JP2003201427A - インクジェット記録用インク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 互いに相反する、ノズルの目詰まりの防止
という課題と記録後の被記録媒体上での早期乾燥という
課題の双方を同時に解決できるインクジェット記録用イ
ンクを提供する。 【解決手段】 溶媒中に顔料が分散されてなるインクジ
ェット記録用インクにおいて、溶媒として、水、グリセ
リン及びイソプロピルアルコールの混合溶媒を使用す
る。特にグリセリンの含有量をＸ重量％、イソプロピル
アルコールの含有量をＹ重量％とした時に、式（１）〜
（３） 【数１】 １≦Ｘ≦４０ （１） １≦Ｙ≦２０ （２） ５≦Ｘ＋Ｙ≦５０ （３） を同時に満足させる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明が属する技術分野】本発明は、水、グリセリン及
びイソプロピルアルコール（以下、ＩＰＡと略する）を
含む混合溶媒中に、着色材として顔料が分散されてなる
インクジェット記録用インクに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来より、インクジェット記録方式に用
いる記録用インクとしては、各種の水溶性染料を水ある
いは水と他の水溶性有機溶剤とからなる混合溶媒中に溶
解し、必要に応じて各種添加剤を添加した、いわゆる染
料系インク（特開昭６３−５１４８５号公報、特開昭６
３−５６５７５号公報、特開平１−１９８６７１号公報
等）が広く用いられているが、このような染料系インク
を用いて紙等の被記録媒体に実際に印字を行った場合に
は、印字された記録画像の耐水性、耐光性が十分ではな
いという問題があった。 【０００３】この問題を解決するために、染料系インク
に代えて、着色剤としてカーボンブラックやジアゾイエ
ロー等の顔料を用いた顔料系インクを記録用インクとし
てインクジェット記録方式に適用することが提案されて
いる（特開昭５７−１０６６０号公報、特開昭５７−０
１０６６１号公報、特公平１−１５５４２号公報、特開
平２−２５５８７５号公報、特開平２−２７６８７６号
公報等）。このような顔料系インクの場合、分散剤とし
て使用する水溶性樹脂等が顔料を紙等の被記録媒体に固
着させる機能を有するため、顔料系インクで印字された
記録画像の耐水性は、染料系インクによる記録画像の耐
水性よりも一般に優れており、しかも、顔料の光に対す
る反応性が染料に比べて低いため、顔料系インクで印字
された記録画像の耐光性は、染料系インクによる記録画
像の耐光性よりも一般に優れている。 【０００４】ところで、インクジェット記録方式は、極
めて細い流路にインクを満たしておき、その流路に瞬間
的に物理的な力あるいは熱を加えることで流路の先端部
のノズルからインクの液滴を噴射し、その液滴を紙など
の被記録媒体に着弾させることで記録を行う方式であ
る。従って、インクジェット記録方式では、ノズルにお
いて溶媒だけが蒸発すると、顔料がノズル内に残渣とし
て残り、その結果、ノズルの目詰まりが発生し、場合に
よりインクジェット記録そのものができなくなるおそれ
がある。 【０００５】そこで、インクジェット記録用に使用する
顔料系インク等の記録用インクには、ノズルの目詰まり
を防止するために、グリセリン等の低揮発性の水溶性溶
剤を加えることが一般的に行われている。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかし、インクジェッ
ト記録に使用する記録用インクに対しては、記録画像に
よってプリンタやユーザーの手などが汚れることが無い
ように、記録を行った後は早急に乾燥することが求めら
れるが、インクに低揮発性の溶剤を加えざるを得ず、そ
のため記録を行った後も被記録媒体上において溶剤成分
が蒸発しにくく、記録後の早急な乾燥が実現できないと
いう問題がある。 【０００７】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたものであり、互いに相反する、ノズルの目詰ま
りの防止という課題と記録後の被記録媒体上での早期乾
燥という課題の双方を同時に解決できるインクジェット
記録用インク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】本発明者は、記録用イン
クの溶媒として、水と、ノズルの目詰まり防止に有効な
低揮発性のグリセンリンと、記録画像の乾燥に有効な高
揮発性溶媒から選ばれたＩＰＡとを含有する混合溶媒を
使用し、且つそれらを特定の割合で混合することによ
り、上述の目的を達成できることを見出し、本発明を完
成させた。 【０００９】即ち、本発明は、溶媒中に顔料が分散され
てなるインクジェット記録用インクであって、該溶媒
が、水、グリセリン及びイソプロピルアルコールを含
み、且つグリセリンの含有量をＸ重量％、イソプロピル
アルコールの含有量をＹ重量％とした時に、式（１）〜
（３） 【００１０】 【数２】 １≦Ｘ≦４０ （１） １≦Ｙ≦２０ （２） ５≦Ｘ＋Ｙ≦５０ （３） 【００１１】を同時に満足してい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。 【００１２】 【発明の実施の形態】本発明は、いわゆるピエゾ素子や
サーマル素子等からのエネルギーによりインク滴をノズ
ルの先端から被記録媒体に噴射し、着弾させて記録を行
うインクジェット記録に用いるインクジェット記録用イ
ンクであり、溶媒中に着色材として顔料が分散されてい
るものである。 【００１３】本発明においては、ノズルの目詰まりを防
止すると同時に、記録画像の乾燥性を向上させるため
に、溶媒として、水、グリセリン及びＩＰＡからなる混
合溶媒を使用し、且つグリセリンの含有量をＸ重量％、
ＩＰＡの含有量をＹ重量％とした時に、以下に説明する
ように、式（１）〜（３）を同時に満足することが必要
である。 【００１４】 【数３】 １≦Ｘ≦４０ （１） １≦Ｙ≦２０ （２） ５≦Ｘ＋Ｙ≦５０ （３） 【００１５】本発明においては、グリセリンの含有量が
式（１）の範囲である理由は、１重量％未満であるとノ
ズルの目詰まりを防止することが困難となり、４０重量
％を超えると記録画像が乾燥しにくくなるからである。
また、ＩＰＡの含有量が（２）の範囲である理由は、１
重量％未満であると記録画像が乾燥しにくく、２０重量
％を超えるとノズルの目詰まりが生じやすくなるからで
ある。そして、グリセリンとＩＰＡの含有量は、それぞ
れ独立的に決定できるのではなく、両者の含有量の和が
式（３）の範囲であることが必要となる。これは、それ
らの和が５重量％未満であるとノズルの目詰まりを防止
しにくくなり、５０重量％を超える場合でグリセリン量
が相対的に多くなると記録画像の乾燥性が低下し、ＩＰ
Ａ量が相対的に多くなるとノズルの目詰まりを防止しに
くくなるからである。 【００１６】本発明のインクジェット記録用インクに使
用することのできる顔料としては、特に限定されるもの
ではなく、例えば、黒色顔料としては、ファーネスブラ
ック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネ
ルブラック等のカーボンブラック類、または銅、鉄、酸
化チタン等の金属類、アルトニトロアニリンブラック等
の有機顔料が挙げられる。更に、有色顔料としては、ト
ルイジンレッド、パーマネントカーミンＦＢ、ファスト
イエロＡＡＡ、ジスアゾオレンジＰＭＰ、レーキレッド
Ｃ、ブリリアントカーミン６Ｂ、フタロシアニンブル
ー、キナクリドンレッド、ジオキサンバイオレット、ピ
クトリアピュアブルー、アルカリブルートナー、ファー
ストイエロー１０Ｇ、ジスアゾエローＡＡＭＸ、ジスア
ゾエローＡＡＯＴ、ジスアゾエローＡＡＯＡ、黄色酸化
鉄、ジスアゾエローＨＲ、オルトニトロアニリンオレン
ジ、ジニトロアニリンオレンジ、バルカンオレンジ、ト
ルイジンレッド、塩素化パラレッド、ブリリアンファー
ストスカーレット、ナフトールレッド２３、ピラゾロン
レッド、バリウムレッド２Ｂ、カルシウムレッド２Ｂ、
ストロンチウムレッド２Ｂ、マンガンレッド２Ｂ、バリ
ウムリソームレッド、ピグメントスカーレッド３Ｂレー
キ、レーキボルドー１０Ｂ、アンソシン３Ｂレーキ、ア
ンソシン５Ｂレーキ、ローダミン６Ｇレーキ、エオシン
レーキ、べんがら、ファフトールレッドＦＧＲ、ローダ
ミンＢレーキ、メチルバイオレッドレーキ、ジオキサジ
ンバイオレッド、ベーシックブルー５Ｂレーキ、ベーシ
ックブルー６Ｇレーキ、ファストスカイブルー、アルカ
リブルーＲトナー、ピーコックブルーレーキ、紺青、群
青、レフレックスブルー２Ｇ、レフレックスブルーＲ、
ブリリアントグリーンレーキ、ダイアモンドグリーンチ
オフラビンレーキ、フタロシアニングリーンＧ、グリー
ンゴールド、フタロシアニングリーンＹ、酸化鉄粉、さ
びこ、亜鉛華、酸化チタン、炭酸カルシウム、クレー、
硫酸バリウム、アルミナ、アルミナホワイト、アルミニ
ウム粉、ブロンズ粉、昼光けい光顔料、パール顔料、ナ
フトールカーミンＦＢ、ナフトールレッドＭ、パーマネ
ントカーミンＦＢ、ファストエロＧ、ジスアゾエローＡ
ＡＡ、ジオキサンバイオレッド、アルカリブルーＧトナ
ー等、その他顔料表面を樹脂等で処理したグラフトカー
ボン等の加工顔料等が使用できる。これらは場合によっ
ては２種類以上を混合することもできる。 【００１７】本発明のインクジェット記録用インクは、
顔料を混合溶媒に分散させ、凝集を防止するための分散
剤を好ましく含有する。 【００１８】分散剤としては、アニオン性界面活性剤、
カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界
面活性剤、高分子系界面活性剤、高分子重合物等を使用
することができる。 【００１９】アニオン性界面活性剤としては、アルキル
硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩等
が挙げられる。カチオン性界面活性剤としては、塩化ア
ルキルトリメチルアンモニウム、塩化ジアルキルジメチ
ルアンモニウム等が挙げられる。両性界面活性剤として
は、アルキルジメチルアミノ酢酸べタイン、アルキルジ
メチルアミンオキサイド、アルキルカルボキシメチルヒ
ドロキシエチルイミダゾリウムベタイン等が挙げられ
る。ノニオン性界面活性剤としては、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
キルエーテル、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、ポリオキシプロピレング
リコール、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル等が
挙げられる。高分子系界面活性剤としては、高分子量ポ
リウレタン、ポリエステル系等が挙げられる。高分子重
合物としては、顔料に親和性のある官能基（例えばカル
ボニル基、アミノ基など）を有する重合体や、水溶性樹
脂（例えば、セルロース樹脂、アクリル樹脂、シリコン
樹脂、ビニル樹脂等）が挙げられる。これらの水溶性樹
脂は、顔料を被記録媒体に固着させるための固着剤とし
ても使用できる。 【００２０】本発明のインクジェット記録用インクに
は、従来のインクジェット記録用インクに配合されてい
る種々の添加剤を必要に応じて適宜配合することができ
る。 【００２１】そのような添加剤の例として、ＰＨ調整
剤、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸
化リチウムなどのアルカリ金属水酸化物、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、プ
ロパノールアミンなどの低級アルカノールアミン、水酸
化アンモニウム、リン酸二水素カリウム等； 防カビ・
防腐剤、例えば、フェノール系化合物、安息香酸ナトリ
ウム等； 防錆剤、例えば、エチレンジアミン四酢酸
（ＥＤＴＡ）等が挙げられる。 【００２２】本発明のインクジェット記録用インクは、
公知の手法により製造することができる。例えば、純
水、グリセリン及びＩＰＡを混合し、その混合物に必要
に応じて分散剤を溶解させておき、得られた溶液に顔料
を添加し、ビーズミルを使用して分散することにより製
造することができる。 【００２３】本発明のインクジェット記録用インクは、
ピエソ素子型やサーマル型等の公知のインクジェット記
録方式に適用できる。 【００２４】 【実施例】以下に本発明の記録用インクの具体的な実施
例、および比較例について説明する。 【００２５】実施例１〜６及び比較例１〜８ 表１に示す配合割合で純水、グリセリン（特級、関東化
学社製）及びＩＰＡ（特級、関東化学社製）を混合し、
その混合物に分散剤として界面活性剤（POIZ５２０、花
王社製）を溶解し、更に顔料（CROMOPHTAL PINK PT(チ
バスペシャリティケミカル社製)）を添加してビーズミ
ルで分散処理することによりインクジェット記録用イン
クを調製した。 【００２６】（評価）得られたインクジェット記録用イ
ンクについて、記録前のインクジェットノズルにおける
インクの乾燥状態（以下、ノズル乾燥性）と、記録によ
り得られた画層の乾燥状態（画像乾燥性）とを以下に説
明するように評価した。得られた結果を表１に示す。ま
た、インクジェット記録用インクが式（１）｛１≦Ｘ≦
４０｝、式（２）｛１≦Ｙ≦２０｝、式（３）｛５≦Ｘ
＋Ｙ≦５０｝のそれぞれについて、その関係を満たして
いる場合を○、満たしていない場合を×評価し、その結
果を表１に示した。 【００２７】ノズル乾燥性 インクジェット記録用インクを用いて市販のサーマル方
式のインクジェットプリンタで試印画を行い、インクジ
ェットプリンタの噴射ノズルの細流路にインクが残存し
た状態とし、その状態で放置した場合に記録が可能であ
った放置時間を測定し、測定結果（時間）を以下の基準
に従って評価した。 ランク 基準 ○： １２０秒以上放置しても記録が可能である場合 △： ６０秒以上１２０秒未満の期間、放置すると記録
が不可能となる場合 ×： ６０秒未満の放置で記録が不可能となる場合 【００２８】画像乾燥性 インクジェット記録用インクを、市販のサーマル方式の
インクジェットプリンタを用いてコピー用紙（ＸＥＲＯ
Ｘ社製Ｌ紙）に対して１．５ｍｇ／ｃｍ^２の割合で噴射
させてベタ画像を形成し、そのベタ画像に触れた場合
に、インクが乾燥して手にインクが付着しなくなるまで
に要する時間を測定し、測定結果を以下の基準に従って
評価した。 ランク 基準 ○： １０秒未満で手にインクがつかなくなる場合 △： １０秒以上２０秒未満で手にインクがつかなくな
る場合 ×： ２０秒超えてもインクが手につく場合 【００２９】 【表１】 実施例(wt%) 比較例(wt%) 成分 １ ２ ３ ４ ５ ６ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ 顔料 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 水 85 85 85 40 40 69 85 85 70 50 86 39 39 39 ク゛リセリン 1 4 2.5 40 30 1 0 5 0 40 2 40 31 25.5 IPA 4 1 2.5 10 20 20 5 0 20 0 2 11 20 25.5 分散剤 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 式（１） ○ ○ ○ ○ ○ ○ × ○ × ○ ○ ○ ○ ○ 式（２） ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ × ○ × ○ ○ ○ × 式（３） ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ × × × × （評価）ノス゛ル 乾燥性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ × ○ × ○ × ○ △ ×画像乾燥性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ ○ × ○ × △ ○ 【００３０】表１から、実施例１〜６のインクジェット
記録用インクは、いずれもノズル乾燥性及び画像乾燥性
共に良好な結果を示していることが分かる。一方、比較
例１、２、３及び４は、グリセリン又はＩＰＡの配合量
が、式（１）及び式（２）の関係式のいずれかを満足し
ていないので、ノズル乾燥性及び画像乾燥性に関し、同
時に良好な結果を示していないことが分かる。比較例５
は、グリセリン及びＩＰＡの配合量の合計が、式（３）
の関係式の下限を下回っているので、ノズル乾燥性が不
良な結果であり、比較例６、７は、グリセリン及びＩＰ
Ａの配合量の合計が、式（３）の関係式の上限を上回っ
ているので、画像乾燥性の結果が良好ではないことが分
かる。比較例８は、ＩＰＡび配合量が式（２）の関係式
を満たしていないだけでなく、グリセリン及びＩＰＡの
配合量の合計が、式（３）の関係式の上限を上回ってい
るので、ノズル乾燥性の結果が不良であった。 【００３１】 【発明の効果】本発明のインクジェット記録用インクに
よれば、互いに相反する、ノズルの目詰まりの防止とい
う課題と記録後の被記録媒体上での早期乾燥という課題
の双方を同時に解決できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 溶媒中に顔料が分散されてなるインクジ
   ェット記録用インクであって、該溶媒が、水、グリセリ
   ン及びイソプロピルアルコールを含み、且つグリセリン
   の含有量をＸ重量％、イソプロピルアルコールの含有量
   をＹ重量％とした時に、式（１）〜（３） 【数１】 １≦Ｘ≦４０ （１） １≦Ｙ≦２０ （２） ５≦Ｘ＋Ｙ≦５０ （３） を同時に満足していることを特徴とするインクジェット
   記録用インク。