JP2002146246A - インクジェット記録用インクおよびその製造方法 - Google Patents
インクジェット記録用インクおよびその製造方法Info
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Abstract
定な印字が可能なインクジェット記録用インクおよびイ
ンクジェット記録用インクの製造方法を提供する。 【解決手段】 顔料及び/又は高分子微粒子を含むイン
クであって、ローリングボール式の粘度測定法により、
20℃の温度条件で、水平面に対する傾斜角度θを一回
以上変化させて各傾斜角度毎に粘度を測定したときの、
該インクの粘度と該粘度測定時の角度θの正弦(SIN
θ)との関係を下記一次式に当てはめたときのA/Bが
0.2以下であることを特徴とするインクジェット記録
用インク。 Y=AX+B (SINθ=X) 〔X:角度θの正弦(SINθ)、Y:測定粘度(mP
a・s)、A:傾き値の絶対値、B:傾き値をゼロに外
挿したときの値(ゼロ剪断粘度(mPa・s))〕
Description
るいはコート紙等の媒体に対して安定な吐出が得られる
インクジェット記録用インクおよびその製造方法に関す
る。
らインクを小滴として吐出して、文字や図形を被記録体
表面に記録する方法である。インクジェット記録方式と
しては電歪素子を用いて電気信号を機械信号に変換し
て、ノズルヘッド部分に貯えたインクを断続的に吐出し
て被記録体表面に文字や記号を記録する方法、ノズルヘ
ッド部分に貯えたインクを吐出部分に極近い一部を急速
に加熱して泡を発生させて、その泡による体積膨張で断
続的に吐出して、被記録体表面に文字や記号を記録する
方法などが実用化されている。
るインクには、インクの吐出が安定に行なえることの特
性が要求されている。インクジェット記録用インクには
染料インクと顔料インクが用いられるが、染料インクは
直接染料、酸性染料あるいは塩基性染料などが用いられ
るので、水溶性のインクジェット記録インクでは水に均
一に溶解しほぼニュートン流体であるため特別な配慮は
必要なかった。また、黒インクにのみ顔料インクを用い
たものも検討されているが、この場合浸透を押さえて紙
などの媒体の上で乾燥することでよいので顔料濃度が2
〜3%程度しかなく、ほぼニュートン流体であるとして
も問題なく特別な配慮は必要なかった。しかし、このよ
うな浸透を押さえる場合は乾燥に時間がかかり高速印字
には向かない。また、同時に印刷されると他の色との境
界で混色が生じ印字品質や画質が低下するという課題を
有していた。従って、浸透速度を確保して顔料などの添
加量をある程度多くした場合、特に問題になるのは、粒
体である顔料や高分子微粒子をある一定以上用いる場
合、安定な吐出のために特別な機構が必要であり、装置
負荷が非常に高くなってしまうということである。
種々の検討がなされた。そして、そのために一般的に表
面張力を低下させる方法が試みられてきた。例えば、米
国特許第5156675号明細書のようにジエチレング
リコールモノブチルエーテルを添加したり、米国特許第
5183502号明細書のようにアセチレングリコール
系の界面活性剤であるサーフィノール465(日信化学
製)を添加したり、あるいは米国特許第5196056
号明細書のようにジエチレングリコールモノブチルエー
テルとサーフィノール465の両方を添加することなど
が検討されている。ジエチレングリコールモノ−n−ブ
チルエーテルは例えば米国特許第3291580号明細
書に記載されている。あるいは米国特許第208337
2号明細書ではジエチレングリコールのエーテル類をイ
ンクに用いることなどが検討されている。
では特開平3−152170号公報のように湿潤剤とし
てポリグリセリンを用いたり、特開平9−328644
号公報のようにポリグリセリンにエチレンオキシ基を付
加したものを用いたり、特開平4−18465号公報の
ようにグリセリンにエチレンオキシ基を付加したものな
どがある。
に表面張力を高く維持し(例えば特開平4−18465
号公報)浸透性を抑えて紙の表面でのインクのぬれを抑
えて印字品質を確保する検討がなされ、実用化されてい
る。また、グリコールエーテル類と顔料との組み合わせ
は特開昭56−147861号公報のように顔料にトリ
エチレングリコールモノメチルエーテルを用いた例や特
開平9−111165号公報のようにエチレングリコー
ル、ジエチレングリコールあるいはトリエチレングリコ
ールのエーテル類を用いた例などもある。
はインクの紙に対する浸透性が低く、紙の表面でぬれを
抑える方法では普通紙特に多用される再生紙に対しては
滲んでしまい、印字の乾燥に時間がかかるため連続印字
したときに、印字した紙上のインクが乾きにくくすぐ重
ねることができないという課題の他に、多色の印字の場
合隣り合った色が混ざり合って文字がにじんでしまうと
いう課題を有していた。
いて、その浸透速度が異なるものの集合体であるため、
それらの浸透速度の差によってにじみやすい。そのにじ
みを低減するため、一般的に紙を加熱する方式などが検
討されている。しかし、印字するときに紙その他の被印
字物を加熱すると、装置中の加熱部の所定温度までの立
ち上げるのに時間がかかったり、装置本体の消費電力が
大きくなったり、あるいは紙その他の被印字物にダメー
ジを与えたりするという課題がある。
体として通常のサイズ剤を有する紙等に印字する場合、
そのインクにある程度浸透性を付与しないと顔料が紙等
の表面に残り、擦過性が悪くなるという課題もある。し
かし、表面張力が高いと、均一な印字を行なうためには
紙種が制限されたり、印字画像の低下を引き起こしやす
い。
るもので、その目的とするところは、粒体である顔料や
高分子微粒子を用いても、安定な吐出のために特別な機
構が不要で、装置負荷が小さいインクジェット記録用イ
ンクを提供することにある。
は高分子微粒子を含むインクであって、ローリングボー
ル式の粘度測定法により、20℃の温度条件で、水平面
に対する傾斜角度θを一回以上変化させて各傾斜角度毎
に粘度を測定したときの、該インクの粘度と該粘度測定
時の角度θの正弦(SINθ)との関係を下記一次式に
当てはめたときのA/Bが0.2以下であることを特徴
とするインクジェット記録用インクを提供することによ
り、前記目的を達成したものである。
a・s)、A:傾き値の絶対値、B:傾き値をゼロに外
挿したときの値(ゼロ剪断粘度(mPa・s))〕
用インクの製造方法であって、顔料及び/又は高分子微
粒子を含む水溶液に、少なくとも一種の添加剤を添加し
た後、ローリングボール式の粘度測定法により、20℃
の温度条件で、水平面に対する傾斜角度θを一回以上変
化させて各傾斜角度毎に粘度を測定したときの、該イン
クの粘度と該粘度測定時の角度θの正弦(SINθ)と
の関係を下記一次式に当てはめたときのA/Bが0.2
以下になるように、前記添加剤の添加量を調整すること
を特徴とするインクジェット記録用インクの製造方法を
提供するものである。
a・s)、A:傾き値の絶対値、B:傾き値をゼロに外
挿したときの値(ゼロ剪断粘度(mPa・s))〕
用インクを製造する方法であって、顔料及び/又は高分
子微粒子を含むインク前処理液に、該顔料及び/又は高
分子微粒子の濃度の合計Cの適性範囲に対して添加量の
極小値を有する、Aの値を低減させる物質の1種以上を
添加し、分散分析により前記Aの値を低減させる物質の
添加量の極小値を求め、前記顔料及び/又は高分子微粒
子の濃度の合計Cが、前記Aの値を低減させる物質の添
加量の当該極小値近傍の濃度になるようにすることを特
徴とするインクジェット記録用インクの製造方法を提供
するものである。
用インクを製造する方法であって、顔料及び/又は高分
子微粒子を含むインク前処理液に、前記Aの値を低減さ
せる物質を添加し、少なくとも40℃以上の加熱処理を
施すことを特徴とするインクジェット記録用インクの製
造方法を提供するものである。
録用インクを、その好ましい実施形態に基づいて詳細に
説明する。
微粒子を含むインクであって、ローリングボール式の粘
度測定法により、20℃の温度条件で、水平面に対する
傾斜角度θを一回以上変化させて各傾斜角度毎に粘度を
測定したときの、該インクの粘度と該粘度測定時の角度
θの正弦(SINθ)との関係を下記一次式に当てはめ
たときのA/Bが0.2以下のものである。
a・s)、A:傾き値の絶対値、B:傾き値をゼロに外
挿したときの値(ゼロ剪断粘度(mPa・s))〕
DIN 53015又はISO/DIS 12058に記載されている方法に準
じて行うことができる。測定装置としては、例えば、Pa
ar Physica製 自動微量粘度計(ローリングボール式)
「AMVn」(商品名)等を用いて行うことができる。
とは、水平面に対して所定の角度で細管を傾斜し、その
細管中の一定評線位置間において磁気応答性のある球体
を落下移動させ、該球体が評線位置間を移動した時間を
磁気センサーにより測定することによって液体の粘度を
測定する方法である。
は、恒温に制御されたガラスキャピラリーに試料を導入
し、金メッキの施された鋼球を落下させ、光センサーに
よりその落下速度を測定し、数回の測定の後に次式にし
たがって粘度を算出することにより行うこともできる。 η=K・t・Δρ η :粘度(mPa・s) Δρ:試料と鋼球との密度差 Δρ=ρk−ρs ρk:鋼球の密度(7.85g/cm3) ρs:試料の密度 K :補正係数(g/cm3) t :100mmをローリングするのに要する時間(s)
することができる。 測定粘度範囲 :0.3?1000mPa・s 再現性 :0.35%以内 キャピラリー内径:1.6,1.8,3,4mm(glass) ボール外径 :0.8,1.0,1.5,3.0mm(stainless stee
l) 測定温度 :10〜70℃
とができる。
は、次のとおりである。即ち、傾斜角θをせん断速度に
置き換えて考えると、θが小さいほど剪断速度が小さ
く、θが大きいほど剪断速度が大きいと言える。したが
って、θに対する試料液体の粘度変化は、その液体に関
する粘度の剪断速度依存性を示していることになる。ま
た、ここで言う剪断速度は低剪断速度領域を指してい
る。ここで、水のようなニュートン液体の粘度はθに依
存しないが、非ニュートン液体の粘度はθに依存する。
このため、傾斜角度θ毎に粘度を測定する意味がある。
いたヘッドでインクが吐出されるノズルの平均断面積が
小さい場合(特に、一般的なインクジェットヘッドに用
いられるような、平均断面積が3×10−9m2以下の
ノズルの場合)ではインクの粘度が低いとき(特に、1
0mPa・s以下)でも吐出の安定性が悪くなり、長期
の連続印字ができなくなるという課題が生じる。
ンクの吐出安定性が向上する点から、A/Bが0.15
以下であることが好ましい。
定性が一層向上する点から、A/Bが0.1以下である
ことが好ましい。
Bの値はなるべく小さい方がようという傾向になる。こ
こでは電歪素子を用いた例を挙げたがサーマルヘッドを
用いても同様である。
又は高分子微粒子の濃度の合計をC(重量%)としたと
きのA/Cは、好ましくは0.1以下、更に好ましくは
0.04以下である。 A/Cが0.1を超えると、A
/Bが0.2を超える場合と同様に、電歪素子を用いた
ヘッドでインクが吐出されるノズルの平均断面積が小さ
い場合(特に、3×10−9m2以下)ではインクの粘
度が低いとき(特に、10mPa・s以下)でも吐出の
安定性が悪くなり、長期の連続印字ができなくなるおそ
れがある。
定性が向上する点から、A/Cが0.05以下であるこ
とが好ましい。
Bと同様にA/Cの値もなるべく小さい方がようという
傾向になる。ここでも電歪素子を用いた例を挙げたがサ
ーマルヘッドを用いても同様である。
及び前記高分子微粒子の濃度Cは、前記の通り、その合
計量を表す。これは、顔料も高分子微粒子も実質的に溶
媒(例えば、水系であれば水)中に分散している形をと
っておりその挙動が類似しているため、本発明では濃度
Cを定義するときにそれらの合計量で判断することが妥
当であるという考えによる。
水量が40重量%以上、特に60〜95重量%であり、
且つ前記Aの値を低減させる物質を含むことが好まし
い。
満あると、インクの粘度が高くなり、インクジェット用
としては不向きであり、他の溶剤等を用いる場合も適切
な粘度や分散安定性が得られないおそれがある。
ことが好ましいのは、他の添加剤によってAの値を上昇
させたり減少させたりするものがあるためである。
は、具体的には、用いる顔料及び/又は高分子微粒子が
アニオン分散系である場合は、アルカリ剤(例えば、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、ア
ンモニア、有機アミン類等)、また用いる顔料及び/又
は高分子微粒子がカチオン分散系である場合は、無機酸
及び有機酸類、また用いる顔料及び/又は高分子微粒子
がアニオン分散系であってもカチオン分散系であっても
よいものとして、1,2−アルキレングリコール(例え
ば、エチレングリコール及び/又は1,2−プロピレン
グリコール;付加モル数が好ましくは1〜5)モノアル
キル(炭素数が好ましくは1〜10)エーテル、アセチ
レングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系
界面活性剤等が挙げられる。Aの値を低減させる物質
は、上記に例示したものを適宜選択して使用することが
できるが、それらに特に限定されるものではない。
5〜50重量%、特に5〜20重量%であることが好ま
しい。5%未満ではインクの安定吐出の効果が不十分と
なり、50重量%を超えてもその効果が頭打ちとなるこ
とがある。
発明のインクの表面張力を40mN/m以下にする物質
を用いることが好ましい。インクジェット記録方式で
は、記録媒体の表面で乾燥させるため表面張力を高くし
ているものもあるが、この場合、顔料等の添加量は少な
いこと(例えば3%未満)が多く、安定吐出に関しては
実質的に大きな問題にならないが、乾燥性や多色の場合
の境界にじみの問題が生じるおそれがある。したがっ
て、表面張力を40mN/m以下にして媒体への浸透速
度を速くして乾燥性や色にじみが生じないようにするこ
とが望ましい。
以下にする前記物質としては、具体的には、アセチレン
グリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面
活性剤、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(D
EGmBE)、トリエチレングリコールモノブチルエー
テル(TEGmBE)、プロピレングリコールモノブチ
ルエーテル(PGmBE)、ジプロピレングリコールモ
ノブチルエーテル(DPGmBE),1,2−アルキレ
ングリコール(1,2−ペンタンジオール及び/又は
1,2−ヘキサンジオール)、及び下記式(I)で示さ
れる化合物等が挙げられる。
キル基、フェニル基及びアリール基を示し、Oは酸素原
子を示し、EPはエチレンオキシ基及びプロピレンオキ
シ基を示し、nはEP基の平均付加モル数で、1〜30
の数を示し、Mは水素原子、スルホン酸塩、燐酸塩及び
硼酸塩を示す。)インクの表面張力を40mN/m以下
にする前記物質は、上記に例示したものの1種又は2種
以上を適宜選択して使用することができるが、それらに
特に限定されるものではない。
素子を用いるヘッドにより吐出させる場合には、前記A
の値を低減させる物質が、保湿効果を有する物質を少な
くとも含むことが好ましい。特に、この保湿効果を有す
る物質は、前記Aの値を低減させる物質中に、5〜50
重量%、特に5〜20重量%含むことが好ましい。
としては、平均炭素数3〜30の有機物質であることが
好ましい。更に、これらの有機物質のうち、ヒドロキシ
ル基含有化合物、スルホン酸塩基含有化合物、燐酸塩基
含有化合物、硼酸塩基含有化合物、含窒素化合物及び含
硫黄化合物等が好ましく、使用に際しては1種又は2種
以上の混合物で用いられる。
及び前記高分子微粒子の濃度の合計が5重量%以上であ
るときは、前記Aの値を増加させる物質を少なくとも5
重量%以下で添加することが好ましい。ここで、Aの値
を増加させる物質としては、例えば、2−ピロリドン、
ジメチルイミダゾリジノン、1,5−ペンタンジオー
ル、1,4−ブタンジオール、1,3−プロパンジオー
ル、プロピレングリコール、1,6−ヘキサンジオー
ル、ポリエチレングリコール、チオジグリコール、ジメ
チルスルホキシド等が挙げられる。
量が前記顔料及び/又は高分子微粒子の濃度の合計Cの
適性範囲に対して極小値を有するときは、該顔料及び/
又は高分子微粒子の濃度の合計Cが、前記Aの値を低減
させる物質の添加量の当該極小値近傍の濃度であること
が好ましい。ここでいう適正範囲とは、顔料及び/又は
高分子微粒子の必要色濃度、彩度等の色物性を満足する
範囲をいう。具体的には、測定装置としてグレタグカラ
ーコントロールシステムSPM100−II(商品名)を
用いて測定したときのインクの色濃度が各色について好
ましくは1.0以上となる範囲であり、また、カラーの
場合には更に同装置を用いて測定したときのインクの彩
度が好ましくは40以上となる範囲である。前記Aの値
を低減させる物質によっては、Cの値に応じてその添加
量が極小値を有するものと有しないものがあるが、ここ
では、極小値を有するものを添加する場合をいう。
の当該極小値は、好ましくは後述する分散分析によって
求めることができる。
は、表面にカルボニル基、カルボキシル基、スルホン基
又はアンモニウム基が着くように表面を処理した顔料、
分散剤によって分散した顔料、該顔料をポリマーで包含
するように作成されたポリマー包含顔料等が好ましく挙
げられる。
剤によって分散した顔料及び上記ポリマー包含顔料それ
ぞれに用いられる顔料としては、所望の色を発色し得る
無機顔料や有機顔料等が使用できる。
酸化鉄、カーボンブラック等が使用できる。また、有機
顔料としては、アゾ顔料(アゾレーキ、不溶性アゾ顔
料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む。)、
多環式顔料(フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリ
ノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジ
オキサン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔
料、キノフラノン顔料など)、染料キレート(塩基性染
料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔
料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどが使用でき
る。更に詳しくは、黒インクとして使用される顔料とし
て、以下のカーボンブラックが例示される。三菱化学製
のNo.2300,No.900,MCF88,No.33,No.40,No.45,No.52,MA
7,MA8,MA100,No2200B等が、コロンビア社製の Raven575
0,Raven5250,Raven5000,RavenC,Raven3500,Raven1255,
Raven700 等が、キャボット社製のRegal 400R,Regal 33
0R,Rega l660R,Mogul L,Monarch 700, Monarch 800, Mo
narch 880, Monarch 900, Monarch 1000, Monarch 110
0, Monarch 1300, Monarch 1400 等が、デグッサ社製の
Color Black FW1,Color Black FW2, Color Black FW2V,
Color Black FW18, Color Black FW200, Color Black
S150, Color Black S160, Color Black S170, Printex
35, Printex U, Printex V, Printex 140U, Special Bl
ack6, Special Black 5, Special Black 4A, Special B
lack 4 等が使用できる。イエローインクに使用される
顔料としては、 C.I.Pigment Yellow 1, C.I.PigmentYe
llow 2, C.I.Pigment Yellow 3, C.I.Pigment Yellow 1
2, C.I.Pigment Yellow 13, C.I.Pigment Yellow 14C,
C.I.Pigment Yellow 16 ,C.I.Pigment Yellow17, C.I.P
igment Yellow 73, C.I.Pigment Yellow 74, C.I.Pigme
nt Yellow 75, C.I.Pigment Yellow 83, C.I.Pigment Y
ellow 93, C.I.Pigment Yellow95, C.I.Pigment Yellow
97, C.I.Pigment Yellow 98, C.I.Pigment Yellow109,
C.I.Pigment Yellow 110,C.I.Pigment Yellow114, C.
I.Pigment Yellow128, C.I.Pigment Yellow129, C.I.Pi
gment Yellow 138,C.I.Pigment Yellow 150,C.I.Pigm
ent Yellow151, C.I.Pigment Yellow154,C.I.Pigment
Yellow155,C.I.PigmentYellow180,C.I.Pigment Yello
w185 等が挙げられる。また、マゼンタインクに使用さ
れる顔料としては、C.I.Pigment Red 5, C.I.Pigment R
ed 7, C.I.Pigment Red 12, C.I.Pigment Red 48(Ca),
C.I.Pigment Red 48(Mn), C.I.Pigment Red 57(Ca), C.
I.Pigment Red 57:1, C.I.Pigment Red 112, C.I.Pigme
nt Red 122,C.I.Pigment Red 123, C.I.Pigment Red 1
68, C.I.Pigment Red 184, C.I.Pigment Red 202 等が
挙げられる。シアンインクに使用される顔料としては、
C.I.Pigment Blue 1, C.I.Pigment Blue 2, C.I.Pigmen
t Blue 3, C.I.Pigment Blue15:3, C.I.Pigment Blue 1
5:34, C.I.Pigment Blue 16, C.I.Pigment Blue 22,C.
I.Pigment Blue 60, C.I.Vat Blue 4 , C.I.Vat Blue 6
0 等が挙げられる。ただし、これらに限定されるもので
はない。
るような顔料粒子の表面に分散基を導入する処理によ
り、前記の表面処理した顔料を得ることが可能である。
を導入する酸化処理としては、オゾン、硝酸、過酸化水
素、次亜ハロゲン酸(特開平8−34981号公報参
照)、窒素酸化物、及びフッ素ガス等の酸化剤による液
相又は気相酸化処理、若しくはプラズマ処理等が挙げら
れる。また、スルホン酸基を導入するスルホン化処理と
しては、硫酸、発煙硝酸、スルホン化ピリジン酸、スル
ファミン酸、三酸化硫黄、クロロ硫酸、アミド硫酸等の
スルホン化剤による処理が挙げられる。また、これらの
酸化剤及びスルホン化剤は、それぞれ単独又は二種以上
を混合して用いることができる。
は、前述の顔料を用い、下記の分散剤を使用して分散し
たものである。
の「ジョンクリル類」(商品名)、ゼネカ社製の「ソル
スパース類」(商品名)等の市販品を用いることができ
る。
は、ロールミル、サンドミル等を使用し、ある程度シア
を与えながら有機物からなる分散剤を用いて分散させる
方法等が挙げられる。
用い、この顔料をポリマーにより包含したものが挙げら
れる。
の材料としては、例えば、二重結合を有するアルリロイ
ル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリル基を有する
モノマーやオリゴマー類を用いることができる。そのよ
うなモノマーとしては、例えば、スチレン、テトラヒド
ロフルフリルアクリレート、ブチルメタクリレート、
(α、2、3又は4)−アルキルスチレン、(α、2、
3又は4)−アルコキシスチレン、3,4−ジメチルス
チレン、α−フェニルスチレン、ジビニルベンゼン、ビ
ニルナフタレン、ジメチルアミノ(メタ)アクリレー
ト、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメ
チルアミノプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチル
アクリルアミド、アクリロイルモルフォリン、N,N−
ジメチルアクリルアミド、N−イソプロイピルアクリル
アミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、メチル(メ
タ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロ
ピル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)ア
クリレート、その他のアルキル(メタ)アクリレート、
メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、
エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基を有するジエ
チレングリコール又はポリエチレングリコールの(メ
タ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレー
ト、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル
(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレー
ト、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、その他
含フッ素、含塩素、含珪素(メタ)アクリレート、(メ
タ)アクリルアミド、マレイン酸アミド、(メタ)アク
リル酸等が挙げられる。また、1官能基の他に架橋構造
を導入する場合は、(モノ、ジ、トリ、テトラ、ポリ)
エチレングリコール(メタ)アクリレート、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、1,8−オクタンジオール及び1,1
0−デカンジオール等の(メタ)アクリレート、トリメ
チロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセリ
ン(ジ、トリ)(メタ)アクリレート、ビスフェノール
A又はFのエチレノキシド付加物のジ(メタ)アクリレ
ート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレー
ト、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレー
ト、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレー
ト等のアクリル基やメタクリル基を有する化合物を用い
ることができる。
−アクリル酸共重合体、ポリスチレン、ポリエステル、
ポリアミド、ポリイミド、含珪素ポリマー、及び含硫黄
ポリマーからなる群より選択された1種以上を主成分と
するようにこれらのポリマーを添加しながら、ポリマー
包含顔料を作成することもできる。
開平10−140065号公報に記載されている転相乳
化法や酸析法による方法、特公平7−94634号公報
及び特開平8−59715号公報に記載されているよう
な顔料微粒子をカプセル化することにより得ることがで
きる。
可能な高分子微粒子が用いられる。本発明において「高
分子微粒子」とは、ポリマー成分の微粒子をいい、好ま
しくは被膜形成能を有するポリマーからなるものをい
う。高分子微粒子を構成するポリマー成分の具体例とし
ては、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−
ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル−スチ
レン系樹脂、ブタジエン樹脂、スチレン系樹脂、架橋ア
クリル樹脂、架橋スチレン樹脂、ベンゾグアナミン樹
脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、メタクリル酸樹
脂、ウレタン樹脂、アクリルアミド樹脂、エポキシ樹
脂、またはこれらの混合物が挙げられる。また、これら
のポリマーは、共重合の態様によっては制限されず、例
えばブロックコポリマー、ランダムコポリマーなどの形
態で存在するものであっても良い。本発明の特に好まし
い態様によれば、高分子微粒子は、アクリル酸エステル
及び/又はメタクリル酸エステルを主成分とするポリマ
ーを含んでなるものが好ましい。
使用せず、高分子微粒子を含有するインクとすることが
できる。この場合には、着色剤として、染料が使用され
る。染料としては、カラーインデックスにおいて酸性染
料、直接染料、反応染料、建染染料、硫化染料又は食品
用色素に分類されているものや、油溶染料、塩基性染料
に分類される着色剤を用いることができる。特に、水中
での乳化重合を行う場合には、基本的に水に対する溶解
度が低い油溶性染料、建染染料、硫化染料、有機溶剤溶
解染料、反応染料等に分類されるものが好ましい。
て、防腐剤、酸化防止剤、導電率調整剤、pH調整剤、
粘度調整剤、表面張力調整剤、酸素吸収剤等の添加剤を
適宜添加することができる。
めに水溶性のあるグリコール類を添加することが好まし
く、その例としては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、プロピレングリコ
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、分子量2000以下のポリエチレングリコール、
1、3−プロピレングリコール、イソプロピレングリコ
ール、イソブチレングリコール、1、4−ブタンジオー
ル、1、3−ブタンジオール、1、2−ペンタンジオー
ル、1、5−ペンタンジオール、1、2−ヘキサンジオ
ール、1、6−ヘキサンジオール、1、2、6−ヘキサ
ントリオオール、1、8−オクタンジオール、1、2−
オクタンジオール、グリセリン、メソエリスリトール、
ペンタエリスリトールなどがある。
クが乾燥して詰まることを抑制するために、多くの種類
の糖類を用いることもできる。単糖類および多糖類があ
り、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。
れる水との溶解性の低いグリコールエーテル類やインク
成分の溶解性を向上させ、さらに被記録体たとえば紙に
対する浸透性を向上させ、あるいはノズルの目詰まりを
防止するために用いることのできるものとして、炭素数
1から4のアルキルアルコール類、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、エチ
レングリコールモノメチルエーテルアセテート、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−
n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−is
o−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−i
so−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n
−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブ
チルエーテル、トリエチレングリコールモノ−n−ブチ
ルエーテル、エチレングリコールモノ−t−ブチルエー
テル、ジエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテ
ル、1−メチル−1−メトキシブタノール、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
モノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−
ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロ
ピルエーテル、プロピレングリコールモノ−iso−プ
ロピルエーテル、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エチルエーテル、
ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、
ジプロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテ
ル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、
ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテルなど
のグリコールエーテル類、ホルムアミド、アセトアミ
ド、ジメチルスルホキシド、ソルビット、ソルビタン、
アセチン、ジアセチン、トリアセチン、スルホランなど
があり、これらを適宜選択して使用することができる。
性を制御するため、他の界面活性剤を添加することも可
能である。添加する界面活性剤は本発明に示すインク系
との相溶性のよい界面活性剤が好ましく、界面活性剤の
なかでも浸透性が高く安定なものがよい。その例として
は、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤などがあげら
れる。両性界面活性剤としてはラウリルジメチルアミノ
酢酸ベタイン、2−アルキル−N−カルボキシメチル−
N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ヤシ
油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、
ポリオクチルポリアミノエチルグリシンその他イミダゾ
リン誘導体などがある。非イオン界面活性剤としては、
ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキ
シエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチ
レンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンア
ルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエ
ーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオ
キシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレン
アルキルエーテルなどのエーテル系、ポリオキシエチレ
ンオレイン酸、ポリオキシエチレンオレイン酸エステ
ル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソル
ビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソル
ビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレート、ポ
リオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレン
ステアレートなどのエステル系、その他フッ素アルキル
エステル、パーフルオロアルキルカルボン酸塩などの含
フッ素系界面活性剤などがある。
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(ICI社のプロキ
セルCRL、プロキセルBDN、プロキセルGXL、プ
ロキセルXL−2、プロキセルTN)などを添加しても
よい。
は酸化防止剤としてジエタノールアミン、トリエタノー
ルアミン、プロパノールアミンなどのアルカノールアミ
ン、メチルジエタノールアミン、ジメチルエタノールア
ミン、エチルジエタノールアミン、ジエチルエタノール
アミンなどのアルキルアルカノールアミン、モルホリン
などのアミン類およびそれらの変成物、水酸化カリウ
ム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムなどの無機塩
類、水酸化アンモニウム、4級アンモニウム水酸化物
(テトラメチルアンモニウムなど)、炭酸カリウム、炭
酸ナトリウム、炭酸リチウムなどの炭酸塩類その他燐酸
塩など、あるいはN−メチル−2−ピロリドン、尿素、
チオ尿素、テトラメチル尿素などの尿素類、アロハネー
ト、メチルアロハネートなどのアロハネート類、ビウレ
ット、ジメチルビウレット、テトラメチルビウレットな
どのビウレット類など、L−アスコルビン酸およびその
塩などがある。
アルギン酸類、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロ
ピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロ
キシエチルセルロース、メチルセルロース、ポリアクリ
ル酸塩、ポリビニルピロリドン、アラビアゴムスターチ
などがある。
顔料及び/又は高分子微粒子を含む水溶液に、少なくと
も一種の添加剤を添加した後、ローリングボール式の粘
度測定法により、20℃の温度条件で、水平面に対する
傾斜角度θを一回以上変化させて各傾斜角度毎に粘度を
測定したときの、該インクの粘度と該粘度測定時の角度
θの正弦(SINθ)との関係を下記一次式に当てはめ
たときのA/Bが0.2以下になるように、前記添加剤
の添加量を調整することにより、製造することが好まし
い。
a・s)、A:傾き値の絶対値、B:傾き値をゼロに外
挿したときの値(ゼロ剪断粘度(mPa・s))〕 この方法によれば、前記一次式の前記A/Bを0.2以
下のインクを容易に調製することができる。
うに調整するための前記添加剤としては、前記Aの値を
低減させる物質、具体的には、前述したインクの表面張
力を40mN/m以下にする物質及び/又は保湿効果を
有する物質を少なくとも含む物質が好ましい。
クは、前記Aの値を低減させる物質を添加する場合に
は、顔料及び/又は高分子微粒子を含むインク前処理液
に、該顔料及び/又は高分子微粒子の濃度の合計Cの適
性範囲に対して添加量の極小値を有する、Aの値を低減
させる物質の1種以上を添加し、分散分析により前記A
の値を低減させる物質の添加量の極小値を求め、前記顔
料及び/又は高分子微粒子の濃度の合計Cが、前記Aの
値を低減させる物質の添加量の当該極小値近傍の濃度に
なるようにすることにより製造することが好ましい。こ
の方法によれば、前記一次式の前記A/Bを0.2以下
のインクを一層容易に調製することができる。
繰り返し値を2回以上とり、Aの値を低減させる物質の
添加量を因子として95%確率で有効な値を求める方法
によるのが好ましいが、この方法に限定されるものでは
ない。
クは、前記Aの値を低減させる物質を添加する場合に
は、顔料及び/又は高分子微粒子を含む前処理液に、前
記Aの値を低減させる物質を添加し、40℃以上、好ま
しくは50〜80℃、更に好ましくは60〜70℃で、
1時間以上、好ましくは2〜48時間の加熱処理を施す
ことにより製造することも望ましい。この方法によれ
ば、前記一次式の前記A/Bを0.2以下のインクを一
層容易に調製することができる。
更に詳細に説明する。しかしながら、本発明はこれらの
実施例により何等限定されるものではない。
以下に示す。
(平均粒径105nm) 〔「ラーベンC」(商品名)、コロンビアンカーボン
(株)製〕(水溶性顔料) 顔料2;分散剤で分散させたピグメントブルー15:5
(平均粒径85nm)(銅フタロシアニン顔料、クラリ
アント社製)(水溶性顔料) 顔料3;ピグメントレッド122(平均粒径90nm)
(ジメチルキナクリドン顔料、クラリアント社製)(水
溶性顔料)を用いたポリマー包含顔料分散液 顔料4;ピグメントイエロー180(平均粒径80n
m)(ジケトピロロピロール:クラリアント社製)(水
溶性顔料)を用いたポリマー包含顔料分散液 染料1;ディスパースブラック1(ポリマー包含染料分
散液) 染料2;ディスパースブルー3(ポリマー包含染料分散
液) 染料3;ディスパースレッド60(ポリマー包含染料分
散液) 染料4;ディスパースイエロー3(ポリマー包含染料分
散液)
染料を用いたが、本発明においては、これらの着色剤に
限定されず、種々の有機顔料及び無機顔料や、種々の水
に不溶な染料(油溶性染料、建染染料、硫化染料、有機
溶剤溶解染料、反応染料等)を用いることができる。
散させたもので、カーボンブラックの表面を酸によって
酸化させることによって作成することができる。
した着色剤、以下同じ)は、先ず顔料を反応性分散剤で
分散し、次いで水中で触媒の存在下で乳化重合を行うこ
とによって得ることができる。一方、ポリマー包含染料
(染料をポリマーで包含した着色剤、以下同じ)は、水
に不溶な染料をモノマーに溶解させ、水中で触媒の存在
下、乳化重合を行なうことによって得ることができる。
詳細に説明する。
ーボンブラックは、酸性カーボンでも塩基性カーボンで
も親水性基が少なくそのままでは水性インクに用いるこ
とができる程度に水に分散しない。従って、表面処理す
ることで水に分散可能になる。そのため、カーボンブラ
ックを硫酸、発煙硫酸あるいは無水硫酸等硫酸類を用い
て表面をスルホン化する方法、硝酸を用いる方法あるい
は例えば特開平8−3498にあるように次亜塩素酸塩
で表面を酸化する方法などがある。そのカーボンブラッ
クを用いて下記実施例に示すような添加剤を添加してイ
ンクジェット記録用インクとすることができる。本実施
例ではカーボンブラック顔料ラーベンCを用いて、特開
平8−3498にあるように次亜塩素酸塩を用いて表面
処理し、水に分散可能になったカーボンブラックを用い
た。
0−140065号公報の記載と同様の酸析法により作
成した。本実施例では、顔料としてピグメントブルー1
5:5を用いた。
ー包含顔料は、まず顔料を反応性分散剤で分散し、次い
で水中で触媒の存在下で乳化重合を行なうことによって
得ることができる。その顔料をポリマーで包含した着色
剤を用いて下記実施例に示すような添加剤を添加してイ
ンクジェット記録用インクとすることができる。
れた実施例1と同様の方法により、超音波発生機、攪拌
機、滴下装置、水冷式還流コンデンサー、および温度調
整器を備えた反応容器にジメチルキナクリドンであるピ
グメントレッド122(クラリアント製)5部(以下単
に部と示すものは重量部を示す)と、重合性界面活性剤
である旭電化株式会社製のアデカリアソープSE−10
Nを3部とをイオン交換水80部中に加えて超音波を4
時間かけて分散処理を行なう。次いで、アクリロニトリ
ル1.6部と、過硫酸カリウム0.05部とをさらに加
えて60℃で48時間重合反応を行なう。得られた溶液
を0.4μmのメンブレンイルターで濾過して粗大粒子
を除去する。
ウリル硫酸ナトリウム0.05部を添加し、さらにイオ
ン交換水100部と重合開始剤として過流酸カリウムを
0.5部入れ、窒素雰囲気70℃を保持する。次いで、
アデカリアソープSE−10Nを3部を入れて攪拌した
後、スチレン15部、テトラヒドロフルフリルメタクリ
レート6部、ブチルアクリレート45部およびt−ドデ
シルメルカプタン0.02部を入れた混合溶液を、滴下
し反応させた後に、水酸化ナトリウムで中和してpH8
に調整してから0.3μmのフィルターでろ過してポリ
マー包含顔料とする。
液を得る。顔料3の分散液はピグメントレッド122
(ジメチルキナクリドン顔料:クラリアント製)を用い
る。顔料4の分散液はピグメントイエロー180(ジケ
トピロロピロール:クラリアント製)を用いる。
34号公報あるいは特開平8−59715号公報に掲載
されているような顔料微粒子をカプセル化したものを用
いることもできる。
装置、温度計、水冷式還流コンデンサー、攪拌機を備え
た反応容器に予めイオン交換水100部を入れ、窒素雰
囲気下、70℃で攪拌しながら、重合開始剤として過硫
酸カリウム0.2部を添加しておく。130部の分散染
料をスチレン15部、グリシジルメタクリレート2部、
ベンジルメタクリレート16部、ブチルアクリレート5
0部およびt−ドデシルメルカプタン0.02部からな
るモノマー溶液に溶解した後、これを0.05部のラウ
リル硫酸ナトリウムを添加したイオン交換水80部に加
えて乳化させた乳化物を70℃に保持した前記反応容器
中に滴下し反応させてポリマー包含染料を得る。
として、それぞれディスパースブラック1、ディスパー
スブルー3、ディスパースレッド60、ディスパースイ
エロー3を用いて、上記と同様の方法で作成する。
のインクジェット記録用インクの組成を示す。着色剤
(ポリマー包含顔料およびポリマー包含染料)の添加量
はその量(固形分濃度)を重量で換算したものとして示
す。<>は顔料の粒径をnm単位で示す。尚、本実施例
中の残量の水と示す中にはインクの腐食防止のためプロ
キセルXL−2を0.1から1%、インクジェットヘッ
ド部材の腐食防止のためベンゾトリアゾールを0.00
1から0.05%、インク系中の金属イオンの影響を低
減するためにEDTAを0.01から0.03%をそれ
ぞれイオン交換水に添加したものを用いた。
性顔料)
(水溶性顔料)
顔料分散液(水溶性顔料)
含顔料分散液(水溶性顔料)
染料(水溶性染料)
料(水溶性染料)
染料(水溶性染料)
染料(水溶性染料)
グボール式の粘度測定法により、20℃の温度条件で、
水平面に対する傾斜角度θを一回以上変化させて各傾斜
角度毎に粘度を測定したときの、該インクの粘度と該粘
度測定時の角度θの正弦(SINθ)との関係を、一次
式;Y=AX+B (SINθ=X)〔X:角度θの正
弦(SINθ)、Y:測定粘度(mPa・s)、A:傾
き値の絶対値、B:傾き値をゼロに外挿したときの値
(ゼロ剪断粘度(mPa・s))〕に当てはめたときの
ローリングボール式粘度計で測定したA/Bの値を表1
に示す。また、顔料及び高分子微粒子の濃度の合計をC
としたときのA/Cの値も表1に示す。実施例1〜8の
インクについて、吐出安定性の試験を行い、その結果を
表1に示す。
作成したインクでA/BおよびA/Cの値が大きいもの
3種を用いて吐出安定性の試験を行った結果を同時に表
1に示す。顔料分散液としては、比較例1では、ピグメ
ントブラック7(カーボンブラックのうちのファーネス
ブラックで、一次粒子径25nm以上)を用い、比較例
2では、ピグメントブルー15:1を用い、比較例3で
は、ピグメントレッド5を用い、それぞれ前記顔料2と
同様に分散したものである。
会社製のMJ−930Cである。表1における吐出安定
性の試験でAはA4版普通紙に3000文字印刷して1
00ページ以上曲がりなく印字できる場合、Bは100
ページまでに少なくとも印字の乱れが生じる場合、Cは
1ページ目ですでに印字の乱れが生じるものである。
いるようなインクは吐出安定性が悪く、本発明で用いる
インクジェット記録用インクを用いると吐出安定性が良
好なことが分かる。
含水量の合計は前述の通り40%以上が好ましい。実施
例1の場合を例にとると、残量の水は64.4%である
が、この状態で粘度は4mPa・sであるが水以外の成
分で最も粘度上昇の少ないジエチレングリコールを増や
していくと粘度が上昇し、水の量が40%未満になる段
階では、粘度は20mPa・sを超えインクジェットと
しては使いづらくなり、また、同様に他の成分を増やし
ても粘度が上昇するおそれがある。
物質の添加量が5%未満および50%を超えると表1と
同様の試験を行うと印字安性は低下するおそれがある。
尤も、Aの値を低減させる物質が、アニオン分散系にお
けるアルカリ剤やカチオン分散系における酸である場
合、pHがアルカリ側の場合は7〜11、好ましくは
7.5〜10、pHが酸側の場合はpHが2〜7、好ま
しくは4〜6.5になるような添加量で添加すればよい
ので、これらのみでは添加量は必ずしも上記の範囲とは
ならないが、同時に他のAの値を低減する物質を用いる
ことが好ましい。
H調整剤の他に、本実施例に示す分散系の場合、1,2
−アルキレングリコール、具体的には1,2−ペンタン
ジオールおよび、1,2−ヘキサンジオール、(ジ、ト
リ、テトラ)エチレングリコールまたは(モノ、ジ)プ
ロピレングリコールモノアルキル(C4〜C10)エー
テル、アセチレングリコール系界面活性剤およびアセチ
レンアルコール系界面活性剤であり、各々上記実施例に
添加している例を示している。しかし、現実には顔料や
高分子微粒子の分散系との関係でAの値を低減させる物
質を分散分析等により適宜選択する必要がある。
性があるAの値を低減させる物質として1,3−プロパ
ンジオール、糖(単糖類、少糖類、多糖類あるいは配糖
体などが挙げられ、アルデヒド型、ケトン型あるいは糖
アルコール型がある。具体的にはエリトロース、トレオ
ース、エリスルロース、エリスリトール、アラビノー
ス、キシロース、リブロース、キシルロース、キシリト
ール、グルコース、マンノース、ガラクトース、タロー
ス、フラクトース、プシコース、タガトース、ソルボー
ス、ソルビトール、マンニトール、トレハロース、コー
ジビオース、ニグロース、マルトース、イソマルトー
ス、イソトレハロース、ソフォロース、ラミナリビオー
ス、セロビオース、ゲンチビオース、マルチデキストリ
ン、直鎖オリゴ糖、イソマルトオリゴ糖、異性化糖、ゲ
ンチオリゴ糖、ポリデキストロース、マルチトール、フ
ラクトオリゴ糖、パラチノース、パラチノースオリゴ
糖、乳化オリゴ糖、ラクチトール、ラクツロース、ラク
トシュクロース、ガラクトオリゴ糖、大豆オリゴ糖、キ
シロオリゴ糖、キチン・キトサンオリゴ糖、ペクチンオ
リゴ糖、アガロオリゴ糖、イヌロオリゴ糖、パラニチッ
ト、還元水飴、カラギーナン、アルギン酸、プルラン、
キサンタンガム、ジェランガム、カードランあるいはポ
リデキストロースなど)、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール、テトラエチレングリコール、グリ
セリンのエチレンオキシド(1〜10)付加物などがあ
る。また、上記のようなヒドロキシル基含有化合物の他
に、上記の物質のスルホン酸塩基化合物、燐酸塩基化合
物、硼酸塩基化合物、含窒素化合物、含硫黄化合物でも
よい。しかし、現実には顔料や高分子微粒子の分散系と
の関係でAの値を低減させる物質を適宜選択する必要が
ある。また、これらの中でも炭素数は平均で3〜30が
好ましい。3未満では蒸気圧が高くなるので保湿効果が
得られにくい。30を超えると粘度が高くなるので、例
えば上記の糖でも炭素数が平均で30を超えるものは添
加量を5%未満にすることが望まれ、Aの値の低減効果
が低くなるおそれがある。
には、前述の通り、Aの値を増加させる物質は5%以下
にすることが好ましい。実施例1の組成でAを増加させ
る化合物としてチオジグルコールを5%添加した場合、
更に10%添加した場合には吐出安定性評価が低下する
おそれがある。しかし、これも顔料分散系との関係で分
散分析等により適宜選択する必要がある。
及び/又は高分子微粒子の濃度の合計Cの適性範囲にお
いて極小値を有するときは、前記顔料及び/又は高分子
微粒子の濃度の合計Cがその極小値近傍になるように調
整することが望ましい。ここで、上記の適正範囲とは、
前述した通り、顔料及び/又は高分子微粒子の必要色濃
度、彩度等の色物性を満足する範囲のことをいう。実施
例1を例に取るとDEGmBE、オルフィンSTG、ジ
エチレングリコールおよびトリエタノールアミンがAを
低減させ2−ピロリドンが増加させるがその寄与率や他
の物性(粘度、表面張力、発色性、OD等)などを考慮
して、オルフィンSTG0.1〜1.8%、ジエチレン
グリコール5〜30%、2−ピロリドン5%未満、トリ
エタノールアミン0.1〜1.5の範囲で極小になるの
でこの範囲が好ましい。
カルボキシル基がつくように処理したもの、実施例2の
ようにカルボキシル基が着くように分散剤で分散したも
の、実施例3および4にあるように表面に主にカルボキ
シル基がつくようにポリマーで包含したものを用いるこ
とができるが、表面官能基はこれらカルボキシル基に限
らず、水に分散可能であればよいのでスルホン酸基、カ
チオンの場合のようなアンモニウム基であってもよい。
の値を低減させる物質を複数種添加するときは、低減効
果が異なり、他の性質も加味してそれぞれ添加量も異な
るので、それらの添加量を規定するためには、統計的手
法によることが好ましく、中でも分散分析による方法に
よれば誤差が少なく実用的になる。
物質や増加させる物質を添加するとすぐには安定せず、
安定するのに時間がかかる。そこで40℃以上に加熱処
理すると短期間で安定化することができる。加熱は1時
間以上が好ましい。実施例1〜8のインクでは60℃で
3時間熱処理することでAの値は安定化させることがで
きる。
顔料である場合、高分子微粒子からなる水溶性の高分子
微粒子を同時に添加することが好ましい。その添加量は
好ましくは1重量%以上10重量%以下である。1重量
%未満では耐擦性の向上の効果が少なく、10重量%を
越えるとインクの粘度が上昇してインクジェット記録用
インクとしては使用しにくくなる。
至Dは以下のようにして作成する。
度計、水冷式還流コンデンサー、攪拌機を備え、イオン
交換水100部を入れ、攪拌しながら窒素雰囲気70℃
で、重合開始剤の過流酸カリを0.2部を添加してお
く。イオン交換水7部にラウリル硫酸ナトリウムを0.
05部、スチレン5部、テトラヒドロフルフリルアクリ
レート6部、ブチルメタクリレート5部およびt−ドデ
シルメルカプタン0.02を入れたモノマー溶液を、7
0℃に滴下して反応させて1次物質を作成する。その1
次物質に、過流酸アンモニウム10%溶液2部を添加し
て攪拌し、さらにイオン交換水30部、ラウリル硫酸カ
リ0.2部、スチレン30部、ブチルメタクリレート1
5部、ブチルアクリレート16部、アクリル酸2部、
1、6−ヘキサンジオールジメタクリレート1部、t−
ドデシルメルカプタン0.5部よりなる反応液を70℃
で攪拌しながら添加して重合反応させた後、アンモニア
で中和しpH8〜8.5にして0.3μmのフィルター
でろ過した高分子微粒子水溶液を作成してエマルジョン
Aとする。
度計、水冷式還流コンデンサー、攪拌機を備え、イオン
交換水100部を入れ、攪拌しながら窒素雰囲気70℃
で、重合開始剤の過流酸カリを0.2部を添加してお
く。イオン交換水7部にラウリル硫酸ナトリウムを0.
05部、スチレン10部、ブチルメタクリレート10部
およびt−ドデシルメルカプタン0.02部を入れたモ
ノマー溶液を、70℃に滴下して反応させて1次物質を
作成する。その1次物質に、過流酸アンモニウム10%
溶液2部を添加して攪拌し、さらにイオン交換水30
部、ラウリル硫酸カリ0.2部、スチレン35部、ブチ
ルメタクリレート25部、、アクリル酸10部、ビスフ
ェノールAジメタクリレート1部、t−ドデシルメルカ
プタン0.5部よりなる反応液を70℃で攪拌しながら
添加して重合反応させた後、アンモニアで中和しpH8
〜8.5にして0.3μmのフィルターでろ過した高分
子微粒子水溶液を作成してエマルジョンBとした。
散したエマルジョンを形成する物質として、スチレン、
テトラヒドロフルフリルアクリレートおよびブチルメタ
クリレートの他に(α、2、3または4)−アルキルス
チレン、(α、2、3または4)−アルコキシスチレ
ン、3、4−ジメチルスチレン、α−フェニルスチレ
ン、ジビニルベンゼン、ビニルナフタレン、ジメチルア
ミノ(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メ
タ)アクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリルア
ミド、N、N−ジメチルアミノエチルアクリレート、ア
クリロイルモルフォリン、N、N−ジメチルアクリルア
ミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N、N−ジエ
チルアクリルアミド、メチル(メタ)アクリレート、エ
チル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレ
ート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、その他ア
ルキル(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリ
コール(メタ)アクリレート、エトキシ基、プロポキシ
基、ブトキシ基のジエチレングリコールまたはポリエチ
レングリコールの(メタ)アクリレート、シクロヘキシ
ル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレー
ト、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、イソボニ
ル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)
アクリレート、その他含フッ素、含塩素、含珪素(メ
タ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、マレイン
酸アミド、(メタ)アクリル酸等の1官能の他に架橋構
造を導入する場合は(モノ、ジ、トリ、テトラ、ポリ)
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、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、1、8−オクタンジオールおよび
1、10−デカンジオール等の(メタ)アクリレート、
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グ
リセリン(ジ、トリ)(メタ)アクリレート、ビスフェ
ノールAまたはFのエチレンオキシド付加物のジ(メ
タ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)
アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)ア
クリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)ア
クリレート等を用いることができる。
用いる乳化剤としてはラウリル硫酸ナトリウムやラウリ
ル硫酸カリの他にアニオン界面活性剤、非イオン界面活
性剤および両性界面活性剤を用いることができ、前述の
インクに添加することができる界面活性剤類を用いるこ
とができる。
ニウムの他に、過流酸水素やアゾビスイソブチロニトリ
ル、過酸化ベンゾイル、過酸化ジブチル、過酢酸、クメ
ンヒドロパーオキシド、t−ブチルヒドロキシパーオキ
シド、パラメンタンヒドロキシパーオキシドなどを用い
ることができた。重合のための連鎖移動剤としては、t
−ドデシルメルカプタンの他にn−ドデシルメルカプタ
ン、n−オクチルメルカプタン、キサントゲン類である
ジメチルキサントゲンジスルフィド、ジイソブチルキサ
ントゲンジスルフィド、あるいはジペンテン、インデ
ン、1、4−シクロヘキサジエン、ジヒドロフラン、キ
サンテンなどを用いることができる。
性の高いインクジェット記録用インクを提供することが
できる。
と考えるべきではなく、本発明の主旨を逸脱しない限り
種々の変更は可能である。
顔料や高分子微粒子を用いても、安定な吐出のために特
別な機構が不要で、装置負荷が小さいインクジェット記
録用インクを提供できるという効果を有する。
Claims (16)
- 【請求項1】 顔料及び/又は高分子微粒子を含むイン
クであって、ローリングボール式の粘度測定法により、
20℃の温度条件で、水平面に対する傾斜角度θを一回
以上変化させて各傾斜角度毎に粘度を測定したときの、
該インクの粘度と該粘度測定時の角度θの正弦(SIN
θ)との関係を下記一次式に当てはめたときのA/Bが
0.2以下であることを特徴とするインクジェット記録
用インク。 Y=AX+B (SINθ=X) 〔X:角度θの正弦(SINθ)、Y:測定粘度(mP
a・s)、A:傾き値の絶対値、B:傾き値をゼロに外
挿したときの値(ゼロ剪断粘度(mPa・s))〕 - 【請求項2】 前記顔料及び前記高分子微粒子の濃度の
合計をC(重量%)としたときのA/Cが0.1以下で
ある請求項1記載のインクジェット記録用インク。 - 【請求項3】 インク中の含水量が40重量%以上であ
り、前記Aの値を低減させる物質を含む請求項1又は2
記載のインクジェット記録用インク。 - 【請求項4】 前記Aの値を低減させる物質の添加量
が、5〜50重量%である請求項3記載のインクジェッ
ト記録用インク。 - 【請求項5】 前記Aの値を低減させる物質が、インク
の表面張力を40mN/m以下にする物質である請求項
3又は4記載のインクジェット記録用インク。 - 【請求項6】 少なくとも電歪素子を用いるヘッドによ
りインクを吐出させるもので、前記Aの値を低減させる
物質が、保湿効果を有する物質を少なくとも含む請求項
3〜5の何れかに記載のインクジェット記録用インク。 - 【請求項7】 前記保湿効果を有するものが、平均炭素
数3〜30の有機物質である請求項6記載のインクジェ
ット記録用インク。 - 【請求項8】 前記有機物質が、ヒドロキシル基含有化
合物、スルホン酸塩基含有化合物、燐酸塩基含有化合
物、硼酸塩基含有化合物、含窒素化合物、含硫黄化合物
からなる群より選ばれた1種以上である請求項7記載の
インクジェット記録用インク。 - 【請求項9】 前記顔料及び前記高分子微粒子の濃度の
合計が5重量%以上であり、前記Aを増加させる物質を
5重量%以下添加してなる請求項3〜8の何れかに記載
のインクジェット記録用インク。 - 【請求項10】 前記Aの値を低減させる物質の添加量
が前記顔料及び/又は高分子微粒子の濃度の合計Cの適
性範囲に対して極小値を有し、該顔料及び/又は高分子
微粒子の濃度の合計Cが、前記Aの値を低減させる物質
の添加量の当該極小値近傍の濃度である請求項3〜9の
何れかに記載のインクジェット記録用インク。 - 【請求項11】 前記顔料及び/又は高分子微粒子が、
表面にカルボニル基、カルボキシル基、スルホン基及び
/又はアンモニウム基が着くように表面を処理した顔
料、分散剤によって分散した顔料、該顔料をポリマーで
包含するように作成されたポリマー包含顔料、並びに水
に溶解またば分散可能な高分子微粒子からなる群より選
ばれた1種以上である請求項1〜10の何れかにインク
ジェット記録用インク。 - 【請求項12】 請求項1〜11の何れかに記載のイン
クジェット記録用インクの製造方法であって、顔料及び
/又は高分子微粒子を含む水溶液に、少なくとも一種の
添加剤を添加した後、ローリングボール式の粘度測定法
により、20℃の温度条件で、水平面に対する傾斜角度
θを一回以上変化させて各傾斜角度毎に粘度を測定した
ときの、該インクの粘度と該粘度測定時の角度θの正弦
(SINθ)との関係を下記一次式に当てはめたときの
A/Bが0.2以下になるように、前記添加剤の添加量
を調整することを特徴とするインクジェット記録用イン
クの製造方法。 Y=AX+B (SINθ=X) 〔X:角度θの正弦(SINθ)、Y:測定粘度(mP
a・s)、A:傾き値の絶対値、B:傾き値をゼロに外
挿したときの値(ゼロ剪断粘度(mPa・s))〕 - 【請求項13】 前記添加剤が、前記Aの値を低減させ
る物質である請求項12記載のインクジェット記録用イ
ンクの製造方法。 - 【請求項14】 前記Aの値を低減させる物質が、イン
クの表面張力を40mN/m以下にする物質及び/又は
保湿効果を有する物質を少なくとも含む物質である請求
項13記載のインクジェット記録用インクの製造方法。 - 【請求項15】 請求項3〜11の何れかに記載のイン
クジェット記録用インクの製造方法であって、 顔料及び/又は高分子微粒子を含むインク前処理液に、
該顔料及び/又は高分子微粒子の濃度の合計Cの適性範
囲に対して添加量の極小値を有する、Aの値を低減させ
る物質の1種以上を添加し、分散分析により前記Aの値
を低減させる物質の添加量の極小値を求め、前記顔料及
び/又は高分子微粒子の濃度の合計Cが、前記Aの値を
低減させる物質の添加量の当該極小値近傍の濃度になる
ようにすることを特徴とするインクジェット記録用イン
クの製造方法。 - 【請求項16】 請求項3〜11の何れかに記載のイン
クジェット記録用インクの製造方法であって、 顔料及び/又は高分子微粒子を含むインク前処理液に、
Aの値を低減させる物質を添加し、少なくとも40℃以
上の加熱処理を施すことを特徴とするインクジェット記
録用インクの製造方法。
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---|---|---|---|
JP2000341302A JP2002146246A (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | インクジェット記録用インクおよびその製造方法 |
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JP2007115401A Division JP2007262413A (ja) | 2007-04-25 | 2007-04-25 | インクジェット記録用インクおよびその製造方法 |
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JP2000341302A Withdrawn JP2002146246A (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | インクジェット記録用インクおよびその製造方法 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002146246A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003102093A1 (en) * | 2002-06-03 | 2003-12-11 | Ricoh Company, Ltd. | Recording ink, process for producing the same, ink cartridge, ink-recorded matter, ink-jet recorder, and method of ink-jet recording |
US7055944B2 (en) | 2002-06-03 | 2006-06-06 | Ricoh Company, Ltd. | Recording ink and manufacturing method thereof, ink cartridge, ink recorded matter, inkjet recording apparatus, and inkjet recording method |
JP2012017400A (ja) * | 2010-07-07 | 2012-01-26 | Sii Printek Inc | インクジェット用インク組成物 |
US8192009B2 (en) | 2008-10-30 | 2012-06-05 | Ricoh Company, Ltd. | Ink set and ink cartridge for ink-jet recording, ink-jet recording method, and ink-jet recording apparatus |
JP2017155186A (ja) * | 2016-03-04 | 2017-09-07 | 花王株式会社 | 水性インクの製造方法 |
-
2000
- 2000-11-09 JP JP2000341302A patent/JP2002146246A/ja not_active Withdrawn
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WO2003102093A1 (en) * | 2002-06-03 | 2003-12-11 | Ricoh Company, Ltd. | Recording ink, process for producing the same, ink cartridge, ink-recorded matter, ink-jet recorder, and method of ink-jet recording |
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JP2012017400A (ja) * | 2010-07-07 | 2012-01-26 | Sii Printek Inc | インクジェット用インク組成物 |
JP2017155186A (ja) * | 2016-03-04 | 2017-09-07 | 花王株式会社 | 水性インクの製造方法 |
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