JP2001254035A

JP2001254035A - インク及びインクジェット記録方法

Info

Publication number: JP2001254035A
Application number: JP2000067380A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Koike; 佳之小池; Yoshiharu Kanetani; 美春金谷
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2001-09-18

Abstract

(57)【要約】【課題】目詰まり等の信頼性が高く、耐光性、耐湿性
に優れた記録画像を与えることの出来るインク及びこれ
を用いるインクジェット記録方法を提供する。【解決手段】少なくともマゼンタインクについては濃
淡インクを用いる記録方式において、濃インクに少なく
とも、一般式（一）【化１】に示す構造を有するマゼンタ染料を含み、淡インクに少
なくとも、一般式（二）【化２】に示す構造を有するマゼンタ染料を含むことを特徴とす
るインク及びインクジェット記録方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特にインクジェッ
ト記録方式に好適なインク及びインクジェット記録方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式には、圧電素子
による振動あるいは熱エネルギーの作用などにより、記
録ヘッドに設けられた微細なノズルから記録液を吐出さ
せて記録を行うものであり、記録時の静粛性や高密度の
ヘッドを用いることによって、高解像度の画像が高速で
得られ、、ランニングコストも安価であるという利点を
有している。そのため、パーソナルコンピュータ用プリ
ンタ、ビデオプリンタ、グラフィック用プリンタ等、さ
まざまな記録分野で利用されている。

【０００３】特にイエロー、マゼンタ、シアンの三原色
あるいはブラックを加えた四原色を用いたカラーインク
ジェットプリンタが主流となっており、各々のインクの
吐出量やドット密度を制御し、減法混色することによっ
てフルカラー画像の記録を行うものである。さらに、高
画質化の目的で、ドットの粒状感を軽減させる為に、濃
淡インクを用いて記録を行うものが主流となりつつあ
る。

【０００４】このようなインクジェット記録方式に用い
られるインクには、例えば、粘度、表面張力等の物性値
が適当であること、光や湿度等の環境要因により劣化し
にくい記録画像を与えること、保存安定性に優れるこ
と、ノズルの目詰まりを生じにくいこと、さらに臭気及
び消防上の危険性等における安全性などの性能が要求さ
れるが、これらの性能は水溶性染料を水または水と水溶
性有機溶剤との混合液に溶解した水性インクを使用する
ことにより多くが満足されており、種々の色相のインク
が種々の色相の染料から調製される。

【０００５】耐光性、耐湿性といった特性は、インクの
色材の性能に左右されるところが大きく、従来より様々
な染料が検討されている。特に、マゼンタ染料は耐光性
が低いため、さまざまな構造が検討されており、特開平
１０−３０６２２１号公報等に耐光性に優れるマゼンタ
染料インクが開示されている。また、特開平９−７６６
２３号公報には優れた耐湿性を有するマゼンタ染料を使
用したインクが開示されている。また、特開平２−１２
７４８２号公報には、鮮明な画像と耐光性を両立するた
めに、濃淡インクにおいて、濃インクと淡インクの染料
種が異なるインクを用いる記録方法が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１０−３０６２２１号公報に開示されているマゼンタ染
料は発色性が低いため、濃インクとして使用するには、
より多くの添加が必要となり、その結果、目詰まりが起
こりやすくなるという弊害が出てくる。また、耐湿性も
劣化しやすい傾向になるという問題点を有している。ま
た、特開平９−７６６２３号公報で使用されているマゼ
ンタ染料は、特開平１０−３０６２２１号公報に開示さ
れているマゼンタ染料より耐光性に劣り、特に、淡イン
クとして使用した場合、耐光性の悪さが顕著に現れると
いう問題点を有している。

【０００７】そこで、本発明は、これらの問題点を解決
するものであり、目詰まり等の信頼性が高く、耐光性、
耐湿性に優れた記録画像を与えることの出来るインク及
びこれを用い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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は下記の本発明
によって達成される。すなわち、少なくともマゼンタイ
ンクについては濃淡インクを用いる記録方式において、
濃インクに少なくとも、一般式（一）

【０００９】

【化３】に示す構造を有するマゼンタ染料を含み、淡インクに少
なくとも、一般式（二）

【００１０】

【化４】に示す構造を有するマゼンタ染料を含むことを特徴とす
るインク、該インクを用いて、インクジェット記録方式
により記録を行うことを特徴とするインクジェット記録
方法である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明によるインクは、濃淡のマ
ゼンタインクセットであり、濃インクには少なくとも、
一般式（一）に示す構造を有するマゼンタ染料を含み、
淡インクには少なくとも、一般式（二）に示す構造を有
するマゼンタ染料を含んでなる。また、この濃淡マゼン
タインクを用いてインクジェット記録を行うことによ
り、耐光性、耐湿性に優れた記録画像が提供される。

【００１２】本発明で用いられる一般式（一）及び
（二）のマゼンタ染料は、安全性等の問題から水性イン
ク中に溶解する水溶性染料であることが好ましい。一般
式（一）のマゼンタ染料一般式（一）

【化５】｛一般式（一）中、Ｊは下記式であり、

【００１３】

【化６】Ａｒ₁、Ａｒ₂は、それぞれ置換もしくは非置換アリール
基であり、Ａｒ₁、Ａｒ₂の少なくとも一つはＣＯＯＨ基
およびＣＯＳＨ基から選ばれた置換基を少なくとも一つ
有し、Ｒ₁、Ｒ₂はそれぞれ独立して、置換もしくは非置
換のアルキル基、置換もしくは非置換のアルケニル基を
表し、Ｌは二価の連結基であり、ｎは０または１を表
し、Ｘはそれぞれ独立してカルボニル基または下記式
（１）〜（３）

【００１４】

【化７】［上記式（１）〜（３）中、Ｚはそれぞれ独立して、Ｎ
Ｒ₃Ｒ₄、ＳＲ₅またはＯＲ₅であり、Ｙはそれぞれ独立し
て、水素原子、塩素原子、ＺはＳＲ₆またはＯＲ ₆であ
り、Ｅはそれぞれ独立して、塩素原子、またはＣＮ基で
あり、Ｒ₃、Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆はそれぞれ独立して、水素原
子、置換もしくは非置換のアルキル基、置換もしくは非
置換のアルケニル基、置換もしくは非置換のアリール
基、置換もしくは非置換のアルアルキル基を表し、また
はＲ₃およびＲ₄は、これらが結合された窒素原子と一緒
に五員環または六員環を形成する場合がある。］で表さ
れる連結基であり、一般式（一）の染料はＣＯＯＨ基お
よびＣＯＳＨ基から選ばれた基を少なくともＳＯ₃Ｈ基
の数と同数有する。｝

【００１５】上記の一般式（一）で表される染料の中で
好ましいものは、置換基としてＡｒ ₁およびＡｒ₂具が少
なくとも１個のカルボキシル基を有する置換もしくは非
置換アリール基であり、Ｘがカルボニル基または前記式
（１）または（２）で表される基を有する染料である。
具体的には、下記に示す染料が挙げられるが、これらに
限定されるものではない。

【００１６】

【化８】

【化９】

【化１０】

【化１１】

【００１７】濃インクの染料濃度は、各染料のカラーバ
リューにもよるが、１〜５重量％の範囲でインクに含ま
れることにより、十分な発色と濃度が得られる。より最
適には、いわゆる普通紙にベタ印刷（１００％Ｄｕｔｙ
の塗りつぶし印刷）した時に、マゼンタＯＤ値が１．０
〜１．５になる範囲、すなわち１．５〜３．５重量％の
範囲であることが好ましい。

【００１８】一般式（二）のマゼンタ染料一般式（二）

【化１２】｛一般式（二）中、Ｘは、少なくとも一つのＳＯ₃Ｈで
置換されたアニリノ基であり、Ｙは、水酸基、塩素原子
またはモルホリノ基であり、Ｍは、水素原子、リチウ
ム、ナトリウム、カリウム、アンモニウムまたは有機ア
ミン類を示す。｝上記のような一般式（二）で表される染料の特に好まし
い具体例として下記のものが挙げられるが、これらに限
定されるものではない。

【００１９】

【化１３】

【化１４】

【化１５】

【化１６】

【化１７】

【化１８】

【化１９】

【化２０】

【化２１】

【化２２】

【化２３】

【化２４】

【００２０】淡インクの染料濃度は、各染料のカラーバ
リュー、濃マゼンタインクとの組み合わせた時のカラー
バランスにもよるが、０．５〜４重量％の範囲でインク
に含まれることにより、十分な発色と濃度が得られ、濃
インクとのバランスもよい。より最適には、いわゆる普
通紙にベタ印刷（１００％Ｄｕｔｙ）した時に、濃マゼ
ンタインクのＯＤ値の２５％程度、すなわち淡インクの
マゼンタＯＤ値が、０．２５〜０．７５になる範囲であ
ることが好ましく、染料濃度としては、１〜３重量％の
範囲であることが好ましい。

【００２１】さらに本発明のインクに使用する溶媒とし
ては、水または水と水溶性有機溶剤の混合液が好適であ
る。この水溶性有機溶剤としては、目詰まり防止の目的
から、低揮発溶剤が選択され、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、分子量２０００以下の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、ヘキシ
レングリコール、１，３−プロパンジオール、１，５−
ペンタンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、
グリセリン、等の多価アルコール類；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ブチル
エーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、
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、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、ジプロピレングリコールモノメチルエー
テル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル等の
グリコールエーテル類；ホルムアミド、ジメチルホルム
アミド、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、
１，３−ジメチル−２−イメダゾリジノン、２−ピロリ
ドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等の含窒素溶剤；チ
オジグリコール、ジメチルスルホキシド等の含硫黄溶剤
等が挙げられる。

【００２２】これらの溶剤は単独で用いても良いし、２
種以上を併用しても良く、その含有量はインク全重量に
対して、３〜４０重量％、好ましくは３〜３０重量％の
範囲である。含有量が３重量％未満である場合、ノズル
先端での目詰まりを防止するのに十分でなく、また、含
有量が４０重量％を越える場合、画像の乾燥性の低下や
にじみが生じ、画像品位が低下したり、揮発せずに印刷
物に残ったこれらの溶剤が、場合によっては、空気中の
水分を吸収して、保存中に画像ににじみが生じる原因と
なることがある。

【００２３】さらに、インクの目詰まりを防止する目的
には、尿素、トリメチロールエタン、トリメチロールプ
ロパン等の吸湿性を有する常温下で固体の湿潤剤も有効
であり、その添加量は、インク全重量に対して２〜２０
重量％が好ましく、より好ましくは５〜１０重量％であ
る。

【００２４】また、目詰まりの抑制には糖類も有効で、
多くの単糖類や多糖類があり、例えば、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、ラクトース、ガラクトース、アルドン酸、グ
ルシトース、マルトース、セロビオース、スクロース、
トレハロース、マルトトリオース等の他に、アルギン酸
およびその塩、シクロデキストリン類、セルロース類を
用いることができる。その添加量は、インク全重量に対
して０．０５〜２０重量％が好ましい。０．０５重量％
未満では、目詰まりに対する効果が少なく、２０重量％
を越えた場合には、インクの粘度が上昇しすぎて、適切
な記録ができなくなる。一般的な単糖類や多糖類のより
好ましい添加量は、３〜１０重量％であるが、アルギン
酸およびその塩、シクロデキストリン類、セルロース類
は、インクにした時の粘度が高くなり過ぎない程度の添
加量にする必要がある。

【００２５】さらに、画像形成後のインクの乾燥性を促
進するために、本発明のインク組成物には、エタノー
ル、１−プロパノール、２−プロパノール等の低級アル
コール類や、脂肪酸塩類、アルキル硫酸エステル塩類等
のアニオン系界面活性剤や、アセチレングリコール類、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエ
チエレン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤を
含むことが好ましい。低級アルコール類の含有量は、イ
ンク全重量に対して２〜１０重量％、好ましくは２〜６
重量％の範囲であり、界面活性剤の含有量は、インク全
重量に対して０．０１〜２重量％の範囲にあることが望
ましい。それぞれの含有量がこれより少ないと乾燥性を
促進する効果が十分でなく、これより多いとにじみを生
じたり、インクジェット記録方式においては、インクの
吐出（あるいは飛翔）状態に悪影響を及ぼし、画像品位
が低下する。

【００２６】また、特に多色を用いるカラーインクジェ
ット方式においては、隣接するカラーインク同士のにじ
み（ブリード）が課題となる。

【００２７】この問題に対しては、グリコールエーテル
類やアセチレングリコール系のノニオン性界面活性剤を
含むインクによって解決され、ブリードのない鮮明な画
像が得られる。より好適には、グリコールエーテル類と
アセチレングリコール系のノニオン性界面活性剤を併用
することによって、さらに非常に鮮明なカラー画像を得
ることができる。

【００２８】グリコールエーテル類としては、前述に挙
げたとおりであるが、特に効果的であるのは、ジエチレ
ングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコ
ールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブ
チルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエー
テルであり、その添加量は、インク全重量に対して、３
〜３０重量％が好ましい。添加量が３重量％未満である
とブリード防止の効果が得られず、また、３０重量％を
越えると画像ににじみが発生したり、水との溶解性から
油状分離を引き起こす場合があるため好ましくない。

【００２９】アセチレングリコール系のノニオン性界面
活性剤としては、たとえば、オルフィンＥ１０１０、オ
ルフィンＥ１０４、オルフィンＳＴＧ（以上、日信化学
（株）製品）等が挙げられる。その添加量は、インク全
重量に対して０．１〜３重量％が好ましい。添加量が
０．１重量％未満であると、十分な浸透性が得られず、
また、３重量％を越えると画像ににじみが発生し、画像
品位の低下を招くため好ましくない。

【００３０】また、本発明のインクには必要に応じて、
水溶性ポリマーや水溶性樹脂、酸化防止剤、消泡剤、ｐ
Ｈ調製剤、防腐剤・防カビ剤等の添加剤を適宜用いるこ
とができる。

【００３１】例えば、防腐剤・防カビ剤として、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、２
−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、ソル
ビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、１，２−
ジベンジソチアゾリン−３−オン（ＡＶＥＣＩＡ製のプ
ロキセルＣＲＬ、プロキセルＢＤＮ、プロキセルＧＸ
Ｌ、プロキセルＸＬ−２、プロキセルＴＮ）などを添加
してもよい。

【００３２】上述のインクの製造は、常法に従って製造
することができる。例えば、各成分を十分混合溶解し、
孔径０．８μｍのメンブランフィルターで加圧濾過した
後、真空ポンプを用いて脱気処理してインクを調製する
方法などがある。

【００３３】次に、本発明によるインク及びインクセッ
トは、様々な記録方式に用いることができる。このよう
なインク及びインクセットを用いる記録方式としては、
例えば、インクジェット記録方式、ペン等の筆記具によ
る記録方式や、記録計、ペンプロッター等、その他各種
の印字方式が挙げられる。特に本発明によるインク及び
インクセットは、記録ヘッドに設けられた微細なノズル
から記録液を吐出させて記録を行うインクジェット記録
方式にとりわけ好適に使用できる。

【００３４】インクジェット記録方式としては、従来公
知の方式はいずれも使用でき、特に圧電素子の振動を利
用して液滴を吐出させる方法や熱エネルギーを利用する
方法においては優れた画像記録を行うことが可能であ
る。

【００３５】

【実施例】以下に、本発明のインクについて、実施例お
よび比較例を用いて具体的に説明する。

【００３６】実施例および比較例の濃マゼンタインクを
表１に、淡マゼンタインクを表２に示す組成で、前述の
インク製造方法によって製造した。なお、表中に示すイ
ンクの各成分はインク全重量に対する各成分の重量％を
示し、残量はジエチレングリコールとイオン交換水（超
純水）を用いてインク粘度が、２０℃で３．８±０．１
ｍＰａ・ｓとなるように調整した。

【００３７】前述したように、濃マゼンタインクは、普
通紙にベタ印刷した時のマゼンタＯＤ値が１．０〜１．
５になる範囲で調製した。また、淡マゼンタインクは、
どう様に０．２５〜０．３８になる範囲で調製した。

【００３８】

【表１】

【表２】

【００３９】評価試験上記で得られた実施例および比較例のインクの性能を次
のように評価した。なお、各試験はインクジェットプリ
ンタ：ＰＭ−７７０Ｃ（セイコーエプソン株式会社製）
を使用して記録を行った。

【００４０】試験１：目詰まり回復性各インクをＰＭ−７７０Ｃにセットしてノズルチェック
を行い、全ノズルからインクが吐出していることを確認
した後、インクカートリッジを装着したまま、ノズルで
の乾燥状態を加速する為に、記録ヘッドをヘッドキャッ
プから外した状態で、４０℃の環境に２週間放置する。
放置後、全ノズルが吐出するまで、クリーニング動作を
行い、回復しやすさを確認した。その結果を次の基準で
評価した。

【００４１】Ａ：クリーニング動作３回以内で回復。Ｂ：クリーニング動作４〜５回で回復。Ｃ：クリーニング動作６回以上で回復。

【００４２】試験２：耐光性フォトプリント紙２（エプソン販売株式会社）に単色の
ベタ印刷（塗りつぶし印刷）を行い、このサンプルを、
温度：２５℃、湿度：４０％の環境で一日乾燥させた
後、キセノンウェザオメーターＣｉ５０００（アトラス
・エレクトリック・デバイス社製）を用いて、６０ｋＪ
の照射を行い、試験前後の色差△Ｅ*abを次式から求
め、以下の基準で判定した。

【００４３】△Ｅ*ab＝［（△Ｌ*）²＋（△ａ*）²＋
（△ｂ*）２］^1/2 Ａ：色差△Ｅ*abが、５未満である。Ｂ：色差△Ｅ*abが、５〜１０である。Ｃ：色差△Ｅ*abが、１０を越えている。

【００４４】試験３：耐湿性フォトプリント紙２に、文字、白抜き文字を印字した
後、温度：２５℃、湿度：４０％の環境で一日乾燥させ
た後、温度：４０℃、湿度：８５％の環境に一週間放置
し、染料のにじみ出し（文字のつぶれ）を確認した。そ
の結果を次の基準で評価した。

【００４５】Ａ：染料のにじみ出しがほとんど観察され
ない。Ｂ：文字のにじみ出しが顕著になり、白抜き文字が全体
的に細くなっている。Ｃ：文字が太り、白抜き文字が全体的に染まっている。

【００４６】試験４：ブリード各インクを普通紙のＸｅｒｏｘ４０２４（米国Ｘｅｒｏ
ｘＣｏ．製）に、表１に示すブリード評価用インクと
隣接するようにベタ印刷を行い、境界部分で色がにじん
でいるか、下記の基準にしたがって評価した。

【００４７】Ａ：ブリードがわずかでほとんど気になら
ない。Ｂ：ブリードが大きく、実使用上若干問題がある。Ｃ：ブリードがひどく、使用不可。

【００４８】以上の試験結果を表３に示す。

【００４９】

【表３】

【００５０】実施例は、非常に優れた特性を示している
が、比較例は、バランスの悪いインクとなっている。

【００５１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のインク及び
インクジェット記録方法によれば、目詰まり等の信頼性
が高く、耐光性、耐湿性に優れた記録画像を与えること
ができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C056 FC02 2H086 BA52 BA53 BA56 4J039 BC07 BC15 BC52 BC53 BC54 BC66 BC69 BC74 BC77 BC79 BE02 BE07 CA02 CA04 EA34 EA35 EA38 EA41 EA46 EA47 GA24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともマゼンタインクについては濃淡
インクを用いる記録方式において、濃インクに少なくと
も、一般式（一）【化１】に示す構造を有するマゼンタ染料を含み、淡インクに少
なくとも、一般式（二）【化２】に示す構造を有するマゼンタ染料を含むことを特徴とす
るインク。
【請求項２】前記一般式（一）及び一般式（二）に示さ
れるマゼンタ染料が、水溶性であることを特徴とする請
求項１に記載のインク。
【請求項３】低級アルキルのグリコールエーテル類を含
むことを特徴とする請求項１または２に記載のインク。
【請求項４】前記低級アルキルのグリコールエーテル類
が、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエ
チレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリ
コールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモ
ノブチルエーテルのいずれかであることを特徴とする請
求項３に記載のインク。
【請求項５】アセチレングリコール系のノニオン性界面
活性剤を含むことを特徴とする請求項１〜４に記載のイ
ンク。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか一項のインクを用
いて記録する方法が、インクジェット記録方式であるこ
とを特徴とするインクジェット記録方法。