JP2004010635A

JP2004010635A - イエローインク組成物およびそれを用いたインクジェット記録方法および記録物

Info

Publication number: JP2004010635A
Application number: JP2002161995A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fukumoto; 福本　浩; Kazuhiko Kitamura; 北村　和彦
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】耐光性に優れ、ブロンズ現象の生じない印刷物を作成できるインク組成物、それを用いたインクジェット記録方法及び該記録方法によって記録された記録物を提供すること。
【解決手段】少なくとも、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー９８とイミダゾール系化合物とを含んでなることを特徴とするインク組成物、それを用いたインクジェット記録方法及び該記録方法によって記録された記録物。
【選択図】　　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録に好適なインク組成物、特に、耐ブロンズ性に優れたインク組成物、それを用いたインクジェット記録方法及び該記録方法によって記録された記録物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録は、微細なノズルからインク組成物を小滴として吐出し、文字や画像（以下、単に「画像」ということもある。）を記録媒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組成物を断続的に吐出して記録媒体表面に文字や画像を記録する方法、ノズルヘッド部分に貯えたインク組成物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、記録媒体表面に文字や画像を記録する方法等が実用化されている。
【０００３】
また、インクジェット記録用のインク組成物としては、安全性や印字特性の面から各種染料を水または有機溶剤、あるいはそれらの混合液に溶解させたものが一般的であるが、様々な特性において、万年筆やボールペンの様な筆記具用インク組成物に比較し、より厳密な条件が要求される。
【０００４】
インクジェット記録方法を用いてカラー画像を形成する場合、少なくともイエローインク、マゼンタインク、シアンインクを用いるのが一般的である。これらのインクには、鮮やかで発色性の良好な画像を与えること、耐光性、耐水性等の堅牢性に優れていること、保存安定性に優れていること、目詰まりを生じにくいこと等の性能が要求される。
近年では特に、インクジェットプリンタを写真印刷用途に用いることが多くなり、室内に飾る機会が多くなっている。このような背景から光堅牢性に優れたインクが望まれるところである。
一般に含金染料は光堅牢性に優れており、上記用途への使用は有望視されるところであるが、他方でベタ印刷（１００％Ｄｕｔｙの塗りつぶし印刷）など高Ｄｕｔｙで印刷を行った部分に金属光沢を発生する現象（以下、「ブロンズ現象」という）が起こりやすい。このような場合、画像全体としての色バランスが不均一となって画像品質を低下させるため、その改善が望まれている。また、近年では写真調に近い風合いを持つ記録媒体として光沢紙が多く採用されるようになっているが、特定の色がブロンズ現象を起こすことにより印刷物表面での光沢感にバラツキが生じ、画像の風合いを著しく損ねてしまうことから、画像全体の光沢感を保つ観点からも、その改善が強く望まれるところである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上記のような事情を考慮してなされたものであって、その目的とするところは、印刷物堅牢性（主に耐光性）に優れ、ブロンズ現象の点で改善されたインク組成物を提供すること、それを用いたインクジェット記録方法及び該記録方法によって記録された記録物を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
インクジェット記録用インク組成物において、含金染料等の水に対する溶解性の乏しい染料を用いた場合などにおいて、酸性度の強い記録媒体に印刷を行うと、いわゆるブロンズ現象が起こることが知られている。
基本的にブロンズ現象は紙表面でインク組成物が乾燥することによる、染料の結晶化が原因とされ、染料溶解性向上を目的に尿素等の溶解助剤を添加することにより、ブロンズ緩和が行われている。
しかし、残念ながら、本発明者らの種々の調査・研究の結果から、上記に記載されているような対策を用いても、本発明の課題とするところの印刷物堅牢性（耐光性）に優れた含金染料を用いたインク組成物においては、ブロンズ現象の解消・緩和にはなんら効果がないことが判明した。
本発明者らは、種々の公知の含金染料の中でもＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー９８についてブロンズ現象の防止策等について更なる調査・研究を続けた結果、インク組成物にイミダゾール系化合物を添加したところ、ブロンズ現象に改善が見られることを見いだし、本発明を完成したものである。
【０００７】
１．本発明に係るインク組成物は、少なくとも水と、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー９８とイミダゾール系化合物とを含んでなることを特徴とする。
【０００８】
２．本発明に係るインク組成物は、前記１に記載のインク組成物において、イミダゾール系化合物が、イミダゾール、１−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾールの少なくとも一種であることを特徴とする。
【０００９】
３．本発明に係るインク組成物は、前記１または２に記載のインク組成物において、イミダゾール系化合物をインク組成物全量に対して０．１〜１０重量％含んでなることを特徴とする。
【００１０】
４．本発明に係るインク組成物は、上記１〜３のいずれかに記載のインク組成物において、前記Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー９８と、前記イミダゾール系化合物の含有比率が、１：０．５〜１：１０の範囲であることを特徴とする。
【００１１】
５．本発明に係るインク組成物は、上記１〜４のいずれかに記載のインク組成物において、更に、ノニオン系界面活性剤を含んでなることを特徴とする。
【００１２】
６．本発明に係るインク組成物は、前記５に記載のノニオン系界面活性剤が、アセチレングリコール系界面活性剤であることを特徴とする。
【００１３】
７．本発明に係るインク組成物は、ノニオン系界面活性剤をインク組成物全量に対して０．１〜５重量％含んでなることを特徴とする。
【００１４】
８．本発明に係るインク組成物は、上記１〜７のいずれかに記載のインク組成物において、更に、浸透促進剤を含んでなることを特徴とする。
【００１５】
９．本発明に係るインク組成物は、前記８に記載の浸透促進剤が、グリコールエーテルであることを特徴とする。
【００１６】
１０．本発明に係るインク組成物は、上記１〜９のいずれかに記載のインク組成物において、２０℃におけるインク組成物のｐＨが、８．０〜１０．５であることを特徴とする。
【００１７】
１１．本発明に係るインク組成物は、インクジェット記録方法において用いられる１〜１０のいずれか一項に記載のインク組成物であることを特徴とする。
【００１８】
１２．本発明に係るインク組成物は、前記１２に記載のインクジェット記録方法が、電歪素子の機械的変形によりインク滴を形成するインクジェットヘッドを用いた記録方法であることを特徴とする。
【００１９】
１３．本発明に係るインクジェット記録方法は、インク組成物の液滴を吐出し、該液滴を記録媒体に付着させて記録を行うインクジェット記録方法であって、インク組成物として前記１〜１２のいずれか一項に記載のインク組成物を使用することを特徴とする。
【００２０】
１４．本発明に係る記録物は、前記１〜１３のいずれか一項に記載のインク組成物を用いて記録されたことを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明のインク組成物は、水、又は水と水溶性有機溶剤とからなる水性媒体中に、少なくともＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー９８とイミダゾール系化合物とを含有し、必要に応じ、保湿剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤やその他の添加剤を含んでなることができる。
【００２２】
本発明におけるインク組成物に含まれる染料種としては少なくともＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー９８が含まれていれば、必要に応じこれに加え、イエロー色を示すことが出来る着色剤であれば特に限定なく、単独あるいは２種以上包含せしめることが可能である。
【００２３】
一般に、含金染料を含有したインク組成物を用いてインクジェット専用記録媒体（特に光沢系記録媒体）等にベタ印刷した場合に、ブロンズ現象が見られることがある。含金染料は一般に紙上での凝集力が強く、結果高い印刷物堅牢性（特に耐光性）を示すと同時に、同様の理由で、紙上でのブロンズ現象が強くなる傾向がある。本発明において用いたＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー９８も上記のような傾向を示し、専用光沢紙上においてブロンズ現象を示す。
このような色材に対して、ブロンズ現象がなく、高画質なインクジェット記録物を得るためには、更には、高い印刷物堅牢性を示すインクジェット記録物を得るためには、下記のイミダゾール系化合物を含有せしめることにより達成することができる。
【００２４】
インク組成物中における染料の含有量は、溶媒成分の種類等により決められるが、インク組成物全重量に対し、０．１〜１０重量％、好ましくは、０．５〜５重量％の範囲である。０．１重量％より少ない場合には、記録媒体上での発色性又は画像濃度が確保できないという問題があり、１０重量％より多い場合には、インク組成物の粘度調整が困難となったり吐出信頼性や目詰まり性等の特性が確保できないという問題がある。
【００２５】
本発明のインク組成物は、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー９８を含有したインク組成物を用いてベタ印刷した場合に見られるブロンズ現象を弱める、もしくは無くするために、イミダゾール系化合物を少なくとも１種含有する。
【００２６】
本発明で使用されるイミダゾール系化合物としては、分子骨格がイミダゾール系骨格を有する化合物であればいかなるものでも良い。
具体的には、イミダゾール、１−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール等が挙げられる。
【００２７】
これらのイミダゾール系化合物の含有量は、イミダゾール系化合物の種類、溶媒成分の種類等により決められるが、インク組成物全重量に対し、０．１〜１０重量％、好ましくは、０．５〜５重量％の範囲である。
【００２８】
本発明のインク組成物においては、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー９８とイミダゾール系化合物の含有比率は、１：０．５〜１：１０、より好ましくは１：１〜１：６の範囲であることが好ましい。１：０．５よりもＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー９８の比率が高い場合には、イミダゾール系化合物によるブロンズ現象の改善効果が十分に得られず、また、１：１０よりもイミダゾール系化合物の比率が高くなると、目詰まり信頼性及びインク組成物が接する各種部材との耐材料性を悪化させるという問題がある。
【００２９】
水性媒体が酸性であると、染料の溶解性が低下するため、所定の染料量を安定して溶解させるためには、インク組成物のｐＨ（２０℃）を８．０以上とすることが好ましい。また、インク組成物が接する各種部材との耐材料性を考慮すると、インク組成物のｐＨを１０．５以下とすることが好ましい。これらの事項をよりよく両立させるためには、インク組成物のｐＨを８．５〜１０．０に調整することがより好ましい。
【００３０】
本発明のインク組成物は、さらに蒸気圧が純水よりも小さい水溶性有機溶剤及び／又は糖類から選ばれる保湿剤を含むことができる。
保湿剤を含むことにより、インクジェット記録方式において、水分の蒸発を抑制してインクを保湿することができる。また、水溶性有機溶剤であれば、吐出安定性を向上させたり、インク特性を変化させることなく粘度を容易に変更することができる。
水溶性有機溶剤は、溶質を溶解する能力を持つ媒体を指しており、有機性で蒸気圧が水より小さい水溶性の溶媒から選ばれる。具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、２−ブテン−１，４−ジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール等の多価アルコール類、アセトニルアセトン等のケトン類、γ−ブチロラクトン、リン酸トリエチル等のエステル類、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、チオジグリコール等が望ましい。また、糖類は、マルチトール、ソルビトール、グルコノラクトン、マルトース等が好ましい。
保湿剤は、インク組成物全量に対して５〜５０重量％、より好ましくは、５〜３０重量％、さらに好ましくは、５〜２０重量％の範囲で添加されることが好ましい。５重量％以上であれば、保湿性が得られ、また、５０重量％以下であれば、インクジェット記録に用いられる粘度に調整しやすい。
【００３１】
また、本発明のインク組成物には、インクの速やかな定着（浸透性）を得ると同時に、１ドットの真円度を保つのに効果的な添加剤として、ノニオン系界面活性剤を含むことが好ましい。
【００３２】
本発明に用いられるノニオン系界面活性剤としては、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤が挙げられる。アセチレングリコール系界面活性剤として、具体的には、サーフィノール４６５、サーフィノール１０４、オルフィンＳＴＧ（以上、日信化学工業（株）製、商品名）等が挙げられる。その添加量は０．１〜５重量％、好ましくは０．５〜２重量％である。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、５重量％を越えると画像ににじみが発生し、画像品質の低下を招くため好ましくない。
【００３３】
さらに、ノニオン系界面活性剤に加えて、浸透促進剤として、グリコールエーテル類を添加することにより、より浸透性が増すとともに、カラー印刷を行った場合の隣合うカラーインクとの境界のブリードが減少し、非常に鮮明な画像を得ることができる。
【００３４】
本発明のグリコールエーテル類としては、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、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、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、トリエチレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。その添加量は３〜３０重量％、好ましくは５〜１５重量％である。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ない。また、３０重量％を越えると画像ににじみが発生するばかりか、油状分離が起きるためにこれらのグリコールエーテル類の溶解助剤が必要となり、それに伴ってインクの粘度が上昇し、インクジェットヘッドでは吐出が難しくなる。
【００３５】
さらに、本発明のインク組成物には、必要に応じて、トリエタノールアミンやアルカリ金属の水酸化物等のｐＨ調整剤、アルギン酸ナトリウム等の水溶性ポリマー、水溶性樹脂、フッ素系界面活性剤、防カビ剤、防錆剤等が添加されてもよい。
【００３６】
本発明のインク組成物の調製方法としては、たとえば、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のち、真空ポンプを用いて脱気処理して調製する方法などがある。
【００３７】
次に、上述のインク組成物を用いた本発明の記録方法について説明する。本発明の記録方法はインク組成物を微細孔から液滴として吐出させ、該液滴を記録媒体に付着させて記録を行うインクジェット記録方式がとりわけ好適に使用できるが、一般の筆記具用、記録計、ペンプロッター等の用途にも使用できることは言うまでまない。
【００３８】
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（電歪素子の機械的変形によりインク滴を形成するインクジェットヘッドを用いた記録方法）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。
【００３９】
【実施例】
次に、本発明の実施例と比較例を挙げ、本発明を具体的に説明する。
なお、本発明は、以下の実施例によって限定されるものではない。
【００４０】
［実施例１〜３及び比較例１〜２］
実施例１〜３及び比較例１〜２のインク組成物を表１に示す配合割合で各成分を混合して溶解させ、孔径１μｍのメンブランフィルターにて加圧濾過を行なって、各イエローインク組成物を調製した。
【００４１】
【表１】

なお、表中に示すインク組成物の各成分はインク組成物全量に対する各成分の重量％を示し、残量は水である。
【００４２】
上記の実施例１〜３及び比較例１〜２に記載のインク組成物を、インクジェットプリンタＰＭ８００Ｃ（セイコーエプソン株式会社製）を用いて、これの専用カートリッジ（イエロー室）に充填して、インクジェット専用記録媒体（フォトプリント紙２：セイコーエプソン株式会社製）に印字し、各評価を行なった。得られた結果を表２に示す。
【００４３】
《ブロンズ評価》
上記のカートリッジを用い、１インチ平米当たり１．５〜２．２ｍｇの打ち込み量になるようにベタ印字し得られた印刷物を、以下の判定基準に基づき目視により判定した。
【００４４】
Ａ：ブロンズ現象が全く見られない。
Ｂ：ややブロンズ現象が見られる。
Ｃ：ブロンズ現象が目立つ。
【００４５】
《耐光性評価》
上記のカートリッジを用い、ＯＤ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｄｅｎｓｉｔｙ）が、０．９〜１．１の範囲に入るように印加　Ｄｕｔｙを調整して印刷を行って得られた印刷物を、Ｃｉ−５０００（アトラスエレクトリックデバイス社製）を用いて、６日間暴露した。
暴露後、それぞれの印刷物のＯＤを、濃度計（Ｓｐｅｃｔｒｏｌｉｎｏ：Ｇｒｅｔａｇ社製）を用いて測定し、次式により光学濃度残存率（ＲＯＤ）を求め、下記判定基準により、評価した。
【００４６】
ＲＯＤ（％）＝（Ｄ／Ｄ_０）×１００
Ｄ：暴露試験後のＯＤ
Ｄ_０：暴露試験前のＯＤ）
（但し、測定条件は、Ｆｉｌｔｅｒ：ｂｌｕｅ光源：Ｄ５０，視野角：２度）
［判定基準］
評価Ａ：ＲＯＤが８０％以上
評価Ｂ：ＲＯＤが７０％以上８０％未満
評価Ｃ：ＲＯＤが７０％未満
【００４７】
【表２】

【００４８】
【発明の効果】
本発明は、以上詳記したとおり、インク組成物の着色剤としてＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー９８を使用し、イミダゾール系化合物を含有させることにより、該インク組成物を用いて記録したものは、印刷物堅牢性（耐光性）に優れ、ブロンズ現象の生じない画像が得られるという優れた効果を奏する。

Claims

少なくとも水と、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー９８と、イミダゾール系化合物とを含んでなることを特徴とするイエローインク組成物。
前記イミダゾール系化合物がイミダゾール、１−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾールの少なくとも一種である、請求項１に記載のイエローインク組成物。
前記イミダゾール系化合物をインク組成物全量に対して０．１〜１０重量％含んでなる、請求項１または２に記載のイエローインク組成物。
前記Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー９８と、前記イミダゾール系化合物の含有比率が、１：０．５〜１：１０の範囲である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のイエローインク組成物。
更に、ノニオン系界面活性剤を含んでなる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のイエローインク組成物。
前記ノニオン系界面活性剤が、アセチレングリコール系界面活性剤である、請求項５に記載のイエローインク組成物。
前記ノニオン系界面活性剤をインク組成物全量に対して０．１〜５重量％含んでなる、請求項５または６に記載のイエローインク組成物。
更に、浸透促進剤を含んでなる、請求項１〜７のいずれか一項に記載のイエローインク組成物。
前記浸透促進剤が、グリコールエーテルである、請求項８に記載のイエローインク組成物。
２０℃におけるインク組成物のｐＨが、８．０〜１０．５である、請求項１〜９のいずれか一項に記載のイエローインク組成物。
インクジェット記録方法において用いられる、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のイエローインク組成物。
前記インクジェット記録方法が、電歪素子の機械的変形によりインク滴を形成するインクジェットヘッドを用いた記録方法である、請求項１１に記載のイエローインク組成物。
インク組成物の液滴を吐出し、該液滴を記録媒体に付着させて記録を行うインクジェット記録方法であって、インク組成物として請求項１〜１２のいずれか一項に記載のイエローインク組成物を使用することを特徴とするインクジェット記録方法。
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のイエローインク組成物を用いて記録されたことを特徴とする記録物。