JP2003064286A - インクジェット用インク組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特にサーマルジェット方式のインクジェット
プリンタを用いて、光沢紙に、良好な印刷を安定して行
うことができる、新規なインクジェット用インク組成物
を提供する。 【解決手段】 本質的に水に不溶で、塩基性物質を溶解
させたアルカリ水溶液に可溶である結着樹脂を、塩基性
物質によりアルカリ性とした水に溶解するとともに、顔
料と、有機酸塩のエチレンオキシド付加物とを加えたイ
ンク組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、着色剤として顔
料を用いた、新規なインクジェット用インク組成物に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】インクジ
ェットプリンタは、現在 (a) インクを部分的に加熱して、インク中の水分を気
化させて気泡を発生させることで、気泡の体積膨張分の
インクをプリンタのヘッドから吐出させるサーマルジェ
ット方式、および(b) インクを、ピエゾ素子の振動に
よってプリンタのヘッドから吐出させるピエゾ方式の２
つが主流となっている。

【０００３】また近時、印刷の耐水性、耐光性、耐候性
などを向上することを目的として、上記インクジェット
プリンタ用のインク組成物として、着色剤に顔料を用い
たものが実用化されつつある。しかし、現在、実用化さ
れている顔料系のインク組成物の多くは、特に表面の光
沢度が高く吸水性の低い光沢紙に対して良好な印刷を行
えないという問題がある。

【０００４】そこで光沢紙に良好な印刷を行うために、
種々の提案がなされている。例えば特開２０００−１６
００８１号公報には、光沢紙の吸水性が低いために発生
しやすい印刷のにじみを改善すべく、光沢紙上に印刷し
た際の乾燥時間を短くしたインク組成物が開示されてい
る。すなわち水を３０〜９０重量％、顔料を０．５〜１
０重量％、スウェリングクレーを０．１〜１０重量％、
保湿剤を１０〜５０重量％の割合で配合したインク組成
物が記載されている。

【０００５】このインク組成物は、印刷後にスウェリン
グクレーが吸水することにより、ごく短時間で乾燥する
ため、印刷のにじみを防止できる。しかしこのインク組
成物は結着樹脂を含まないので、乾燥後の顔料の、特に
光沢紙への定着が不十分であり、印刷が、摩擦等によっ
て簡単に消えてしまうという問題がある。特開平０８−
３１１３８３号公報には、平均粒径０．３μｍ以下の顔
料を１〜１０重量％含有するとともに、この顔料の３倍
量以上の、本質的に水には不溶で、かつ塩基性物質を溶
解させたアルカリ水溶液にのみ選択的に可溶である結着
樹脂を含むインク組成物が開示されている。

【０００６】このインク組成物は、印刷後に、結着樹脂
が、光沢紙と顔料とのバインダーとして機能し、しかも
結着樹脂は通常の水には不溶であるため、印刷の耐水
性、耐擦過性を向上できる。しかしこのインク組成物は
結着樹脂を多量に含有し、粘度が高いため、吐出に際し
て通常よりも高い吐出エネルギーを必要とする。その
上、特にサーマルジェット方式においては水分の気化に
伴ってプリンタのヘッド内でインク組成物の粘度が局部
的に上昇する傾向にあるため、インクの吐出が不安定に
なりやすい。そして過度に粘度が上昇すると結着樹脂が
析出して、ヘッド内で目詰まりを生じる場合がある。

【０００７】特開２００１−４９１５５号公報には、結
着樹脂をラテックスの状態で加えるとともに、このラテ
ックスをインク組成物中で安定させるべく、組成物中
の、アルカリ金属イオンの濃度、および２価以上の金属
イオンの濃度を調整することが開示されている。このイ
ンク組成物は、印刷後に、結着樹脂が顔料と紙とのバイ
ンダーとして機能し、しかも結着樹脂としては、ラテッ
クス化が可能であれば水に不溶のものを使用できるた
め、印刷の耐水性、耐擦過性を向上できる。また、上記
のように金属イオン濃度を調整することで、ラテックス
をインク組成物中で安定させているため、上記公報の実
施例に見るように、ピエゾ方式のインクジェットプリン
タに使用した場合には、インクの吐出を安定させること
ができる。

【０００８】しかし発明者の検討によると、このインク
組成物を、サーマルジェット方式のインクジェットプリ
ンタに使用した場合には吐出が不安定になる。これは、
サーマルジェット方式では、前記のように水分の蒸発に
よって気泡を発生させてインクを吐出させるため、プリ
ンタのヘッド内で局部的に水分量が不足したり、あるい
は金属イオン濃度が前記の範囲を外れたりすることで、
ラテックスが破壊されやすいためである。

【０００９】この発明の目的は、特にサーマルジェット
方式のインクジェットプリンタを用いて、光沢紙に、良
好な印刷を安定して行うことができる、新規なインクジ
ェット用インク組成物を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段および発明の効果】請求項
１記載の発明は、顔料と、本質的に水に不溶で、塩基性
物質を溶解させたアルカリ水溶液に可溶である結着樹脂
と、塩基性物質と、有機酸塩のエチレンオキシド付加物
と、水と、を含有することを特徴とするインクジェット
用インク組成物である。請求項１の構成では、後述する
実施例、比較例の結果から明らかなように、有機酸塩の
エチレンオキシド付加物が、特にサーマルジェット方式
のインクジェットプリンタにおいて、インク組成物の吐
出を安定させる効果を有する。

【００１１】その理由は明らかではないが、前記のよう
にサーマルジェット方式においてインクが瞬時に高温
（およそ４００℃程度）に加熱された際に、上記有機酸
塩のエチレンオキシド付加物が顔料の表面に吸着しよう
と働きかけて、顔料の分散の安定性が破壊されるのを防
止し、分散の安定に寄与するためと発明者は考えてい
る。また請求項１の構成では、印刷後に、通常の水に不
溶である結着樹脂が、光沢紙と顔料とのバインダーとし
て機能するため、印刷の耐水性、耐擦過性を向上でき
る。

【００１２】したがって請求項１の構成によれば、特に
サーマルジェット方式のインクジェットプリンタを用い
て、光沢紙に、良好な印刷を安定して行うことが可能と
なる。請求項２記載の発明は、有機酸塩のエチレンオキ
シド付加物が、クエン酸のアルカリ金属塩のエチレンオ
キシド付加物、およびクエン酸アンモニウムのエチレン
オキシド付加物からなる群より選ばれた少なくとも１種
である請求項１記載のインクジェット用インク組成物で
ある。

【００１３】これらクエン酸塩のエチレンオキシド付加
物は、前述したインク組成物の吐出を安定させる効果に
特に優れている。請求項３記載の発明は、式(1)： Ｃ₆Ｈ₅Ｏ(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)_nＨ (1) 〔式中ｎは３〜２８の数を示す。〕で表されるポリオキ
シエチレンフェニルエーテル、および式(2)： Ｒ¹Ｃ₆Ｈ₄Ｏ(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)_mＨ (2) 〔式中Ｒ¹は炭素数８〜１０のアルキル基、ｍは３〜２
８の数を示す。〕で表されるポリオキシエチレンアルキ
ルフェニルエーテルからなる群より選ばれた少なくとも
１種の化合物を含有する請求項１または２記載のインク
ジェット用インク組成物である。

【００１４】式(1)のポリオキシエチレンフェニルエー
テルおよび／または式(2)のポリオキシエチレンアルキ
ルフェニルエーテルは、有機酸塩のエチレンオキシド付
加物による効果を補助する補助効果を有しており、イン
ク組成物の吐出をさらに安定できる。請求項４記載の発
明は、式(1-1)： Ｃ₆Ｈ₅Ｏ(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₆Ｈ (1-1) で表されるポリオキシエチレンフェニルエーテルと、式
(2-1)： Ｃ₈Ｈ₁₇Ｃ₆Ｈ₄Ｏ(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₂₅Ｈ (2-1) で表されるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテ
ルとを含有する請求項１または２記載のインクジェット
用インク組成物である。

【００１５】式(1-1)のポリオキシエチレンフェニルエ
ーテルと、式(2-1)のポリオキシエチレンオクチルフェ
ニルエーテルとの併用系が、上記の補助効果に特に優れ
ている。請求項５記載の発明は、アセチレングリコール
類、およびグリコールエーテル類からなる群より選ばれ
た少なくとも１種の化合物を含有する請求項３または４
記載のインクジェット用インク組成物である。

【００１６】アセチレングリコール類および／またはグ
リコールエーテル類は、式(1)のポリオキシエチレンフ
ェニルエーテルおよび／または式(2)のポリオキシエチ
レンアルキルフェニルエーテルによる補助効果を補完す
る補完効果を有しており、インク組成物の吐出をさらに
安定できる。またこれらの化合物は浸透剤として、イン
ク組成物を光沢紙等に浸透させる機能をも有しており、
印刷の耐水性、耐擦過性をさらに向上できる。

【００１７】請求項６記載の発明は、結着樹脂の重量平
均分子量Ｍｗが１０，０００以上である請求項１〜５の
いずれかに記載のインクジェット用インク組成物であ
る。重量平均分子量Ｍｗが１０，０００以上である結着
樹脂を使用すると、印刷の耐水性、耐擦過性をさらに向
上できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、この発明を説明する。こ
の発明のインク組成物は、顔料と、本質的に水に不溶
で、塩基性物質を溶解させたアルカリ水溶液に可溶であ
る結着樹脂と、塩基性物質と、有機酸塩のエチレンオキ
シド付加物と、水とを含有する。 〈有機酸塩のエチレンオキシド付加物〉上記のうち有機
酸塩のエチレンオキシド付加物としては、例えばクエン
酸、グルコン酸、酒石酸、乳酸、Ｄ−リンゴ酸、Ｌ−リ
ンゴ酸等の、種々のモノ〜トリカルボン酸の、ナトリウ
ム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、もしくはアンモ
ニウム塩にエチレンオキシドを付加させた化合物が挙げ
られる。

【００１９】特にインク組成物の吐出を安定させる効果
の点では、式(3)：

【００２０】

【化１】

【００２１】〔式中Ｍ¹、Ｍ²、およびＭ³は同一または
異なってナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、アン
モニウム基、または水素を示す。ただしＭ¹、Ｍ²、およ
びＭ³は同時に水素でない。ｐは１〜２８の数を示
す。〕で表される、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリ
ウム等のクエン酸のアルカリ金属塩のエチレンオキシド
付加物、およびクエン酸アンモニウムのエチレンオキシ
ド付加物からなる群より選ばれた少なくとも１種が好ま
しい。

【００２２】式中のｐが２８を超える化合物はインク組
成物の粘度を上昇させたり、水溶性が低下してインク組
成物中に析出したりして、インク組成物の吐出を不安定
化させるおそれがある。上記化合物の含有割合は、イン
ク組成物の全量に対して０．１〜５．０重量％であるの
が好ましく、０．３〜３．０重量％であるのがさらに好
ましい。含有割合がこの範囲未満では、当該化合物を含
有させたことによる、前述した、インク組成物の吐出を
安定させる効果が不十分になるおそれがある。またこの
範囲を超える場合には、ヘッド内で目詰まりを生じるお
それがある。

【００２３】〈ポリオキシエチレンフェニルエーテル〉 式(1)： Ｃ₆Ｈ₅Ｏ(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)_nＨ (1) 〔式中ｎは３〜２８の数を示す。〕で表されるポリオキ
シエチレンフェニルエーテルとしては、式中のｎが３〜
２８である化合物が好ましい。式中のｎが３未満あるい
は２８を超える化合物はいずれも、前述した補助効果が
不十分になるおそれがある。また、特にｎが２８を超え
る化合物はインク組成物の粘度を上昇させたり、水溶性
が低下してインク組成物中に析出したりして、インク組
成物の吐出を不安定化させるおそれもある。

【００２４】式(1)のポリオキシエチレンフェニルエー
テルの具体例としては、ｎが６である、式(1-1)： Ｃ₆Ｈ₅Ｏ(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₆Ｈ (1-1) で表される化合物を挙げることができる。〈ポリオキシ
エチレンアルキルフェニルエーテル〉式(2)： Ｒ¹Ｃ₆Ｈ₄Ｏ(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)_mＨ (2) 〔式中Ｒ¹は炭素数８〜１０のアルキル基、ｍは３〜２
８の数を示す。〕で表されるポリオキシエチレンアルキ
ルフェニルエーテルとしては、式中のｍが３〜２８で、
かつＲ¹のアルキル基の炭素数が８〜１０である化合物
が好ましい。式中のｍが３未満あるいは２８を超える化
合物や、Ｒ¹のアルキル基の炭素数が８未満あるいは１
０を超える化合物はいずれも、前述した補助効果が不十
分になるおそれがある。また、特にｍが２８を超える化
合物や、Ｒ¹のアルキル基の炭素数が１０を超える化合
物はインク組成物の粘度を上昇させたり、水溶性が低下
してインク組成物中に析出したりして、インク組成物の
吐出を不安定化させるおそれもある。

【００２５】式(2)のポリオキシエチレンアルキルフェ
ニルエーテルの具体例としては、ｍが２５でＲ¹のアル
キル基の炭素数が８である、式(2-1)： Ｃ₈Ｈ₁₇Ｃ₆Ｈ₄Ｏ(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₂₅Ｈ (2-1) で表されるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテ
ルを挙げることができる。なお式(2)の化合物には、Ｒ¹
のアルキル基が、フェニル基上の、ポリオキシエチレン
基からみてｏ位、ｍ位およびｐ位に結合した３種の化合
物があるが、この発明ではこのいずれを用いることもで
きる。また、これらの化合物のうち、２種以上の混合物
を用いることもできる。

【００２６】式(1)のポリオキシエチレンフェニルエー
テルおよび／または式(2)のポリオキシエチレンアルキ
ルフェニルエーテルの含有割合は、インク組成物の全量
に対して０．１〜７．０重量％であるのが好ましく、
０．５〜６．０重量％であるのがさらに好ましい。含有
割合がこの範囲未満では、これらの化合物を含有させた
ことによる、前述した、インク組成物の吐出を安定させ
る効果を補助する補助効果が不十分になるおそれがあ
る。またこの範囲を超える場合には、ヘッド内で目詰ま
りを生じるおそれがある。

【００２７】なお上記の含有割合は、式(1)(2)の化合物
をいずれか単独で使用する場合は、当該化合物単独での
含有割合であり、２種以上を併用する場合は、併用する
化合物の合計の含有割合である。式(1)(2)の化合物は、
それぞれ補助効果のメカニズムが異なっていると考えら
れるため、両者を併用するのが好ましい。特に前述した
式(1-1)の化合物と、式(2-1)の化合物との併用系が、補
助効果の点で好ましい。

【００２８】〈アセチレングリコール類〉アセチレング
リコール類としては、アセチレングリコール〔アセチレ
ンジオール、エアプロダクツ社製の商品名サーフィノー
ル１０４〕や、このアセチレングリコールを各種溶剤で
希釈した同サーフィノール１０４シリーズ、あるいはア
セチレングリコールにエチレンオキシドを付加させた同
サーフィノール４２０、４４０、４６５、および４８５
〔下２桁の数字はエチレンオキシドの付加量（重量％）
を示す〕などの１種または２種以上を挙げることができ
る。

【００２９】アセチレングリコール類の含有割合は、イ
ンク組成物の全量に対して０．０１〜５．０重量％であ
るのが好ましく、０．０５〜３．０重量％であるのがさ
らに好ましい。含有割合がこの範囲未満では、かかる化
合物を含有させたことによる、前述した補完効果が不十
分になるおそれがある。またこの範囲を超える場合に
は、印刷の耐水性が低下するおそれがある。 〈グリコールエーテル類〉グリコールエーテル類として
は、例えば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
グリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモ
ノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソ
ブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエー
テル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、エ
チレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル、
ジエチレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテ
ル等の１種または２種以上を挙げることができる。

【００３０】グリコールエーテル類の含有割合は、イン
ク組成物の全量に対して０．５〜１０．０重量％である
のが好ましく、２．０〜７．０重量％であるのがさらに
好ましい。含有割合がこの範囲未満では、かかる化合物
を含有させたことによる、前述した補完効果が不十分に
なるおそれがある。またこの範囲を超える場合には、当
該化合物が不揮発性の液体であるため、インクが乾燥し
にくくなるおそれがある。またインクの保存時の安定性
が低下するおそれもある。

【００３１】アセチレングリコール類、およびグリコー
ルエーテル類は、それぞれ補完効果のメカニズムが異な
っていると考えられるので、両者を併用するのが好まし
い。 〈結着樹脂〉結着樹脂としては、前記のように本質的に
水には不溶で、かつ塩基性物質を溶解させたアルカリ水
溶液に選択的に可溶である結着樹脂を使用する。かかる
結着樹脂としては、例えば分子中にカルボキシル基を有
しており、そのままでは水に不溶であるが、アンモニ
ア、有機アミン、苛性アルカリ等の塩基性物質を溶解さ
せたアルカリ水溶液に加えると、カルボキシル基の部分
が塩基性物質と反応して水溶性の塩を生成して溶解する
樹脂が好ましい。

【００３２】好ましい結着樹脂の具体例としては、例え
ばポリアクリル酸、アクリル酸−アクリロニトリル共重
合体、アクリル酸カリウム−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などのアク
リル樹脂；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−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−アクリル酸アルキルエステル
共重合体などのスチレン−アクリル酸樹脂；マレイン酸
樹脂、フマル酸樹脂、スチレン−マレイン酸共重合樹
脂、スチレン−無水マレイン酸共重合樹脂等のうち、上
記の特性を有するように分子量、酸価等を調整した樹
脂、特に高酸価樹脂の１種または２種以上を挙げること
ができる。

【００３３】結着樹脂は、印刷の耐水性、耐擦過性を向
上することを考慮すると、重量平均分子量Ｍｗが１０，
０００以上であるのが好ましい。ただし分子量が大きす
ぎると結着樹脂が沈殿や析出などを生じやすくなって、
インク組成物の吐出が不安定になるおそれがある。ま
た、インク組成物を貯蔵した際にも、沈殿や析出などを
生じやすくなるおそれがある。したがって結着樹脂の重
量平均分子量Ｍｗは、上記の範囲内でも特に５０，００
０以下であるのが好ましく、これらの特性を併せ考慮す
ると２０，０００〜４０，０００程度であるのがさらに
好ましい。

【００３４】結着樹脂の含有割合は、インク組成物の全
量に対して０．１〜３．０重量％であるのが好ましく、
０．５〜２．０重量％であるのがさらに好ましい。含有
割合がこの範囲未満では、顔料を光沢紙に定着させて印
刷の耐水性、耐擦過性を向上する効果が不十分になるお
それがある。またこの範囲を超える場合には、前記のよ
うに特にサーマルジェット方式において、水分の気化に
伴ってプリンタのヘッド内でインク組成物の粘度が局部
的に上昇した際に、インクの吐出が不安定になったり、
過剰の結着樹脂が析出してヘッド内で目詰まりを生じた
りするおそれがある。

【００３５】〈塩基性物質〉塩基性物質は、インク組成
物をアルカリ性にして、前記のように結着樹脂を溶解さ
せるとともに、ヘッドの腐食を防止し、かつ顔料の分散
安定性を維持するために用いる。かかる塩基性物質とし
ては、前記のようにアンモニア、有機アミン、苛性アル
カリ等が好ましい。

【００３６】このうち有機アミンとしては、例えばモノ
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、エチルモノエタノールアミン、エチルジエタ
ノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプ
ロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、モノ
−１−プロパノールアミンおよびこれらの誘導体等の１
種または２種以上を挙げることができる。塩基性物質の
添加量は、結着樹脂の遊離脂肪酸含有量を示す酸価や、
あるいはインク組成物の、塩基性物質を添加しない状態
でのｐＨなどに応じて適宜、調整できるが、一般的に
は、結着樹脂１重量部あたり０．５〜２重量部であるの
が好ましく０．７５〜１．５重量部であるのがさらに好
ましい。

【００３７】添加量がこの範囲未満では、結着樹脂を十
分に溶解できないため、均一なインク組成物を得られな
いおそれがある。またこの範囲を超える場合には、イン
クのｐＨが高くなりすぎて、安全性に問題を生じたり、
インクジェットプリンタのヘッドを腐食させたりするお
それがある。 〈顔料〉顔料としては、インクジェット用インク組成物
に通常に使用される任意の無機顔料および／または有機
顔料を用いることができる。

【００３８】無機顔料としては、例えば酸化チタン、酸
化鉄などの金属化合物や、あるいはコンタクト法、ファ
ーネスト法、サーマル法などの公知の方法によって製造
されたカーボンブラック等の１種または２種以上を挙げ
ることができる。また有機顔料としては、例えばアゾ顔
料（アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、また
はキレートアゾ顔料などを含む）、多環式顔料（例え
ば、フタロシアニン顔料、ベリレン顔料、ベリノン顔
料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサ
ジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、
またはキノフタロン顔料など）、染料キレート（例え
ば、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
どの１種または２種以上を挙げることができる。

【００３９】顔料の具体例は、イエロー顔料としてＣ．
Ｉ．ピグメントイエロー７４、１０９、１１０、１３
８、マゼンタ顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２
２、２０２、２０９、シアン顔料としてＣ．Ｉ．ピグメ
ントブルー１５：３、６０、ブラック顔料としてＣ．
Ｉ．ピグメントブラック７、オレンジ顔料としてＣ．
Ｉ．ピグメントオレンジ３６、４３、グリーン顔料とし
てＣ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６等である。

【００４０】顔料は、インクの色目に応じて、１種また
は２種以上を用いることができる。顔料の含有割合は、
インク組成物の全量に対して０．１〜３０重量％である
のが好ましい。顔料は、分散剤を用いて水に分散させた
顔料分散液の状態で、インク組成物の製造に用いるのが
好ましい。 〈分散剤〉分散剤としては、従来公知の分散剤、例えば
高分子分散剤や界面活性剤を用いることができる。

【００４１】高分子分散剤としては天然高分子化合物、
例えばにかわ、ゼラチン、カゼイン、アルブミンなどの
タンパク質類；アラビアゴム、トラガントゴムなどの天
然ゴム類；サポニンなどのグルコシド類；アルギン酸お
よびアルギン酸プロピレングリコールエステル、アルギ
ン酸トリエタノールアミン、アルギン酸アンモニウムな
どのアルギン酸誘導体；メチルセルロース、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、エチ
ルヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース誘導体
などの１種または２種以上を挙げることができる。

【００４２】また高分子分散剤としては、合成高分子化
合物を用いることもできる。合成高分子化合物として
は、例えばポリビニルアルコール類；ポリビニルピロリ
ドン類；ポリアクリル酸、アクリル酸−アクリロニトリ
ル共重合体、アクリル酸カリウム−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などの
アクリル樹脂；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−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−アクリル酸アルキルエス
テル共重合体などのスチレン−アクリル酸樹脂；スチレ
ン−マレイン酸；スチレン−無水マレイン酸；ビニルナ
フタレン−アクリル酸共重合体；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などの
酢酸ビニル系共重合体、およびこれらの塩の１種または
２種以上を挙げることができる。

【００４３】これらの中でも特に、疎水性基を持つモノ
マーと親水性基を持つモノマーとの共重合体、および疎
水性基と親水性基とを併せもつモノマーからなる重合体
が、分散剤として好ましい。また塩としては、上記合成
高分子化合物と、ジエチルアミン、アンモニア、エチル
アミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、イソプロ
ピルアミン、ジプロピルアミン、ブチルアミン、イソブ
チルアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミ
ン、アミノメチルプロパノール、モルホリンなどとの塩
を挙げることができる。

【００４４】合成高分子化合物の重量平均分子量Ｍｗは
３，０００〜３０，０００であるのが好ましく、５，０
００〜１５，０００であるのがさらに好ましい。また界
面活性剤としては、例えば脂肪酸塩類、高級アルキルジ
カルボン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩類、高級
アルキルスルホン酸塩、高級脂肪酸とアミノ酸の縮合
物、スルホ琥珀酸エステル塩、ナフテン酸塩、液体脂肪
油硫酸エステル塩類、アルキルアリルスルホン酸塩類な
どの陰イオン界面活性剤；脂肪酸アミン塩、第四アンモ
ニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウムなどの陽イオ
ン界面活性剤；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エステル類、ソルビタ
ンアルキルエステル類、ポリオキシエチレンソルビタン
アルキルエステル類などの非イオン性界面活性剤などの
１種または２種以上を挙げることができる。

【００４５】分散剤の添加量は、顔料１重量部に対して
０．０６〜３重量部であるのが好ましく、０．１２５〜
３重量部であるのがさらに好ましい。顔料分散液には、
さらに必要に応じて湿潤剤などの添加剤を加えてもよ
い。また分散剤として合成高分子を使用する場合はその
水溶性を調整し、また顔料の分散性を調整するために、
前記例示の塩基性物質を添加してもよい。顔料分散液
は、上記の各成分と水とを配合し、予備的に混合した
後、ビーズミルなどの分散機を用いて分散させることで
調製する。

【００４６】〈その他の添加剤〉この発明のインクジェ
ット用インク組成物には、上記各成分に加えて、インク
用として従来公知の種々の添加剤を添加してもよい。添
加剤としては、たとえば表面張力調整剤、湿潤剤、防か
び剤、殺生剤などを挙げることができる。表面張力調整
剤としては、主に非イオン界面活性剤を用いる。表面張
力調整剤は、インク組成物の泡立ちや印刷のにじみを防
止すべく、その添加量を極力、少なくすべきであり、具
体的には、インク組成物の全量に対する含有割合が０．
１重量％以下、とくに０．０５重量％以下であるのが好
ましく、できれば添加しないのが望ましい。

【００４７】湿潤剤は、インクの乾燥を抑制して、プリ
ンタのヘッドなどでインクの目詰まりが発生するのを防
止するために添加するもので、たとえば２価または３価
のアルコール、２−ピロリドンまたはその誘導体などが
好ましい。２価のアルコールとしては、例えば１，５−
ペンタンジオール、プロピレングリコール、ジエチレン
グリコールなどを挙げることができ、３価のアルコール
としては、例えばグリセリン、トリメチロールプロパン
などを挙げることができる。さらに２−ピロリドンおよ
びその誘導体としては、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−
２−ピロリドンなどを挙げることができる。湿潤剤は、
１種または２種以上を使用できる。

【００４８】湿潤剤の含有割合は、インク組成物の全量
に対して２〜３０重量％であるのが好ましい。２種以上
の湿潤剤を併用する場合は、その合計量を、上記の範囲
とする。この発明のインクジェット用インク組成物は、
上記の各成分と水とを、所定の含有割合となるように配
合することで製造される。製造されたインク組成物は、
前述したサーマルジェット方式やピエゾ方式などの、い
わゆるオンデマンド型のインクジェットプリンタに使用
できる他、インクを循環させながらインクの液滴を形成
して印刷を行う、いわゆるコンティニュアス型のインク
ジェットプリンタにも使用することができる。

【００４９】

【実施例】以下に本発明を、実施例、比較例に基づいて
説明する。 実施例１ 〈顔料分散液の調製〉 （成 分） （重量部） ・顔料 カーボンブラック ２０ ・分散剤 スチレン−アクリル酸共重合体 ２ ・塩基性物質 ２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール １ ・湿潤剤 ジエチレングリコール ５ ・イオン交換水 ７２ 上記の各成分を予備的に混合した後、ビーズミルを用い
て３時間、分散させた。分散メディアとしては直径０．
５ｍｍのジルコニアビーズを用いた。

【００５０】次いで、得られた分散液を、１２，０００
ｒｐｍで２０分間、遠心分離して粗大粒子を除去するこ
とでブラックの顔料分散液を調製した。 〈インクジェット用インク組成物の製造〉上記ブラック
の顔料分散液と、下記の各成分とを配合してインクジェ
ット用インク組成物を製造した。 （成 分） （重量部） ・顔料分散液 １５．０ ・結着樹脂 アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体 １．０ （Ｍｗ：２０，０００、酸価：５９） ・塩基性物質 ２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール １．０ ・クエン酸ナトリウムのエチレンオキシド付加物※¹ ０．５ ・湿潤剤 グリセリン １０．０ ・殺生剤 プロキセルＸＬ−２〔ゼネカ社製〕 ０．１ ・イオン交換水 ７２．４ ※１：クエン酸ナトリウムのエチレンオキシド付加物としては、前記式(3)中 のＭ¹〜Ｍ³がいずれもナトリウムで、かつｐが６である、式(3-1)：

【００５１】

【化２】

【００５２】で表される化合物（以下「ＣＡＥＯ１」と
略記する）を用いた。 実施例２ ＣＡＥＯ１に代えて、前記式(3)中のＭ¹〜Ｍ³がいずれ
もナトリウムで、かつｐが３である、式(3-2)：

【００５３】

【化３】

【００５４】で表されるクエン酸ナトリウムのエチレン
オキシド付加物（以下「ＣＡＥＯ２」と略記する）を同
量、用いたこと以外は実施例１と同様にしてインクジェ
ット用インク組成物を製造した。 実施例３ ＣＡＥＯ１に代えて、前記式(3)中のＭ¹〜Ｍ³がいずれ
もナトリウムで、かつｐが２８である、式(3-3)：

【００５５】

【化４】

【００５６】で表されるクエン酸ナトリウムのエチレン
オキシド付加物（以下「ＣＡＥＯ３」と略記する）を同
量、用いたこと以外は実施例１と同様にしてインクジェ
ット用インク組成物を製造した。 実施例４〜１０ さらに表１、２に示した各成分を添加するとともに、そ
の添加量に応じてイオン交換水の量を調整したこと以外
は実施例１と同様にしてインクジェット用インク組成物
を製造した。

【００５７】実施例１１ ＣＡＥＯ１に代えて、式(4)：

【００５８】

【化５】

【００５９】で表され、式中のｑ＋ｒ＝６である酒石酸
ナトリウムのエチレンオキシド付加物（以下「ＴＡＥ
Ｏ」と略記する）０．５重量部を用いたこと以外は実施
例１０と同様にしてインクジェット用インク組成物を製
造した。 実施例１２ 結着樹脂として、重量平均分子量Ｍｗが３８，０００、
酸価が５０であるアクリル酸−アクリル酸エチル共重合
体１．０重量部を用いたこと以外は実施例１０と同様に
してインクジェット用インク組成物を製造した。

【００６０】実施例１３ ＣＡＥＯ１の量を０．８重量部、式(1-1)の化合物の量
を３．４重量部、(2-1)の化合物の量を０．８重量部、
そしてイオン交換水の量を６２．４重量部に変更したこ
と以外は実施例１０と同様にしてインクジェット用イン
ク組成物を製造した。 実施例１４ ＣＡＥＯ１に代えて、前記式(3)中のＭ¹、Ｍ³がアンモ
ニウム基、Ｍ²が水素で、かつｐが６である、式(3-4)：

【００６１】

【化６】

【００６２】で表されるクエン酸アンモニウムのエチレ
ンオキシド付加物（以下「ＣＡＥＯ４」と略記する）を
同量、用いたこと以外は実施例１３と同様にしてインク
ジェット用インク組成物を製造した。 実施例１５ 結着樹脂として、重量平均分子量Ｍｗが８，５００、酸
価が２００であるスチレン−アクリル酸共重合体１．０
重量部を用いたこと以外は実施例１３と同様にしてイン
クジェット用インク組成物を製造した。

【００６３】実施例１６ 結着樹脂として、重量平均分子量Ｍｗが１２，０００、
酸価が１９５であるアクリル酸−アクリル酸エチル共重
合体１．０重量部を用いたこと以外は実施例１３と同様
にしてインクジェット用インク組成物を製造した。 実施例１７ ブラックの顔料分散液に代えて、下記の工程で調製した
イエローの顔料分散液２５．０重量部を用いるととも
に、イオン交換水の量を５２．４重量部に変更したこと
以外は実施例１３と同様にしてインクジェット用インク
組成物を製造した。

【００６４】〈顔料分散液の調製〉 （成 分） （重量部） ・顔料 ピグメントイエロー１３８ ８ ・分散剤 スチレン−アクリル酸共重合体 ２ ・塩基性物質 ２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール １ ・湿潤剤 ジエチレングリコール ５ ・イオン交換水 ８４ 上記の各成分を予備的に混合した後、ビーズミルを用い
て３時間、分散させた。分散メディアとしては直径０．
５ｍｍのジルコニアビーズを用いた。

【００６５】次いで、得られた分散液を、１２，０００
ｒｐｍで２０分間、遠心分離して粗大粒子を除去するこ
とでイエローの顔料分散液を調製した。 実施例１８ ブラックの顔料分散液に代えて、下記の工程で調製した
マゼンタの顔料分散液２０．０重量部を用いるととも
に、イオン交換水の量を５７．４重量部に変更したこと
以外は実施例１３と同様にしてインクジェット用インク
組成物を製造した。

【００６６】〈顔料分散液の調製〉 （成 分） （重量部） ・顔料 ピグメントレッド１２２ １５ ・分散剤 スチレン−アクリル酸共重合体 ２ ・塩基性物質 ２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール １ ・湿潤剤 ジエチレングリコール ５ ・イオン交換水 ７７ 上記の各成分を予備的に混合した後、ビーズミルを用い
て３時間、分散させた。分散メディアとしては直径０．
５ｍｍのジルコニアビーズを用いた。

【００６７】次いで、得られた分散液を、１２，０００
ｒｐｍで２０分間、遠心分離して粗大粒子を除去するこ
とでマゼンタの顔料分散液を調製した。 実施例１９ ブラックの顔料分散液に代えて、下記の工程で調製した
シアンの顔料分散液７．０重量部を用いるとともに、イ
オン交換水の量を７０．４重量部に変更したこと以外は
実施例１３と同様にしてインクジェット用インク組成物
を製造した。

【００６８】〈顔料分散液の調製〉 （成 分） （重量部） ・顔料 ピグメントブルー１５：３ ２５ ・分散剤 スチレン−アクリル酸共重合体 ２ ・塩基性物質 ２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール １ ・湿潤剤 ジエチレングリコール ５ ・イオン交換水 ６７ 上記の各成分を予備的に混合した後、ビーズミルを用い
て３時間、分散させた。分散メディアとしては直径０．
５ｍｍのジルコニアビーズを用いた。

【００６９】次いで、得られた分散液を、１２，０００
ｒｐｍで２０分間、遠心分離して粗大粒子を除去するこ
とでシアンの顔料分散液を調製した。 比較例１ ＣＡＥＯ１を配合せず、かつ結着樹脂として、重量平均
分子量Ｍｗが３８，０００、酸価が５０であるアクリル
酸−アクリル酸エチル共重合体１．０重量部を用いると
ともに、イオン交換水の量を７２．９重量部としたこと
以外は実施例１と同様にしてインクジェット用インク組
成物を製造した。

【００７０】比較例２ 結着樹脂を配合せず、かつイオン交換水の量を７３．９
重量部としたこと以外は比較例１と同様にしてインクジ
ェット用インク組成物を製造した。上記各実施例、比較
例で製造したインクジェット用インク組成物について、
下記の試験を行って、その特性を評価した。 吐出安定性試験 実施例、比較例のインク組成物を、サーマルジェット方
式のインクジェットプリンタ〔日本ヒューレットパッカ
ード(株)製のＤｅｓｉｇｎＪｅｔ２０００ＣＰ〕用の、
空の、所定色のインクカートリッジに充てんして、市販
の光沢紙に、線幅０．５ポイントの線を印刷した。そし
て印刷を観察して、下記の基準で、インク組成物の吐出
の安定性を評価した。

【００７１】×：線が途中で途切れてしまった。吐出安
定性は不良と評価した。 △：印刷開始時にかすれ気味であったが、その後は線が
途中で途切れることなく印刷できた。吐出安定性は実用
レベルに達していると評価した。 ○：印刷開始時のかすれは△の場合より改善され、その
後は線が途中で途切れることなく印刷できた。吐出安定
性は良好と評価した。 ◎：印刷開始時にかすれが全く見られない上、線が途中
で途切れることなく印刷できた。吐出安定性は極めて良
好と評価した。

【００７２】印刷の定着性試験 印刷後１時間、放置して乾燥させた光沢紙の表面を指で
強くこすった後、印刷の状態を観察して、下記の基準
で、印刷の光沢紙への定着性を評価した。 ×：印刷が広い面積にわたって取れるなどした。定着性
は不良と評価した。 △：印刷が薄くなるなどの影響は出たが、定着性は実用
レベルに達していると評価した。

【００７３】○：印刷への影響は△の場合より改善され
た。定着性は良好と評価した。 ◎：印刷には全く影響がなかった。定着性は極めて良好
と評価した。結果を表１〜３に示す。なお各表中の略号
は、それぞれ下記の化合物を示す。 ＣＡＥＯ１：式(3-1)で表されるクエン酸ナトリウムの
エチレンオキシド付加物（ｐ＝６）。 ＣＡＥＯ２：式(3-2)で表されるクエン酸ナトリウムの
エチレンオキシド付加物（ｐ＝３）。

【００７４】ＣＡＥＯ３：式(3-3)で表されるクエン酸
ナトリウムのエチレンオキシド付加物（ｐ＝２８）。 ＣＡＥＯ４：式(3-4)で表されるクエン酸アンモニウム
のエチレンオキシド付加物（ｐ＝６）。 ＴＡＥＯ：式(4)で表される酒石酸ナトリウムのエチレ
ンオキシド付加物。 ＰＯＥ(1-1)：式(1-1)で表されるポリオキシエチレンフ
ェニルエーテル。

【００７５】ＰＯＥ(1-2)：式(1)中のｎが１である化合
物。 ＰＯＲ(2-1)：式(2-1)で表されるポリオキシエチレンオ
クチルフェニルエーテル。 ＰＯＲ(2-2)：式(2)中のｍが３０、Ｒ¹のアルキル基の
炭素数が８であるポリオキシエチレンオクチルフェニル
エーテル。 ＰＯＲ(2-3)：式(2)中のｍが２５、Ｒ¹のアルキル基の
炭素数が１２であるポリオキシエチレンドデシルフェニ
ルエーテル。

【００７６】ＤＥＧＢ：ジエチレングリコールモノブチ
ルエーテル。 Ｓｕｒ４６５：アセチレングリコール類〔エアプロダク
ツ社製の商品名サーフィノール４６５〕。

【００７７】

【表１】

【００７８】

【表２】

【００７９】

【表３】

【００８０】表の実施例１と比較例１の結果より、有機
酸塩のエチレンオキシド付加物を添加することによっ
て、インク組成物の吐出安定性を実用レベルに向上でき
ることがわかった。実施例１、４の結果より、式(1-1)
のポリオキシエチレンフェニルエーテルと式(2-1)のポ
リオキシエチレンオクチルフェニルエーテルとを加える
ことで、吐出安定性をさらに向上できることがわかっ
た。

【００８１】実施例４〜７の結果より、上記式(1-1)の
化合物と式(2-1)の化合物との組み合わせが、吐出安定
性の向上に関して最も効果があることがわかった。実施
例８〜１０の結果より、式(1-1)の化合物と式(2-1)の化
合物とを組み合わせた上に、さらにアセチレングリコー
ル類および／またはグリコールエーテル類を加えると吐
出安定性をより一層、向上できること、特にアセチレン
グリコール類とグリコールエーテル類とを併用すること
が、吐出安定性の向上に関して最も効果があることがわ
かった。

【００８２】実施例１０、１１の結果より、有機酸塩の
エチレンオキシド付加物としては、クエン酸のアルカリ
金属塩のエチレンオキシド付加物が、吐出安定性の向上
に関してより効果的であることがわかった。実施例１
３、１４の結果より、クエン酸アンモニウムのエチレン
オキシド付加物も、吐出安定性の向上に関して同様の効
果があることがわかった。実施例１〜３の結果より、イ
ンク組成物の吐出安定性を実用レベル以上に向上するた
めには、クエン酸塩のエチレンオキシド付加物として、
前記式(3)中のｐが２８以下であるものを用いるのが好
ましいことがわかった。

【００８３】実施例１０と１２、並びに実施例１５〜１
７の結果より、アクリル系樹脂の重量平均分子量Ｍｗが
大きいほど、定着性を向上できることがわかった。実施
例１２、１３の結果より、有機酸塩のエチレンオキシド
付加物、式(1-1)の化合物、および式(2-1)の化合物の量
を多くすると、重量平均分子量Ｍｗの大きいアクリル系
樹脂による良好な定着性を維持しつつ、吐出安定性を向
上できることがわかった。

【００８４】実施例１３、１７〜１９の結果より、ブラ
ックだけでなく他の色の系においても、有機酸塩のエチ
レンオキシド付加物とその他の添加剤とを併用すること
で、吐出安定性、定着性を向上できることがわかった。
さらに比較例１、２と上記各実施例の結果より、有機酸
塩のエチレンオキシド付加物とその他の添加剤とを加え
ない場合は吐出安定性が不良となり、さらに結着樹脂を
加えない場合は吐出安定性が改善されるものの定着性が
不良となることがわかった。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C056 FA03 FC02 2H086 BA52 BA59 BA60 4J039 AD03 AD08 AD09 AD10 AD11 AD14 AE06 AE07 BA13 BA29 BA35 BA37 BC07 BC09 BC12 BC13 BC19 BC33 BC35 BC39 BC60 BE01 BE12 BE22 CA06 EA36 EA38 EA41 EA44 GA24

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】顔料と、 本質的に水に不溶で、塩基性物質を溶解させたアルカリ
   水溶液に可溶である結着樹脂と、 塩基性物質と、 有機酸塩のエチレンオキシド付加物と、 水と、を含有することを特徴とするインクジェット用イ
   ンク組成物。
2. 【請求項２】有機酸塩のエチレンオキシド付加物が、ク
   エン酸のアルカリ金属塩のエチレンオキシド付加物、お
   よびクエン酸アンモニウムのエチレンオキシド付加物か
   らなる群より選ばれた少なくとも１種である請求項１記
   載のインクジェット用インク組成物。
3. 【請求項３】式(1)： Ｃ₆Ｈ₅Ｏ(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)_nＨ (1) 〔式中ｎは３〜２８の数を示す。〕で表されるポリオキ
   シエチレンフェニルエーテル、および式(2)： Ｒ¹Ｃ₆Ｈ₄Ｏ(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)_mＨ (2) 〔式中Ｒ¹は炭素数８〜１０のアルキル基、ｍは３〜２
   ８の数を示す。〕で表されるポリオキシエチレンアルキ
   ルフェニルエーテルからなる群より選ばれた少なくとも
   １種の化合物を含有する請求項１または２記載のインク
   ジェット用インク組成物。
4. 【請求項４】式(1-1)： Ｃ₆Ｈ₅Ｏ(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₆Ｈ (1-1) で表されるポリオキシエチレンフェニルエーテルと、式
   (2-1)： Ｃ₈Ｈ₁₇Ｃ₆Ｈ₄Ｏ(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₂₅Ｈ (2-1) で表されるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテ
   ルとを含有する請求項１または２記載のインクジェット
   用インク組成物。
5. 【請求項５】アセチレングリコール類、およびグリコー
   ルエーテル類からなる群より選ばれた少なくとも１種の
   化合物を含有する請求項３または４記載のインクジェッ
   ト用インク組成物。
6. 【請求項６】結着樹脂の重量平均分子量Ｍｗが１０，０
   ００以上である請求項１〜５のいずれかに記載のインク
   ジェット用インク組成物。