛直上方に送られる用紙142を略90°方向転換させて搬送ベルト151上に倣わせるための搬送ガイド153と、押さえ部材154で搬送ベルト151側に付勢された先端加圧コロ155とが備えられ、また、搬送ベルト151表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ156が備えられている。
搬送ベルト151は無端状ベルトであり、搬送ローラ157とテンションローラ158との間に張架されて、ベルト搬送方向に周回可能である。この搬送ベルト151は、例えば、抵抗制御を行っていない厚さ40μm程度の樹脂材、例えば、テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体(ETFE)で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層(中抵抗層、アース層)とを有している。搬送ベルト151の裏側には、記録ヘッド134による印写領域に対応してガイド部材161が配置されている。なお、記録ヘッド134で記録された用紙142を排紙するための排紙部として、搬送ベルト151から用紙142を分離するための分離爪171と、排紙ローラ172及び排紙コロ173とが備えられており、排紙ローラ172の下方に排紙トレイ103が配されている。
装置本体101の背面部には、両面給紙ユニット181が着脱自在に装着されている。両面給紙ユニット181は、搬送ベルト151の逆方向回転で戻される用紙142を取り込んで反転させて再度、カウンタローラ152と搬送ベルト151との間に給紙する。なお、両面給紙ユニット181の上面には手差し給紙部182が設けられている。
このインクジェット記録装置においては、給紙部から用紙142が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙142は、ガイド145で案内され、搬送ベルト151とカウンタローラ152との間に挟まれて搬送される。更に先端を搬送ガイド153で案内されて先端加圧コロ155で搬送ベルト151に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。
このとき、帯電ローラ156によって搬送ベルト151が帯電されており、用紙142は、搬送ベルト151に静電吸着されて搬送される。そこで、キャリッジ133を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド134を駆動することにより、停止している用紙142にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙142を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙142の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙142を排紙トレイ103に排紙する。
このとき、帯電ローラ156によって搬送ベルト151が帯電されており、用紙142は、搬送ベルト151に静電吸着されて搬送される。そこで、キャリッジ133を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド134を駆動することにより、停止している用紙142にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙142を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙142の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙142を排紙トレイ103に排紙する。
そして、サブタンク135内のインクの残量ニアーエンドが検知されると、インクカートリッジ200から所要量のインクがサブタンク135に補給される。
このインクジェット記録装置においては、本発明のインクカートリッジ200中のインクを使い切ったときには、インクカートリッジ200における筐体を分解して内部のインク袋だけを交換することができる。また、インクカートリッジ200は、縦置きで前面装填構成としても、安定したインクの供給を行うことができる。したがって、装置本体101の上方が塞がって設置されているような場合、例えば、ラック内に収納したり、あるいは装置本体101の上面に物が置かれているような場合でも、インクカートリッジ200の交換を容易に行うことができる。
なお、ここでは、キャリッジが走査するシリアル型(シャトル型)インクジェット記録装置に適用した例で説明したが、ライン型ヘッドを備えたライン型インクジェット記録装置にも同様に適用することができる。
このインクジェット記録装置においては、本発明のインクカートリッジ200中のインクを使い切ったときには、インクカートリッジ200における筐体を分解して内部のインク袋だけを交換することができる。また、インクカートリッジ200は、縦置きで前面装填構成としても、安定したインクの供給を行うことができる。したがって、装置本体101の上方が塞がって設置されているような場合、例えば、ラック内に収納したり、あるいは装置本体101の上面に物が置かれているような場合でも、インクカートリッジ200の交換を容易に行うことができる。
なお、ここでは、キャリッジが走査するシリアル型(シャトル型)インクジェット記録装置に適用した例で説明したが、ライン型ヘッドを備えたライン型インクジェット記録装置にも同様に適用することができる。
−インクカートリッジ−
本発明のインクセットを構成する各インクは、容器に収容してインクカートリッジとして用いることができ、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材を付設してもよい。
容器としては、特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク袋などを有するものなどが好適に挙げられる。
上記インクカートリッジについて、図3及び図4を参照して説明する。ここで、図3は、本発明のインクカートリッジのインク袋241の一例を示す概略図であり、図4は図3のインク袋241をカートリッジケース244内に収容したインクカートリッジ200を示す概略図である。
図3に示すように、インク注入口242からインクをインク袋241内に充填し、該インク袋中に残った空気を排気した後、該インク注入口242を融着により閉じる。使用時には、ゴム部材からなるインク排出口243に装置本体の針を刺して装置に供給する。インク袋241は、透気性のないアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成する。そして、図4に示すように、通常、プラスチック製のカートリッジケース244内に収容し、インクカートリッジ200として各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いる。
本発明のインクカートリッジは、前述の本発明のインクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いることが特に好ましい。
以上より、本発明のインク組成物を用いて記録が行われることにより高彩度で耐光性に優れ、普通紙におけるカールが防止された高品質な記録物を提供することができる。
本発明のインクセットを構成する各インクは、容器に収容してインクカートリッジとして用いることができ、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材を付設してもよい。
容器としては、特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク袋などを有するものなどが好適に挙げられる。
上記インクカートリッジについて、図3及び図4を参照して説明する。ここで、図3は、本発明のインクカートリッジのインク袋241の一例を示す概略図であり、図4は図3のインク袋241をカートリッジケース244内に収容したインクカートリッジ200を示す概略図である。
図3に示すように、インク注入口242からインクをインク袋241内に充填し、該インク袋中に残った空気を排気した後、該インク注入口242を融着により閉じる。使用時には、ゴム部材からなるインク排出口243に装置本体の針を刺して装置に供給する。インク袋241は、透気性のないアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成する。そして、図4に示すように、通常、プラスチック製のカートリッジケース244内に収容し、インクカートリッジ200として各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いる。
本発明のインクカートリッジは、前述の本発明のインクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いることが特に好ましい。
以上より、本発明のインク組成物を用いて記録が行われることにより高彩度で耐光性に優れ、普通紙におけるカールが防止された高品質な記録物を提供することができる。
(実施例1)
<分散体1>
マイクロリアクターULREA(エム・テクニック(株)製)を用い、貧溶媒である−20℃のメタノールを600ml/分の流量で回転円盤に挟まれた薄層リアクターに流し、前記構造式(1)で表される顔料Ink Jet Yellow 4G(クラリアント・ジャパン(株)製)20重量部を0.1規定水酸化カリウム49重量部とエタノール147重量部およびジメチルスルホキシド784重量部の混合液に溶解し、この溶解液を25℃に保ち10ml/分の流量で同回転円盤に流し込むことで顔料粒子を析出させた。得られた顔料分散液を遠心分離機による濃縮とイオン交換水による希釈の操作を繰り返すことでpH=8前後に調整し、顔料濃度30重量%の顔料ペーストを得た。
次に、前記構造式(3)−1で表される分散剤6重量部をイオン交換水44重量部に溶解し、上記顔料ペースト50重量部を混合し、超音波ホモジナイザーで1時間処理することで、顔料濃度15重量%の分散体1を得た。
<インク処方>
分散体1 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン 10.0重量部
N,N−ジメチル−β−メトキシプロピオンアミド 15.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
前記構造式(5)で表される界面活性剤 0.05重量部
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 22.35重量部
分散体1以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体1と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
<分散体1>
マイクロリアクターULREA(エム・テクニック(株)製)を用い、貧溶媒である−20℃のメタノールを600ml/分の流量で回転円盤に挟まれた薄層リアクターに流し、前記構造式(1)で表される顔料Ink Jet Yellow 4G(クラリアント・ジャパン(株)製)20重量部を0.1規定水酸化カリウム49重量部とエタノール147重量部およびジメチルスルホキシド784重量部の混合液に溶解し、この溶解液を25℃に保ち10ml/分の流量で同回転円盤に流し込むことで顔料粒子を析出させた。得られた顔料分散液を遠心分離機による濃縮とイオン交換水による希釈の操作を繰り返すことでpH=8前後に調整し、顔料濃度30重量%の顔料ペーストを得た。
次に、前記構造式(3)−1で表される分散剤6重量部をイオン交換水44重量部に溶解し、上記顔料ペースト50重量部を混合し、超音波ホモジナイザーで1時間処理することで、顔料濃度15重量%の分散体1を得た。
<インク処方>
分散体1 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン 10.0重量部
N,N−ジメチル−β−メトキシプロピオンアミド 15.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
前記構造式(5)で表される界面活性剤 0.05重量部
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 22.35重量部
分散体1以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体1と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
(実施例2)
顔料を前記構造式(1)で表されるTONER YELLOW 3GP(クラリアント・ジャパン(株)製)に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度30重量%の顔料ペーストを得た。
次に、分散剤を前記構造式(3)−2で表される分散剤に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度15%の分散体2を得た。
<インク処方>
分散体2 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
1,3−ブタンジオール 10.0重量部
イソプロピリデングリセロール 10.0重量部
N,N−ジメチル−β−ブトキシプロピオンアミド 5.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
前記構造式(5)で表される界面活性剤 0.05重量部
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 22.35重量部
分散体2以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体2と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
顔料を前記構造式(1)で表されるTONER YELLOW 3GP(クラリアント・ジャパン(株)製)に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度30重量%の顔料ペーストを得た。
次に、分散剤を前記構造式(3)−2で表される分散剤に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度15%の分散体2を得た。
<インク処方>
分散体2 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
1,3−ブタンジオール 10.0重量部
イソプロピリデングリセロール 10.0重量部
N,N−ジメチル−β−ブトキシプロピオンアミド 5.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
前記構造式(5)で表される界面活性剤 0.05重量部
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 22.35重量部
分散体2以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体2と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
(実施例3)
<分散体3>
顔料を前記構造式(1)で表されるPIGMENT YELLOW 4G(DIMACHEMA社製)に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度30重量%の顔料ペーストを得た。
次に、分散剤を前記構造式(3)−3で表される分散剤に変え、超音波ホモジナイザーの処理時間を30分に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度15%の分散体3を得た。
<インク処方>
分散体3 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
エチレングリコールモノブチルエーテル 10.0重量部
3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン 10.0重量部
N,N−ジメチル−β−ブトキシプロピオンアミド 5.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
エマルゲンLS−106 1.0重量部
(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、花王(株)製)
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 21.4重量部
分散体3以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体3と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
<分散体3>
顔料を前記構造式(1)で表されるPIGMENT YELLOW 4G(DIMACHEMA社製)に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度30重量%の顔料ペーストを得た。
次に、分散剤を前記構造式(3)−3で表される分散剤に変え、超音波ホモジナイザーの処理時間を30分に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度15%の分散体3を得た。
<インク処方>
分散体3 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
エチレングリコールモノブチルエーテル 10.0重量部
3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン 10.0重量部
N,N−ジメチル−β−ブトキシプロピオンアミド 5.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
エマルゲンLS−106 1.0重量部
(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、花王(株)製)
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 21.4重量部
分散体3以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体3と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
(実施例4)
<分散体4>
マイクロリアクターULREAの回転円盤に流し込む顔料溶解液の流量を5ml/分に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度30重量%の顔料ペーストを得た。
次に、スチレンアクリル樹脂ジョンクリル683(BASFジャパン(株)製)6重量部を0.01規定の水酸化ナトリウム水溶液44重量部に溶解し、上記顔料ペースト50重量部を混合し、超音波ホモジナイザーで30分処理することで、顔料濃度15重量%の分散体4を得た。
<インク処方>
分散体4 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
2−ピロリドン 10.0重量部
3−メチル−1,3−ブタンジオール 15.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
前記構造式(5)で表される界面活性剤 0.05重量部
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 22.35重量部
分散体4以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体4と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
<分散体4>
マイクロリアクターULREAの回転円盤に流し込む顔料溶解液の流量を5ml/分に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度30重量%の顔料ペーストを得た。
次に、スチレンアクリル樹脂ジョンクリル683(BASFジャパン(株)製)6重量部を0.01規定の水酸化ナトリウム水溶液44重量部に溶解し、上記顔料ペースト50重量部を混合し、超音波ホモジナイザーで30分処理することで、顔料濃度15重量%の分散体4を得た。
<インク処方>
分散体4 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
2−ピロリドン 10.0重量部
3−メチル−1,3−ブタンジオール 15.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
前記構造式(5)で表される界面活性剤 0.05重量部
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 22.35重量部
分散体4以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体4と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
(実施例5)
<分散体5>
顔料を前記構造式(1)で表されるTONER YELLOW 3GP(クラリアント・ジャパン(株)製)に変え、マイクロリアクターULREAの回転円盤に流し込む顔料溶解液の流量を20ml/分に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度30重量%の顔料ペーストを得た。
次に、分散剤を前記構造式(2)−1で表される分散剤に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度15%の分散体5を得た。
<インク処方>
分散体5 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
1,3−ブタンジオール 25.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
前記構造式(5)で表される界面活性剤 0.05重量部
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 22.35重量部
分散体5以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体5と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
<分散体5>
顔料を前記構造式(1)で表されるTONER YELLOW 3GP(クラリアント・ジャパン(株)製)に変え、マイクロリアクターULREAの回転円盤に流し込む顔料溶解液の流量を20ml/分に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度30重量%の顔料ペーストを得た。
次に、分散剤を前記構造式(2)−1で表される分散剤に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度15%の分散体5を得た。
<インク処方>
分散体5 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
1,3−ブタンジオール 25.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
前記構造式(5)で表される界面活性剤 0.05重量部
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 22.35重量部
分散体5以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体5と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
(実施例6)
<分散体6>
顔料を前記構造式(1)で表されるPIGMENT YELLOW 4G(DIMACHEMA社製)に変え、マイクロリアクターULREAの回転円盤に流し込む顔料溶解液の流量を5ml/分に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度30重量%の顔料ペーストを得た。
次に、分散剤を前記構造式(2)−2で表される分散剤に変え、超音波ホモジナイザーの処理時間を30分に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて、顔料濃度15%の分散体6を得た。
<インク処方>
分散体6 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
1,3−ブタンジオール 15.0重量部
3−メチル−1,3−ブタンジオール 10.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
エマルゲンLS−106 1.0重量部
(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、花王(株)製)
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 21.4重量部
分散体6以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体6と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
<分散体6>
顔料を前記構造式(1)で表されるPIGMENT YELLOW 4G(DIMACHEMA社製)に変え、マイクロリアクターULREAの回転円盤に流し込む顔料溶解液の流量を5ml/分に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度30重量%の顔料ペーストを得た。
次に、分散剤を前記構造式(2)−2で表される分散剤に変え、超音波ホモジナイザーの処理時間を30分に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて、顔料濃度15%の分散体6を得た。
<インク処方>
分散体6 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
1,3−ブタンジオール 15.0重量部
3−メチル−1,3−ブタンジオール 10.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
エマルゲンLS−106 1.0重量部
(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、花王(株)製)
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 21.4重量部
分散体6以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体6と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
(実施例7)
<分散体7>
実施例2と同様の顔料ペーストを用い、分散剤を前記構造式(2)−3で表される分散剤に変え、超音波ホモジナイザーの処理時間を30分に変えた以外は、実施例2と同様の方法を用いて顔料濃度15%の分散体7を得た。
<インク処方>
分散体7 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
エチレングリコールモノブチルエーテル 5.0重量部
1,3−ブタンジオール 20.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
前記構造式(5)で表される界面活性剤 0.05重量部
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 22.35重量部
分散体7以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体7と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
<分散体7>
実施例2と同様の顔料ペーストを用い、分散剤を前記構造式(2)−3で表される分散剤に変え、超音波ホモジナイザーの処理時間を30分に変えた以外は、実施例2と同様の方法を用いて顔料濃度15%の分散体7を得た。
<インク処方>
分散体7 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
エチレングリコールモノブチルエーテル 5.0重量部
1,3−ブタンジオール 20.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
前記構造式(5)で表される界面活性剤 0.05重量部
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 22.35重量部
分散体7以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体7と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
(実施例8)
<分散体8>
実施例1と同様の顔料ペーストを用い、分散剤を前記構造式(2)−4で表される分散剤に変え、超音波ホモジナイザーの処理時間を30分に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度15%の分散体8を得た。
<インク処方>
分散体8 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
エチレングリコールモノブチルエーテル 10.0重量部
イソプロピリデングリセロール 5.0重量部
N,N−ジメチル−β−メトキシプロピオンアミド 10.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
エマルゲンLS−106 1.0重量部
(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、花王(株)製)
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 21.4重量部
分散体8以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体8と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
<分散体8>
実施例1と同様の顔料ペーストを用い、分散剤を前記構造式(2)−4で表される分散剤に変え、超音波ホモジナイザーの処理時間を30分に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度15%の分散体8を得た。
<インク処方>
分散体8 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
エチレングリコールモノブチルエーテル 10.0重量部
イソプロピリデングリセロール 5.0重量部
N,N−ジメチル−β−メトキシプロピオンアミド 10.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
エマルゲンLS−106 1.0重量部
(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、花王(株)製)
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 21.4重量部
分散体8以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体8と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
(実施例9)
<分散体9>
顔料を前記構造式(1)で表されるPIGMENT YELLOW 4G(DIMACHEMA社製)に変え、マイクロリアクターULREAの回転円盤に流し込む顔料溶解液の流量を30ml/分に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度30重量%の顔料ペーストを得た。
次に、分散剤を下記構造式(4)−1で表される分散剤に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度15%の分散体9を得た。
<分散体9>
顔料を前記構造式(1)で表されるPIGMENT YELLOW 4G(DIMACHEMA社製)に変え、マイクロリアクターULREAの回転円盤に流し込む顔料溶解液の流量を30ml/分に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度30重量%の顔料ペーストを得た。
次に、分散剤を下記構造式(4)−1で表される分散剤に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度15%の分散体9を得た。
<インク処方>
分散体9 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
2−ピロリドン 5.0重量部
3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン 10.0重量部
N,N−ジメチル−β−ブトキシプロピオンアミド 10.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
エマルゲンLS−106 1.0重量部
(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、花王(株)製)
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 21.4重量部
分散体9以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体9と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
分散体9 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
2−ピロリドン 5.0重量部
3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン 10.0重量部
N,N−ジメチル−β−ブトキシプロピオンアミド 10.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
エマルゲンLS−106 1.0重量部
(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、花王(株)製)
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 21.4重量部
分散体9以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体9と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
(実施例10)
<分散体10>
顔料を前記構造式(1)で表されるTONER YELLOW 3GP(クラリアント・ジャパン(株)製)に変え、マイクロリアクターULREAの回転円盤に流し込む顔料溶解液の流量を30ml/分に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度30重量%の顔料ペーストを得た。
次に、分散剤を下記構造式(4)−2で表される分散剤に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度15%の分散体10を得た。
<分散体10>
顔料を前記構造式(1)で表されるTONER YELLOW 3GP(クラリアント・ジャパン(株)製)に変え、マイクロリアクターULREAの回転円盤に流し込む顔料溶解液の流量を30ml/分に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度30重量%の顔料ペーストを得た。
次に、分散剤を下記構造式(4)−2で表される分散剤に変えた以外は、実施例1と同様の方法を用いて顔料濃度15%の分散体10を得た。
分散体10 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
2−ピロリドン 5.0重量部
1,3−ブタンジオール 10.0重量部
3−メチル−1,3−ブタンジオール 10.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
前記構造式(5)で表される界面活性剤 0.05重量部
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 22.35重量部
分散体10以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体10と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
グリセリン 20.0重量部
2−ピロリドン 5.0重量部
1,3−ブタンジオール 10.0重量部
3−メチル−1,3−ブタンジオール 10.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
前記構造式(5)で表される界面活性剤 0.05重量部
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 22.35重量部
分散体10以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体10と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
(実施例11)
<分散体11>
実施例1で作成した顔料ペースト150重量部を、スルホラン400ml中に良く混合し、ウルトラアスペックミルUAM015型(寿工業(株)製)に投入して1時間分散後、アミド硫酸15重量部を添加して140〜150℃で10時間攪拌した。得られたスラリーをイオン交換水1000ml中に投入し、遠心分離機を用いて顔料表面をスルホン化した顔料ペーストを得た。この顔料ペーストを2000mlのイオン交換水中に再分散し、水酸化リチウムにてpHを調整し、限外濾過膜により脱塩濃縮して顔料濃度15重量%の分散体11を得た。
<インク処方>
分散体11 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン 10.0重量部
N,N−ジメチル−β−メトキシプロピオンアミド 10.0重量部
N,N−ジメチル−β−ブトキシプロピオンアミド 5.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
エマルゲンLS−106 1.0重量部
(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、花王(株)製)
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 21.4重量部
分散体11以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体11と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
<分散体11>
実施例1で作成した顔料ペースト150重量部を、スルホラン400ml中に良く混合し、ウルトラアスペックミルUAM015型(寿工業(株)製)に投入して1時間分散後、アミド硫酸15重量部を添加して140〜150℃で10時間攪拌した。得られたスラリーをイオン交換水1000ml中に投入し、遠心分離機を用いて顔料表面をスルホン化した顔料ペーストを得た。この顔料ペーストを2000mlのイオン交換水中に再分散し、水酸化リチウムにてpHを調整し、限外濾過膜により脱塩濃縮して顔料濃度15重量%の分散体11を得た。
<インク処方>
分散体11 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン 10.0重量部
N,N−ジメチル−β−メトキシプロピオンアミド 10.0重量部
N,N−ジメチル−β−ブトキシプロピオンアミド 5.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
エマルゲンLS−106 1.0重量部
(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、花王(株)製)
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 21.4重量部
分散体11以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体11と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
(実施例12)
<ポリマーbの合成>
(ポリマーb原料1)
スチレン 11.2重量部
アクリル酸 2.8重量部
ラウリルメタクリレート 12.0重量部
ポリエチレングリコールメタクリレート 4.0重量部
スチレンマクロマー(東亜合成社製:AS−6) 4.0重量部
メルカプトエタノール 0.4重量部
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下ロートを備えた1Lフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、上記原料1を仕込み、65℃に昇温した。
(ポリマーb原料2)
スチレン 100.8重量部
アクリル酸 25.2重量部
ラウリルメタクリレート 108.0重量部
ポリエチレングリコールメタクリレート 36.0重量部
ヒドロキシエチルメタクリレート 60.0重量部
スチレンマクロマー(東亜合成社製:AS−6) 36.0重量部
メルカプトエタノール 3.6重量部
アゾビスジメチルバレロニトリル 2.4重量部
メチルエチルケトン 18.0重量部
次いで、上記原料1の混合溶液に上記原料2の混合溶液を2.5時間かけて昇温したフラスコ内に滴下した。
滴下終了後、アゾビスジメチルバレロニトリル0.8重量部と、メチルエチルケトン18.0重量部の混合溶液を0.5時間かけてフラスコ内に滴下した。65℃で1時間熟成した後、アゾビスジメチルバレロニトリル0.8重量部を添加し、更に1時間熟成した。
反応終了後、フラスコ内に、メチルエチルケトン364.0重量部を添加し、濃度が50重量%のポリマーb(ビニル樹脂)溶液800重量部を得た。
<分散体12>
実施例3で作成した顔料ペースト 50.0重量部
ポリマーb溶液 12.0重量部
1mol/L水酸化カリウム水溶液 14.0重量部
メチルエチルケトン 20.0重量部
イオン交換水 30.0重量部
実施例3で作成した顔料ペーストとポリマーb溶液を混合し十分に攪拌した後、3本ロールミル(ノリタケカンパニー社製:NR−84A)を用いて20回混練した。得られたペーストをイオン交換水200重量部に投入し、十分に攪拌した後、エバポレーターを用いてメチルエチルケトンを留去し、顔料濃度15%の分散体12を得た。
<インク処方>
分散体12 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
3−メチル−1,3−ブタンジオール 25.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
エマルゲンLS−106 1.0重量部
(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、花王(株)製)
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 21.4重量部
分散体12以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体12と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
<ポリマーbの合成>
(ポリマーb原料1)
スチレン 11.2重量部
アクリル酸 2.8重量部
ラウリルメタクリレート 12.0重量部
ポリエチレングリコールメタクリレート 4.0重量部
スチレンマクロマー(東亜合成社製:AS−6) 4.0重量部
メルカプトエタノール 0.4重量部
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下ロートを備えた1Lフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、上記原料1を仕込み、65℃に昇温した。
(ポリマーb原料2)
スチレン 100.8重量部
アクリル酸 25.2重量部
ラウリルメタクリレート 108.0重量部
ポリエチレングリコールメタクリレート 36.0重量部
ヒドロキシエチルメタクリレート 60.0重量部
スチレンマクロマー(東亜合成社製:AS−6) 36.0重量部
メルカプトエタノール 3.6重量部
アゾビスジメチルバレロニトリル 2.4重量部
メチルエチルケトン 18.0重量部
次いで、上記原料1の混合溶液に上記原料2の混合溶液を2.5時間かけて昇温したフラスコ内に滴下した。
滴下終了後、アゾビスジメチルバレロニトリル0.8重量部と、メチルエチルケトン18.0重量部の混合溶液を0.5時間かけてフラスコ内に滴下した。65℃で1時間熟成した後、アゾビスジメチルバレロニトリル0.8重量部を添加し、更に1時間熟成した。
反応終了後、フラスコ内に、メチルエチルケトン364.0重量部を添加し、濃度が50重量%のポリマーb(ビニル樹脂)溶液800重量部を得た。
<分散体12>
実施例3で作成した顔料ペースト 50.0重量部
ポリマーb溶液 12.0重量部
1mol/L水酸化カリウム水溶液 14.0重量部
メチルエチルケトン 20.0重量部
イオン交換水 30.0重量部
実施例3で作成した顔料ペーストとポリマーb溶液を混合し十分に攪拌した後、3本ロールミル(ノリタケカンパニー社製:NR−84A)を用いて20回混練した。得られたペーストをイオン交換水200重量部に投入し、十分に攪拌した後、エバポレーターを用いてメチルエチルケトンを留去し、顔料濃度15%の分散体12を得た。
<インク処方>
分散体12 30.0重量部
グリセリン 20.0重量部
3−メチル−1,3−ブタンジオール 25.0重量部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量部
エマルゲンLS−106 1.0重量部
(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、花王(株)製)
2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール 0.5重量部
プロキセルLV(アーチ・ケミカルズ・ジャパン製、防腐防黴剤) 0.1重量部
イオン交換水 21.4重量部
分散体12以外の上記材料をイオン交換水に溶解してビヒクルを作成した後、分散体12と混合し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
(比較例1)
<分散体13>
実施例8で用いた前記構造式(2)−4で表される分散剤6重量部をイオン交換水79重量部に溶解し、実施例8で用いた前記構造式(1)で表される顔料Ink Jet Yellow 4G(クラリアント・ジャパン(株)製)15重量部を混合し、ウルトラアスペックミルUAM015型(寿工業(株)製)に投入して1時間分散処理を行った後、1μmのフィルターでろ過することで顔料濃度15重量%の分散体13を得た。
<インク処方>
実施例8の分散体8を分散体13に変えた以外は、実施例8と同様の処方と方法を用いてインクジェット記録用インクを得た。
<分散体13>
実施例8で用いた前記構造式(2)−4で表される分散剤6重量部をイオン交換水79重量部に溶解し、実施例8で用いた前記構造式(1)で表される顔料Ink Jet Yellow 4G(クラリアント・ジャパン(株)製)15重量部を混合し、ウルトラアスペックミルUAM015型(寿工業(株)製)に投入して1時間分散処理を行った後、1μmのフィルターでろ過することで顔料濃度15重量%の分散体13を得た。
<インク処方>
実施例8の分散体8を分散体13に変えた以外は、実施例8と同様の処方と方法を用いてインクジェット記録用インクを得た。
(比較例2)
<分散体14>
実施例3で用いた前記構造式(3)−3で表される分散剤6重量部をイオン交換水79重量部に溶解し、実施例3で用いた前記構造式(1)で表されるPIGMENT YELLOW 4G(DIMACHEMA社製)15重量部を混合して、ウルトラアスペックミルUAM015型(寿工業(株)製)を用いて0.5時間分散処理を行い、顔料濃度15重量%の分散体14を得た。
<インク処方>
実施例3の分散体3を分散体14に変えた以外は、実施例3と同様の処方と方法を用いてインクジェット記録用インクを得た。
<分散体14>
実施例3で用いた前記構造式(3)−3で表される分散剤6重量部をイオン交換水79重量部に溶解し、実施例3で用いた前記構造式(1)で表されるPIGMENT YELLOW 4G(DIMACHEMA社製)15重量部を混合して、ウルトラアスペックミルUAM015型(寿工業(株)製)を用いて0.5時間分散処理を行い、顔料濃度15重量%の分散体14を得た。
<インク処方>
実施例3の分散体3を分散体14に変えた以外は、実施例3と同様の処方と方法を用いてインクジェット記録用インクを得た。
(比較例3)
<分散体15>
実施例10において、マイクロリアクターULREA(エム・テクニック(株)製)の回転円盤に挟まれた薄層リアクターに流す貧溶媒である−20℃のメタノールの流量を50ml/分に変えた以外は、実施例10と同様の方法を用いて顔料濃度30重量%の顔料ペーストを得た。
次に、実施例10と同様の材料、方法を用いて、顔料濃度15%の分散体15を得た。
<インク処方>
実施例10の分散体10を分散体15に変えた以外は、実施例10と同様の処方と方法を用いてインクジェット記録用インクを得た。
<分散体15>
実施例10において、マイクロリアクターULREA(エム・テクニック(株)製)の回転円盤に挟まれた薄層リアクターに流す貧溶媒である−20℃のメタノールの流量を50ml/分に変えた以外は、実施例10と同様の方法を用いて顔料濃度30重量%の顔料ペーストを得た。
次に、実施例10と同様の材料、方法を用いて、顔料濃度15%の分散体15を得た。
<インク処方>
実施例10の分散体10を分散体15に変えた以外は、実施例10と同様の処方と方法を用いてインクジェット記録用インクを得た。
上記実施例及び比較例で用いた水溶性溶剤、浸透剤等について、表3に示す。なお、表3中、「部」とあるのは「重量部」を示す。
実施例、比較例で作成した分散体および記録用インクの評価項目、評価方法を以下に記載する。
(1)X線回析スペクトルの測定
実施例、比較例で作製した顔料のX線回析スペクトルの測定には、(株)パナティカル社製のX’Pert Proを用いた。測定条件は、X線発生装置としてCu封入管(Kα特性X線:波長1.541Å)を用い、測定範囲2θ=3.0°〜35.0°、サンプリング幅0.02°、積算時間1.0秒で行った。実施例および比較例3の顔料のX線回析測定は、分散前の顔料ペーストを減圧し、50℃に加熱して水分を除いた粉末状態で行った。比較例1、2の顔料のX線回析測定は、分散前の粉末状態で行った。図5には実施例1のX線回析スペクトルを、図6には比較例1のX線回析スペクトルを掲載する。
得られたX線回析スペクトルから、ピーク強度X、Yは図5に示すように、非晶質のハロー部分をベースとして、結晶によるピーク部分の強度を求めている。X、Yおよび、Y/Xを求めた結果を表4に掲載する。
実施例、比較例で作製した顔料のX線回析スペクトルの測定には、(株)パナティカル社製のX’Pert Proを用いた。測定条件は、X線発生装置としてCu封入管(Kα特性X線:波長1.541Å)を用い、測定範囲2θ=3.0°〜35.0°、サンプリング幅0.02°、積算時間1.0秒で行った。実施例および比較例3の顔料のX線回析測定は、分散前の顔料ペーストを減圧し、50℃に加熱して水分を除いた粉末状態で行った。比較例1、2の顔料のX線回析測定は、分散前の粉末状態で行った。図5には実施例1のX線回析スペクトルを、図6には比較例1のX線回析スペクトルを掲載する。
得られたX線回析スペクトルから、ピーク強度X、Yは図5に示すように、非晶質のハロー部分をベースとして、結晶によるピーク部分の強度を求めている。X、Yおよび、Y/Xを求めた結果を表4に掲載する。
(2)体積平均粒径の測定
実施例、比較例で作製したインクジェット記録用インクの体積平均粒径の測定には、マイクロトラック社製のUPA−EX150を用いた。測定条件は、前記構造式(1)の顔料密度1.40g/mLを用い、イオン交換水でインクを600倍に希釈して測定セルに投入し、25℃で60秒間の測定を行った。測定結果は表5に掲載する。
実施例、比較例で作製したインクジェット記録用インクの体積平均粒径の測定には、マイクロトラック社製のUPA−EX150を用いた。測定条件は、前記構造式(1)の顔料密度1.40g/mLを用い、イオン交換水でインクを600倍に希釈して測定セルに投入し、25℃で60秒間の測定を行った。測定結果は表5に掲載する。
(3)彩度測定
実施例および比較例におけるインクジェット記録用インクを、前述した図1〜図2の構造のリコー製インクジェットプリンターIPSiO GX e5500に充填し、ワンパスでベタ画像の印字を行った。印刷評価は下記記録紙A、B、Cを使用して印字乾燥後、明度を反射型カラー分光測色濃度計X−Rite938(X−Rite社製)で測定した。
得られたa*、b*の値から、彩度C*=((a*)2+(b*)2)1/2を算出し、標準色(Japan color ver.2)の彩度の値C*0=91.34との比率k=C*/C*0を算出して、下の評価基準にしたがって評価した。結果を表5に示すが、ランク◎、○が許容範囲である。
[評価紙]
記録紙A:BP−PAPER GF−500(A4、キヤノン製)
記録紙B:ミラーコート・プラチナ(王子製紙製)
記録紙C:クリスピア(エプソン製)
[評価基準]
◎:k≧1.1
○:1.1>k≧1.0
△:1.0>k≧0.9
×:0.9>k
実施例および比較例におけるインクジェット記録用インクを、前述した図1〜図2の構造のリコー製インクジェットプリンターIPSiO GX e5500に充填し、ワンパスでベタ画像の印字を行った。印刷評価は下記記録紙A、B、Cを使用して印字乾燥後、明度を反射型カラー分光測色濃度計X−Rite938(X−Rite社製)で測定した。
得られたa*、b*の値から、彩度C*=((a*)2+(b*)2)1/2を算出し、標準色(Japan color ver.2)の彩度の値C*0=91.34との比率k=C*/C*0を算出して、下の評価基準にしたがって評価した。結果を表5に示すが、ランク◎、○が許容範囲である。
[評価紙]
記録紙A:BP−PAPER GF−500(A4、キヤノン製)
記録紙B:ミラーコート・プラチナ(王子製紙製)
記録紙C:クリスピア(エプソン製)
[評価基準]
◎:k≧1.1
○:1.1>k≧1.0
△:1.0>k≧0.9
×:0.9>k
(4)耐光性
実施例および比較例におけるインクジェット記録用インクを、前述した図1〜図2の構造のリコー製インクジェットプリンターIPSiO GX e5500に充填し、ワンパスでベタ画像の印字を行った。印刷評価は下記記録紙Cを用い、印字乾燥後、キセノンフィードメーターによりブラックパネル温度63度で24時間照射し、処理前後の画像濃度の変化を反射型カラー分光測色濃度計(X−Rite社製)で測定して、下記の式により退色率t(%)を求めた。
t(%)=[1−(処理後の画像濃度/処理前の画像濃度)]×100
結果を表5に示すが、ランク◎、○が許容範囲である。
[評価紙]
記録紙C:クリスピア(エプソン製)
[評価基準]
◎:t≦5%
○:5%<t≦10%
△:10%<t≦20%
×:20%<t
(5)カールの測定
実施例、比較例で作製したインクジェット記録用インクセットを、前述した図1及び図2の構造のプリンターIPSiO GX e5500(リコー製)に充填してセットし、印刷試験用紙は下記の記録紙Aを使用して、記録密度600×300dpi、ワンパスでA4全面べた画像の印字を行った。インクの付着量は300〜340mg/A4に調整し、印字終了から10分後の画像を、印字面を下にして平らな机の上に置き、紙の端面と基準面との距離を、スケールを用いて測定した。紙の右端と左端での測定値を平均した値をカール量とした。下記の基準で評価した結果を、表5に記載する。◎及び○が許容範囲である。
[評価紙]
記録紙A:BP−PAPER GF−500(A4、キヤノン製)
[評価基準]
◎:5mm未満
○:5mm以上20mm未満
△:20mm以上50mm未満
×:両端が回り込んで紙が筒状になっている
実施例および比較例におけるインクジェット記録用インクを、前述した図1〜図2の構造のリコー製インクジェットプリンターIPSiO GX e5500に充填し、ワンパスでベタ画像の印字を行った。印刷評価は下記記録紙Cを用い、印字乾燥後、キセノンフィードメーターによりブラックパネル温度63度で24時間照射し、処理前後の画像濃度の変化を反射型カラー分光測色濃度計(X−Rite社製)で測定して、下記の式により退色率t(%)を求めた。
t(%)=[1−(処理後の画像濃度/処理前の画像濃度)]×100
結果を表5に示すが、ランク◎、○が許容範囲である。
[評価紙]
記録紙C:クリスピア(エプソン製)
[評価基準]
◎:t≦5%
○:5%<t≦10%
△:10%<t≦20%
×:20%<t
(5)カールの測定
実施例、比較例で作製したインクジェット記録用インクセットを、前述した図1及び図2の構造のプリンターIPSiO GX e5500(リコー製)に充填してセットし、印刷試験用紙は下記の記録紙Aを使用して、記録密度600×300dpi、ワンパスでA4全面べた画像の印字を行った。インクの付着量は300〜340mg/A4に調整し、印字終了から10分後の画像を、印字面を下にして平らな机の上に置き、紙の端面と基準面との距離を、スケールを用いて測定した。紙の右端と左端での測定値を平均した値をカール量とした。下記の基準で評価した結果を、表5に記載する。◎及び○が許容範囲である。
[評価紙]
記録紙A:BP−PAPER GF−500(A4、キヤノン製)
[評価基準]
◎:5mm未満
○:5mm以上20mm未満
△:20mm以上50mm未満
×:両端が回り込んで紙が筒状になっている
(6)吐出安定性の評価
実施例、比較例で作成した記録用インクを前述した図1〜図2の構造のプリンターIPSiO GX e5500(リコー製)に充填してセットし、以下の方法で吐出安定性の評価を行った。
上記ノズルプレートをセットしたプリンターを用いて10分間連続印字を行ない、ヘッド面にインクが付着した状態で保湿キャップをしてプリンターを50℃60%RH環境下にて1ヶ月間放置した後、クリーニングを実施して放置前と同等に復帰させた。この後、以下の条件で間欠印写試験を行ない吐出安定性を評価した。
すなわち、以下の印刷パターンチャートを20枚連続で印字後、20分間印字を実施しない休止状態にし、これを50回繰り返し、累計で1000枚印写後、もう1枚同チャートを印写した時の5%チャートベタ部の筋、白抜け、噴射乱れの有無を目視にて以下の基準で評価した。なお、印刷パターンは、画像領域中、印字面積が、紙面全面積中、各色印字面積が5%であるチャートにおいて、各インクを100%dutyで印字した。印字条件は、記録密度は600×300dpi、ワンパス印字とした。評価基準を以下に示すが、ランク◎、○が許容範囲である。評価結果を表5に記載する。
[評価基準]
◎:ベタ部にスジ、白抜け、噴射乱れが無い
○:ベタ部にスジ、白抜け、噴射乱れが若干認められる
△:ベタ部にスジ、白抜け、噴射乱れが認められる
×:ベタ部全域にわたってスジ,白抜け,噴射乱れが認められる
実施例、比較例で作成した記録用インクを前述した図1〜図2の構造のプリンターIPSiO GX e5500(リコー製)に充填してセットし、以下の方法で吐出安定性の評価を行った。
上記ノズルプレートをセットしたプリンターを用いて10分間連続印字を行ない、ヘッド面にインクが付着した状態で保湿キャップをしてプリンターを50℃60%RH環境下にて1ヶ月間放置した後、クリーニングを実施して放置前と同等に復帰させた。この後、以下の条件で間欠印写試験を行ない吐出安定性を評価した。
すなわち、以下の印刷パターンチャートを20枚連続で印字後、20分間印字を実施しない休止状態にし、これを50回繰り返し、累計で1000枚印写後、もう1枚同チャートを印写した時の5%チャートベタ部の筋、白抜け、噴射乱れの有無を目視にて以下の基準で評価した。なお、印刷パターンは、画像領域中、印字面積が、紙面全面積中、各色印字面積が5%であるチャートにおいて、各インクを100%dutyで印字した。印字条件は、記録密度は600×300dpi、ワンパス印字とした。評価基準を以下に示すが、ランク◎、○が許容範囲である。評価結果を表5に記載する。
[評価基準]
◎:ベタ部にスジ、白抜け、噴射乱れが無い
○:ベタ部にスジ、白抜け、噴射乱れが若干認められる
△:ベタ部にスジ、白抜け、噴射乱れが認められる
×:ベタ部全域にわたってスジ,白抜け,噴射乱れが認められる
101 装置本体
102 給紙トレイ
103 排紙トレイ
104 インクカートリッジ装填部
105 操作部
111 上カバー
112 前カバーの前面
115 前カバー
131 ガイドロッド
132 ステー
133 キャリッジ
134 記録ヘッド
135 サブタンク
141 用紙載置部
142 用紙
143 給紙コロ
144 分離パッド
145 ガイド
151 搬送ベルト
152 カウンタローラ
153 搬送ガイド
154 押さえ部材
155 加圧コロ
156 帯電ローラ
157 搬送ローラ
158 テンションローラ
161 ガイド部材
171 分離爪
172 排紙ローラ
173 排紙コロ
181 両面給紙ユニット
182 手差し給紙部
200 インクカートリッジ
241 インク袋
242 インク注入口
243 インク排出口
244 カートリッジケース
102 給紙トレイ
103 排紙トレイ
104 インクカートリッジ装填部
105 操作部
111 上カバー
112 前カバーの前面
115 前カバー
131 ガイドロッド
132 ステー
133 キャリッジ
134 記録ヘッド
135 サブタンク
141 用紙載置部
142 用紙
143 給紙コロ
144 分離パッド
145 ガイド
151 搬送ベルト
152 カウンタローラ
153 搬送ガイド
154 押さえ部材
155 加圧コロ
156 帯電ローラ
157 搬送ローラ
158 テンションローラ
161 ガイド部材
171 分離爪
172 排紙ローラ
173 排紙コロ
181 両面給紙ユニット
182 手差し給紙部
200 インクカートリッジ
241 インク袋
242 インク注入口
243 インク排出口
244 カートリッジケース
Claims (7)
- 前記顔料の体積平均粒径が30nm〜150nmであることを特徴とする請求項1に記載のインク組成物。
- 前記水溶性溶剤が、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、イソプロピリデングリセロール、N,N−ジメチル−β−メトキシプロピオンアミド、N,N−ジメチル−β−ブトキシプロピオンアミドから選ばれる一種又は二種以上を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のインク組成物。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のインク組成物に力学的エネルギーまたは熱エネルギーを作用させて前記インク組成物の吐出を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のインク組成物を用いて記録されてなることを特徴とする記録物。
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JP2012217194 | 2012-09-28 | ||
JP2013195831A JP2014080588A (ja) | 2012-09-28 | 2013-09-20 | インクジェット記録用インク組成物、記録方法及び記録物 |
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