JP2004277606A - インクジェット記録用水性インク - Google Patents
インクジェット記録用水性インク Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004277606A JP2004277606A JP2003072465A JP2003072465A JP2004277606A JP 2004277606 A JP2004277606 A JP 2004277606A JP 2003072465 A JP2003072465 A JP 2003072465A JP 2003072465 A JP2003072465 A JP 2003072465A JP 2004277606 A JP2004277606 A JP 2004277606A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- recording
- aqueous
- flow path
- aqueous ink
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
Abstract
【課題】インクの初期導入性が良好であり、普通紙へ記録してもフェザリング及びインクの広がり不足の発生がないインクジェット記録用水性インクを提供する。
【解決手段】インクジェットプリンタに使用するインクジェット記録用水性インクであって、少なくとも分散着色剤と、プロピレングリコールエーテルと、下記一般式（１）で表される界面活性剤とを含有するインクジェット記録用水性インク。
【００１７】
【化１】
【００１８】
一般式（１）中、ｎは２〜４の整数を表し、Ｒは炭素数１２〜１５のアルキル基を表し、ＭはＮａ又はトリエタノールアミンを表す。
【選択図】 図１
【解決手段】インクジェットプリンタに使用するインクジェット記録用水性インクであって、少なくとも分散着色剤と、プロピレングリコールエーテルと、下記一般式（１）で表される界面活性剤とを含有するインクジェット記録用水性インク。
【００１７】
【化１】
【００１８】
一般式（１）中、ｎは２〜４の整数を表し、Ｒは炭素数１２〜１５のアルキル基を表し、ＭはＮａ又はトリエタノールアミンを表す。
【選択図】 図１
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装置において用いられるインクジェット記録用水性インクに関し、特に、インク流路が形成されたシートを積層してなる積層型プリンタヘッドを搭載した圧電式インクジェットプリンタに用いるインクジェット記録用水性インクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録方式は、例えば、静電吸引方式；圧電素子を用いてインクに機械的振動又は変位を与える方式；インクを加熱することにより気泡を発生させ、その時の圧力を利用する方式等のインク吐出方式によりインク小滴を形成し、それらの一部又は全部を紙等の被記録材に付着させて記録を行うものである。
【０００３】
このようなインクジェット記録方式に使用するインクジェット記録用水性インクとしては、各種の水溶性染料又は顔料を、水又は水と水溶性有機溶剤とからなる液媒体に溶解又は分散させたものが知られており、かつ、使用されている。
このようなインクジェット記録用水性インクには、長時間にわたって良好な記録を行うために、粘度、表面張力及び密度等の特性値が適当な値であること；インクジェット記録装置のノズル、オリフィスでの目詰まりを防止し、安定して吐出するために熱等により析出物が生じたり、物性値が変化したりしないこと；記録画像が耐水性、耐光性等に優れていること等の条件が必要とされる。
【０００４】
一般的なインクジェット記録用水性インクを用いてインクジェットプリンタにより記録を行う際には、滲みのない良好な印字品質を得るために、インクジェット専用紙を用いることも少なくない。しかしながら、近年では、ランニングコスト、環境への配慮からインクジェット専用紙に記録するよりも普通紙への記録需要が高まってきている。また、家庭及びオフィス向け市場では、モノクロよりもカラーでの記録の方が圧倒的に需要が高いことから、カラーインクジェットプリンタが主流となっており、普通紙に良好な印字品質でカラーでの記録を行えることが求められている。
【０００５】
しかしながら、普通紙への印字品質は未だ充分でなく、その主な要因としては種々の要因を挙げることができる。ひとつはフェザリングといわれる問題であり、インクが記録紙中に浸透する際に、記録紙の紙繊維に沿って不均一に滲み、画像部のエッジがギザギザになってしまって、シャープな画像部のエッジが得られないというものである。
【０００６】
これに対して、従来、フェザリングを防止して印字品質を改善するための一般的な手法としては、表面張力を高くして記録紙の紙繊維へ滲み難いインク組成とする方法が広く知られており、例えば、特許文献１では、インクの表面張力を４０ｍＮ／ｍ以上にしてインクの記録紙表面に沿った浸透を抑制し、フェザリングを防止する技術が開示されている。しかし、この方法では、インクの紙へのぬれ性が低下し、記録紙上において隣同士のインクが連続せずに不連続な状態となり、インクの広がりが不足した印字品質となる。また、それを回避するには膨大なインク量を吐出することも考えられるが、コスト的な問題やインクの乾燥時間がかかり過ぎる等の新たな問題を呼び起こす。従って、適度な液滴量で、適度にかつ均質に広がるインクが必要である。
【０００７】
一方、インクジェット記録用水性インクの浸透性を高めるための一般的な手法としては、浸透剤としてジエチレングリコールモノブチルエーテル等の多価アルコールのアルキルエーテルをインクに配合したり、界面活性剤を配合したりすることで、記録紙上での隣同士のインク液滴を連続させ印字品質を改良する方法が広く用いられており、例えば、特許文献２では、インクに特定の浸透剤と界面活性剤とを配合し、表面張力を下げて紙内部への浸透性を高める技術が開示されている。しかし、この方法では、インクが紙繊維に沿って不均一に広がる現象を抑制することができず、画像部のエッジが滲み、フェザリングが起こりやすくなってしまう。
【０００８】
このように、従来のインクジェット記録用水性インクでは、普通紙において、フェザリングの防止とインクの広がり不足の防止とを両立することが困難であるという問題があった。
【０００９】
また、インクジェットプリンタに新品のインクカートリッジを装着した際に、インクジェット記録用水性インクがプリンタヘッドのインク流路中にスムーズに導入されないと、使用開始時にインクの不吐出という問題が生じることから、インクジェット記録用水性インクには、上述したフェザリング及びインクの広がり不足の防止に加えて、更に、プリンタヘッドのインク流路への初期導入性が優れることも要求される。
【００１０】
ところが、近年、インクジェットプリンタ用のプリンタヘッドは小型化が進められており、例えば、圧電素子を用いた圧電式インクジェットプリンタ用のプリンタヘッドとして、インク流路の一部が形成された複数のシートを積層して形成された積層型プリンタヘッドが知られている。この積層型プリンタヘッドは、低コストで小型化を実現するとともに、その内部に狭く複雑な構造のインク流路を形成することができる。しかし、図２に示すように、インク流路１４ａ、１４ｂ、１４ｃの内周面に形成された屈曲部１５ａ、１５ｂや積層シート１０ａ、１０ｂ、１０ｃ間の隙間等に気泡が残留しやすく、インク流路内にインクジェット記録用水性インクをスムーズに導入させることができず、インク流路への初期導入性を満足させることが特に困難であった。なお、図２は、積層型プリンタヘッドの一部拡大断面図である。
【００１１】
そこで、インクジェット記録用水性インクのインク流路への初期導入性を向上させる方法として、インクジェット記録用水性インクに界面活性剤を適量添加し、その表面張力を最適値まで下げ、プリンタヘッドのインク流路内壁とのぬれ性を向上させる方法が知られている。
【００１２】
しかしながら、インクジェット記録用水性インクに界面活性剤を添加し、表面張力を下げることにより、インク流路へのインクジェット記録用水性インクの初期導入性を向上させる方法では、インクの表面張力が低下すると同時に、記録紙へのぬれ性が高まり、画像部のエッジが滲んでフェザリングが発生する問題があった。
即ち、従来のインクジェット記録用水性インクでは、プリンタヘッド（特に積層型プリンタヘッド）のインク流路への初期導入性とフェザリングの防止とを両立させることが困難であるという問題があった。
【００１３】
このように、従来の手法で普通紙に記録した場合、記録紙上でインクのフェザリングやインクの広がり不足が発生したり、プリンタヘッドのインク流路へのインクの初期導入性に問題が生じたりする等の問題が、全て又はいずれかが発生して、満足できる印字品質のものを得られないという問題があった。
【００１４】
【特許文献１】
特開平８−２５９８６４号公報
【特許文献２】
特開平８−２８３６３１号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、インクジェットプリンタに搭載するプリンタヘッドのうち、特に、積層型プリンタヘッドのインク流路へのインクの初期導入性が良好であり、普通紙へ記録してもフェザリング及びインクの広がり不足の発生がないインクジェット記録用水性インクを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、インクジェットプリンタに使用するインクジェット記録用水性インクであって、少なくとも分散着色剤と、プロピレングリコールエーテルと、下記一般式（１）で表される界面活性剤とを含有するインクジェット記録用水性インクである。
【００１７】
【化２】
【００１８】
一般式（１）中、ｎは２〜４の整数を表し、Ｒ１は炭素数１２〜１５のアルキル基を表し、ＭはＮａ又はトリエタノールアミンを表す。
以下に本発明を詳述する。
【００１９】
本発明者らは、鋭意検討した結果、インクジェット記録用水性インクに、少なくとも分散着色剤と、プロピレングリコールエーテルと、上記一般式（１）で表される界面活性剤とを含有させることにより、例えば、その内部に狭く複雑なインク流路が形成された積層型プリンタヘッドを搭載したインクジェットプリンタに使用する場合であっても、インク流路への初期導入性に優れるとともに、普通紙へ記録した際のフェザリング及びインクの広がり不足等を防止することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００２０】
本発明のインクジェット記録用水性インクは、分散着色剤を含有する。
上記分散着色剤としては水相に分散可能なものであれば特に限定されず、例えば、カーボンブラック、無機顔料、有機顔料等を挙げることができる。
上記有機顔料としては特に限定されず、例えば、アゾレーキ顔料、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料；フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料；塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料レーキ；ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック昼光蛍光顔料等を挙げることができる。上記無機顔料としては特に限定されず、例えば、酸化チタン、酸化鉄系顔料等を挙げることができる。上記分散着色剤は、単独で用いられてもよく、２種以上を併用して用いられてもよい。
【００２１】
また、上述した着色分散剤は、本発明のインクジェット記録用水性インクに対して特に好ましいものであるが、本発明においては、その他の顔料であっても水相に分散可能なものであれば使用でき、例えば、ポリマーを染料で染着した着色剤等も使用することができる。
【００２２】
上記分散着色剤の配合量は、本発明のインクジェット記録用水性インク全量に対して好ましくは下限が０．１重量％、上限が２０重量％であり、より好ましくは下限が０．３重量％、上限が１５重量％であり、更に好ましくは下限が０．５重量％、上限が１０重量％である。
【００２３】
本発明のインクジェット記録用水性インクは、プロピレングリコールエーテルを含有する。
上記プロピレングリコールエーテルは、その分子構造中に親油性成分である（ＣＨＣＨ３ＣＨ２Ｏ）骨格を含んでいるため、紙への浸透に優れている。従って、本発明のインクジェット記録用水性インクへの添加量が少量であっても存分にその効果を発揮し、記録紙上でのインクのフェザリングに影響を及ぼすことなく、インクの広がり不足を改善することができる。
【００２４】
上記プロピレングリコールエーテルとしては特に限定されず、例えば、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メチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、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、トリプロピレングリコールノルマルブチルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等を挙げることができる。
【００２５】
本発明のインクジェット記録用水性インクにおいて、上記プロピレングリコールエーテルの含有量は、インクジェット記録用水性インク全量に対して好ましくは下限が０．０１重量％、上限が１０重量％であり、より好ましくは下限が０．１重量％、上限が３重量％である。０．０１重量％未満であると、インクの記録紙への浸透速度が遅く、インクの広がり不足やインクの乾燥時間がかかり過ぎる等の問題が生じることがある。１０重量％を超えると、インクの記録紙への浸透度合いが大きくなり過ぎ、記録紙の裏にまでインクが達してしまったり、記録紙上でインクのフェザリング等の問題を生じたりすることがある。
【００２６】
本発明のインクジェット記録用水性インクは、上記一般式（１）で表される界面活性剤を含有する。
上記一般式（１）で表される界面活性剤は、プリンタヘッドのインク流路構成材料とのぬれ性を高める効果があるため、上記プリンタヘッドがその内部に狭く複雑な構造のインク流路が形成された積層型プリンタヘッドであっても、本発明のインクジェット記録用水性インクをスムーズにインク流路内へ導入させることができるものと考えられる。また、プリンタヘッドのインク流路内に気泡が発生又は流入した場合でも、気泡をインク流路外へ素早く放出させることができ、気泡が目詰まりの原因となることを防ぐ作用を持つため、本発明のインクジェット記録用水性インクの安定吐出に効果があると考えられる。
【００２７】
上記一般式（１）で表される界面活性剤のうち、市販されているものとしては、例えば、三洋化成工業社製のサンデットＥＮＤ（アルキル基：炭素数１２〜１５、エチレンオキサイド付加モル数：３、対イオン：Ｎａ）、サンデットＥＮ（アルキル基：炭素数１２、エチレンオキサイド付加モル数：２、対イオン：Ｎａ）、サンデットＥＴ（アルキル基：炭素数１２、エチレンオキサイド付加モル数：４、対イオン：トリエタノールアミン）；花王社製のエマール２０Ｔ（アルキル基：炭素数１２、エチレンオキサイド付加モル数：３、対イオン：トリエタノールアミン）、エマール２０Ｃ（アルキル基：炭素数１２、エチレンオキサイド付加モル数：３、対イオン：Ｎａ）等を挙げることができる。
【００２８】
上記一般式（１）で表される界面活性剤の配合量は、本発明のインクジェット記録用水性インク全量に対して好ましくは下限が０．０１重量％、上限が１０重量％であり、より好ましくは下限が０．１重量％、上限が３重量％である。０．０１重量％未満であると、本発明のインクジェット記録用水性インクのプリンタヘッドのインク流路へのぬれ性が低くなり、初期導入性が悪くなることがある。１０重量％を超えると、本発明のインクジェット記録用水性インクの記録紙への浸透度合いが大きくなりすぎ、印字品質に悪影響を及ぼしたり、本発明のインクジェット記録用水性インクがプリンタヘッドのノズル周りを極端にぬらしてしまったりする等の不具合が発生し、結果として本発明のインクジェット記録用水性インクの安定吐出ができにくくなることがある。
【００２９】
本発明のインクジェット記録用水性インクは、上記分散着色剤、グリコールエーテル及び界面活性剤のほか、水を含有する。
上記水は、一般の水ではなく、イオン交換水、蒸留水等の純度の高いものであることが好ましい。
上記水の含有量は、本発明のインクジェット記録用水性インク全重量に対して、好ましくは下限が１０重量％、上限が９８重量％であり、より好ましくは下限が３０重量％、上限が９７重量％であり、更に好ましくは下限が４０重量％、上限が９５重量％である。
【００３０】
本発明のインクジェット記録用水性インクの基本構成は以上の通りであるが、その他従来公知の各種分散剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、ｐＨ調整剤、防腐防カビ剤等を必要に応じて含有していてもよい。
【００３１】
本発明のインクジェット記録用水性インクは、その液安定性を向上させるために、以下に挙げる材料を含有していてもよい。なお、上記液安定性とは、プリンタヘッドのノズルでの本発明のインクジェット記録用水性インクの乾燥防止（湿潤）効果を有することをいう。
【００３２】
上記液安定性を向上させる物質としては特に限定されず、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール等の多価アルコール類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム等の含窒素複素環化合物；ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類；ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物等を挙げることができる。これらの液安定性を向上させる物質は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
上記液安定性を向上させる物質の配合量は、本発明のインクジェット記録用水性インクの組成及び所望の特性に応じて広い範囲で決定されるが、４０重量％以下であることが好ましく、より好ましくは下限が５重量％、上限が３０重量％である。
【００３３】
本発明のインクジェット記録用水性インクは、種々のタイプのプリンタヘッドを搭載したインクジェットプリンタに使用することができるが、特に、その内部に狭く複雑な構造のインク流路が形成された積層型プリンタヘッドを搭載した圧電式インクジェットプリンタに好適に使用することができる。
【００３４】
図１は、上記積層型プリンタヘッドの拡大断面図である。
図１に示すように、上記積層型プリンタヘッドは、５０〜１５０μｍ程度の複数枚の積層（Ｎｉ−Ｆｅ合金）シート１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１１及び１３が積層され相互に接着された積層体の上に、電極と圧電材料層とが交互に積層されて構成された圧電アクチュエータ２０が接合された構成である。上記積層体には各積層シートにエッチング等によって形成した開口部を相互に連通させたインク流路１４が形成されている。また、最上層の積層シート１３には複数のインク室２１が形成され、上から第２層の積層シート１０ａには開口１８が形成され、上から第３〜４層の積層シート１０ｂ、１０ｃには共通インク室１２が形成され、最下層の積層シート１１の下面にはノズル孔１６を有するノズルプレート２２が接着されている。
【００３５】
このような構成の積層型プリンタヘッドにおいて、インクジェット記録用水性インクは、インクカートリッジから共通インク室１２−開口１８−複数のインク室２１の順に導入される。そして、圧電アクチュエータ２０によってインク室２１内のインクジェット記録用水性インクに圧力が付与されると、積層シート１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１１に穿設したインク流路１４（図２に示したインク流路１４ａ、１４ｂ及び１４ｃ）を経て、ノズル孔１６からインクジェット記録用水性インクが吐出される。
インク流路１４は、インク室２１から離れた位置のノズル孔１６にインクジェット記録用水性インクを供給するために、各積層シート１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１１に形成した開口部を図２に示したインク流路１４ａ、１４ｂ、１４ｃのように階段状にずらして構成されている。また、同様に共通インク室１２、開口１８、インク室２１の関係においてもインクの流路に屈曲部等が形成されている。
【００３６】
本発明のインクジェット記録用水性インクは、少なくとも分散着色剤と、プロピレングリコールエーテルと、上記一般式（１）で表される界面活性剤とを含有する。上記プロピレングリコールエーテルは、その分子構造中に親油性成分である（ＣＨＣＨ３ＣＨ２Ｏ）骨格を含んでいるため、添加量が少量であっても紙への浸透に優れ、記録紙上でのインクのフェザリングに影響を及ぼすことなく、インクの広がり不足を改善するこができる。また、上記一般式（１）で表される界面活性剤の有する界面活性作用により、プリンタヘッドのインク流路とのぬれ性の向上と、該インク流路内に発生又は流入した気泡をインク流路外へ素早く放出することを実現することができる。
従って、本発明のインクジェット記録用水性インクは、図１に示したような狭く複雑な構造のインク流路を有する積層型プリンタヘッドを搭載した圧電式インクジェットプリンタに使用した場合であっても、インク流路への初期導入性が良好であり、また、記録紙上でのインクのフェザリングやインクの広がり不足が発生することもない。
【００３７】
【実施例】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００３８】
（実施例１）
純水４６．７重量部、グリセリン２４．２重量部、プロピレングリコールエーテルとしてジプロピレングリコールプロピルエーテル（ＤＰＰ）２重量部、上記一般式（１）で表される界面活性剤としてサンデットＥＮＤ（三洋化成工業社製、アルキル基：炭素数１２〜１５、エチレンオキサイド付加モル数：３、対イオン：Ｎａ）０．２重量部、防カビ剤としてＰｒｏｘｅｌ ＧＸＬ（ｓ）（アビシア社製、以下ＧＸＬ（ｓ）と称する）０．２重量部、及び、防錆剤としてＶＥＲＺＯＮＥ Ｃｒｙｓｔａｌ ＃ １２０Ｋ（大和化成社製、以下ＢＴと称する）０．１重量部を１０分間攪拌混合し、レットダウン用溶媒を作製した。
【００３９】
分散着色剤としてキャボジェット３００ブラック（キャボット社製、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００：固形分濃度１５％、残渣は水）２６．７重量部に対してレットダウン用溶媒の全量を攪拌しながら添加してレットダウンし、更に３０分間攪拌混合した。その後、孔径１μｍのメンブランフィルターにて濾過し、インクジェット記録用水性インクを調製した。
各原料の組成を表１に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
（実施例２）
上記一般式（１）で表される界面活性剤としてサンデットＥＴ（三洋化成工業社製、アルキル基：炭素数１２、エチレンオキサイド付加モル数：４、対イオン：トリエタノールアミン）を用いてレットダウン用溶媒を作製したほかは実施例１と同様にして、表２に示した組成のインクジェット記録用水性インクを調製した。
【００４２】
【表２】
【００４３】
（実施例３）
上記一般式（１）で表される界面活性剤としてエマール２０Ｔ（花王社製、アルキル基：炭素数１２、エチレンオキサイド付加モル数：３、対イオン：トリエタノールアミン）を用いてレットダウン用溶媒を作製したほかは実施例１と同様にして、表３に示した組成のインクジェット記録用水性インクを調製した。
【００４４】
【表３】
【００４５】
（実施例４）
プロピレングリコールエーテルとしてトリプロピレングリコールノルマルブチルエーテル（ＴＰｎＢ）、上記一般式（１）で表される界面活性剤としてサンデットＥＮ（三洋化成工業社製、アルキル基：炭素数１２、エチレンオキサイド付加モル数：２、対イオン：Ｎａ）を用いてレットダウン用溶媒を作製したほかは実施例１と同様にして、表４に示した組成のインクジェット記録用水性インクを調製した。
【００４６】
【表４】
【００４７】
（実施例５）
上記一般式（１）で表される界面活性剤としてエマール２０Ｃ（花王社製、アルキル基：炭素数１２、エチレンオキサイド付加モル数：３、対イオン：Ｎａ）を用いてレットダウン用溶媒を作製したほかは実施例４と同様にして、表５に示した組成のインクジェット記録用水性インクを調製した。
【００４８】
【表５】
【００４９】
（比較例１）
上記一般式（１）で表される界面活性剤を配合せずにレットダウン用溶媒を作製したほかは実施例１と同様にして、表６に示した組成のインクジェット記録用水性インクを調製した。
【００５０】
【表６】
【００５１】
（比較例２）
プロピレングリコールエーテルを配合せずにレットダウン用溶媒を作製したほかは実施例１と同様にして、表７に示した組成のインクジェット記録用水性インクを調製した。
【００５２】
【表７】
【００５３】
（比較例３）
上記一般式（１）で表される界面活性剤（三洋化成工業社製、サンデットＥＮＤ）の代わりに、下記一般式（２）で表されるエソミンＳ１５（ライオンアクゾ社製、アルキル基：大豆アルキル、エチレンオキサイド付加モル数：５）を用いてレットダウン用溶媒を作製したほかは実施例１と同様にして、表８に示した組成のインクジェット記録用水性インクを調製した。
【００５４】
【化３】
【００５５】
一般式（２）において、Ｒ２はアルキル基を表す。
【００５６】
【表８】
【００５７】
（比較例４）
ジプロピレングリコールプロピルエーテル（ＤＰＰ）の代わりに、トリエチレングリコールブチルエーテル（ＢＴＧ）を用いてレットダウン用溶媒を作製したほかは実施例１と同様にして、表９に示した組成のインクジェット記録用水性インクを調製した。
【００５８】
【表９】
【００５９】
実施例１〜５及び比較例１〜４で調製したインクジェット記録用水性インクを充分に混合攪拌した後、初期導入性の目安とするため、各インクジェット記録用水性インクの粘度と表面張力、及び、プリンタヘッドのインク流路構成部材に対するインクの初期接触角を測定した。
なお、インクの初期接触角は、インク流路構成部材としてエポキシ系接着剤で転写し接着した４２合金を用い、接触角計（協和界面化学社製、ＣＡ−Ｘ型）を用いて測定した。
【００６０】
ここで、インクのインク流路への初期導入性は、プリンタヘッドのインク流路構成部材とインクとの初期接触角が低いと良好であり、インク流路構成部材とインクとの初期接触角が７５°以下である場合、ぬれ性が高く初期導入性が良好である。また、一般的に接触角はインクの表面張力と相関があり、インクの表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下であることが、初期導入性を良くするためには好ましい。
【００６１】
続いて、実施例１〜５及び比較例１〜４で調製したインクジェット記録用水性インクに超音波を照射しながら、真空ポンプを使用してインク容器中を真空状態とし、各実施例及び比較例に係るインクジェット記録用水性インク中に含有された気体を脱気し、記録評価用のインクとした。
得られた実施例及び比較例に係る記録評価用のインクを用いた記録は、インク流路の一部が形成されたシートを積層して作られた積層型プリンタヘッド（図１参照）を搭載した圧電式インクジェットプリンタ（ブラザー工業社製、ＭＦＣ３１００Ｃ）を用いてそれぞれ行った。
【００６２】
上記記録をする際に、以下の方法により各記録評価用インクの積層型プリンタヘッドのインク流路への初期導入性を評価し、更にフェザリング及びインクの広がりを評価した。
【００６３】
インクの初期導入性
インクカートリッジ交換後にパージ（プリンタ本体のポンプによるインクの吸引）を３回行い、全ノズル数に対する吐出ノズルの割合を評価対象とし、以下の基準に基づいて評価した。
◎・・・パージ３回で全ノズル数に対する吐出ノズルの割合が１００％であった。
○・・・パージ３回で全ノズル数に対する吐出ノズルの割合が９５％以上であった。
△・・・パージ３回で全ノズル数に対する吐出ノズルの割合が９０％以上であった。
×・・・パージ３回で全ノズル数に対する吐出ノズルの割合が９０％未満であった。
【００６４】
フェザリング評価及びインクの広がり評価
背景なしで単色の文字のみの部分と、単色のベタ印字部分とからなる画像サンプルを普通紙（ＸＥＲＯＸ４２００）を使用して記録した。記録した文字の大きさはＭｉｃｒｏｓｏｆｔＷｏｒｄ９７を用いて文字のサイズを１１ポイントに設定した。
上記画像サンプルのフェザリングは、インクジェット記録用水性インクの滲みによるラインの乱れの程度と、文字の鮮明さとにより以下の基準に基づいて評価した。
◎・・・フェザリングがほとんどなく、文字が鮮明である。
○・・・僅かにフェザリングが発生しているが、文字は充分に判読できる。
△・・・明らかにフェザリングが発生しているが、文字は判読できる。
×・・・明らかにフェザリングが発生し、文字の判読も困難である。
【００６５】
上記画像サンプルのインクの広がりの評価は、以下の基準に基づいて評価した。
◎・・・インクの広がり不足がほとんどなく、ベタ印字部のインクとインクとの間に隙間が見えない。
○・・・僅かにインクの広がり不足があるが、マクロ的に観察すると、インクとインクとの間に隙間がほとんど見えない。
△・・・僅かに広がり不足があり、マクロ的に観察すると、僅かにインクとインクとの間に隙間が見える。
×・・・明らかに広がり不足があり、マクロ的に観察した場合もインクとインクとの間に隙間が目立つ。
【００６６】
総合評価
インクの初期導入性の評価、フェザリング評価及びインクの広がり評価の各項目のうち、最も悪い評価であったものを、そのインクの総合評価結果とした。例えば、インクの初期導入性の評価：×、フェザリング評価：◎、インクの広がり：◎であった場合、印字品質がどんなに良くてもインクの初期導入性が非常に悪いため総合評価は×となる。
結果を表１０、表１１にまとめて示した。
【００６７】
【表１０】
【００６８】
【表１１】
【００６９】
以上、各実施例において、本発明のインクジェット記録用水性インクでは、インク流路への初期導入性が良好であり、記録紙上でのインクのフェザリング、広がり不足が低減された良好な記録を得ることができた。一方、比較例においては、インク流路への初期導入性が悪い、若しくは、明らかにフェザリング又は広がり不足が発生しており、充分な印字品質を得られない等満足できる結果は得られなかった。
【００７０】
以上のことより、分散着色剤と、プロピレングリコールエーテルと、上記一般式（１）で表される界面活性剤とは、それぞれ単独で使用しても得られる効果は少なく、分散着色剤と、プロピレングリコールエーテルと、上記一般式（１）で表される界面活性剤とを併用することによってプリンタヘッドのインク流路への初期導入性が良好であり、記録紙上でのインクのフェザリング、広がり具合も満足させることができるインクジェット記録用水性インクが得られることが確認できた。
【００７１】
【発明の効果】
本発明は、上述の構成よりなるので、プリンタヘッドのうち、特に、その内部に狭く複雑な構造のインク流路が形成された積層型プリンタヘッドの該インク流路への初期導入性が良好であり、普通紙へ記録してもインクのフェザリング及びインクの広がり不足の発生がないインクジェット記録用水性インクを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】積層型プリンタヘッドの拡大断面図である。
【図２】図１に示した積層型プリンタヘッドの部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１１、１３ 積層シート
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ インク流路
１５ａ、１５ｂ 屈曲部
１６ ノズル孔
１８ 開口
２０ 圧電アクチュエータ
２１ インク室
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置において用いられるインクジェット記録用水性インクに関し、特に、インク流路が形成されたシートを積層してなる積層型プリンタヘッドを搭載した圧電式インクジェットプリンタに用いるインクジェット記録用水性インクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録方式は、例えば、静電吸引方式；圧電素子を用いてインクに機械的振動又は変位を与える方式；インクを加熱することにより気泡を発生させ、その時の圧力を利用する方式等のインク吐出方式によりインク小滴を形成し、それらの一部又は全部を紙等の被記録材に付着させて記録を行うものである。
【０００３】
このようなインクジェット記録方式に使用するインクジェット記録用水性インクとしては、各種の水溶性染料又は顔料を、水又は水と水溶性有機溶剤とからなる液媒体に溶解又は分散させたものが知られており、かつ、使用されている。
このようなインクジェット記録用水性インクには、長時間にわたって良好な記録を行うために、粘度、表面張力及び密度等の特性値が適当な値であること；インクジェット記録装置のノズル、オリフィスでの目詰まりを防止し、安定して吐出するために熱等により析出物が生じたり、物性値が変化したりしないこと；記録画像が耐水性、耐光性等に優れていること等の条件が必要とされる。
【０００４】
一般的なインクジェット記録用水性インクを用いてインクジェットプリンタにより記録を行う際には、滲みのない良好な印字品質を得るために、インクジェット専用紙を用いることも少なくない。しかしながら、近年では、ランニングコスト、環境への配慮からインクジェット専用紙に記録するよりも普通紙への記録需要が高まってきている。また、家庭及びオフィス向け市場では、モノクロよりもカラーでの記録の方が圧倒的に需要が高いことから、カラーインクジェットプリンタが主流となっており、普通紙に良好な印字品質でカラーでの記録を行えることが求められている。
【０００５】
しかしながら、普通紙への印字品質は未だ充分でなく、その主な要因としては種々の要因を挙げることができる。ひとつはフェザリングといわれる問題であり、インクが記録紙中に浸透する際に、記録紙の紙繊維に沿って不均一に滲み、画像部のエッジがギザギザになってしまって、シャープな画像部のエッジが得られないというものである。
【０００６】
これに対して、従来、フェザリングを防止して印字品質を改善するための一般的な手法としては、表面張力を高くして記録紙の紙繊維へ滲み難いインク組成とする方法が広く知られており、例えば、特許文献１では、インクの表面張力を４０ｍＮ／ｍ以上にしてインクの記録紙表面に沿った浸透を抑制し、フェザリングを防止する技術が開示されている。しかし、この方法では、インクの紙へのぬれ性が低下し、記録紙上において隣同士のインクが連続せずに不連続な状態となり、インクの広がりが不足した印字品質となる。また、それを回避するには膨大なインク量を吐出することも考えられるが、コスト的な問題やインクの乾燥時間がかかり過ぎる等の新たな問題を呼び起こす。従って、適度な液滴量で、適度にかつ均質に広がるインクが必要である。
【０００７】
一方、インクジェット記録用水性インクの浸透性を高めるための一般的な手法としては、浸透剤としてジエチレングリコールモノブチルエーテル等の多価アルコールのアルキルエーテルをインクに配合したり、界面活性剤を配合したりすることで、記録紙上での隣同士のインク液滴を連続させ印字品質を改良する方法が広く用いられており、例えば、特許文献２では、インクに特定の浸透剤と界面活性剤とを配合し、表面張力を下げて紙内部への浸透性を高める技術が開示されている。しかし、この方法では、インクが紙繊維に沿って不均一に広がる現象を抑制することができず、画像部のエッジが滲み、フェザリングが起こりやすくなってしまう。
【０００８】
このように、従来のインクジェット記録用水性インクでは、普通紙において、フェザリングの防止とインクの広がり不足の防止とを両立することが困難であるという問題があった。
【０００９】
また、インクジェットプリンタに新品のインクカートリッジを装着した際に、インクジェット記録用水性インクがプリンタヘッドのインク流路中にスムーズに導入されないと、使用開始時にインクの不吐出という問題が生じることから、インクジェット記録用水性インクには、上述したフェザリング及びインクの広がり不足の防止に加えて、更に、プリンタヘッドのインク流路への初期導入性が優れることも要求される。
【００１０】
ところが、近年、インクジェットプリンタ用のプリンタヘッドは小型化が進められており、例えば、圧電素子を用いた圧電式インクジェットプリンタ用のプリンタヘッドとして、インク流路の一部が形成された複数のシートを積層して形成された積層型プリンタヘッドが知られている。この積層型プリンタヘッドは、低コストで小型化を実現するとともに、その内部に狭く複雑な構造のインク流路を形成することができる。しかし、図２に示すように、インク流路１４ａ、１４ｂ、１４ｃの内周面に形成された屈曲部１５ａ、１５ｂや積層シート１０ａ、１０ｂ、１０ｃ間の隙間等に気泡が残留しやすく、インク流路内にインクジェット記録用水性インクをスムーズに導入させることができず、インク流路への初期導入性を満足させることが特に困難であった。なお、図２は、積層型プリンタヘッドの一部拡大断面図である。
【００１１】
そこで、インクジェット記録用水性インクのインク流路への初期導入性を向上させる方法として、インクジェット記録用水性インクに界面活性剤を適量添加し、その表面張力を最適値まで下げ、プリンタヘッドのインク流路内壁とのぬれ性を向上させる方法が知られている。
【００１２】
しかしながら、インクジェット記録用水性インクに界面活性剤を添加し、表面張力を下げることにより、インク流路へのインクジェット記録用水性インクの初期導入性を向上させる方法では、インクの表面張力が低下すると同時に、記録紙へのぬれ性が高まり、画像部のエッジが滲んでフェザリングが発生する問題があった。
即ち、従来のインクジェット記録用水性インクでは、プリンタヘッド（特に積層型プリンタヘッド）のインク流路への初期導入性とフェザリングの防止とを両立させることが困難であるという問題があった。
【００１３】
このように、従来の手法で普通紙に記録した場合、記録紙上でインクのフェザリングやインクの広がり不足が発生したり、プリンタヘッドのインク流路へのインクの初期導入性に問題が生じたりする等の問題が、全て又はいずれかが発生して、満足できる印字品質のものを得られないという問題があった。
【００１４】
【特許文献１】
特開平８−２５９８６４号公報
【特許文献２】
特開平８−２８３６３１号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、インクジェットプリンタに搭載するプリンタヘッドのうち、特に、積層型プリンタヘッドのインク流路へのインクの初期導入性が良好であり、普通紙へ記録してもフェザリング及びインクの広がり不足の発生がないインクジェット記録用水性インクを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、インクジェットプリンタに使用するインクジェット記録用水性インクであって、少なくとも分散着色剤と、プロピレングリコールエーテルと、下記一般式（１）で表される界面活性剤とを含有するインクジェット記録用水性インクである。
【００１７】
【化２】
一般式（１）中、ｎは２〜４の整数を表し、Ｒ１は炭素数１２〜１５のアルキル基を表し、ＭはＮａ又はトリエタノールアミンを表す。
以下に本発明を詳述する。
【００１９】
本発明者らは、鋭意検討した結果、インクジェット記録用水性インクに、少なくとも分散着色剤と、プロピレングリコールエーテルと、上記一般式（１）で表される界面活性剤とを含有させることにより、例えば、その内部に狭く複雑なインク流路が形成された積層型プリンタヘッドを搭載したインクジェットプリンタに使用する場合であっても、インク流路への初期導入性に優れるとともに、普通紙へ記録した際のフェザリング及びインクの広がり不足等を防止することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００２０】
本発明のインクジェット記録用水性インクは、分散着色剤を含有する。
上記分散着色剤としては水相に分散可能なものであれば特に限定されず、例えば、カーボンブラック、無機顔料、有機顔料等を挙げることができる。
上記有機顔料としては特に限定されず、例えば、アゾレーキ顔料、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料；フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料；塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料レーキ；ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック昼光蛍光顔料等を挙げることができる。上記無機顔料としては特に限定されず、例えば、酸化チタン、酸化鉄系顔料等を挙げることができる。上記分散着色剤は、単独で用いられてもよく、２種以上を併用して用いられてもよい。
【００２１】
また、上述した着色分散剤は、本発明のインクジェット記録用水性インクに対して特に好ましいものであるが、本発明においては、その他の顔料であっても水相に分散可能なものであれば使用でき、例えば、ポリマーを染料で染着した着色剤等も使用することができる。
【００２２】
上記分散着色剤の配合量は、本発明のインクジェット記録用水性インク全量に対して好ましくは下限が０．１重量％、上限が２０重量％であり、より好ましくは下限が０．３重量％、上限が１５重量％であり、更に好ましくは下限が０．５重量％、上限が１０重量％である。
【００２３】
本発明のインクジェット記録用水性インクは、プロピレングリコールエーテルを含有する。
上記プロピレングリコールエーテルは、その分子構造中に親油性成分である（ＣＨＣＨ３ＣＨ２Ｏ）骨格を含んでいるため、紙への浸透に優れている。従って、本発明のインクジェット記録用水性インクへの添加量が少量であっても存分にその効果を発揮し、記録紙上でのインクのフェザリングに影響を及ぼすことなく、インクの広がり不足を改善することができる。
【００２４】
上記プロピレングリコールエーテルとしては特に限定されず、例えば、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メチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、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、トリプロピレングリコールノルマルブチルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等を挙げることができる。
【００２５】
本発明のインクジェット記録用水性インクにおいて、上記プロピレングリコールエーテルの含有量は、インクジェット記録用水性インク全量に対して好ましくは下限が０．０１重量％、上限が１０重量％であり、より好ましくは下限が０．１重量％、上限が３重量％である。０．０１重量％未満であると、インクの記録紙への浸透速度が遅く、インクの広がり不足やインクの乾燥時間がかかり過ぎる等の問題が生じることがある。１０重量％を超えると、インクの記録紙への浸透度合いが大きくなり過ぎ、記録紙の裏にまでインクが達してしまったり、記録紙上でインクのフェザリング等の問題を生じたりすることがある。
【００２６】
本発明のインクジェット記録用水性インクは、上記一般式（１）で表される界面活性剤を含有する。
上記一般式（１）で表される界面活性剤は、プリンタヘッドのインク流路構成材料とのぬれ性を高める効果があるため、上記プリンタヘッドがその内部に狭く複雑な構造のインク流路が形成された積層型プリンタヘッドであっても、本発明のインクジェット記録用水性インクをスムーズにインク流路内へ導入させることができるものと考えられる。また、プリンタヘッドのインク流路内に気泡が発生又は流入した場合でも、気泡をインク流路外へ素早く放出させることができ、気泡が目詰まりの原因となることを防ぐ作用を持つため、本発明のインクジェット記録用水性インクの安定吐出に効果があると考えられる。
【００２７】
上記一般式（１）で表される界面活性剤のうち、市販されているものとしては、例えば、三洋化成工業社製のサンデットＥＮＤ（アルキル基：炭素数１２〜１５、エチレンオキサイド付加モル数：３、対イオン：Ｎａ）、サンデットＥＮ（アルキル基：炭素数１２、エチレンオキサイド付加モル数：２、対イオン：Ｎａ）、サンデットＥＴ（アルキル基：炭素数１２、エチレンオキサイド付加モル数：４、対イオン：トリエタノールアミン）；花王社製のエマール２０Ｔ（アルキル基：炭素数１２、エチレンオキサイド付加モル数：３、対イオン：トリエタノールアミン）、エマール２０Ｃ（アルキル基：炭素数１２、エチレンオキサイド付加モル数：３、対イオン：Ｎａ）等を挙げることができる。
【００２８】
上記一般式（１）で表される界面活性剤の配合量は、本発明のインクジェット記録用水性インク全量に対して好ましくは下限が０．０１重量％、上限が１０重量％であり、より好ましくは下限が０．１重量％、上限が３重量％である。０．０１重量％未満であると、本発明のインクジェット記録用水性インクのプリンタヘッドのインク流路へのぬれ性が低くなり、初期導入性が悪くなることがある。１０重量％を超えると、本発明のインクジェット記録用水性インクの記録紙への浸透度合いが大きくなりすぎ、印字品質に悪影響を及ぼしたり、本発明のインクジェット記録用水性インクがプリンタヘッドのノズル周りを極端にぬらしてしまったりする等の不具合が発生し、結果として本発明のインクジェット記録用水性インクの安定吐出ができにくくなることがある。
【００２９】
本発明のインクジェット記録用水性インクは、上記分散着色剤、グリコールエーテル及び界面活性剤のほか、水を含有する。
上記水は、一般の水ではなく、イオン交換水、蒸留水等の純度の高いものであることが好ましい。
上記水の含有量は、本発明のインクジェット記録用水性インク全重量に対して、好ましくは下限が１０重量％、上限が９８重量％であり、より好ましくは下限が３０重量％、上限が９７重量％であり、更に好ましくは下限が４０重量％、上限が９５重量％である。
【００３０】
本発明のインクジェット記録用水性インクの基本構成は以上の通りであるが、その他従来公知の各種分散剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、ｐＨ調整剤、防腐防カビ剤等を必要に応じて含有していてもよい。
【００３１】
本発明のインクジェット記録用水性インクは、その液安定性を向上させるために、以下に挙げる材料を含有していてもよい。なお、上記液安定性とは、プリンタヘッドのノズルでの本発明のインクジェット記録用水性インクの乾燥防止（湿潤）効果を有することをいう。
【００３２】
上記液安定性を向上させる物質としては特に限定されず、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール等の多価アルコール類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム等の含窒素複素環化合物；ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類；ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物等を挙げることができる。これらの液安定性を向上させる物質は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
上記液安定性を向上させる物質の配合量は、本発明のインクジェット記録用水性インクの組成及び所望の特性に応じて広い範囲で決定されるが、４０重量％以下であることが好ましく、より好ましくは下限が５重量％、上限が３０重量％である。
【００３３】
本発明のインクジェット記録用水性インクは、種々のタイプのプリンタヘッドを搭載したインクジェットプリンタに使用することができるが、特に、その内部に狭く複雑な構造のインク流路が形成された積層型プリンタヘッドを搭載した圧電式インクジェットプリンタに好適に使用することができる。
【００３４】
図１は、上記積層型プリンタヘッドの拡大断面図である。
図１に示すように、上記積層型プリンタヘッドは、５０〜１５０μｍ程度の複数枚の積層（Ｎｉ−Ｆｅ合金）シート１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１１及び１３が積層され相互に接着された積層体の上に、電極と圧電材料層とが交互に積層されて構成された圧電アクチュエータ２０が接合された構成である。上記積層体には各積層シートにエッチング等によって形成した開口部を相互に連通させたインク流路１４が形成されている。また、最上層の積層シート１３には複数のインク室２１が形成され、上から第２層の積層シート１０ａには開口１８が形成され、上から第３〜４層の積層シート１０ｂ、１０ｃには共通インク室１２が形成され、最下層の積層シート１１の下面にはノズル孔１６を有するノズルプレート２２が接着されている。
【００３５】
このような構成の積層型プリンタヘッドにおいて、インクジェット記録用水性インクは、インクカートリッジから共通インク室１２−開口１８−複数のインク室２１の順に導入される。そして、圧電アクチュエータ２０によってインク室２１内のインクジェット記録用水性インクに圧力が付与されると、積層シート１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１１に穿設したインク流路１４（図２に示したインク流路１４ａ、１４ｂ及び１４ｃ）を経て、ノズル孔１６からインクジェット記録用水性インクが吐出される。
インク流路１４は、インク室２１から離れた位置のノズル孔１６にインクジェット記録用水性インクを供給するために、各積層シート１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１１に形成した開口部を図２に示したインク流路１４ａ、１４ｂ、１４ｃのように階段状にずらして構成されている。また、同様に共通インク室１２、開口１８、インク室２１の関係においてもインクの流路に屈曲部等が形成されている。
【００３６】
本発明のインクジェット記録用水性インクは、少なくとも分散着色剤と、プロピレングリコールエーテルと、上記一般式（１）で表される界面活性剤とを含有する。上記プロピレングリコールエーテルは、その分子構造中に親油性成分である（ＣＨＣＨ３ＣＨ２Ｏ）骨格を含んでいるため、添加量が少量であっても紙への浸透に優れ、記録紙上でのインクのフェザリングに影響を及ぼすことなく、インクの広がり不足を改善するこができる。また、上記一般式（１）で表される界面活性剤の有する界面活性作用により、プリンタヘッドのインク流路とのぬれ性の向上と、該インク流路内に発生又は流入した気泡をインク流路外へ素早く放出することを実現することができる。
従って、本発明のインクジェット記録用水性インクは、図１に示したような狭く複雑な構造のインク流路を有する積層型プリンタヘッドを搭載した圧電式インクジェットプリンタに使用した場合であっても、インク流路への初期導入性が良好であり、また、記録紙上でのインクのフェザリングやインクの広がり不足が発生することもない。
【００３７】
【実施例】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００３８】
（実施例１）
純水４６．７重量部、グリセリン２４．２重量部、プロピレングリコールエーテルとしてジプロピレングリコールプロピルエーテル（ＤＰＰ）２重量部、上記一般式（１）で表される界面活性剤としてサンデットＥＮＤ（三洋化成工業社製、アルキル基：炭素数１２〜１５、エチレンオキサイド付加モル数：３、対イオン：Ｎａ）０．２重量部、防カビ剤としてＰｒｏｘｅｌ ＧＸＬ（ｓ）（アビシア社製、以下ＧＸＬ（ｓ）と称する）０．２重量部、及び、防錆剤としてＶＥＲＺＯＮＥ Ｃｒｙｓｔａｌ ＃ １２０Ｋ（大和化成社製、以下ＢＴと称する）０．１重量部を１０分間攪拌混合し、レットダウン用溶媒を作製した。
【００３９】
分散着色剤としてキャボジェット３００ブラック（キャボット社製、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００：固形分濃度１５％、残渣は水）２６．７重量部に対してレットダウン用溶媒の全量を攪拌しながら添加してレットダウンし、更に３０分間攪拌混合した。その後、孔径１μｍのメンブランフィルターにて濾過し、インクジェット記録用水性インクを調製した。
各原料の組成を表１に示す。
【００４０】
【表１】
（実施例２）
上記一般式（１）で表される界面活性剤としてサンデットＥＴ（三洋化成工業社製、アルキル基：炭素数１２、エチレンオキサイド付加モル数：４、対イオン：トリエタノールアミン）を用いてレットダウン用溶媒を作製したほかは実施例１と同様にして、表２に示した組成のインクジェット記録用水性インクを調製した。
【００４２】
【表２】
（実施例３）
上記一般式（１）で表される界面活性剤としてエマール２０Ｔ（花王社製、アルキル基：炭素数１２、エチレンオキサイド付加モル数：３、対イオン：トリエタノールアミン）を用いてレットダウン用溶媒を作製したほかは実施例１と同様にして、表３に示した組成のインクジェット記録用水性インクを調製した。
【００４４】
【表３】
（実施例４）
プロピレングリコールエーテルとしてトリプロピレングリコールノルマルブチルエーテル（ＴＰｎＢ）、上記一般式（１）で表される界面活性剤としてサンデットＥＮ（三洋化成工業社製、アルキル基：炭素数１２、エチレンオキサイド付加モル数：２、対イオン：Ｎａ）を用いてレットダウン用溶媒を作製したほかは実施例１と同様にして、表４に示した組成のインクジェット記録用水性インクを調製した。
【００４６】
【表４】
（実施例５）
上記一般式（１）で表される界面活性剤としてエマール２０Ｃ（花王社製、アルキル基：炭素数１２、エチレンオキサイド付加モル数：３、対イオン：Ｎａ）を用いてレットダウン用溶媒を作製したほかは実施例４と同様にして、表５に示した組成のインクジェット記録用水性インクを調製した。
【００４８】
【表５】
（比較例１）
上記一般式（１）で表される界面活性剤を配合せずにレットダウン用溶媒を作製したほかは実施例１と同様にして、表６に示した組成のインクジェット記録用水性インクを調製した。
【００５０】
【表６】
（比較例２）
プロピレングリコールエーテルを配合せずにレットダウン用溶媒を作製したほかは実施例１と同様にして、表７に示した組成のインクジェット記録用水性インクを調製した。
【００５２】
【表７】
（比較例３）
上記一般式（１）で表される界面活性剤（三洋化成工業社製、サンデットＥＮＤ）の代わりに、下記一般式（２）で表されるエソミンＳ１５（ライオンアクゾ社製、アルキル基：大豆アルキル、エチレンオキサイド付加モル数：５）を用いてレットダウン用溶媒を作製したほかは実施例１と同様にして、表８に示した組成のインクジェット記録用水性インクを調製した。
【００５４】
【化３】
一般式（２）において、Ｒ２はアルキル基を表す。
【００５６】
【表８】
（比較例４）
ジプロピレングリコールプロピルエーテル（ＤＰＰ）の代わりに、トリエチレングリコールブチルエーテル（ＢＴＧ）を用いてレットダウン用溶媒を作製したほかは実施例１と同様にして、表９に示した組成のインクジェット記録用水性インクを調製した。
【００５８】
【表９】
実施例１〜５及び比較例１〜４で調製したインクジェット記録用水性インクを充分に混合攪拌した後、初期導入性の目安とするため、各インクジェット記録用水性インクの粘度と表面張力、及び、プリンタヘッドのインク流路構成部材に対するインクの初期接触角を測定した。
なお、インクの初期接触角は、インク流路構成部材としてエポキシ系接着剤で転写し接着した４２合金を用い、接触角計（協和界面化学社製、ＣＡ−Ｘ型）を用いて測定した。
【００６０】
ここで、インクのインク流路への初期導入性は、プリンタヘッドのインク流路構成部材とインクとの初期接触角が低いと良好であり、インク流路構成部材とインクとの初期接触角が７５°以下である場合、ぬれ性が高く初期導入性が良好である。また、一般的に接触角はインクの表面張力と相関があり、インクの表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下であることが、初期導入性を良くするためには好ましい。
【００６１】
続いて、実施例１〜５及び比較例１〜４で調製したインクジェット記録用水性インクに超音波を照射しながら、真空ポンプを使用してインク容器中を真空状態とし、各実施例及び比較例に係るインクジェット記録用水性インク中に含有された気体を脱気し、記録評価用のインクとした。
得られた実施例及び比較例に係る記録評価用のインクを用いた記録は、インク流路の一部が形成されたシートを積層して作られた積層型プリンタヘッド（図１参照）を搭載した圧電式インクジェットプリンタ（ブラザー工業社製、ＭＦＣ３１００Ｃ）を用いてそれぞれ行った。
【００６２】
上記記録をする際に、以下の方法により各記録評価用インクの積層型プリンタヘッドのインク流路への初期導入性を評価し、更にフェザリング及びインクの広がりを評価した。
【００６３】
インクの初期導入性
インクカートリッジ交換後にパージ（プリンタ本体のポンプによるインクの吸引）を３回行い、全ノズル数に対する吐出ノズルの割合を評価対象とし、以下の基準に基づいて評価した。
◎・・・パージ３回で全ノズル数に対する吐出ノズルの割合が１００％であった。
○・・・パージ３回で全ノズル数に対する吐出ノズルの割合が９５％以上であった。
△・・・パージ３回で全ノズル数に対する吐出ノズルの割合が９０％以上であった。
×・・・パージ３回で全ノズル数に対する吐出ノズルの割合が９０％未満であった。
【００６４】
フェザリング評価及びインクの広がり評価
背景なしで単色の文字のみの部分と、単色のベタ印字部分とからなる画像サンプルを普通紙（ＸＥＲＯＸ４２００）を使用して記録した。記録した文字の大きさはＭｉｃｒｏｓｏｆｔＷｏｒｄ９７を用いて文字のサイズを１１ポイントに設定した。
上記画像サンプルのフェザリングは、インクジェット記録用水性インクの滲みによるラインの乱れの程度と、文字の鮮明さとにより以下の基準に基づいて評価した。
◎・・・フェザリングがほとんどなく、文字が鮮明である。
○・・・僅かにフェザリングが発生しているが、文字は充分に判読できる。
△・・・明らかにフェザリングが発生しているが、文字は判読できる。
×・・・明らかにフェザリングが発生し、文字の判読も困難である。
【００６５】
上記画像サンプルのインクの広がりの評価は、以下の基準に基づいて評価した。
◎・・・インクの広がり不足がほとんどなく、ベタ印字部のインクとインクとの間に隙間が見えない。
○・・・僅かにインクの広がり不足があるが、マクロ的に観察すると、インクとインクとの間に隙間がほとんど見えない。
△・・・僅かに広がり不足があり、マクロ的に観察すると、僅かにインクとインクとの間に隙間が見える。
×・・・明らかに広がり不足があり、マクロ的に観察した場合もインクとインクとの間に隙間が目立つ。
【００６６】
総合評価
インクの初期導入性の評価、フェザリング評価及びインクの広がり評価の各項目のうち、最も悪い評価であったものを、そのインクの総合評価結果とした。例えば、インクの初期導入性の評価：×、フェザリング評価：◎、インクの広がり：◎であった場合、印字品質がどんなに良くてもインクの初期導入性が非常に悪いため総合評価は×となる。
結果を表１０、表１１にまとめて示した。
【００６７】
【表１０】
【表１１】
以上、各実施例において、本発明のインクジェット記録用水性インクでは、インク流路への初期導入性が良好であり、記録紙上でのインクのフェザリング、広がり不足が低減された良好な記録を得ることができた。一方、比較例においては、インク流路への初期導入性が悪い、若しくは、明らかにフェザリング又は広がり不足が発生しており、充分な印字品質を得られない等満足できる結果は得られなかった。
【００７０】
以上のことより、分散着色剤と、プロピレングリコールエーテルと、上記一般式（１）で表される界面活性剤とは、それぞれ単独で使用しても得られる効果は少なく、分散着色剤と、プロピレングリコールエーテルと、上記一般式（１）で表される界面活性剤とを併用することによってプリンタヘッドのインク流路への初期導入性が良好であり、記録紙上でのインクのフェザリング、広がり具合も満足させることができるインクジェット記録用水性インクが得られることが確認できた。
【００７１】
【発明の効果】
本発明は、上述の構成よりなるので、プリンタヘッドのうち、特に、その内部に狭く複雑な構造のインク流路が形成された積層型プリンタヘッドの該インク流路への初期導入性が良好であり、普通紙へ記録してもインクのフェザリング及びインクの広がり不足の発生がないインクジェット記録用水性インクを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】積層型プリンタヘッドの拡大断面図である。
【図２】図１に示した積層型プリンタヘッドの部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１１、１３ 積層シート
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ インク流路
１５ａ、１５ｂ 屈曲部
１６ ノズル孔
１８ 開口
２０ 圧電アクチュエータ
２１ インク室
Claims (1)
- インクジェットプリンタに使用するインクジェット記録用水性インクであって、
少なくとも分散着色剤と、プロピレングリコールエーテルと、下記一般式（１）で表される界面活性剤とを含有することを特徴とするインクジェット記録用水性インク。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003072465A JP4254281B2 (ja) | 2003-03-17 | 2003-03-17 | インクジェット記録用水性インク |
| US10/802,652 US7780285B2 (en) | 2003-03-17 | 2004-03-16 | Water base ink for ink-jet recording and ink-jet printer accomodating same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003072465A JP4254281B2 (ja) | 2003-03-17 | 2003-03-17 | インクジェット記録用水性インク |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004277606A true JP2004277606A (ja) | 2004-10-07 |
| JP2004277606A5 JP2004277606A5 (ja) | 2005-07-14 |
| JP4254281B2 JP4254281B2 (ja) | 2009-04-15 |
Family
ID=33288655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003072465A Expired - Fee Related JP4254281B2 (ja) | 2003-03-17 | 2003-03-17 | インクジェット記録用水性インク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4254281B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007161935A (ja) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Brother Ind Ltd | インクジェット記録用水性インク |
| WO2008149468A1 (ja) * | 2007-06-05 | 2008-12-11 | Kao Corporation | コーティング樹脂用帯電防止剤 |
-
2003
- 2003-03-17 JP JP2003072465A patent/JP4254281B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007161935A (ja) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Brother Ind Ltd | インクジェット記録用水性インク |
| WO2008149468A1 (ja) * | 2007-06-05 | 2008-12-11 | Kao Corporation | コーティング樹脂用帯電防止剤 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4254281B2 (ja) | 2009-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5109262B2 (ja) | インクジェット記録用水性インクセット | |
| JP4100986B2 (ja) | インク、インクカートリッジ、記録ユニット、インクジェット記録方法、インクジェット記録装置及びインク吐出の安定化方法 | |
| JP4475246B2 (ja) | インクジェット記録用水性インクセット | |
| JP5089070B2 (ja) | インクジェット記録用インク及び記録方法 | |
| US7306664B2 (en) | Ink-jet recording ink, ink-jet recording method, and ink-jet recording apparatus | |
| US20060192828A1 (en) | Water base ink for ink-jet recording | |
| JP2008184567A (ja) | 記録用インク、並びにインクカートリッジ、インクジェット記録方法、及びインクジェット記録装置 | |
| JP2017185676A (ja) | 画像形成方法 | |
| JP3858736B2 (ja) | インクジェット記録用水性インク | |
| JP2007302810A (ja) | インク組成物、インクセット、該インクセットを用いたインクジェット記録方法および記録物 | |
| JP2003268268A5 (ja) | ||
| JP5159047B2 (ja) | インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置 | |
| US7159976B2 (en) | Water base ink set for ink-jet recording | |
| JP7509515B2 (ja) | インクカートリッジ、それを用いたインクジェット記録方法、及び印刷物の製造方法 | |
| JP4254281B2 (ja) | インクジェット記録用水性インク | |
| US7780285B2 (en) | Water base ink for ink-jet recording and ink-jet printer accomodating same | |
| JP2006124705A (ja) | 両性顔料分散物を含有するインク調合物、インク調合物を使用する方法、及びインク調合物を使用するシステム | |
| JP3849660B2 (ja) | インクジェット記録用水性インク | |
| JP6873684B2 (ja) | インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法 | |
| JP2004018689A (ja) | インクジェット用記録液及び記録方法 | |
| JP2004300429A (ja) | インクジェット記録用水性インク | |
| US7527685B2 (en) | Ink for ink-jet recording | |
| JP3715728B2 (ja) | インクジェット記録方法 | |
| JP2004315673A (ja) | インクジェット記録用インク | |
| US6736499B2 (en) | Ink set for ink-jet recording |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040929 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041122 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060804 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060808 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061006 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061121 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090106 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090119 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4254281 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140206 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |