JP2004175935A - Ink composition, recording method and recorded image using the same, and ink head using the same - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an ink composition for inkjet excellent in ejection stability, penetrativity into a recording medium, and driability, high in image density and image sharpness, free from beard-like color blur, and capable of forming a high-image-quality recorded image, and to provide a recording method and an ink head using the same. <P>SOLUTION: The ink composition essentially consists of (a) an aqueous medium having an electric conductivity of 250 μS/cm or lower, (b) a dye, and (c) an alkylene glycol compound represented by the formula (wherein (m) and (n) are each an integer of 0 to 30, provided 1≤m+n≤30; and (x) and (y) are each an integer of 0 to 10, provided 1≤x+y≤10). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【００１４】
〔式中、ｍおよびｎはそれぞれ１≦ｍ＋ｎ≦３０の関係を満たす０〜３０の整数を示す。ｘおよびｙはそれぞれ１≦ｘ＋ｙ≦１０の関係を満たす０〜１０の整数を示す。〕
で表されるアルキレングリコール化合物（以後「アルキレングリコール化合物（１）」と呼ぶ）を含むことを特徴とするインク組成物である。
【００１５】
本発明に従えば、特定の電気伝導率を有する水媒体および染料を含むインクに、アルキレングリコール化合物（１）を配合することによって、インクの泡立ちなどを防止するとともに、吐出ノズル内でのインクの乾燥を防止し、吐出安定性に優れたインク組成物を得ることができる。また、アルキレングリコール化合物（１）の配合によって、記録媒体に対して適度な浸透性を有し、かつ記録媒体上で速やかに乾燥する、定着性に優れたインク組成物を得ることができる。
【００１６】
したがって、本発明のインク組成物を用いると、画像濃度および鮮明度が高く、ひげ状の色滲みなどが発生しない、高画質品位の記録画像を、連続して安定的に記録することができる。さらに高速印刷を行っても、記録画像の画質品位が低下することがない。
【００１７】
また本発明のインク組成物は、電気伝導率が１５ｍＳ／ｃｍ（２５℃）以下であることを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、本発明インク組成物の電気伝導率を特定の範囲とすることによって、吐出安定性、記録媒体に対する浸透性および乾燥性、記録画像の画質品位などをさらに高めることができる。
【００１９】
また本発明のインク組成物は、さらに水溶性有機溶剤をインク組成物全量の１０〜７０重量％含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、特定の電気伝導率を有する水、顔料およびアルキレングリコール化合物（１）を含むインク組成物に、さらに特定量の水溶性有機溶剤を配合することによって、本発明のインク組成物の吐出ノズル内での泡立ちおよび乾燥をさらに防止でき、さらに安定した印刷を実施することができる。また、水溶性有機溶剤の配合によって、記録媒体に対する浸透性を容易に調整することができる。
【００２１】
また本発明のインク組成物は、水溶性有機溶剤が、グリコールエーテル類および／または多価アルコール類であることを特徴とする。
【００２２】
また本発明のインク組成物は、水溶性有機溶剤が、蒸気圧６．６６６５Ｐａ（０．０５ｍｍＨｇ）（２０℃）以下の水溶性有機溶剤から選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、水溶性有機溶剤として、グリコールエーテル類および／または多価アルコール類である水溶性有機溶剤、好ましくは２０℃における蒸気圧６．６６６５Ｐａ以下の水溶性有機溶剤を用いることによって、インク組成物の吐出安定性を一層向上させることができる。
【００２４】
また本発明のインク組成物は、水溶性有機溶剤が、ジエチレングリコール、２−ピロリドン、グリセリン、１，２−ヘキサンジオール、トリエチレングリコールモノブチルエーテルおよび１，５−ペンタンジオールよりなる群から選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする。
【００２５】
本発明に従えば、水溶性有機溶剤として特定のものを用いることによって、本発明インク組成物の吐出安定性をさらに向上させることができる。
【００２６】
また本発明のインク組成物は、水溶性有機溶剤が、水より大きい蒸気圧を有する水溶性有機溶剤から選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする。
【００２７】
本発明に従えば、水溶性有機溶剤として、水よりも大きい蒸気圧を有する水溶性有機溶剤を用いることによって、本発明インク組成物の吐出ノズル内での乾燥固化が一層防止され、吐出ノズルの目詰まりがさらに起こり難くなる。
【００２８】
また本発明のインク組成物は、アセチレングリコール化合物（１）を臨界ミセル濃度以上含むことを特徴とする。
【００２９】
本発明に従えば、アセチレングリコール化合物（１）を特定濃度以上含有することによって、インク組成物の、疎水性面に対する濡れ性を向上させることができる。すなわち、プリンタ部材、特にインクタンク、インクヘッド、吐出ノズルなどに対する濡れ性が良好になり、インク組成物の供給が円滑に行われる。
【００３０】
また本発明のインク組成物は、染料が少なくともアシッドブルー７、アシッドブルー９およびダイレクトブルー１９９から選ばれる１種または２種以上の青系染料を含む青系インク組成物であることを特徴とする。
【００３１】
また本発明のインク組成物は、染料が少なくともアシッドレッド５２、アシッドレッド２８９、リアクティブレッド５８、リアクティブレッド１４１およびリアクティブレッド１８０から選ばれる１種または２種以上の赤系染料を含む赤系インク組成物であることを特徴とする。
【００３２】
また本発明のインク組成物は、染料が少なくともアシッドイエロー１７、アシッドイエロー２３およびダイレクトイエロー８６から選ばれる１種または２種以上の黄色系染料を含む黄色系インク組成物であることを特徴とする。
【００３３】
また本発明のインク組成物は、染料が少なくともフードブラック２およびダイレクトブラック１５４から選ばれる１種または２種以上の黒系染料を含む黒系インク組成物であることを特徴とする。
【００３４】
また本発明のインク組成物は、前述の青系インク組成物、前述の赤系インク組成物および前述の黄色系インク組成物からなるインクセットであることを特徴とする。
【００３５】
本発明に従えば、特定の青系染料を含む青系インク組成物、特定の赤系染料を含む赤系インク組成物、特定の黄色系染料を含む黄色系インク組成物、特定の黒系染料を含む黒系インク組成物、および前記青系インク組成物と赤系インク組成物と黄色系インク組成物とからなるインクセットが得られる。特に前記インクセットを用いれば、発色性に優れ、カラーバランスが極めて良好な記録画像を記録することができる。
【００３６】
また本発明は、インク組成物を記録媒体上に付着させることによって画像を記録する記録方法であって、
前記インク組成物には、前述のインク組成物を用いることを特徴とするインクジェット記録方法である。
【００３７】
本発明に従えば、本発明インク組成物およびインクセットから選ばれるインク組成物を記録媒体上に付着させて、記録媒体に画像を記録する方法が提供される。
【００３８】
また本発明は、インク組成物に圧力をかけることによって前記インク組成物の液滴を吐出させ、前記液滴を記録媒体上に付着させることによって画像を記録する記録方法であって、
前記インク組成物には、前述のインク組成物を用いることを特徴とする記録方法である。
【００３９】
本発明に従えば、本発明のインク組成物に加圧して液滴とし、この液滴を記録媒体上に付着させて、記録媒体に画像を記録する方法が提供される。
【００４０】
また本発明の記録方法は、前記インク組成物に、少なくとも、前述のインクセットであるインク組成物を用いることを特徴とする。
【００４１】
本発明に従えば、本発明の記録方法において、インク組成物として、前述のインクセットである本発明のインク組成物を用いることによって、さらに高い画質品位を有する記録画像を記録することができる。
【００４２】
また本発明は、本発明の記録方法によって記録されることを特徴とする記録画像である。
【００４３】
本発明に従えば、本発明の記録方法によって、画像濃度および鮮明度が高く、ひげ状の色滲みなどがない、高画質品位の記録画像を形成することができる。
【００４４】
本発明は、前述のインク組成物を貯留するインクタンクと、
前記インク組成物の液滴を吐出する吐出口を有し、前記インクタンクから前記インク組成物が供給されるインク室と、
印加される電圧に応答してひずみを生じる圧電素子であって、
前記インク室の少なくとも一部に設けられ、前記インク室に収容される前記インク組成物に対して圧力をかける圧電素子と、
前記圧電素子に電圧を印加するために設けられる電極とを含むことを特徴とするインクヘッドである。
【００４５】
また本発明は、前述のインク組成物を貯留するインクタンクと、
前記インク組成物の液滴を吐出する吐出口を有し、前記インクタンクから前記インク組成物が供給されるインク室と、
前記インク室の少なくとも一部に設けられ、前記インク室に収容される前記インク組成物を加熱して気泡を発生させることによって前記インク組成物に対して圧力をかける発熱体と、
前記発熱体に電圧を印加するために設けられる電極とを有することを特徴とするインクヘッドである。
【００４６】
本発明に従えば、ピエゾ式またはバブル式のインクジェット記録用インクヘッドに、本発明のインク組成物を組合わせて用いることによって、連続してかつ安定的な吐出を行うことができ、この吐出性能は高速印刷を行っても、劣化することがない。
【００４７】
また本発明は、本発明のインクヘッドによって吐出されるインク組成物の液滴が、記録媒体上に付着されることによって記録されることを特徴とする記録画像である。
【００４８】
本発明に従えば、本発明のインクヘッドから本発明のインク組成物の液滴を吐出し、この液滴を記録媒体上に付着させることによって得られる記録画像は、画像濃度および鮮明度が高く、ひげ状の色滲みなどがなく、極めて良好な画質品位を有している。
【００４９】
【発明の実施の形態】
本発明のインク組成物は、（ａ）電気伝導率が２５０μＳ／ｃｍ（２５℃）以下の水媒体、（ｂ）染料および（ｃ）アセチレングリコール化合物（１）を必須成分として含んでいる。
【００５０】
すなわち、本発明のインク組成物は、顔料およびアセチレングリコール化合物（１）を必須成分とし、残部が電気伝導率２５０μＳ／ｃｍ（２５℃）以下の水媒体である水性組成物である。
【００５１】
本発明のインク組成物は、好ましくは、電気伝導率が１５ｍＳ／ｃｍ（２５℃）以下である。電気伝導率を１５ｍＳ／ｃｍ以下にすると、インク組成物の吐出安定性、記録媒体に対する浸透性および乾燥性、記録画像の画質品位などをさらに高めることができる。電気伝導率を１５ｍＳ／ｃｍ以下にするには、電気伝導率を１５ｍＳ／ｃｍ以下にするには、本発明のインク組成物の必須成分および添加可能成分以外のイオン性物質をできるだけ排除すればよい。たとえば、電気伝導率２５０μＳ／ｃｍ以下の水媒体を使用することによって、インク組成物の電気伝導率を１５ｍＳ／ｃｍ以下にすることができる。
【００５２】
なお、本明細書において、電気伝導率は、東亜電波工業（株）製の装置（商品名：ＣＭ−４０Ｇ）を用い、上記所定の温度で測定した。
【００５３】
本発明のインク組成物は、２５℃における粘度が好ましくは２０ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは１５ｍＰａ・ｓ以下である。粘度を２０ｍＰａ・ｓ以下にすることによって、インク組成物を一層適正に吐出することが可能となる。また、表面張力が好ましくは２０〜６０ｍＮ／ｍ、より好ましくは２０〜５０ｍＮ／ｍである。表面張力を２０〜６０ｍＮ／ｍの範囲にすることによって、インク組成物が一層スムーズにインク供給系内に供給される。
【００５４】
粘度または表面張力を前述の範囲に調整するには、たとえば、アルキレングリコール化合物（１）の含有量を調整したり、必要に応じて、アルキレングリコール化合物（１）ならびに後述するエチレンオキシド含有化合物および水溶性有機溶剤のそれぞれの含有量を所定の範囲内で適宜選択すればよい。
【００５５】
本発明のインク組成物において、（ａ）成分である水媒体は、純水（不純物を含まない水）または不純物を含む水である。不純物とは、通常水に含まれる微量成分であり、たとえば、無機塩その他のミネラル分などを挙げることができる。
【００５６】
本発明においては、電気伝導率は、水の純度を示す指標、換言すれば、水に含まれる不純物の量を示す指標として用いられる。
【００５７】
本発明において使用される水媒体の電気伝導率（２５℃）は、好ましくは２５０μＳ／ｃｍ以下、より好ましくは１０μＳ／ｃｍ以下である。電気伝導率が２５０μＳ／ｃｍを超えると、水媒体中の不純物量が多くなりすぎ、吐出安定性ならびに記録媒体に対する浸透性および乾燥性に優れたインク組成物を得ることができない。これは、水媒体中に、電気伝導率が２５０μＳ／ｃｍを超えるような量の不純物が存在すると、不純物がアセチレングリコール化合物（１）の周囲を取り囲み、アセチレングリコール化合物（１）が所望の効果を充分に発揮できないことによるものと考えられる。
【００５８】
（ｂ）成分である染料としては、公知の水溶性染料を使用できる。具体的には、たとえば、酸性染料、直接染料、反応性染料などを挙げることができる。その中でも、耐水性および／または耐光性に優れるもの、人体に対する安全性に優れるものなどが好ましい。その具体例をカラーインデックスナンバー（ＣＩ）で示すと、青系染料としては、たとえば、アシッドブルー７、９、２９、４５、９２、２４９、ダイレクトブルー１、２、６、１５、２２、２５、７１、７６、７９、８６、９０、９８、１６３、１６５、１９９、２０２、リアクティブブルー１、２、７、１４、１５、２３、３２、３８、４１、６３、８０、９５などを挙げることができる。これらの中でも、アシッドブルー７、９およびダイレクトブルー１９９から選ばれる青系染料が好ましい。赤系染料としては、たとえば、アシッドレッド１、８、１３、１４、１８、２６、２７、３５、３７、４２、５２、８２、８７、８９、９２、９７、１０６、１１１、１１４、１１５、１３４、１８６、２４９、２５４、２８９、ダイレクトレッド１、４、９、１３、１７、２０、２８、３１、３９、８０、８１、８３、８９、２２５、２２７、ダイレクトオレンジ２６、２９、６２、１０２、リアクティブレッド１、１４、１７、２５、２６、３２、３７、４４、４６、５５、６０、６６、７４、７９、９６、９７、１４１、１４７、１８１などを挙げることができる。これらの中でも、アシッドレッド５２、２８９、リアクティブレッド５８、１４１および１８０から選ばれる赤系染料が好ましい。黄色系染料としては、たとえば、アシッドイエロー１、７、１７、２３、４２、４４、７９、１４２、ダイレクトイエロー１、１２、２４、２６、３３、４４、５０、８６、１２０、１３２、１４２、１４４、リアクティブイエロー１、５、１１、１３、１４、２０、２１、２２、２５、４０、４７、５１、５５、６５、６７などを挙げることができる。これらの中でも、アシッドイエロー１７、２３およびダイレクトイエロー８６から選ばれる黄色系染料が好ましい。黒系染料としては、たとえば、フードブラック２、ダイレクトブラック１９、２２、３２、３８、５１、５６、７１、７４、７５、７７、１５４、１６８、１７１、リアクティブブラック３、４、７、１１、１２、１７などを挙げることができる。これらの中でも、フードブラック２およびダイレクトブラック１５４から選ばれる黒系染料が好ましい。染料は１種を単独で使用できまたは同色系もしくは異色系のものを２種以上併用できる。
【００５９】
染料含有量は特に制限されるものではないけれども、本発明のインク組成物全量の０．０５〜２０重量％、好ましくは０．１〜１５重量％の範囲から選択される。０．０５重量％未満では、画像濃度が著しく低くなり、色を表現することが困難になる。一方２０重量％を超えると、粘度上昇が起こり、インクとしての適正粘度範囲を有するインク組成物を得ることができない。
【００６０】
（ｃ）成分であるアセチレングリコール化合物（１）は、アセチレングリコールにエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドが付加した公知の有機化合物である。アセチレングリコール化合物（１）を添加することによって、吐出ノズルなどのプリンタ部材に対する濡れ性が向上し、インクを安定的に供給することが可能となり、高速印刷の際にもインクの供給がスムーズに行われる。また、インク内に泡が発生しにくく、発生しても比較的泡が抜けやすい。さらに、インクの浸透性を向上させるので、記録媒体、特に普通紙に印刷すると、浸透速度が早められる。
【００６１】
アセチレングリコール化合物（１）におけるエチレンオキシドの付加割合は、アセチレングリコール１モルに対して１〜３０モルである。エチレンオキシド付加割合が１モル未満では、水溶性が低下する、一方３０モルを超えて付加してもその性質は変化しないので、付加する技術的な意義がない。プロピレンオキシドの付加割合は、アセチレングリコール１モルに対して１〜１０モル、好ましくは１〜５モルである。プロピレンオキシドの付加割合が１モル未満では、プロピレンオキシドを付加する効果（たとえば、泡立ちしにくいという効果）が発現しにくくなる。一方１０モルを超えると、親水性が低下し、水に溶解しにくくなる。
【００６２】
アセチレングリコール化合物（１）の含有量は特に制限されるわけではないけれども、アセチレングリコール化合物（１）の水に対する臨界ミセル濃度（０．０５重量％、２５℃）以上、好ましくは０．０５〜５重量％の範囲から選択される。アセチレングリコール化合物（１）の含有量が水に対する臨界ミセル濃度を下回ると、アセチレングリコール化合物（１）の効果が充分に発現しない。
【００６３】
したがって、水媒体の使用量に応じて、アセチレングリコール化合物（１）が臨界ミセル濃度以上に含有されるように、その使用量を決定すればよい。
【００６４】
本発明のインク組成物は、エチレンオキシドを含有する化合物を含んでいてもよい。エチレンオキシド含有化合物としては、たとえば、一般式
【００６５】
【化３】

【００６６】
〔式中、ｅおよびｆはそれぞれ、０≦ｅ＋ｆ≦３０の関係を満たす０〜３０の整数を示す。〕
で表されるアセチレングリコール・エチレンオキシド付加物、一般式
【００６７】
【化４】

【００６８】
〔式中、ｋは１１〜１３の整数を示す。ｌは３〜３０の整数を示す。〕
で表される化合物、一般式
【００６９】
【化５】

【００７０】
〔式中、ｈおよびｉはそれぞれ０〜１１の整数を示す。ｊは３〜５０の整数を示す。〕
で表される化合物、一般式
【００７１】
【化６】

【００７２】
〔式中、ａは５〜９の整数を示す。ｂは２．５〜５の正数を示す。ｗおよびｚはそれぞれ、９≦ｗ＋ｚ≦１１の関係を満たす０〜１１の整数を示す。〕
で表される化合物、一般式
ＨＯ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｐ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｑ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｒＨ （６）
〔式中、ｐは０〜７８の整数を示す。ｑは２〜１５の整数を示す。ｒは０〜１８の整数を示す。〕
で表される化合物などを挙げることができる。エチレンオキシド含有化合物は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００７３】
エチレンオキシド含有化合物の含有量は特に制限されることはないけれども、通常本発明インク組成物全量の０．００１〜３重量％、好ましくは０．０１〜３重量％の範囲から選択される。
【００７４】
本発明のインク組成物は、その吐出安定性、記録媒体への浸透性などを向上させるために、水溶性有機溶剤を含んでいてもよい。水溶性有機溶剤としては特に制限されないけれども、たとえば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、チオジグリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，３−プロパンジオールなどのグリコール類、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオールなどの３価以上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、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エチルエーテル、テトラ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フェニルエーテルなどの多価アルコールエーテル類、スルホラン、ジメチルスルホキシドなどの硫黄含有化合物、２−ピロリドン、Ｎ−メチルピロリドン、ε−カプロラクタムなどの窒素含有ヘテロ環化合物、γ−ブチロラクトンなどの酸素含有ヘテロ環化合物、ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタノール、トリエタノールアミン、モルホリンなどの多官能化合物などを挙げることができる。
【００７５】
これらの水溶性有機溶剤の中でも、吐出安定性、記録媒体への浸透性などを向上させる度合いを考慮すると、グリコールエーテル類、多価アルコール類などが好ましく、さらにその中でも、２０℃における蒸気圧が６．６６６５Ｐａ（０．０５ｍｍＨｇ）以下であるもの、たとえば、グリセリン、１，２−ヘキサンジオールなどの多価アルコール類がより好ましい。
【００７６】
また、吐出安定性を向上させるという観点からは、ジエチレングリコール、２−ピロリドン、グリセリン、１，２−ヘキサンジオール、トリエチレングリコールモノブチルエーテルおよび１，５−ペンタンジオールよりなる群から選ばれる１種または２種以上の水溶性有機溶剤を含むことが好ましい。
【００７７】
また、前記に例示の水溶性有機溶剤のほかに、蒸気圧が水の蒸気圧より大きい水溶性有機溶剤を用いることもできる。このような水溶性有機溶剤の配合によって、吐出ノズル内での本発明インク組成物の乾燥が防止され、吐出ノズルの目詰まりがさらに起こり難くなる。蒸気圧が水よりも大きい水溶性有機溶剤としては、たとえば、イソプロパノール、エタノールなどを挙げることができる。
【００７８】
水溶性有機溶剤は、１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
水溶性有機溶剤の含有量は、特に制限されることはないけれども、色滲みの発生を一層防止したり、記録媒体に対する乾燥性をさらに向上させるということを考慮すると、通常本発明のインク組成物全量の１０〜７０重量％、好ましくは１０〜５０重量％の範囲から選択される。ただし、水溶性有機溶剤よりも水媒体を多く含む本発明のインク組成物を得ようとする場合は、水溶性有機溶剤の含有量は、色滲みの発生防止、記録媒体に対する乾燥性などを考慮すると、本発明のインク組成物全量の１０〜４０重量％、好ましくは１０〜３０重量％の範囲から選択される。
【００７９】
本発明のインク組成物は、その好ましい特性を損なわない範囲で、防カビ剤、ｐＨ調整剤、キレート化剤、防錆剤、紫外線吸収剤などの、インクジェット用インク組成物の一般的な添加剤を含んでいてもよい。防カビ剤としては、たとえば、デヒドロ酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ソルビタン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキシドナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウムなどが挙げられる。ｐＨ調整剤としては、たとえば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアミン、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩、硝酸ナトリウム、硝酸カリウムなどのアルカリ金属硝酸塩などが挙げられる。キレート試薬としては、たとえば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウムなどが挙げられる。防錆剤としては、たとえば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライトなどが挙げられる。紫外線吸収剤としては、たとえば、ベンゾトリアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、シアノアクリレート化合物などが挙げられる。添加剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００８０】
さらに本発明のインク組成物は、必要に応じて、溶解助剤、酸化防止剤、消泡剤、粘度調整剤、目詰まり防止剤などを含んでいてもよい。
【００８１】
本発明のインク組成物は、たとえば、染料およびアルキレングリコール化合物（１）の適量、ならびに必要に応じてエチレンオキシド含有化合物、水溶性有機溶剤、その他の添加剤などの適量を用い、これに特定の電気伝導率を有する水媒体を加えて全量を１００重量％に調整し、各成分を水媒体に分散または溶解させることによって製造できる。
【００８２】
分散は、通常の分散機を用いて行われる。該分散機には、たとえば、ディスパ、サンドミル、ホモジナイザ、ボールミル、ビーズミル、ペイントシェーカ、超音波分散機などを挙げることができる。混合は、攪拌用の羽根を備えている攪拌機、高速の分散機、乳化機などによって行われる。
【００８３】
本発明においては、各成分を水媒体に混合または分散させた後に、濾過を行ってもよい。濾過は、たとえば、孔径０．８μｍ以下のフィルター、孔径０．４５μｍ以下のフィルターなどを用い、常圧下または減圧下に行われる。
【００８４】
このようにして得られる本発明インク組成物の好ましい形態としては、
（ａ）染料が、アシッドブルー７、アシッドブルー９およびダイレクトブルー１９９から選ばれる１種または２種以上の青系染料を含むインク組成物、
（ｂ）染料が、アシッドレッド５２、アシッドレッド２８９、リアクティブレッド５８、リアクティブレッド１４１およびリアクティブレッド１８０から選ばれる１種または２種以上の赤系染料を含むインク組成物、
（ｃ）染料が、アシッドイエロー１７、アシッドイエロー２３およびダイレクトイエロー８６から選ばれる１種または２種以上の黄色系染料を含むインク組成物、
（ｄ）染料が、フードブラック２およびダイレクトブラック１５４から選ばれる１種または２種以上の黒系染料を含むインク組成物、
（ｅ）前記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）のインク組成物からなるインクセット、
などを挙げることができる。これらの中でも、色のバランスなどから、（ｅ）のインクセットが特に好ましい。
【００８５】
本発明のインク組成物は、インクジェット記録方式用の水性インクとして好適に用いられる。また本発明のインク組成物は、インクジェット記録方式用の水性インクとして用いられるだけでなく、水性インクが用いられる実質的に全ての用途に用いることができる。該用途の具体例としては、たとえば、グラビアインクなどの印刷インク、水性塗料、化粧品、筆記具用インク、トナー、液体現像剤、電子写真用材料などを挙げることができる。
【００８６】
本発明のインクジェット記録方法は、本発明のインク組成物を、インクジェット記録装置によって、記録媒体上に吐出することによって、行われる。
【００８７】
本発明のインクジェット記録方法は、本発明のインク組成物を使用する以外は、従来のインクジェット記録方法と同様に実施できる。
【００８８】
インクジェット記録装置としては、従来から知られているものを用いることができ、たとえば、圧電素子を用いるインクジェット記録装置、インクに圧力をかけてインクの液滴を吐出するインクジェット記録装置、膜沸騰現象を利用して気泡を発生させ、インクを吐出するインクジェット記録装置などを挙げることができる。
【００８９】
記録媒体としては、従来から使用されているものを用いることができ、たとえば、普通紙、葉書、カラーコピー用紙、インクジェット用紙、プラスチックシート、プラスチックフィルムなどを挙げることができる。
【００９０】
本発明のインクジェット記録方法によって、記録媒体上に形成される画像は、ひげ状の色滲みなどがなく、画像濃度および鮮明度が高く、極めて良好な画質品位を有している。
【００９１】
次に、本発明のインクヘッドについて説明する。図１は、本発明インクヘッド１の構成を簡略化して示す分解斜視図であり、図２は、図１に示すインクヘッド１を構成するヘッドプレート１０の構成の一部を拡大して示す図である。なお、図１では、図２に示す駆動電極１３は、図が錯綜して理解が困難になるので記載を省略する。
【００９２】
インクヘッド１は、圧電材料からなる平板状の底壁部１１および底壁部１１から予め定める間隔をあけて垂直に立ち上がるように形成される複数の隔壁部１２とを有するヘッドプレート１０と、隔壁部１２の上面に接して設けられる天板２０と、複数の吐出口３１を備え底壁部１１の一方の端部１１ａに設けられるノズルプレート３０と、底壁部１１の他方の端部１１ｂに設けられる図示しない背面板と、天板２０の上面に接して設けられる開口部５１を有するインクタンク５０とを含んで構成される。複数の隔壁部１２は、底壁部１１上で一端部から他端部に向かって垂直に延びて互いに平行に配置されており、複数の隔壁部１２と底壁部１１と天板２０とノズルプレート３０と図示しない背面板とによって複数のインク室４０が形成されている。天板２０には、各インク室４０に連通するインク供給路２１と、インク供給路２１とインクタンク５０の開口部５１とを連結するインク供給管２２とが形成される。インクタンク５０には実施の第１形態のインク組成物６０が貯留されており、このインク組成物６０はインク供給路２１内を流過して各インク室４０に供給される。
【００９３】
また図２に示すように、ヘッドプレート１０の底壁部１１および複数の隔壁部１２のインク室４０に臨む表面には、複数の隔壁部１２に電圧を印加する駆動電極１３が設けられる。また複数の隔壁部１２をなす圧電材料は、矢符７０の方向に分極しており、複数の隔壁部１２は圧電素子として機能する。
【００９４】
このように構成されるインクヘッド１は、圧電素子である複数の隔壁部１２に印加される電圧に応じて、吐出口３１からインク組成物６０の液滴を吐出させることのできるピエゾ方式のインクヘッドである。
【００９５】
インクヘッド１において、インク室４０からインク組成物６０を吐出させる際の動作について説明する。図３は、図１に示すインクヘッド１をインク室４０の延長方向から見た断面図である。ここでは、インク室４０ｂからインク組成物６０を吐出させる場合の動作について説明する。
【００９６】
インク室４０ｂを構成する隔壁部１２ａおよび１２ｂに電圧が印加されていないとき、すなわちインク室４０ｂの駆動電極１３ｂとインク室４０ｂに隣接するインク室４０ａの駆動電極１３ａとの間、およびインク室４０ｂの駆動電極１３ｂとインク室４０ｂに隣接するインク室４０ｃの駆動電極１３ｃとの間に電位差が生じていないとき、インク室４０ｂは、毛管作用によってインクタンク５０から供給されるインク組成物６０で充填された状態になっている。同様に、インク室４０ａおよび４０ｃもインク組成物６０で充填された状態になっている。
【００９７】
駆動電極１３ａおよび駆動電極１３ｃに電圧が印加されると、駆動電極１３ｂと駆動電極１３ａとの間、および駆動電極１３ｂと駆動電極１３ｃとの間に電位差が生じ、インク室４０ｂを構成する隔壁部１２ａおよび１２ｂに電圧が印加される。この電圧によって、隔壁部１２ａおよび１２ｂにそれぞれ矢符７１および７２の方向の電界が発生し、この電界の作用によって、インク室４０ｂを構成する隔壁部１２ａおよび１２ｂにひずみが生じ、インク室４０ｂ側に凸になるように変形する。これによって、圧力波が発生し、インク室４０ｂ内に充填されているインク組成物６０に大きな圧力がかかり、インク組成物６０の液滴が吐出口３１から吐出する。
【００９８】
駆動電極１３ａおよび駆動電極１３ｃへの電圧の印加を止めると、隔壁部１２ａおよび１２ｂの形状が元に戻ってインク室４０ｂの体積が元に戻り、復元された体積分のインク組成物６０がインク供給路２１を介してインクタンク５０から供給され、インク室４０ｂは、インク組成物６０が充填された初期の状態に戻る。
【００９９】
本実施の形態によるインクヘッド１では、前述のようにインクタンク５０は本発明のインク組成物６０を貯留し、このインク組成物６０がインク室４０に供給されて吐出口３１から液滴として吐出するので、安定して吐出口３１からインク組成物６０の液滴を吐出させることができる。このようなインクヘッドを用いれば、信頼性の高いピエゾ方式のインクジェット記録装置を実現することができる。
【０１００】
本実施の形態によるインクヘッド１を備えるピエゾ方式のインクジェット記録装置において、本発明のインク組成物を用いて記録を行うと、ヘッド内のインク供給系への濡れ性が向上し、インクの供給がスムーズに行われるため、信頼性の高いピエゾ方式のインクジェット記録装置が実現できる。
【０１０１】
本実施の形態では、インク室４０を構成する隔壁部１２を圧電材料で形成し、圧電素子として機能させるけれども、これに限定されることなく、インク室を構成する隔壁を圧電材料以外の材料で形成し、隔壁の内方または外方に圧電素子を設けてもよい。
【０１０２】
図４は、本発明の第３の実施形態であるインクヘッド２の構成を簡略化して示す分解斜視図であり、図５は、図４に示すインクヘッド２の構成の一部を示す平面図である。なお、図５では、図４に示す天板２０およびインクタンク５０は、図が錯綜して理解が困難になるので、記載を省略する。本実施の形態のインクヘッド２は、実施の第２形態のインクヘッド１と類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【０１０３】
注目すべきは、ヘッドプレート１００が、基板１０１と、基板１０１上で予め定める間隔をあけ、一端部から他端部へ向かって垂直に延びて互いに平行に配置される複数の隔壁１０２と、基板１０１のインク室４０に臨む表面上に設けられる発熱体であるヒータ１０３と、ヒータ１０３に電圧を印加する駆動電極１０４および１０５とを含んで構成されることである。
【０１０４】
このように構成されるインクヘッド２は、発熱体であるヒータ１０３に印加される電圧に応じて、吐出口３１からインク組成物６０の液滴を吐出させることのできるサーマルインクジェット方式のインクヘッドである。
【０１０５】
インクヘッド２において、インク室４０からインク組成物６０を吐出させる際の動作について説明する。図６は、インク室４０からインク組成物６０の液滴６１が吐出する状態を示す図である。図６では、図５に示すインクヘッド２の切断面線Ｉ−Ｉにおける断面構成を示す。
【０１０６】
ヒータ１０３に電圧が印加されていないとき、実施の第２形態のインクヘッド１において隔壁部１２に電圧が印加されていないときと同様に、インク室４０はインク組成物６０が充填された状態になっている。
【０１０７】
駆動電極１０４および１０５によってヒータ１０３に電圧が印加されると、ヒータ１０３が発熱し、インク室４０内に充填されているインク組成物６０が加熱されて、気泡６２が発生する。これによって、圧力波が発生し、インク室４０内に充填されているインク組成物６０に大きな圧力がかかり、インク組成物６０の液滴６１が吐出口３１から吐出する。
【０１０８】
ヒータ１０３への電圧の印加を止めると、インク室４０内のインク組成物６０が冷却されて気泡６２が消滅し、消滅した気泡の体積分のインク組成物６０がインク供給路２１を介してインクタンク５０から供給され、インク室４０は、インク組成物６０が充填された初期の状態に戻る。
【０１０９】
本実施の形態によるインクヘッド２では、前述の実施の第２形態のインクヘッド１と同様に、インクタンク５０は実施の第１形態のインク組成物６０を貯留し、このインク組成物６０がインク室４０に供給されて吐出口３１から液滴６１として吐出するので、安定して吐出口３１からインク組成物６０の液滴６１を吐出させることができる。このようなインクヘッドを用いれば、信頼性の高いサーマルインクジェット方式のインクジェット記録装置を実現することができる。
【０１１０】
本実施の形態によるインクヘッドを備えるサーマルインクジェット方式のインクジェット記録装置において、本発明のインク組成物を用いて記録を行うと、ヘッド内のインク供給系への濡れ性が向上し、インクの供給がスムーズに行われるため、信頼性の高いサーマル方式のインクジェット記録装置が実現できる。
【０１１１】
本発明のインクヘッドを備えるインクジェット記録装置および本発明のインク組成物を用いれば、ひげ状の色滲みがなく、画像濃度および鮮明度が高く、高い画質品位を有する記録画像を形成することができる。
【０１１２】
［実施例］
以下に実施例、比較例および試験例を挙げ、本発明を具体的に説明する。なお、以下において「％」とあるのは、特に断らないかぎり「重量％」を意味する。
【０１１３】
実施例１〜６および比較例１〜５
表１に示す割合（％）で各成分を混合し、これに水を加えて全量を１００％とした。この混合物を２５℃で１時間攪拌した後、１．２μｍのメンブランフィルタを用いて加圧濾過し、次いで脱気処理し、本発明のインク組成物および比較例のインク組成物を調製した。
【０１１４】
なお、表１において、商品名で記載されている界面活性剤およびアセチレングリコール化合物（１）は、具体的には次のとおりである。
【０１１５】
［界面活性剤］
ソフタノールＥＰ９０５０（商品名）：非イオン界面活性剤（第２級高級アルコールエトキシレート界面活性剤）、（株）日本触媒製
サーフィノール４６５（商品名）：非イオン界面活性剤、エアープロダクツ社製
【０１１６】
［アセチレングリコール化合物（１）］
商品名サーフィノール２５０５、ｍ＋ｎ＝５、ｘ＋ｙ＝２、エアープロダクツ社製
【０１１７】
また、実施例１〜６および比較例１〜５で使用される水溶性有機溶剤の蒸気圧（２０℃）は次のとおりである。ちなみに水は２．３ＫＰａ（２０℃）である。
ジエチレングリコール：７９Ｐａ
グリセリン：０．１Ｐａ
１，２−ヘキサンジオール：１．３３Ｐａ以下
【０１１８】
試験例１
実施例１〜６および比較例１〜５で得られたインク組成物について、次の評価試験を行った。結果を表１に示す。
【０１１９】
［高速印刷性］
インクジェットプリンタ（商品名：ＡＪ２０００、シャープ（株）製）のインクヘッドを本発明のインクヘッドに交換できるよう改造を行った。このプリンタを用い、印刷濃度５％とし、７ＰＰＭ（７枚／分）で連続的に印刷を行い、印字可能枚数を調べた。印刷枚数が２００枚を超えるものを「○」、１５０〜２００枚であるものを「△」、１５０枚未満のものを「×」と評価した。
【０１２０】
［乾燥性］
印刷終了直後、印刷面に印刷紙と同じ紙を１５秒間押し当て、印刷が転写しないものを「○」、転写するものを「×」と評価した。
【０１２１】
［色滲み性］
ＰＰＣ用紙（商品名：ＳＦ４ＡＭ３、シャープ（株）製）に特定のパターンを印刷して１日間放置後、該パターンのライン幅を測定し、滲みがないと仮定した場合のライン幅を１００とし、それに対する相対値として評価を行った。１５０未満のものを「○」、１５０〜２５０のものを「△」および２５０を超えるものを「×」と評価した。
【０１２２】
［泡立ち性］
インク組成物を２０秒間振とうして５分間静置した後、泡高さを測定し、１０ｍｍ以下のものを「○」および１０ｍｍを超えるものを「×」と評価した。
【０１２３】
【表１】

【０１２４】
表１から、アセチレングリコール化合物（１）を含み、かつ水の電気伝導率が２５０μＳ／ｃｍ以下である水を含む本発明品（実施例１〜６）は、高速印刷性、乾燥性、色滲み性および泡立ち性を高い水準で満たし、インクジェット用インク組成物として極めて好適であることが判る。
【０１２５】
試験例２
実施例１〜６のインク組成物および比較例１〜３のインク組成物について、表２に示す青系インク、赤系インクおよび黄色系インクの３種類を組合わせ、印字率１：１：１で印刷し、スリーカラーブラックを光沢紙上に印刷した。このスリーカラーブラックを測色計（商品名：Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８、マクベス社製）によって測定した。さらに、このスリーカラーブラックのサンプルを室内で２カ月放置した後、再度測色計（Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８）によって測定し、色差ΔＥを求めた。また、２カ月放置後のサンプルについて、目視で観察を行った。評価は、色差ΔＥと目視観察とを総合して行い、ΔＥが１５以上または目視観察にて青、赤および黄のいずれか単色が退色し、色が変化していることが判るものを「×」、それ以外のものを「○」とした。
【０１２６】
【表２】

【０１２７】
表２から、実施例１〜５から選ばれる３種のインク組成物を重ね合わせて得られるＮｏ．１〜４の黒色画像は、比較例１〜３の３種類のインク組成物を重ね合わせて得られる黒色画像に比べ、高い画像濃度を有する黒色画像であることが判る。すなわち、実施例のインクセットであるＮｏ．１〜４は、比較例のインクセットであるＮｏ．５に比べ、黒色再現性が良好であり、カラーバランスに優れることが判る。
【０１２８】
以上のように、アシッドブルー７、アシッドブルー９およびダイレクトブルー１９９の少なくとも１種の染料を含有する青系インク組成物と、アシッドレッド５２、アシッドレッド２８９、リアクティブレッド５８、リアクティブレッド１４１およびリアクティブレッド１８０の少なくとも１種の染料を含有する赤系インク組成物と、アシッドイエロー１７、アシッドイエロー２３およびダイレクトイエロー８６の少なくとも１種の染料を含有する黄色系インク組成物とを組合せることによって、カラーバランスに優れるインクセットを得られることが判る。
【０１２９】
また、表２の結果から、ヘッド内のインク供給系への濡れ性が高い本発明のインク組成物を用いることによって、インク組成物の供給がスムーズに行われるため、信頼性の高いサーマル方式のインクジェット記録装置が実現できることが判る。
【０１３０】
【発明の効果】
本発明によれば、特定の電気伝導率を有する水媒体および染料を含むインクに、アルキレングリコール化合物（１）を配合することによって、インクの泡立ちなどを防止するとともに、吐出ノズル内でのインクの乾燥を防止し、吐出安定性に優れたインク組成物を得ることができる。また、アルキレングリコール化合物（１）の配合によって、記録媒体に対して適度な浸透性を有し、かつ記録媒体上で速やかに乾燥する、定着性に優れたインク組成物を得ることができる。
【０１３１】
したがって、本発明のインク組成物を用いると、画像濃度および鮮明度が高く、ひげ状の色滲みなどが発生しない、高画質品位の記録画像を、連続して安定的に記録することができる。さらに高速印刷を行っても、記録画像の画質品位が低下することがない。
【０１３２】
本発明によれば、本発明インク組成物の電気伝導率を特定の範囲とすることによって、吐出安定性、記録媒体に対する浸透性および乾燥性、記録画像の画質品位などをさらに高めることができる。
【０１３３】
本発明によれば、特定の電気伝導率を有する水、染料およびアルキレングリコール化合物（１）を含むインク組成物に、さらに特定量の水溶性有機溶剤を配合することによって、本発明のインク組成物の吐出ノズル内での泡立ちおよび乾燥をさらに防止でき、さらに安定した印刷を実施することができる。また、水溶性有機溶剤の配合によって、記録媒体に対する浸透性を容易に調整することができる。
【０１３４】
本発明によれば、水溶性有機溶剤として、グリコールエーテル類および／または多価アルコール類である水溶性有機溶剤、好ましくは２０℃における蒸気圧６．６６６５Ｐａ以下の水溶性有機溶剤を用いることによって、インク組成物の吐出安定性を一層向上させることができる。
【０１３５】
本発明によれば、水溶性有機溶剤として、ジエチレングリコール、２−ピロリドン、グリセリン、１，２−ヘキサンジオール、トリエチレングリコールモノブチルエーテルおよび１，５−ペンタンジオールから選ばれる特定のものを用いることによって、本発明インク組成物の吐出安定性をさらに向上させることができる。
【０１３６】
本発明によれば、水溶性有機溶剤として、水よりも大きい蒸気圧を有する水溶性有機溶剤を用いることによって、本発明インク組成物の吐出ノズル内での乾燥固化が一層防止され、吐出ノズルの目詰まりがさらに起こり難くなる。
【０１３７】
本発明によれば、アセチレングリコール化合物（１）を特定濃度以上含有することによって、インク組成物の、疎水性面に対する濡れ性を向上させることができる。すなわち、プリンタ部材、特にインクタンク、インクヘッド、吐出ノズルなどに対する濡れ性が良好になり、インク組成物の供給が円滑に行われる。
【０１３８】
本発明によれば、特定の青系染料を含む青系インク組成物、特定の赤系染料を含む赤系インク組成物、特定の黄色系染料を含む黄色系インク組成物、特定の黒系染料を含む黒系インク組成物、および前記青系インク組成物と赤系インク組成物と黄色系インク組成物とからなるインクセットが得られる。特に前記インクセットを用いれば、発色性に優れ、カラーバランスが極めて良好な記録画像を記録することができる
本発明によれば、本発明インク組成物を記録媒体上に付着させて、記録媒体に画像を記録する方法が提供される。
【０１３９】
本発明によれば、本発明インク組成物を加圧して液滴とし、この液滴を記録媒体上に付着させて、記録媒体に画像を記録する方法が提供される。
【０１４０】
本発明によれば、本発明の記録方法において、インク組成物として、本発明のインクセットを用いることによって、さらに高い画質品位を有する記録画像を記録することができる。
【０１４１】
本発明によれば、本発明の記録方法によって、画像濃度および鮮明度が高く、ひげ状の色滲みなどがない、高画質品位の記録画像を形成することができる。
【０１４２】
本発明によれば、ピエゾ式またはバブル式のインクジェット記録用インクヘッドに、本発明インク組成物を組合わせて用いることによって、連続してかつ安定的な吐出をおこなうことができ、この吐出性能は高速印刷を行っても、劣化することがない。
【０１４３】
本発明によれば、本発明のインクヘッドから本発明インク組成物の液滴を吐出し、この液滴を記録媒体上に付着させることによって得られる記録画像は、画像濃度および鮮明度が高く、ひげ状の色滲みなどがなく、極めて良好な画質品位を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクヘッドの構成を簡略化して示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すインクヘッドを構成するヘッドプレートの構成の一部を拡大して示す図である。
【図３】図１に示すインクヘッドをインク室の延長方向から見た断面図である。
【図４】本発明のインクヘッドの構成を簡略化して示す分解斜視図である。
【図５】図４に示すインクヘッドの構成の一部を示す平面図である。
【図６】インク室からインク組成物の液滴が吐出する様子を示す図であり、図５に示すインクヘッドの切断面線Ｉ−Ｉにおける断面構成を示す。
【符号の説明】
１，２ インクヘッド
１０，１００ ヘッドプレート
１１ 底壁部
１１ａ 一方の端部
１１ｂ 他方の端部
１２，１２ａ，１２ｂ 隔壁部
１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１０４，１０５ 駆動電極
２０ 天板
２１ インク供給路
３０ ノズルプレート
３１ 吐出口
４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ インク室
５０ インクタンク
５１ 開口部
６０ インク組成物
６１ 液滴
６２ 気泡
７０，７１，７２ 矢符
１０１ 基板
１０２ 隔壁
１０３ ヒータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink composition, a recording method and a recorded image using the same, and an ink head using the same.
[0002]
[Prior art]
The ink jet system employed in output devices such as personal computers, copiers, and facsimile machines is a printing system in which minute droplets of ink are discharged from a discharge nozzle onto a recording medium, and an image is recorded on the recording medium. Very useful, with many desirable features such as excellent quietness, easy to increase density, easy to colorize, withstand high-speed printing, and inexpensive printing of high-quality recorded images Printing method.
[0003]
As the inkjet method, a recording method using a piezoelectric element, a recording method in which bubbles are generated by using a film boiling phenomenon, and ink is ejected, and the like are well known.
[0004]
The ink composition used in the ink jet system is required to have excellent ejection stability, and excellent permeability and drying property with respect to a recording medium. The ink composition having excellent ejection stability is continuously and stably ejected without drying and clogging in the ejection nozzle. Further, the ink composition having excellent permeability and drying property with respect to the recording medium does not penetrate into the inside or the back surface of the recording medium, but has an appropriate permeability of penetrating into a shallow portion from the surface, and moreover, quickly on the recording medium. Since the toner is dried and fixed, a high-quality recorded image having high image density and sharpness and having no whisker-like color bleeding (feathering) is formed.
[0005]
As the ink composition for inkjet, an ink composition obtained by dissolving or dispersing a dye or pigment as a coloring material, an organic solvent, a surfactant and the like in water is generally used. Among these components, it is a well-known fact that a surfactant is an important component that greatly affects the ejection stability of an ink composition, permeability to a recording medium, drying properties, and the like.
[0006]
Conventionally, various surfactants have been blended into the ink composition for inkjet. For example, it has been proposed to add, as a surfactant, 0.0001 to 10% by weight of an acetylene glycol / ethylene oxide adduct to the composition containing a water-soluble dye, an organic solvent such as diethylene glycol, and water as a surfactant. (For example, see Patent Document 1). However, this ink composition does not have sufficiently satisfactory performances, particularly in terms of ejection stability at the time of high-speed printing, drying property for a recording medium, presence or absence of feathering in a recorded image, and definition of a recorded image.
[0007]
In addition, an ink composition containing a dye or pigment, an organic solvent such as glycerin, thiodiglycol, and urea, an acetylene glycol / ethylene oxide adduct that is a nonionic surfactant, and water is discharged onto a heated recording medium. An ink jet recording method has been proposed (for example, see Patent Document 2). However, in the ink jet system, printing is sometimes performed on hundreds of sheets, and sometimes on thousands of sheets per day. In such a case, the power consumption for heating the recording medium becomes too large. Not a target. Further, when high-speed printing is performed, unevenness in heat transmission occurs, and the quality of a recorded image cannot be kept high.
[0008]
On the other hand, there has been proposed an ink composition containing a water-soluble dye, a polyhydric alcohol such as ethylene glycol, and a surfactant having a surface tension at a micelle concentration of 20 to 50 dyne / cm in water, with the balance being water. (For example, see Patent Document 3). According to this conventional technique, by adding a surfactant having specific properties, the surface tension of the ink composition is reduced, and the permeability of the ink to a recording medium is increased. However, since this ink composition permeates too much into the recording medium, it is unavoidable that feathering occurs, the image density and the sharpness decrease, and the image quality of the recorded image becomes insufficient.
[0009]
As described above, in the ink jet method, it is a major problem how to balance the permeability and the drying property of the ink composition on the recording medium and the quality of the recorded image.
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-56-5871
[Patent Document 2]
JP-A-11-129460
[Patent Document 3]
JP-A-55-29546
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to prevent foaming, easily remove bubbles even when bubbles are generated, have excellent ejection stability, can perform high-speed printing continuously and stably, and improve permeability and drying property to a recording medium. Inkjet ink that is excellent, has high image density and sharpness, has no whisker-like color bleeding, can form high-quality recorded images, and maintains high-quality recorded images even at high speed printing An object of the present invention is to provide a composition, a recording method and a recorded image using the composition, and an ink head using the composition.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides at least (a) an aqueous medium having an electric conductivity of 250 μS / cm (25 ° C.) or less, (b) a dye, and (c) a general formula
[0013]
Embedded image

[0014]
[Wherein, m and n each represent an integer of 0 to 30 that satisfies the relationship of 1 ≦ m + n ≦ 30. x and y each represent an integer of 0 to 10 that satisfies the relationship of 1 ≦ x + y ≦ 10. ]
(Hereinafter referred to as “alkylene glycol compound (1)”).
[0015]
According to the present invention, foaming of the ink and the like can be prevented by blending the alkylene glycol compound (1) with the ink containing the aqueous medium and the dye having the specific electric conductivity, and the ink in the discharge nozzle can be prevented. Drying can be prevented, and an ink composition having excellent ejection stability can be obtained. Further, by blending the alkylene glycol compound (1), it is possible to obtain an ink composition having an appropriate permeability to a recording medium and drying quickly on the recording medium and having excellent fixability.
[0016]
Therefore, by using the ink composition of the present invention, it is possible to continuously and stably record a high-quality image with high image density and sharpness and without occurrence of whisker-like color blur. Further, even when high-speed printing is performed, the image quality of the recorded image does not deteriorate.
[0017]
Further, the ink composition of the present invention is characterized in that the electric conductivity is 15 mS / cm (25 ° C.) or less.
[0018]
According to the present invention, by setting the electric conductivity of the ink composition of the present invention to a specific range, it is possible to further improve ejection stability, permeability and drying property to a recording medium, quality of a recorded image, and the like.
[0019]
Further, the ink composition of the present invention is characterized in that the ink composition further contains a water-soluble organic solvent in an amount of 10 to 70% by weight based on the total amount of the ink composition.
[0020]
According to the present invention, an ink composition containing water, a pigment having a specific electric conductivity, and an alkylene glycol compound (1) is further mixed with a specific amount of a water-soluble organic solvent to thereby form the ink composition of the present invention. Bubbling and drying in the discharge nozzle can be further prevented, and more stable printing can be performed. Further, by blending the water-soluble organic solvent, the permeability to the recording medium can be easily adjusted.
[0021]
Further, the ink composition of the present invention is characterized in that the water-soluble organic solvent is a glycol ether and / or a polyhydric alcohol.
[0022]
Further, the ink composition of the present invention is characterized in that the water-soluble organic solvent is one or more selected from water-soluble organic solvents having a vapor pressure of 6.6665 Pa (0.05 mmHg) (20 ° C.) or less. I do.
[0023]
According to the present invention, by using, as the water-soluble organic solvent, a water-soluble organic solvent that is a glycol ether and / or a polyhydric alcohol, preferably a water-soluble organic solvent having a vapor pressure of 6.6665 Pa or less at 20 ° C. The ejection stability of the ink composition can be further improved.
[0024]
Further, in the ink composition of the present invention, the water-soluble organic solvent is one type selected from the group consisting of diethylene glycol, 2-pyrrolidone, glycerin, 1,2-hexanediol, triethylene glycol monobutyl ether and 1,5-pentanediol. Alternatively, two or more types are provided.
[0025]
According to the present invention, by using a specific water-soluble organic solvent, the ejection stability of the ink composition of the present invention can be further improved.
[0026]
Further, the ink composition of the present invention is characterized in that the water-soluble organic solvent is one or more selected from water-soluble organic solvents having a vapor pressure higher than that of water.
[0027]
According to the present invention, by using a water-soluble organic solvent having a vapor pressure greater than that of water as the water-soluble organic solvent, drying and solidification of the ink composition of the present invention in the discharge nozzle is further prevented, and Clogging is less likely to occur.
[0028]
Further, the ink composition of the present invention is characterized by containing the acetylene glycol compound (1) at a critical micelle concentration or more.
[0029]
According to the invention, by containing the acetylene glycol compound (1) at a specific concentration or more, the wettability of the ink composition to the hydrophobic surface can be improved. That is, the wettability to the printer members, particularly the ink tank, the ink head, the discharge nozzle, and the like is improved, and the supply of the ink composition is performed smoothly.
[0030]
Further, the ink composition of the present invention is characterized in that the dye is a blue ink composition containing at least one or two or more blue dyes selected from Acid Blue 7, Acid Blue 9 and Direct Blue 199. .
[0031]
In the ink composition of the present invention, the dye contains at least one or more red dyes selected from Acid Red 52, Acid Red 289, Reactive Red 58, Reactive Red 141 and Reactive Red 180. Characterized in that it is a system ink composition.
[0032]
Further, the ink composition of the present invention is characterized in that the dye is a yellow ink composition containing at least one or more yellow dyes selected from Acid Yellow 17, Acid Yellow 23 and Direct Yellow 86. .
[0033]
Further, the ink composition of the present invention is characterized in that the dye is a black ink composition containing at least one or more black dyes selected from Food Black 2 and Direct Black 154.
[0034]
Further, the ink composition of the present invention is an ink set comprising the above-mentioned blue ink composition, the above-mentioned red ink composition and the above-mentioned yellow ink composition.
[0035]
According to the present invention, a blue ink composition containing a specific blue dye, a red ink composition containing a specific red dye, a yellow ink composition containing a specific yellow dye, a specific black dye And an ink set comprising the blue-based ink composition, the red-based ink composition, and the yellow-based ink composition. In particular, when the ink set is used, it is possible to record a recorded image having excellent color developability and extremely good color balance.
[0036]
Further, the present invention is a recording method for recording an image by adhering an ink composition on a recording medium,
An ink jet recording method comprising using the ink composition described above as the ink composition.
[0037]
According to the present invention, there is provided a method of recording an image on a recording medium by adhering an ink composition selected from the ink composition of the present invention and an ink set on the recording medium.
[0038]
Further, the present invention is a recording method for recording an image by ejecting droplets of the ink composition by applying pressure to the ink composition, and adhering the droplets on a recording medium,
A recording method using the ink composition described above as the ink composition.
[0039]
According to the present invention, there is provided a method of recording an image on a recording medium by applying pressure to the ink composition of the present invention to form droplets, and attaching the droplets onto a recording medium.
[0040]
Further, the recording method of the present invention is characterized in that at least the ink composition of the above-mentioned ink set is used as the ink composition.
[0041]
According to the present invention, in the recording method of the present invention, by using the ink composition of the present invention, which is the above-described ink set, as the ink composition, a recorded image having higher image quality can be recorded.
[0042]
The present invention also provides a recorded image recorded by the recording method of the present invention.
[0043]
According to the present invention, the recording method of the present invention can form a high-quality image with high image density and sharpness and no whisker-like color blur.
[0044]
The present invention provides an ink tank for storing the above-described ink composition,
An ink chamber having an ejection port for ejecting droplets of the ink composition, wherein the ink composition is supplied from the ink tank,
A piezoelectric element that generates strain in response to an applied voltage,
A piezoelectric element provided in at least a part of the ink chamber and applying pressure to the ink composition contained in the ink chamber,
An electrode provided for applying a voltage to the piezoelectric element.
[0045]
The present invention also provides an ink tank for storing the above-described ink composition,
An ink chamber having an ejection port for ejecting droplets of the ink composition, wherein the ink composition is supplied from the ink tank,
A heating element provided in at least a part of the ink chamber, for applying pressure to the ink composition by heating the ink composition contained in the ink chamber to generate air bubbles;
An electrode provided for applying a voltage to the heating element.
[0046]
According to the present invention, continuous and stable ejection can be performed by using the ink composition of the present invention in combination with a piezo-type or bubble-type inkjet recording ink head. Does not deteriorate even when high-speed printing is performed.
[0047]
According to the present invention, there is provided a recorded image wherein a droplet of the ink composition ejected by the ink head of the present invention is recorded by being attached to a recording medium.
[0048]
According to the present invention, a recorded image obtained by discharging droplets of the ink composition of the present invention from the ink head of the present invention and depositing the droplets on a recording medium has high image density and sharpness. And has very good image quality without beard-like color bleeding.
[0049]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The ink composition of the present invention contains (a) an aqueous medium having an electric conductivity of 250 μS / cm (25 ° C.) or less, (b) a dye, and (c) an acetylene glycol compound (1) as essential components.
[0050]
That is, the ink composition of the present invention is an aqueous composition containing a pigment and the acetylene glycol compound (1) as essential components, and the balance being an aqueous medium having an electric conductivity of 250 μS / cm (25 ° C.) or less.
[0051]
The ink composition of the present invention preferably has an electric conductivity of 15 mS / cm (25 ° C.) or less. When the electric conductivity is 15 mS / cm or less, it is possible to further improve the ejection stability of the ink composition, the permeability and drying property to a recording medium, the quality of a recorded image, and the like. To make the electric conductivity 15 mS / cm or less, and to make the electric conductivity 15 mS / cm or less, ionic substances other than essential components and addable components of the ink composition of the present invention may be removed as much as possible. . For example, by using an aqueous medium having an electric conductivity of 250 μS / cm or less, the electric conductivity of the ink composition can be made 15 mS / cm or less.
[0052]
In this specification, the electric conductivity was measured at the above-mentioned predetermined temperature using an apparatus (trade name: CM-40G) manufactured by Toa Denpa Kogyo KK.
[0053]
The viscosity of the ink composition of the present invention at 25 ° C. is preferably 20 mPa · s or less, more preferably 15 mPa · s or less. By setting the viscosity to 20 mPa · s or less, it becomes possible to discharge the ink composition more appropriately. Further, the surface tension is preferably 20 to 60 mN / m, more preferably 20 to 50 mN / m. By setting the surface tension in the range of 20 to 60 mN / m, the ink composition can be more smoothly supplied into the ink supply system.
[0054]
In order to adjust the viscosity or the surface tension to the above-mentioned range, for example, the content of the alkylene glycol compound (1) is adjusted, and if necessary, the alkylene glycol compound (1) and the ethylene oxide-containing compound and the water-soluble What is necessary is just to select suitably each content of an organic solvent in a predetermined range.
[0055]
In the ink composition of the present invention, the aqueous medium as the component (a) is pure water (water containing no impurities) or water containing impurities. The impurities are trace components usually contained in water, and include, for example, inorganic salts and other mineral components.
[0056]
In the present invention, the electric conductivity is used as an index indicating the purity of water, in other words, an index indicating the amount of impurities contained in water.
[0057]
The electric conductivity (25 ° C.) of the aqueous medium used in the present invention is preferably 250 μS / cm or less, more preferably 10 μS / cm or less. If the electric conductivity exceeds 250 μS / cm, the amount of impurities in the aqueous medium becomes too large, and it is not possible to obtain an ink composition having excellent ejection stability, permeability to the recording medium, and drying properties. This is because, when impurities exist in the aqueous medium such that the electric conductivity exceeds 250 μS / cm, the impurities surround the acetylene glycol compound (1), and the acetylene glycol compound (1) has a desired effect. This is probably due to the inability to fully demonstrate.
[0058]
As the dye as the component (b), a known water-soluble dye can be used. Specific examples include acid dyes, direct dyes, and reactive dyes. Among them, those excellent in water resistance and / or light resistance, those excellent in safety to the human body, and the like are preferable. When a specific example thereof is shown by a color index number (CI), examples of the blue dye include Acid Blue 7, 9, 29, 45, 92, 249, Direct Blue 1, 2, 6, 15, 22, 25, 71, 76, 79, 86, 90, 98, 163, 165, 199, 202, Reactive Blue 1, 2, 7, 14, 15, 23, 32, 38, 41, 63, 80, 95, etc. Can be. Among these, blue dyes selected from Acid Blue 7, 9 and Direct Blue 199 are preferable. Examples of red dyes include Acid Red 1, 8, 13, 14, 18, 26, 27, 35, 37, 42, 52, 82, 87, 89, 92, 97, 106, 111, 114, 115, 134, 186, 249, 254, 289, Direct Red 1, 4, 9, 13, 17, 20, 28, 31, 39, 80, 81, 83, 89, 225, 227, Direct Orange 26, 29, 62, 102, Reactive Red 1, 14, 17, 25, 26, 32, 37, 44, 46, 55, 60, 66, 74, 79, 96, 97, 141, 147, 181 and the like. Among these, a red dye selected from Acid Red 52, 289, Reactive Red 58, 141, and 180 is preferable. Examples of yellow dyes include Acid Yellow 1, 7, 17, 23, 42, 44, 79, 142, Direct Yellow 1, 12, 24, 26, 33, 44, 50, 86, 120, 132, 142, 144, reactive yellow 1, 5, 11, 13, 14, 20, 21, 22, 25, 40, 47, 51, 55, 65, 67 and the like. Among these, yellow dyes selected from Acid Yellow 17, 23 and Direct Yellow 86 are preferred. Examples of black dyes include Food Black 2, Direct Black 19, 22, 32, 38, 51, 56, 71, 74, 75, 77, 154, 168, 171 and Reactive Black 3, 4, 7, 11 , 12, 17 and the like. Among these, a black dye selected from Food Black 2 and Direct Black 154 is preferable. One type of dye can be used alone, or two or more types of dyes of the same color or different colors can be used in combination.
[0059]
Although the dye content is not particularly limited, it is selected from the range of 0.05 to 20% by weight, preferably 0.1 to 15% by weight of the total amount of the ink composition of the present invention. If the content is less than 0.05% by weight, the image density becomes extremely low, and it becomes difficult to express colors. On the other hand, if it exceeds 20% by weight, the viscosity increases, and an ink composition having an appropriate viscosity range as an ink cannot be obtained.
[0060]
The acetylene glycol compound (1) as the component (c) is a known organic compound in which ethylene oxide and propylene oxide are added to acetylene glycol. By adding the acetylene glycol compound (1), the wettability to a printer member such as a discharge nozzle is improved, the ink can be supplied stably, and the ink can be supplied smoothly even in high-speed printing. Is In addition, bubbles are unlikely to be generated in the ink, and even if bubbles are generated, the bubbles are relatively easily removed. Further, since the ink permeability is improved, the printing speed is increased when printing on a recording medium, particularly plain paper.
[0061]
The addition ratio of ethylene oxide in the acetylene glycol compound (1) is 1 to 30 mol per 1 mol of acetylene glycol. If the ethylene oxide addition ratio is less than 1 mol, the water solubility is reduced. On the other hand, if it exceeds 30 mol, its properties do not change, so that the addition has no technical significance. The addition ratio of propylene oxide is 1 to 10 mol, preferably 1 to 5 mol, per 1 mol of acetylene glycol. When the addition ratio of propylene oxide is less than 1 mol, the effect of adding propylene oxide (for example, the effect of making it difficult to foam) becomes difficult to develop. On the other hand, if it exceeds 10 mol, the hydrophilicity decreases and it becomes difficult to dissolve in water.
[0062]
Although the content of the acetylene glycol compound (1) is not particularly limited, it is not less than the critical micelle concentration (0.05% by weight, 25 ° C.) of the acetylene glycol compound (1) in water, preferably 0.05 to 5%. It is selected from the range of weight percent. When the content of the acetylene glycol compound (1) is lower than the critical micelle concentration with respect to water, the effect of the acetylene glycol compound (1) is not sufficiently exhibited.
[0063]
Therefore, the amount of the acetylene glycol compound (1) may be determined in accordance with the amount of the aqueous medium used so that the acetylene glycol compound (1) is contained at or above the critical micelle concentration.
[0064]
The ink composition of the present invention may contain a compound containing ethylene oxide. Examples of the ethylene oxide-containing compound include, for example, those represented by the general formula
[0065]
Embedded image

[0066]
[Wherein, e and f each represent an integer of 0 to 30 that satisfies the relationship of 0 ≦ e + f ≦ 30. ]
Acetylene glycol / ethylene oxide adduct represented by the general formula
[0067]
Embedded image

[0068]
[In the formula, k represents an integer of 11 to 13. l shows the integer of 3-30. ]
A compound represented by the general formula
[0069]
Embedded image

[0070]
[Wherein, h and i each represent an integer of 0-11. j represents an integer of 3 to 50. ]
A compound represented by the general formula
[0071]
Embedded image

[0072]
Wherein a represents an integer of 5 to 9. b represents a positive number of 2.5 to 5. w and z each represent an integer of 0 to 11 that satisfies the relationship of 9 ≦ w + z ≦ 11. ]
A compound represented by the general formula
HO (CH ₂ CH ₂ O) _p (CH ₂ CH ₂ CH ₂ O) _q (CH ₂ CH ₂ O) _r H (6)
[In the formula, p represents an integer of 0 to 78. q shows the integer of 2-15. r shows the integer of 0-18. ]
And the like. One of the ethylene oxide-containing compounds can be used alone, or two or more can be used in combination.
[0073]
The content of the ethylene oxide-containing compound is not particularly limited, but is usually selected from the range of 0.001 to 3% by weight, preferably 0.01 to 3% by weight of the total amount of the ink composition of the present invention.
[0074]
The ink composition of the present invention may contain a water-soluble organic solvent in order to improve the ejection stability, permeability to a recording medium, and the like. The water-soluble organic solvent is not particularly limited, and examples thereof include amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide, polyethylene glycol, polypropylene glycol, ethylene glycol, diethylene glycol, thiodiglycol, propylene glycol, triethylene glycol, and 1,5-pentane. Glycols such as diol, 1,4-butanediol, 1,2-hexanediol and 1,3-propanediol; tri- or higher-valent alcohols such as glycerin and 1,2,6-hexanetriol; ethylene glycol Monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, Polyhydric alcohol ethers such as propylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monophenyl ether; sulfur-containing compounds such as sulfolane and dimethyl sulfoxide; nitrogen such as 2-pyrrolidone, N-methylpyrrolidone and ε-caprolactam Heterocyclic compounds, oxygen-containing heterocyclic compounds such as γ-butyrolactone, and polyfunctional compounds such as dimethylaminoethanol, diethylaminoethanol, triethanolamine, and morpholine.
[0075]
Among these water-soluble organic solvents, glycol ethers, polyhydric alcohols, and the like are preferable in consideration of the degree of improvement in ejection stability, permeability to a recording medium, and the like, and among them, the vapor pressure at 20 ° C. Those having a pressure of 6.6665 Pa (0.05 mmHg) or less, for example, polyhydric alcohols such as glycerin and 1,2-hexanediol are more preferable.
[0076]
Further, from the viewpoint of improving ejection stability, one or two selected from the group consisting of diethylene glycol, 2-pyrrolidone, glycerin, 1,2-hexanediol, triethylene glycol monobutyl ether and 1,5-pentanediol It is preferable to include at least one kind of water-soluble organic solvent.
[0077]
In addition to the water-soluble organic solvents exemplified above, a water-soluble organic solvent having a vapor pressure higher than that of water can be used. By the incorporation of such a water-soluble organic solvent, drying of the ink composition of the present invention in the discharge nozzle is prevented, and clogging of the discharge nozzle is further reduced. Examples of the water-soluble organic solvent having a higher vapor pressure than water include isopropanol and ethanol.
[0078]
One type of water-soluble organic solvent can be used alone, or two or more types can be used in combination.
Although the content of the water-soluble organic solvent is not particularly limited, the ink composition of the present invention is usually used in consideration of further preventing the occurrence of color bleeding and further improving the drying property on the recording medium. It is selected from the range of 10 to 70% by weight, preferably 10 to 50% by weight of the total amount. However, when obtaining the ink composition of the present invention containing an aqueous medium more than the water-soluble organic solvent, the content of the water-soluble organic solvent is determined in consideration of prevention of color bleeding, drying property for the recording medium, and the like. Then, it is selected from the range of 10 to 40% by weight, preferably 10 to 30% by weight of the total amount of the ink composition of the present invention.
[0079]
The ink composition of the present invention is a general additive of an inkjet ink composition such as a fungicide, a pH adjuster, a chelating agent, a rust inhibitor, and an ultraviolet absorber as long as the preferable properties are not impaired. May be included. Examples of the fungicide include sodium dehydroacetate, sodium benzoate, sodium sorbitanate, sodium 2-pyridinethiol-1-oxide, sodium pentachlorophenol, and the like. Examples of the pH adjuster include amines such as diethanolamine and triethanolamine, alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, potassium hydroxide and sodium hydroxide, ammonium hydroxide, quaternary ammonium hydroxide, and quaternary ammonium hydroxide. Alkali metal carbonates such as graded phosphonium hydroxide, lithium carbonate, sodium carbonate and potassium carbonate; and alkali metal nitrates such as sodium nitrate and potassium nitrate. Examples of the chelating reagent include sodium ethylenediaminetetraacetate, sodium nitrilotriacetate, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate, sodium diethylenetriaminepentaacetate, and sodium uramildiacetate. Examples of the rust inhibitor include acid sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropylammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, dicyclohexylammonium nitrite, and the like. Examples of the ultraviolet absorber include a benzotriazole compound, a benzophenone compound, a cyanoacrylate compound, and the like. One type of additive may be used alone, or two or more types may be used in combination.
[0080]
Further, the ink composition of the present invention may contain a solubilizing agent, an antioxidant, an antifoaming agent, a viscosity adjusting agent, an anti-clogging agent, and the like, if necessary.
[0081]
The ink composition of the present invention uses, for example, an appropriate amount of a dye and an alkylene glycol compound (1) and, if necessary, an appropriate amount of an ethylene oxide-containing compound, a water-soluble organic solvent, other additives, and the like. It can be manufactured by adjusting the total amount to 100% by weight by adding an aqueous medium having conductivity, and dispersing or dissolving each component in the aqueous medium.
[0082]
Dispersion is performed using an ordinary disperser. Examples of the disperser include a disperser, a sand mill, a homogenizer, a ball mill, a bead mill, a paint shaker, and an ultrasonic disperser. Mixing is performed by a stirrer having a stirring blade, a high-speed disperser, an emulsifier, or the like.
[0083]
In the present invention, filtration may be performed after each component is mixed or dispersed in an aqueous medium. The filtration is performed under normal pressure or reduced pressure using, for example, a filter having a pore size of 0.8 μm or less, a filter having a pore size of 0.45 μm or less, or the like.
[0084]
Preferred forms of the ink composition of the present invention thus obtained include:
(A) an ink composition in which the dye contains one or more blue dyes selected from Acid Blue 7, Acid Blue 9 and Direct Blue 199;
(B) an ink composition in which the dye contains one or more red dyes selected from Acid Red 52, Acid Red 289, Reactive Red 58, Reactive Red 141, and Reactive Red 180;
(C) an ink composition wherein the dye contains one or more yellow dyes selected from Acid Yellow 17, Acid Yellow 23 and Direct Yellow 86;
(D) an ink composition wherein the dye contains one or more black dyes selected from Food Black 2 and Direct Black 154;
(E) an ink set comprising the ink compositions of (a), (b) and (c),
And the like. Among these, the ink set (e) is particularly preferable from the viewpoint of color balance and the like.
[0085]
The ink composition of the present invention is suitably used as an aqueous ink for an inkjet recording system. Further, the ink composition of the present invention can be used not only as a water-based ink for an ink jet recording system but also in virtually all applications in which the water-based ink is used. Specific examples of such uses include printing inks such as gravure inks, water-based paints, cosmetics, inks for writing implements, toners, liquid developers, and electrophotographic materials.
[0086]
The inkjet recording method of the present invention is carried out by discharging the ink composition of the present invention onto a recording medium by an inkjet recording device.
[0087]
The ink jet recording method of the present invention can be carried out in the same manner as the conventional ink jet recording method except that the ink composition of the present invention is used.
[0088]
As the ink jet recording apparatus, a conventionally known ink jet recording apparatus can be used. For example, an ink jet recording apparatus using a piezoelectric element, an ink jet recording apparatus that ejects ink droplets by applying pressure to ink, and a film boiling phenomenon can be used. An ink jet recording apparatus that generates bubbles by using the ink and discharges ink can be used.
[0089]
As the recording medium, those conventionally used can be used, and examples thereof include plain paper, postcards, color copy paper, inkjet paper, plastic sheets, and plastic films.
[0090]
The image formed on the recording medium by the ink jet recording method of the present invention has no beard-like color blur, has high image density and sharpness, and has extremely good image quality.
[0091]
Next, the ink head of the present invention will be described. FIG. 1 is an exploded perspective view showing a simplified configuration of the ink head 1 of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view showing a part of the configuration of a head plate 10 constituting the ink head 1 shown in FIG. It is. In FIG. 1, the description of the drive electrode 13 shown in FIG. 2 is omitted because the figure is complicated and the understanding is difficult.
[0092]
The ink head 1 includes a head plate 10 having a flat bottom wall 11 made of a piezoelectric material and a plurality of partition walls 12 formed to stand upright at predetermined intervals from the bottom wall 11. The top plate 20 provided in contact with the upper surface of the portion 12, the nozzle plate 30 provided with a plurality of discharge ports 31 and provided at one end 11a of the bottom wall portion 11, and the other end portion 11b of the bottom wall portion 11 It is configured to include a rear plate (not shown) provided and an ink tank 50 having an opening 51 provided in contact with the upper surface of the top plate 20. The plurality of partition walls 12 extend vertically from one end to the other end on the bottom wall 11 and are disposed in parallel with each other. A plurality of ink chambers 40 are formed by the plate 30 and a back plate (not shown). An ink supply path 21 communicating with each ink chamber 40 and an ink supply pipe 22 connecting the ink supply path 21 and the opening 51 of the ink tank 50 are formed in the top plate 20. The ink composition 60 of the first embodiment is stored in the ink tank 50, and the ink composition 60 flows through the ink supply path 21 and is supplied to each ink chamber 40.
[0093]
As shown in FIG. 2, a drive electrode 13 for applying a voltage to the plurality of partition walls 12 is provided on the bottom wall 11 of the head plate 10 and the surface of the plurality of partition walls 12 facing the ink chamber 40. Further, the piezoelectric material forming the plurality of partition portions 12 is polarized in the direction of arrow 70, and the plurality of partition portions 12 function as piezoelectric elements.
[0094]
The ink head 1 configured in this manner is a piezo-type ink that can discharge droplets of the ink composition 60 from the discharge ports 31 according to the voltage applied to the plurality of partition walls 12 that are piezoelectric elements. Head.
[0095]
The operation of discharging the ink composition 60 from the ink chamber 40 in the ink head 1 will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view of the ink head 1 shown in FIG. Here, the operation when the ink composition 60 is ejected from the ink chamber 40b will be described.
[0096]
When no voltage is applied to the partition portions 12a and 12b constituting the ink chamber 40b, that is, between the drive electrode 13b of the ink chamber 40b and the drive electrode 13a of the ink chamber 40a adjacent to the ink chamber 40b, and between the drive chamber 13b and the ink chamber 40b When there is no potential difference between the drive electrode 13b of the ink chamber 40b and the drive electrode 13c of the ink chamber 40c adjacent to the ink chamber 40b, the ink chamber 40b is filled with the ink composition 60 supplied from the ink tank 50 by capillary action. It is in the state that was done. Similarly, the ink chambers 40a and 40c are also filled with the ink composition 60.
[0097]
When a voltage is applied to the drive electrode 13a and the drive electrode 13c, a potential difference is generated between the drive electrode 13b and the drive electrode 13a, and between the drive electrode 13b and the drive electrode 13c. A voltage is applied to 12a and 12b. This voltage generates electric fields in the directions of arrows 71 and 72 in the partition portions 12a and 12b, respectively. The action of the electric field causes distortion in the partition portions 12a and 12b constituting the ink chamber 40b, and the ink chamber 40b side Deform to be convex. As a result, a pressure wave is generated, a large pressure is applied to the ink composition 60 filled in the ink chamber 40b, and the droplet of the ink composition 60 is discharged from the discharge port 31.
[0098]
When the application of the voltage to the drive electrode 13a and the drive electrode 13c is stopped, the shape of the partition walls 12a and 12b returns to the original shape, and the volume of the ink chamber 40b returns to the original volume. The ink is supplied from the ink tank 50 via the supply path 21, and the ink chamber 40b returns to the initial state where the ink composition 60 is filled.
[0099]
In the ink head 1 according to the present embodiment, as described above, the ink tank 50 stores the ink composition 60 of the present invention, and the ink composition 60 is supplied to the ink chamber 40 and discharged from the discharge port 31 as droplets. Accordingly, the droplets of the ink composition 60 can be stably discharged from the discharge ports 31. The use of such an ink head makes it possible to realize a highly reliable piezo-type inkjet recording apparatus.
[0100]
In the piezo-type inkjet recording apparatus including the ink head 1 according to the present embodiment, when recording is performed using the ink composition of the present invention, wettability to an ink supply system in the head is improved, and ink supply is improved. Since the printing is performed smoothly, a highly reliable piezo-type inkjet recording apparatus can be realized.
[0101]
In the present embodiment, the partition 12 forming the ink chamber 40 is formed of a piezoelectric material and functions as a piezoelectric element. However, without being limited to this, the partition forming the ink chamber is formed of a material other than the piezoelectric material. The piezoelectric element may be formed inside or outside the partition.
[0102]
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a simplified configuration of an ink head 2 according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a plan view showing a part of the configuration of the ink head 2 shown in FIG. It is. In FIG. 5, the top plate 20 and the ink tank 50 shown in FIG. The ink head 2 according to the present embodiment is similar to the ink head 1 according to the second embodiment, and the corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
[0103]
It should be noted that the head plate 100 includes a substrate 101, a plurality of partition walls 102 which extend at predetermined intervals on the substrate 101, extend vertically from one end to the other end, and are arranged in parallel with each other. The configuration includes a heater 103 which is a heating element provided on a surface of the 101 facing the ink chamber 40, and drive electrodes 104 and 105 for applying a voltage to the heater 103.
[0104]
The ink head 2 configured as described above is a thermal inkjet type ink head that can discharge droplets of the ink composition 60 from the discharge port 31 in accordance with a voltage applied to the heater 103 that is a heating element. is there.
[0105]
The operation of discharging the ink composition 60 from the ink chamber 40 in the ink head 2 will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which droplets 61 of the ink composition 60 are ejected from the ink chamber 40. FIG. 6 shows a cross-sectional configuration taken along the line II of the ink head 2 shown in FIG.
[0106]
When no voltage is applied to the heater 103, the ink chamber 40 is filled with the ink composition 60 in the same manner as when no voltage is applied to the partition 12 in the ink head 1 of the second embodiment. Has become.
[0107]
When a voltage is applied to the heater 103 by the drive electrodes 104 and 105, the heater 103 generates heat, and the ink composition 60 filled in the ink chamber 40 is heated to generate bubbles 62. As a result, a pressure wave is generated, a large pressure is applied to the ink composition 60 filled in the ink chamber 40, and the droplet 61 of the ink composition 60 is discharged from the discharge port 31.
[0108]
When the application of the voltage to the heater 103 is stopped, the ink composition 60 in the ink chamber 40 is cooled, the bubbles 62 disappear, and the ink composition 60 corresponding to the volume of the disappeared bubbles is supplied through the ink supply path 21. The ink is supplied from the tank 50, and the ink chamber 40 returns to the initial state where the ink composition 60 is filled.
[0109]
In the ink head 2 according to the present embodiment, similarly to the ink head 1 according to the second embodiment described above, the ink tank 50 stores the ink composition 60 according to the first embodiment. Since the ink composition 60 is supplied to the chamber 40 and ejected from the ejection port 31 as the droplet 61, the droplet 61 of the ink composition 60 can be ejected from the ejection port 31 stably. By using such an ink head, a highly reliable thermal inkjet type inkjet recording apparatus can be realized.
[0110]
In the thermal inkjet type inkjet recording apparatus including the ink head according to the present embodiment, when recording is performed using the ink composition of the present invention, wettability to an ink supply system in the head is improved, and ink supply is improved. Since the printing is performed smoothly, a highly reliable thermal inkjet recording apparatus can be realized.
[0111]
By using the ink jet recording apparatus provided with the ink head of the present invention and the ink composition of the present invention, it is possible to form a recorded image having high image density and sharpness and high image quality without whisker-like color bleeding. .
[0112]
[Example]
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, Comparative Examples, and Test Examples. In the following, “%” means “% by weight” unless otherwise specified.
[0113]
Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5
Each component was mixed at the ratio (%) shown in Table 1, and water was added thereto to make the total amount 100%. This mixture was stirred at 25 ° C. for 1 hour, filtered under pressure using a 1.2 μm membrane filter, and then degassed to prepare an ink composition of the present invention and an ink composition of a comparative example.
[0114]
In addition, in Table 1, the surfactant and the acetylene glycol compound (1) described by the trade name are specifically as follows.
[0115]
[Surfactant]
Softanol EP9050 (trade name): nonionic surfactant (secondary higher alcohol ethoxylate surfactant), manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.
Surfynol 465 (trade name): Nonionic surfactant, manufactured by Air Products
[0116]
[Acetylene glycol compound (1)]
Brand name Surfynol 2505, m + n = 5, x + y = 2, manufactured by Air Products
[0117]
The vapor pressure (20 ° C.) of the water-soluble organic solvent used in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 is as follows. Incidentally, water is 2.3 KPa (20 ° C.).
Diethylene glycol: 79 Pa
Glycerin: 0.1 Pa
1,2-hexanediol: 1.33 Pa or less
[0118]
Test example 1
The following evaluation tests were performed on the ink compositions obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5. Table 1 shows the results.
[0119]
[High-speed printability]
The ink head of the inkjet printer (trade name: AJ2000, manufactured by Sharp Corporation) was modified so that it could be replaced with the ink head of the present invention. Using this printer, printing was performed continuously at 7 PPM (7 sheets / min) at a print density of 5%, and the number of printable sheets was examined. When the number of printed sheets exceeded 200, the result was evaluated as “○”, when the number of printed sheets was 150 to 200, the result was evaluated as “△”, and when the number was less than 150, the result was evaluated as “x”.
[0120]
[Dryability]
Immediately after printing was completed, the same paper as the printing paper was pressed against the printing surface for 15 seconds, and those that did not transfer the printing were evaluated as “O”, and those that transferred were evaluated as “X”.
[0121]
[Color blurring]
After printing a specific pattern on PPC paper (trade name: SF4AM3, manufactured by Sharp Corporation) and leaving it for one day, measure the line width of the pattern, and assume that the line width is 100 when there is no bleeding. The evaluation was performed as a relative value to that. Those with less than 150 were evaluated as “「 ”, those with 150 to 250 as“ Δ ”, and those with more than 250 as“ x ”.
[0122]
[Bubbling property]
After the ink composition was shaken for 20 seconds and allowed to stand for 5 minutes, the bubble height was measured, and those having a height of 10 mm or less were evaluated as "O" and those exceeding 10 mm were evaluated as "X".
[0123]
[Table 1]

[0124]
From Table 1, it can be seen that the product of the present invention (Examples 1 to 6) containing the acetylene glycol compound (1) and containing water having an electric conductivity of 250 μS / cm or less has high-speed printability, drying properties, and color blur. It is understood that the ink composition of the present invention satisfies the properties and foaming properties at a high level and is extremely suitable as an ink composition for inkjet.
[0125]
Test example 2
With respect to the ink compositions of Examples 1 to 6 and the ink compositions of Comparative Examples 1 to 3, three kinds of blue ink, red ink and yellow ink shown in Table 2 were combined, and the printing ratio was 1: 1: 1. And three-color black was printed on glossy paper. The three-color black was measured by a colorimeter (trade name: X-Rite938, manufactured by Macbeth). Furthermore, after leaving this three-color black sample in a room for two months, it was measured again by a colorimeter (X-Rite 938) to obtain a color difference ΔE. In addition, the sample that had been left for two months was visually observed. The evaluation was performed by integrating the color difference ΔE and visual observation. When ΔE was 15 or more, or when any single color of blue, red and yellow was faded by visual observation and the color was found to be changed, “×” ”, And the others were marked with“ ○ ”.
[0126]
[Table 2]

[0127]
From Table 2, No. 3 obtained by overlapping three types of ink compositions selected from Examples 1 to 5 was obtained. It can be seen that the black images 1 to 4 have higher image densities than the black images obtained by superposing the three types of ink compositions of Comparative Examples 1 to 3. That is, the ink set of the embodiment No. Nos. 1 to 4 are ink sets of Comparative Examples Nos. 1 to 4. As compared to No. 5, the black reproducibility was good and the color balance was excellent.
[0128]
As described above, a blue ink composition containing at least one dye of Acid Blue 7, Acid Blue 9 and Direct Blue 199, and Acid Red 52, Acid Red 289, Reactive Red 58, Reactive Red 141 and Combining a red ink composition containing at least one dye of Reactive Red 180 with a yellow ink composition containing at least one dye of Acid Yellow 17, Acid Yellow 23 and Direct Yellow 86 As a result, it can be understood that an ink set having excellent color balance can be obtained.
[0129]
In addition, from the results in Table 2, the use of the ink composition of the present invention, which has a high wettability to the ink supply system in the head, allows the ink composition to be smoothly supplied. It can be seen that an ink jet recording apparatus can be realized.
[0130]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while foaming of an ink is prevented by mix | blending an alkylene glycol compound (1) with the ink containing the aqueous medium and dye which have a specific electrical conductivity, the ink in an ejection nozzle Drying can be prevented, and an ink composition having excellent ejection stability can be obtained. Further, by blending the alkylene glycol compound (1), it is possible to obtain an ink composition having an appropriate permeability to a recording medium and drying quickly on the recording medium and having excellent fixability.
[0131]
Therefore, by using the ink composition of the present invention, it is possible to continuously and stably record a high-quality image with high image density and sharpness and without occurrence of whisker-like color blur. Further, even when high-speed printing is performed, the image quality of the recorded image does not deteriorate.
[0132]
According to the present invention, by setting the electric conductivity of the ink composition of the present invention to a specific range, it is possible to further improve ejection stability, permeability and drying property to a recording medium, image quality of a recorded image, and the like.
[0133]
According to the present invention, the ink composition according to the present invention is obtained by further mixing a specific amount of a water-soluble organic solvent with an ink composition containing water, a dye having a specific electric conductivity, and an alkylene glycol compound (1). Bubbling and drying in the discharge nozzle can be further prevented, and more stable printing can be performed. Further, by blending the water-soluble organic solvent, the permeability to the recording medium can be easily adjusted.
[0134]
According to the present invention, by using, as the water-soluble organic solvent, a water-soluble organic solvent that is a glycol ether and / or a polyhydric alcohol, preferably a water-soluble organic solvent having a vapor pressure of 6.6665 Pa or less at 20 ° C. The ejection stability of the ink composition can be further improved.
[0135]
According to the present invention, by using a specific one selected from diethylene glycol, 2-pyrrolidone, glycerin, 1,2-hexanediol, triethylene glycol monobutyl ether and 1,5-pentanediol as the water-soluble organic solvent, The ejection stability of the ink composition of the present invention can be further improved.
[0136]
According to the present invention, by using a water-soluble organic solvent having a vapor pressure higher than that of water as the water-soluble organic solvent, drying and solidification of the ink composition of the present invention in the discharge nozzle is further prevented, and Clogging is less likely to occur.
[0137]
According to the invention, by containing the acetylene glycol compound (1) in a specific concentration or more, the wettability of the ink composition to the hydrophobic surface can be improved. That is, the wettability to the printer members, particularly the ink tank, the ink head, the discharge nozzle, and the like is improved, and the supply of the ink composition is performed smoothly.
[0138]
According to the present invention, a blue ink composition containing a specific blue dye, a red ink composition containing a specific red dye, a yellow ink composition containing a specific yellow dye, a specific black dye And an ink set comprising the blue-based ink composition, the red-based ink composition, and the yellow-based ink composition. In particular, if the ink set is used, it is possible to record a recorded image having excellent color developability and an extremely good color balance.
According to the present invention, there is provided a method of recording an image on a recording medium by depositing the ink composition of the present invention on the recording medium.
[0139]
According to the present invention, there is provided a method of recording an image on a recording medium by applying pressure to the ink composition of the present invention to form droplets, and attaching the droplets onto a recording medium.
[0140]
According to the present invention, in the recording method of the present invention, by using the ink set of the present invention as the ink composition, a recorded image having higher image quality can be recorded.
[0141]
According to the present invention, by the recording method of the present invention, it is possible to form a high-quality recorded image having high image density and sharpness and no whisker-like color blur.
[0142]
According to the present invention, continuous and stable ejection can be performed by using the ink composition of the present invention in combination with a piezo-type or bubble-type ink-jet recording ink head. Even if high-speed printing is performed, there is no deterioration.
[0143]
According to the present invention, a recorded image obtained by discharging droplets of the ink composition of the present invention from the ink head of the present invention and attaching the droplets to a recording medium has a high image density and sharpness, There is no beard-like color bleeding or the like, and the image quality is extremely good.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a simplified configuration of an ink head of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view showing a part of a configuration of a head plate constituting the ink head shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a sectional view of the ink head shown in FIG. 1 as viewed from an extending direction of an ink chamber.
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a simplified configuration of the ink head of the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing a part of the configuration of the ink head shown in FIG. 4;
6 is a diagram showing a state in which droplets of an ink composition are ejected from an ink chamber, and shows a cross-sectional configuration taken along line II of the ink head shown in FIG. 5;
[Explanation of symbols]
1, 2 ink head
10,100 head plate
11 Bottom wall
11a One end
11b The other end
12, 12a, 12b Partition wall
13, 13a, 13b, 13c, 104, 105 Driving electrode
20 Top plate
21 Ink supply path
30 Nozzle plate
31 Discharge port
40, 40a, 40b, 40c Ink chamber
50 ink tank
51 Opening
60 Ink composition
61 droplet
62 bubbles
70, 71, 72 Arrow
101 substrate
102 partition wall
103 heater

Claims (20)

At least (a) an aqueous medium having an electric conductivity of 250 μS / cm (25 ° C.) or less, (b) a dye, and (c) a general formula

[Wherein, m and n each represent an integer of 0 to 30 that satisfies the relationship of 1 ≦ m + n ≦ 30. x and y each represent an integer of 0 to 10 that satisfies the relationship of 1 ≦ x + y ≦ 10. ]
An ink composition comprising an alkylene glycol compound represented by the formula: The ink composition according to claim 1, wherein the electric conductivity is 15 mS / cm (25 ° C) or less. 3. The ink composition according to claim 1, further comprising a water-soluble organic solvent in an amount of 10 to 70% by weight of the total amount of the ink composition. The ink composition according to claim 3, wherein the water-soluble organic solvent is a glycol ether and / or a polyhydric alcohol. The ink composition according to claim 4, wherein the water-soluble organic solvent is one or more selected from water-soluble organic solvents having a vapor pressure of 6.6665 Pa (20 ° C) or less. 4. The water-soluble organic solvent is one or more selected from the group consisting of diethylene glycol, 2-pyrrolidone, glycerin, 1,2-hexanediol, triethylene glycol monobutyl ether and 1,5-pentanediol. The ink composition as described in the above. The ink composition according to claim 3, wherein the water-soluble organic solvent is one or more selected from water-soluble organic solvents having a vapor pressure higher than that of water. The ink composition according to any one of claims 1 to 7, comprising an acetylene glycol compound at a critical micelle concentration or higher. The ink composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the dye contains at least one or more blue dyes selected from Acid Blue 7, Acid Blue 9 and Direct Blue 199. . The dye contains at least one or more red dyes selected from Acid Red 52, Acid Red 289, Reactive Red 58, Reactive Red 141 and Reactive Red 180. The ink composition according to any one of the above. The ink composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the dye contains at least one or more yellow dyes selected from Acid Yellow 17, Acid Yellow 23, and Direct Yellow 86. . The ink composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the dye contains at least one or more black dyes selected from Food Black 2 and Direct Black 154. An ink set comprising the ink composition according to claim 9, the ink composition according to claim 10, and the ink composition according to claim 11, wherein the ink composition according to claim 1. Composition. A recording method for recording an image by adhering an ink composition on a recording medium,
An ink jet recording method using the ink composition according to any one of claims 1 to 13 as the ink composition. A recording method for recording an image by ejecting droplets of the ink composition by applying pressure to the ink composition, and attaching the droplets onto a recording medium,
14. A recording method using the ink composition according to claim 1 as the ink composition. The recording method according to claim 14, wherein at least the ink composition according to claim 13 is used as the ink composition. A recorded image recorded by the recording method according to any one of claims 14 to 16. An ink tank for storing the ink composition according to any one of claims 1 to 13,
An ink chamber having an ejection port for ejecting droplets of the ink composition, wherein the ink composition is supplied from the ink tank,
A piezoelectric element that generates strain in response to an applied voltage,
A piezoelectric element provided in at least a part of the ink chamber and applying pressure to the ink composition contained in the ink chamber,
An electrode provided for applying a voltage to the piezoelectric element. An ink tank for storing the ink composition according to any one of claims 1 to 13,
An ink chamber having an ejection port for ejecting droplets of the ink composition, wherein the ink composition is supplied from the ink tank,
A heating element provided in at least a part of the ink chamber, for applying pressure to the ink composition by heating the ink composition contained in the ink chamber to generate air bubbles;
An electrode provided for applying a voltage to the heating element. 20. A recorded image, wherein a droplet of the ink composition ejected by the ink head according to claim 18 is recorded by being attached to a recording material.

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