JP2000351925A

JP2000351925A - インクジェット用水性インクおよびインクジェット記録方法

Info

Publication number: JP2000351925A
Application number: JP16531499A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Iijima; 裕隆飯島
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1999-06-11
Filing date: 1999-06-11
Publication date: 2000-12-19
Anticipated expiration: 2019-06-11
Also published as: JP4518345B2

Abstract

(57)【要約】【課題】小口径のノズルを使用したインクジェット記
録および駆動周波数の高い条件でのインクジェット記録
でもインクの目詰まりやヘッドメニスカスのキャッピン
グ現象の発生などがなく、吐出信頼性に優れ、かつ、耐
水性のある記録画像が得られるインクジェット用水性イ
ンク及びインクジェット記録方法を提供すること。【解決手段】重量平均分子量１０，０００以下のアル
カリ可溶性樹脂をインクの全重量に対して０．１重量％
以上１５重量％以下を含有し、かつ、塩基性化合物を含
有するインクジェット用水性インク。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット用
インクおよびインクジェット記録方法に関し、中でも水
性のインクジェット用インクおよび該インクを用いたイ
ンクジェット記録方法に関する。特に記録メディア上に
耐水性に優れた画像を形成可能であり、かつ、目詰まり
やヘッドメニスカスのキャッピング現象が起きにくいイ
ンクジェット用水性インクおよび該インクを用いたイン
クジェット記録方法に関する。

【０００２】

【従来技術】インクジェット記録方法は比較的簡単な装
置で高精細な画像の記録が可能であり、各方面で急速な
発展を遂げている。インクジェットプリンタで記録され
るインクは主たる溶媒組成の違いにより水性タイプと油
性タイプに二分することができる。油性インクには記録
画像の耐水性が良好であるなどの良い点があるが、揮発
する溶媒の臭気や安全性等の問題があった。固形ワック
スを溶解して吐出するいわゆるソリッドジェットインク
と呼ばれるインクにはこのような問題は殆どないが、比
較的装置が大型になること、溶解に大きなエネルギーを
必要とすることなどの問題がある。

【０００３】現在、販売されているプリンタの多くは環
境面、安全面などの理由から水性インキを使用している
が、水性インキは記録した画像の耐水性が比較的弱いこ
とが問題であった。これは水性インクに使用する色材お
よび各種添加剤が水や水溶性溶媒に可溶なものである
か、界面活性剤や分散剤を用いて水および水溶性有機溶
剤に分散または可溶化されているためである。したがっ
て、記録後に画像を水に浸したり、濡れた布などで画像
の表面を拭うと色材などの再溶解、再分散および可溶化
が起こり、画像が失われてしまうといった問題があっ
た。

【０００４】従来、水性インクの耐水性を改良するべく
様々な技術手段が考案されている。例えば、特開昭５６
−８４９９２号公報、同５９−２０６９６号公報、同５
９−１５５０８９号公報には、記録メディアの記録層中
にカチオン性の化合物を添加することにより水性インク
中のアニオン性色素を固着させ耐水性を改良することが
記載されている。しかし、この方法では色材が顔料分散
物であるインクでは記録画像の耐水性が悪く、また記録
に際して専用の記録メディアを使用する必要があるとい
った問題があった。

【０００５】また、特開昭５５−１８４１２号公報、同
６２−１６４７７３号公報、同６２−２７３２７４号公
報には、ラテックスをインクに添加することにより画像
の耐水性を改良することが記載されている。しかし、こ
の方法ではインクの保存安定性が悪い点で問題が残され
ていた。また、特開昭６３−２９９９７１号公報、同６
４−６９３８１号公報、特開平６−９９５７６号公報、
同８−２０１５９号公報、８−２１８４９８号公報に
は、カチオン性の化合物を含有した無色のインクをアニ
オン性の色材を含有するインクと記録画像上で合一させ
ることにより耐水性を改良することが記載されている。
しかし、この方法では無色インクを吐出させるために専
用ノズルが少なくとも１系列必要であること、ヘッドの
クリーニング機構が複数必要なことなど装置が複雑化、
大型化しやすいという問題があった。

【０００６】また、特開平８−３１１３８３号公報に
は、平均粒径０．３ミクロン以下の顔料を１〜１０重量
％および顔料の３倍以上の重量平均分子量が２０，００
０以下のアルカリ可溶性樹脂の中和物を水性インクに添
加することにより画像の耐水性、擦過性を改良すること
が記されている。しかし、この方法では樹脂の含有量が
多くなることに起因して、インク全体の粘度が高くなり
吐出に際して高いエネルギーが必要になり、場合によっ
ては安定に吐出させることが難しくなること、また、ヘ
ッド内での目詰まりが発生しやすいことなどの問題があ
った。

【０００７】さらに、従来の記録メディアに対する改良
では、例えば、色材として顔料や分散染料を使用した水
性インクでは耐水性が不十分であるなど全ての水性イン
クに対応していないことが多く問題があった。また、イ
ンクの改良に関しては、インクの目詰まりやヘッドメニ
スカスのキャッピング現象の発生などの吐出信頼性が悪
いなどの問題があった。

【０００８】ここで、ヘッドメニスカスのキャッピング
とは、ヘッドのメニスカスからインク成分の蒸発が起こ
り、局所的なインクの増粘が生じるために、１）吐出ができなくなる２）吐出液滴量が少なくなる３）液滴速度が遅くなるために、着弾位置がずれる等が生じる現象である。そして、１）〜３）が起こると
画像上ではスジむら等の画像欠陥や濃度ムラとなって現
れ問題となる。

【０００９】このキャッピング現象は低温低湿の環境下
で起きやすい。また、ノズル径が小さくなると飛躍的に
起こりやすくなる。最近はインクジェット記録でも高画
質化が求められ、小さな液滴を吐出させるために、ヘッ
ドのノズル口径を小さくする傾向にあり、特に、ノズル
口径の小さいヘッドではキャッピング現象が大きな問題
であった。また、高画質化と同時に高速化の要求からイ
ンクジェットヘッド１ノズル当たりの駆動周波数が増大
している。これに伴い、ラテックスや樹脂を添加したイ
ンクでは記録の途中で吐出量が変化したり、場合によっ
ては吐出不能になることがあり問題であった。

【００１０】

【解決しようとする課題】したがって、本発明の第１の
目的は、特別な装置が必要なく、インクの目詰まりやヘ
ッドメニスカスのキャッピング現象の発生などがなく、
吐出信頼性に優れ、かつ、画像の耐水性の向上を目的と
する特別な加工を行っていない記録メディアに記録した
場合でも、耐水性のある記録画像が得られるインクジェ
ット用水性インクを提供することにある。本発明の第２
の目的は、小口径のノズルを使用したインクジェット記
録および駆動周波数の高い条件でのインクジェット記録
でもインクの目詰まりやヘッドメニスカスのキャッピン
グ現象の発生などがなく、吐出信頼性に優れ、かつ、耐
水性のある記録画像が得られるインクジェット記録方法
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決する手段】上記の目的は以下（１）項から
（９）項に示した本発明により達成された。（１）重量平均分子量１０，０００以下のアルカリ可溶
性樹脂をインクの全重量に対して０．１重量％以上１５
重量％以下を含有し、かつ、塩基性化合物を含有するこ
とを特徴とするインクジェット用水性インク。（２）塩基性化合物が有機塩基およびアンモニアである
ことを特徴とする上記（１）に記載のインクジェット用
水性インク。（３）塩基性化合物が２０℃における蒸気圧が１０ｍｍ
Ｈｇ以下の有機塩基であることを特徴とする上記（１）
に記載のインクジェット用水性インク。（４）上記（１）〜（３）のいずれかに記載のインクジ
ェット用水性インクを、ノズルの口径が２５ミクロン以
下であるインクジェットヘッドを使用して吐出させるこ
とを特徴とするインクジェット記録方法。（５）上記（１）〜（３）のいずれかに記載のインクジ
ェット用水性インクを、インクジェットヘッド１ノズル
当たりの駆動周波数が１２ｋＨｚ以上で吐出させること
を特徴とするインクジェット記録方法。

【００１２】（６）上記（１）〜（３）のいずれかに記
載のインクジェット用水性インクを、ノズルの口径が２
５ミクロン以下であるインクジェットヘッドを使用し
て、駆動周波数１２ｋＨｚ以上で吐出させることを特徴
とするインクジェット記録方法。（７）上記（１）〜（３）のいずれかに記載のインクジ
ェット用水性インクを、膜面ｐＨが６未満である記録メ
ディア上に記録することを特徴とするインクジェット記
録方法。（８）上記（１）〜（３）のいずれかに記載のインクジ
ェット用水性インクを、ノズルの口径が２５ミクロン以
下であるインクジェットヘッドを使用して、膜面ｐＨが
６未満である記録メディア上に記録することを特徴とす
るインクジェット記録方法。（９）上記（１）〜（３）のいずれかに記載のインクジ
ェット用水性インクを、インクジェットヘッド１ノズル
あたりの駆動周波数が１２ｋＨｚ以上で、膜面ｐＨが６
未満である記録メディア上に記録することを特徴とする
インクジェット記録方法。

【００１３】本発明のインクジェット用水性インクと
は、主たる溶媒が水または水溶性有機溶媒であるインク
ジェット用インクのことを指す。本発明のアルカリ可溶
性樹脂（アルカリ可溶性ポリマーということもある。）
とは純水に対する溶解度が純水１００ｇ当たり０．１ｇ
以下であり、かつ、塩基性物質を溶解した水溶液に対す
る溶解度が水溶液１００ｇ当たり１ｇ以上であるポリマ
ーのことをいう。このようなアルカリ可溶性ポリマーの
具体例としては、例えば、マレイン酸、マレイン酸誘導
体、フマル酸、フマル酸誘導体、イタコン酸、イタコン
酸誘導体、アクリル酸、アクリル酸誘導体、フミン酸、
フミン酸誘導体、アルギン酸およびアルギン酸誘導体か
ら選ばれた単量体からなるホモポリマー及び前記単量体
を含むブロック共重合体、並びに、シェラック樹脂、シ
ェラック樹脂誘導体、カゼインおよびカゼイン誘導体の
天然ポリマー等が挙げられる。

【００１４】本発明の顔料を用いたインクジェット用水
性インクにおいて、本発明のアルカリ可溶性ポリマーは
分散剤として顔料分散時に添加することもできるが、イ
ンク調整時に添加することがより好ましい。本発明で使
用されるアルカリ可溶性ポリマーの重量平均分子量は１
０，０００以下である。更に好ましい重量平均分子量は
６，０００以下であり、特に好ましくは３，０００以下
である。インクに添加するアルカリ可溶性ポリマーの分
子量が１０，０００を越える場合には、ヘッドにおける
目詰まりの発生頻度が急激に増加し、また、吐出時のサ
テライト発生や吐出液滴量のばらつき等の吐出の不安定
性が増大する。

【００１５】重量平均分子量はＧＰＣ（ゲル・パーミテ
ーション・クロマトグラフィー）法を用いて測定するこ
とができる。本発明におけるアルカリ可溶性ポリマーの
添加量は、インクの全重量に対して０．１重量％以上１
５重量％以下であり、０．３重量％以上１０％重量％以
下であることが特に好ましい。添加量０．１重量％未満
では耐水性に関して十分な効果を発揮することが難し
く、また、１５重量％を越えるとヘッドメニスカスのキ
ャッピング現象および吐出液滴量のばらつき等吐出不安
定性が問題となる。本発明者は鋭意研究の末、重量分子
量１０，０００以下のアルカリ可溶性ポリマーとともに
塩基性化合物を用いて、水に可溶化し、インクに対して
０．１重量％以上１５重量％以下という少量をインクに
添加することで耐水性に優れた記録画像が得られること
を見出したものである。

【００１６】本発明では分子量１０，０００以下といっ
た低分子の化合物を少量添加することにより耐水性のあ
る記録画像が得られるため、１）インク粘度を低く抑えられる２）ヘッドの目詰まりが生じにくい３）低湿度印字時においてもヘッドのキャッピング現象
が起きにくいといった今までのインクジェット用水性インクにはない
多くの利点を有するものである。

【００１７】本発明の塩基性化合物としては、各種のも
のを使用することができる。好ましく用いることのでき
る塩基性化合物としては、例えば、硼砂、炭酸ナトリウ
ム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウム、アンモニア等の無機塩基やピリジ
ン、キノリン、ピペリジン、アニリン、モルホリン、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、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリ
メチルアミン、トリエチルアミン等の有機塩基などが挙
げられる。中でも、有機塩基およびアンモニアが好まし
い。有機塩基としては、２０℃における蒸気圧が１０ｍ
ｍＨｇ以下である有機塩基が好ましく、１ｍｍＨｇ以上
１０ｍｍＨｇ以下であることが好ましい。

【００１８】塩基性化合物の添加量は本発明のアルカリ
可溶性ポリマーの中和当量量以上であることが好まし
く、モル数で中和当量の１倍から３倍添加することがよ
り好ましい。ここで、ポリマー１ｇの中和に必要な塩基
性化合物のモル数は樹脂の酸価から以下の式によって求
められる。必要な塩基性化合物量（モル／ｇポリマー）
＝（樹脂の酸価）／５６０００本発明で使用する記録メ
ディアは、普通紙、コート紙、キャストコート紙、光沢
紙、光沢フィルム、ＯＨＰ投影用透明フィルム等の紙、
フィルム、綿、絹、ポリエステル等の布帛等如何なるも
のでも構わないが、紙あるいはフィルムとしては、ポリ
エチレンテレフタレートフィルム、酸化チタン等を混ぜ
て白色化したポリエチレンテレフタレートフィルムおよ
び紙をポリオレフィンで被覆したＲＣ（レジンコート）
紙等の耐水性のあるものを用いた記録メディアが好まし
い。布帛は、糊材、撥水剤および浸透剤等を使用した前
処理を施しても、また、施してなくともよいが、前処理
を施した布帛がより好ましい。

【００１９】記録メディアの膜面ｐＨは如何なるもので
も構わないが、膜面ｐＨが６未満である記録メディアを
使用するのが好ましい。より好ましい記録メディアの膜
面ｐＨは５未満である。記録メディアの膜面ｐＨは、マ
イクロシリンジを用いてイオン交換水１０μＬを記録メ
ディア上に滴下し、その場所にｐＨメーター（ＨＭ−２
０Ｅ、東亜電波工業（株）製）に接続した膜面ｐＨ測定
用電極（ＧＳＴ−５２１３Ｆ、東亜電波工業（株）製）
を押しあてることにより測定することができる。

【００２０】記録メディアの膜面ｐＨを調整する方法と
しては、記録メディア上に酸性物質を添加した溶液を塗
布した後乾燥する方法、布帛の前処理用コーティング液
や非吸収性基材の上に設ける記録層のコーティング液中
に酸性物質やｐＨ緩衝剤を添加する方法などを適宜用い
ることができる。好ましく用いられる酸性物質として
は、例えば、塩酸、酢酸、硫酸、シュウ酸、ホウ酸、ク
エン酸等の無機酸、有機酸を用いることができる。ま
た、ｐＨ緩衝剤としては、例えば、ワルポール緩衝液
（酢酸−酢酸ナトリウム；ｐＨ３．６〜５．６）、マッ
キルベイン緩衝液（クエン酸−リン酸水素二ナトリウ
ム；ｐＨ２．２〜８．０）等を用いることができる。

【００２１】本発明のインクジェット記録方法で使用す
るインクジェットヘッドはオンデマンド方式でもコンテ
ィニュアス方式でも構わない。また、吐出方式として
は、電気−機械変換方式（例えば、シングルキャビティ
ー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン
型、シェアーモード型、シェアードウォール型等）、電
気−熱変換方式（例えば、サーマルインクジェット型、
バブルジェット型等）、静電吸引方式（例えば、電界制
御型、スリットジェット型等）及び放電方式（例えば、
スパークジェット型等）などを具体的な例として挙げる
ことができるが、いずれの吐出方式を用いても構わな
い。

【００２２】以下、本発明の好ましい実施態様について
述べ、本発明を更に詳細に説明する。本発明のインクジ
ェット用水性インクには、水に溶解または分散できる色
材を用いることができる。これら色材としては、顔料、
水溶性染料、分散染料のいずれを用いてもその効果を発
揮することが可能である。本発明に使用できる顔料とし
ては、従来公知の有機顔料及び無機顔料が挙げられ、具
体的には、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合
アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料、フタロシア
ニン顔料、ペリレン及びペリレン顔料、アントラキノン
顔料、キナクリドン顔料、ジオキサンジン顔料、チオイ
ンジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロニ顔料
等の多環式顔料、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レー
キ等の染料レーキ、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリ
ンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、カーボンブラ
ック等の無機顔料が挙げられる。

【００２３】分散染料としては、例えば、ディスパーズ
イエロー３、４、４２、７１、７９、１１４、１８０、
１９９、２２７、ディスパーズオレンジ２９、３２、７
３、ディスパーズレッド１１、５８、７３、１８０、１
８４、２８３、ディスパーズバイオレット１、２６、４
８、ディスパーズブルー７３、１０２、１６７、１８４
を好ましく用いることができる。

【００２４】顔料の分散には、ボールミル、サンドミ
ル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェ
ルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パー
ルミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等を用
いることができる。また、顔料の分散を行う際に分散剤
を添加することも可能である。分散剤として、アニオン
系、ノニオン系界面活性剤、または高分子分散剤等が挙
げられる。

【００２５】具体的には、例えば、高級脂肪酸塩、アル
キル硫酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルスルホ
ン酸塩、スルホコハク酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、
アルキルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエー
テルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルフェニル
エーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレング
リコール、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、
ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、アミンオキシド等の
活性剤、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン
誘導体、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、
マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フ
マル酸、フマル酸誘導体から選ばれた２種以上の単量体
からなるブロック共重合体、ランダム共重合体およびこ
れらの塩を挙げることができる。また、本発明のアルカ
リ可溶性ポリマーを分散剤として機能させてもよい。

【００２６】上記分散媒として用いられるポリマーが重
量平均分子量１０，０００以下のアルカリ可溶性樹脂で
あれば、本発明のインクジェット用水性インクを構成す
る重量平均分子量１０，０００以下のアルカリ可溶性樹
脂に含めた量で、本発明の重量平均分子量１０，０００
以下のアルカリ可溶性樹脂の含有量を計算する。水溶性
染料としては、例えば酸性染料、塩基性染料、反応性染
料を用いることができる。

【００２７】本発明に好ましく用いられる水溶性有機溶
媒の例としては、アルコール類（例えば、メタノール、
エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノ
ール、イソブタノール、セカンダリーブタノール、ター
シャリーブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シ
クロヘキサノール、ベンジルアルコール等）、多価アル
コール類（例えば、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、プロピレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、
ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘ
キサントリオール、チオジグリコール等）、多価アルコ
ールエーテル類（例えば、エチレングリコールモノメチ
ルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、
エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレング
リコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモ
ノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエ
ーテル、プロピ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ブチルエーテル、エチレングリ
コールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレング
リコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコール
モノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチ
ルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテ
ル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル等）、
アミン類（例えば、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、Ｎ−メチルジエタノール
アミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、モルホリン、
Ｎ−エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレン
ジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペ
ンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレ
ントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミン等）、
アミド類（例えば、ホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホ
ルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等）、複素
環類（例えば、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロ
リドン、シクロヘキシルピロリドン、２−オキサゾリド
ン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等）、ス
ルホキシド類（例えば、ジメチルスルホキシド等）、ス
ルホン類（例えば、スルホラン等）、尿素、アセトニト
リル、アセトン等が挙げられる。

【００２８】本発明のインクジェット用水性インクは、
必要に応じて、界面活性剤を含有してもよい。本発明の
インクジェット用水性インクに好ましく用いれる界面活
性剤としては、例えば、ジアルキルスルホコハク酸塩
類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、脂肪酸塩類等
のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテ
ル類、アセチレングリコール類、ポリオキシエチレン・
ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオ
ン性界面活性剤、アルキルアミン塩類、第４級アンモニ
ウム塩類等のカチオン性界面活性剤が挙げられる。これ
らの中で、アニオン性界面活性剤およびノニオン性界面
活性剤が特に好ましい。本発明におけるインクには、こ
の他に防腐剤、防黴剤、粘度調整剤等を必要に応じ添加
することができる。

【００２９】

【実施例】以下に、本発明を実施例により更に具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定され
るものではない。

【００３０】実施例１〜２、比較例１アルカリ可溶性ポリマー水溶液の調製（ポリマー水溶液１）シェラック樹脂Ａ（平均分子量２，２００）２００ｇモルホリン２０ｇイオン交換水７８０ｇイオン交換水にモルホリンを溶解した水溶液に、シェラ
ック樹脂Ａを攪拌添加した。この後、溶液の温度を７０
度に昇温し２時間攪拌を続けて、ポリマーを完全に溶解
させてポリマー水溶液１を得た。

【００３１】（ポリマー水溶液２）スチレン−アクリル酸−メタクリル酸共重合体（平均分子量５，８００）２００ｇ水酸化ナトリウム２５ｇイオン交換水７７５ｇイオン交換水に水酸化ナトリウムを溶解した水溶液に、
スチレン−アクリル酸−メタクリル酸共重合体（平均分
子量５，８００）を攪拌添加した。この後、溶液の温度
を７０度に昇温し２時間攪拌を続けて、ポリマーを完全
に溶解させてポリマー水溶液２を得た。

【００３２】インクの調製（インク１）Ｃ．Ｉ．アシッドレッド５２３０ｇポリマー水溶液１４００ｇジエチレングリコール２００ｇエマルゲン９１３（花王（株）製）２ｇプロキセルＧＸＬ（ゼネカ社製）２ｇ以上の素材にイオン交換水を加えて攪拌混合し、１００
０ｇに仕上げた。得られた溶液を孔径０．４５ミクロン
のメンブランフィルターにより濾過し、調製した。

【００３３】（インク２）Ｃ．Ｉ．アシッドレッド５２３０ｇポリマー水溶液２５０ｇエチレングリコール１００ｇグリセリン８０ｇエマルゲン９１３２ｇプロキセルＧＸＬ２ｇ以上の素材にイオン交換水を加えて攪拌混合し、１００
０ｇに仕上げた。得られた溶液を孔径０．４５ミクロン
のメンブランフィルターにより濾過し、調製した。

【００３４】（インク３）Ｃ．Ｉ．アシッドレッド５２３０ｇトリエチレングリコール１５０ｇグリセリン１００ｇエマルゲン９１３２ｇプロキセルＧＸＬ２ｇ以上の素材にイオン交換水を加えて攪拌混合し、１００
０ｇに仕上げた。得られた溶液を孔径０．４５ミクロン
のメンブランフィルターにより濾過し、調製した。

【００３５】得られたインクについて、下記により耐水
性、キャッピング性及び目詰まり性を評価した。得られ
た結果を表１に示す。（耐水性評価）上記インク１〜３を、ノズル孔径２０ミ
クロン、駆動周波数１５ｋＨｚ、ノズル数各色６４ノズ
ル、同色間のノズル密度１８０ｄｐｉであるピエゾ型ヘ
ッドを搭載し、最大記録密度４００×４００ｄｐｉのオ
ンデマンド型のインクジェットプリンタを使用して、表
１に記載のインクと記録メディアの組み合わせで、反射
濃度１．０を与えるマゼンタ画像パターンを記録した。
印字された画像を、２０℃、５０％ＲＨの環境下で１時
間乾燥させた後、マゼンタ画像部分を二分割し、片方を
２０℃のイオン交換水中に３０分浸した。画像を水から
引き上げた後に両面の水を拭き取り、２０℃、５０％Ｒ
Ｈの環境下で十分に乾かした。この後に光学濃度計；Ｘ
−Ｒｉｔｅ９３８（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を用いて、水浸
漬処理を行った画像部分と行わなかった画像部分のグリ
ーン濃度（Ｇ濃度）を計測し、以下の式により色素残存
率を計算した。色素残存率（％）＝（浸漬処理部分のＧ濃度）／（浸漬
未処理部分のＧ濃度）×１００

【００３６】（キャッピング性評価）上記インク１〜３
を、２０℃、３０％ＲＨの環境で、耐水性評価の際に使
用したノズル孔径２０ミクロンのピエゾ型ヘッドを用い
て１滴当たり７ピコリットルを吐出する条件で吐出し、
吐出と吐出の間隔を１０秒空けた場合の液滴の出射状態
をストロボ照明とＣＣＤカメラを用いた液滴観察装置に
より観察し、以下の評価基準でキャッピング性を評価し
た。〈評価基準〉 ○ ；１０秒放置後の液滴の速度差が５％未満 △ ；１０秒放置後の液滴の速度差が１５％未満 × ；１０秒放置後の液滴の速度差が１５％以上 ××；１０秒放置後に液滴が吐出せず

【００３７】（目詰まり性評価）上記インク１〜３を、
２０℃、３０％ＲＨの環境で、耐水性評価の際に使用し
たノズル孔径２０ミクロンのピエゾ型ヘッドを用いて１
滴当たり７ピコリットルを吐出する条件で、クリーニン
グをせずに１週間連続して吐出を続け、以下の評価基準
でインクの出射状態を評価した。〈評価基準〉 ○；全ノズルから正常に出射 △；１〜３ノズルに目詰まりが見られるがノズル面か
らの吸引クリーニングにより回復 ×；４ノズル以上に目詰まりが発生あるいは吸引クリ
ーニングにより回復不可能な目詰まりが１ノズル以上発
生。なお、本実施例で使用したシェラック樹脂Ａおよびスチ
レン−アクリル酸−メタクリル酸共重合物の２０℃の水
への溶解度は０．１％未満であった。

【００３８】

【表１】

【００３９】表１の結果から明らかなように、本発明の
インクジェット用水性インクは、耐水性が優れており、
インクの目詰まりやヘッドメニスカスのキャッピング現
象が起きにくく吐出信頼性に優れている。

【００４０】実施例３〜８、比較例２〜７顔料分散液の調製（イエロー顔料分散液）Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４１００ｇデモールＣ（花王（株）製）６５ｇエチレングリコール１００ｇイオン交換水１２０ｇを混合し、１ｍｍのジルコニアビーズを体積率で５０％
充填したサンドグラインダーを用いて分散し、イエロー
顔料分散液を得た。

【００４１】（マゼンタ顔料分散液）Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２１００ｇデモールＣ６０ｇグリセリン１００ｇイオン交換水１３０ｇを混合し、１ｍｍのジルコニアビーズを体積率で５０％
充填したサンドグラインダーを用いて分散し、マゼンタ
顔料分散液を得た。

【００４２】（シアン顔料分散液）Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３１００ｇデモールＣ６３ｇジエチレングリコール１００ｇイオン交換水１２５ｇを混合し、１ｍｍのジルコニアビーズを体積率で５０％
充填したサンドグラインダーを用いて分散し、シアン顔
料分散液を得た。

【００４３】ポリマー水溶液の調製（ポリマー水溶液３）スチレン−アクリル酸−メタクリル酸ブチル共重合体（平均分子量６，５００）２００ｇジエタノールアミン２０ｇイオン交換水７８０ｇイオン交換水にジエタノールアミン（塩基性化合物）を
溶解した水溶液に、上記ポリマーを攪拌添加した。この
後、溶液の温度を７０度に昇温し２時間攪拌を続けて、
ポリマーを完全に溶解させてポリマー水溶液３を得た。

【００４４】（ポリマー水溶液４）シェラック樹脂Ｃ（平均分子量１，０００）２５０ｇアンモニア水（アンモニア含有量２８〜３０％）６０ｇイオン交換水６９０ｇポリマー水溶液３のポリマーと塩基性化合物を上記の化
合物に変えた以外はポリマー水溶液３と同様にしてポリ
マー水溶液４を調製した。

【００４５】（ポリマー水溶液５）シェラック樹脂Ｃ（平均分子量１，０００）２５０ｇモルホリン３０ｇイオン交換水７２０ｇポリマー水溶液３のポリマーと塩基性化合物を上記の化
合物に変えた以外はポリマー水溶液３と同様にしてポリ
マー水溶液５を調製した。

【００４６】（ポリマー水溶液６）シェラック樹脂Ｃ（平均分子量１，０００）２５０ｇトリエタノールアミン２８ｇイオン交換水７２２ｇポリマー水溶液３のポリマーと塩基性化合物を上記の化
合物に変えた以外はポリマー水溶液３と同様にしてポリ
マー水溶液６を調製した。

【００４７】（ポリマー水溶液７）スチレン−アクリル酸−メタクリル酸ブチル共重合体（平均分子量２０，０００）１００ｇ水酸化ナトリウム２０ｇイオン交換水８８０ｇポリマー水溶液３のポリマーと塩基性化合物を上記の化
合物に変えて、ポリマー水溶液３と同様の方法によりポ
リマー水溶液７を調製した。

【００４８】（ポリマー水溶液８）スチレン−アクリル酸−メタクリル酸ブチル共重合体（平均分子量７０，０００）５０ｇ水酸化ナトリウム１０ｇイオン交換水９４０ｇポリマー水溶液３のポリマーと塩基性化合物を上記の化
合物に変えた以外はポリマー水溶液３と同様にしてポリ
マー水溶液８を調製した。

【００４９】インクの調製（インク４）イエロー顔料分散液１１０ｇポリマー水溶液３１００ｇエチレングリコール２００ｇトリエチレングリコールモノブチルエーテル１５０ｇオルフィン１０１０（日信化学（株）製）４ｇプロキセルＧＸＬ（ゼネカ社製）２ｇ以上の素材にイオン交換水を加え、攪拌混合し１０００
ｇに仕上げ、十分に攪拌した後に、孔径１ミクロンのミ
リポアフィルター濾過機を２度通過させ、インク４を得
た。

【００５０】（インク５）シアン顔料分散液１１０ｇポリマー水溶液４３００ｇエチレングリコール１００ｇジエチレングリコール１４０ｇエマルゲン９１３４ｇプロキセルＧＸＬ２ｇ以上の素材にイオン交換水を加え、攪拌混合し１０００
ｇに仕上げ、十分に攪拌した後に、孔径１ミクロンのミ
リポアフィルター濾過機を２度通過させ、インク５を得
た。

【００５１】（インク６）マゼンタ顔料分散液１１０ｇポリマー水溶液５２５０ｇポリエチレングリコール（分子量６００）５０ｇエチレングリコール１００ｇジエチレングリコールモノブチルエーテル７０ｇエマルゲン９１３４ｇプロキセルＧＸＬ２ｇ以上の素材にイオン交換水を加え、攪拌混合し１０００
ｇに仕上げ、十分に攪拌した後に、孔径１ミクロンのミ
リポアフィルター濾過機を２度通過させ、インク６を得
た。

【００５２】（インク７）カーボンブラック顔料分散液（ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００キャボット・スペシャリティ・ケミカルズ・インク製）１８０ｇポリマー水溶液６５２０ｇ２−ピロリドン１００ｇグリセリン１００ｇプルロニックＬ−６２（旭電化（株）製）４ｇプロキセルＧＸＬ２ｇ以上の素材にイオン交換水を加え、攪拌混合し１０００
ｇに仕上げた。この液を孔径１ミクロンのミリポアフィ
ルター濾過機を２度通過させ、インク７を得た。

【００５３】（インク８）カーボンブラック顔料分散液（ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００キャボット・スペシャリティケミカルズ・インク製）１７０ｇシェラック樹脂Ｂ（平均分子量１，５００）５０ｇエチルアルコール２００ｇイソプロパノール５０ｇモノエタノールアミン１０ｇエチレングリコール１３０ｇ２−ピロリドン１２０ｇプロキセルＧＸＬ２ｇエチルアルコールにシェラック樹脂Ｂを添加し、攪拌、
溶解した。ここに顔料など残りの添加物を加え、イオン
交換水で１０００ｇに仕上げ、十分に攪拌した後に、孔
径１ミクロンのミリポアフィルター濾過器を２度通過さ
せ、インク８を得た。

【００５４】（インク９）イエロー顔料分散液１１０ｇエチレングリコール２００ｇジエチレングリコールモノメチルエーテル１５０ｇサーフィノールＳＥ−Ｆ（日信化学（株）製）４ｇプロキセルＧＸＬ２ｇ以上の素材にイオン交換水を加え、攪拌混合し１０００
ｇに仕上げ、十分に攪拌した後に、孔径１ミクロンのミ
リポアフィルター濾過機を２度通過させ、インク９を得
た。

【００５５】（インク１０）シアン顔料分散液１１０ｇアクリル系ラテックス（ＡＥ３３７、ＪＳＲ（株）製）１００ｇエチレングリコール１００ｇテトラエチレングリコール１００ｇＮ−メチルピロリドン８０ｇエマルゲン９１１（花王（株）製）４ｇプロキセルＧＸＬ２ｇ以上の素材にイオン交換水を加え、攪拌混合し１０００
ｇに仕上げ、十分に攪拌した後に、孔径１ミクロンのミ
リポアフィルター濾過機を２度通過させ、インク１０を
得た。

【００５６】（インク１１）シアン顔料分散液１４０ｇポリマー水溶液７１６０ｇエチレングリコール１５０ｇジエチレングリコールモノエチルエーテル１２０ｇペレックスＯＴ−Ｐ（花王（株）製）４ｇプロキセルＧＸＬ２ｇ以上の素材にイオン交換水を加え、攪拌混合し１０００
ｇに仕上げ、十分に攪拌した後に、孔径１ミクロンのミ
リポアフィルター濾過機を２度通過させ、インク１１得
た。

【００５７】（インク１２）シアン顔料分散液１１０ｇポリマー水溶液８１２０ｇエチレングリコール１００ｇジエチレングリコール１４０ｇエマルゲン９１３４ｇプロキセルＧＸＬ２ｇこれをイオン交換水で１０００ｇに仕上げ、十分に攪拌
した後に、孔径１ミクロンのミリポアフィルター濾過機
を２度通過させ、インク１２を得た。

【００５８】（インク１３）イエロー顔料分散液１１０ｇポリマー水溶液４６８０ｇエチレングリコール８０ｇジエチレングリコールモノメチルエーテル１００ｇサーフィノールＳＥ−Ｆ（日信化学（株）製）４ｇプロキセルＧＸＬ２ｇ以上の素材にイオン交換水を加え、攪拌混合し１０００
ｇに仕上げ、十分に攪拌した後に、孔径１ミクロンのミ
リポアフィルター濾過機を２度通過させ、インク１３を
得た。

【００５９】得られたインクについて、下記により耐水
性、キャッピング性及び目詰まり性を評価した。得られ
た結果を表２に示す。（耐水性評価）上記インク４〜１３を、ノズル孔径２２
ミクロン、駆動周波数１３ｋＨｚ、ノズル数各色６４ノ
ズル、同色間のノズル密度１８０ｄｐｉであるピエゾ型
ヘッドを搭載し、最大記録密度４００×４００ｄｐｉの
オンデマンド型のインクジェットプリンタを使用して、
表２に記載のインクと記録メディアの組み合わせで、反
射濃度１．０を与える各色の画像パターンを記録した。
印字された画像を、２０℃、５０％ＲＨの環境下で１時
間乾燥させた後、画像部分を二分割し、片方を２０℃の
イオン交換水中に３０分浸した。画像を水から引き上げ
た後に両面の水を拭き取り、２０℃、５０％ＲＨの環境
下で十分に乾かした。この後に光学濃度計；Ｘ−Ｒｉｔ
ｅ９３８（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を用いて、水浸漬処理を
行った画像部分と行なかった画像部分の光学反射濃度を
計測し、以下の式により色素残存率を計算した。なお、
イエロー画像についてはブルーの光学反射濃度を、マゼ
ンタ画像についてはグリーンの光学反射濃度を、シアン
画像についてはレッドの光学反射濃度を、ブラック画像
についてはビジュアル濃度を計測した。色素残存率（％）＝（浸漬処理部分の反射濃度）／（浸
漬未処理部分の反射濃度）×１００

【００６０】（キャッピング性評価）上記インク４〜１
３を、２０℃、３０％ＲＨの環境で、耐水性評価の際に
使用したノズル孔径２２ミクロンのピエゾ型ヘッドを用
いて１滴当たり１０ピコリットルを吐出する条件で吐出
し、吐出と吐出の間隔を１０秒空けた場合の液滴の出射
状態をストロボ照明とＣＣＤカメラを用いた液滴観察装
置により観察し、以下の評価基準でキャッピング性を評
価した。〈評価基準〉 ○；１０秒放置後の液滴の速度差が５％未満 △；１０秒放置後の液滴の速度差が１５％未満 ×；１０秒放置後の液滴の速度差が１５％以上 ××；１０秒放置後に液滴が吐出せず

【００６１】（目詰まり性評価）上記インク４〜１３
を、２０℃、３０％ＲＨの環境で、耐水性評価の際に使
用したノズル孔径２２ミクロンのピエゾ型ヘッドを用い
て１滴当たり１０ピコリットルを吐出する条件で、クリ
ーニングをせずに１週間連続して吐出を続け、以下の評
価基準でインクの出射状態を評価した。〈評価基準〉 ○；全ノズルから正常に出射 △；１〜３ノズルに目詰まりが見られるがノズル面か
らの吸引クリーニングにより回復 ×；４ノズル以上に目詰まりが発生あるいは吸引クリ
ーニングにより回復不可能な目詰まりが１ノズル以上発
生なお、上記実施例で使用したシェラック樹脂Ｂ、シェラ
ック樹脂Ｃおよび全てのスチレン−アクリル系共重合体
の２０℃の水への溶解度は０．１％未満であった。

【００６２】

【表２】

【００６３】表２の結果から明らかなように、本発明の
インクジェット用水性インクは、、耐水性が優れてお
り、目詰まりやキャッピング現象の起きにくく、吐出信
頼性の高い。さらに、蒸気圧が１０ｍｍＨｇ以下の塩基
性化合物を用いると、目詰まり性およびキャッピング性
がさらに良好になり、インクの吐出信頼性が増すことが
わかる。また、蒸気圧が１ｍｍＨｇ未満の塩基を使用
し、膜面ｐＨが６未満の記録メディアに印字することに
より、目詰まり性およびキャッピング性が非常に良好と
なり、かつ、耐水性も非常に強い画像を得ることができ
る。

【００６４】

【発明の効果】本発明のインクジェット用水性インは、
特別な装置が必要なく、インクの目詰まりやヘッドメニ
スカスのキャッピング現象の発生などがなく、吐出信頼
性に優れ、かつ、画像の耐水性も優れている。また、ノ
ズルの口径が２５ミクロン以下であるインクジェットヘ
ッドを使用して吐出させても、また、１ノズル当たりの
駆動周波数が１２ｋＨｚ以上で吐出させてもインクの目
詰まりやヘッドメニスカスのキャッピング現象の発生な
どがない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C056 EA13 FC02 2H086 BA02 BA59 BA60 BA62 4J039 AB07 AB09 AD09 AD13 AD14 AD17 AD23 BA14 BA16 BA17 BA24 BA29 BC33 BC34 BC35 BC50 BC53 BC65 CA03 CA06 EA38 EA41 EA44 FA02 FA03 GA24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量平均分子量１０，０００以下のアルカ
リ可溶性樹脂をインクの全重量に対して０．１重量％以
上１５重量％以下を含有し、かつ、塩基性化合物を含有
することを特徴とするインクジェット用水性インク。
【請求項２】塩基性化合物が有機塩基およびアンモニア
であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェッ
ト用水性インク。
【請求項３】塩基性化合物が２０℃における蒸気圧が１
０ｍｍＨｇ以下の有機塩基であることを特徴とする請求
項１に記載のインクジェット用水性インク。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載のインクジ
ェット用水性インクを、ノズルの口径が２５ミクロン以
下であるインクジェットヘッドを使用して吐出させるこ
とを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項５】請求項１〜３のいずれかに記載のインクジ
ェット用水性インクを、インクジェットヘッド１ノズル
当たりの駆動周波数が１２ｋＨｚ以上で吐出させること
を特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項６】請求項１〜３のいずれかに記載のインクジ
ェット用水性インクを、ノズルの口径が２５ミクロン以
下であるインクジェットヘッドを使用して、駆動周波数
１２ｋＨｚ以上で吐出させることを特徴とするインクジ
ェット記録方法。
【請求項７】請求項１〜３のいずれかに記載のインクジ
ェット用水性インクを、膜面ｐＨが６未満である記録メ
ディア上に記録することを特徴とするインクジェット記
録方法。
【請求項８】請求項１〜３のいずれかに記載のインクジ
ェット用水性インクを、ノズルの口径が２５ミクロン以
下であるインクジェットヘッドを使用して、膜面ｐＨが
６未満である記録メディア上に記録することを特徴とす
るインクジェット記録方法。
【請求項９】請求項１〜３のいずれかに記載のインクジ
ェット用水性インクを、インクジェットヘッド１ノズル
あたりの駆動周波数が１２ｋＨｚ以上で、膜面ｐＨが６
未満である記録メディア上に記録することを特徴とする
インクジェット記録方法。