JP2004315740A

JP2004315740A - インク組成物

Info

Publication number: JP2004315740A
Application number: JP2003114365A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Itano; 雅明板野
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-04-18
Filing date: 2003-04-18
Publication date: 2004-11-11

Abstract

【課題】普通紙に発色性に優れ、混色にじみ、印字ムラの極めて少ない良好な画像が実現できるインク組成物、とりわけインクジェット記録方法に用いられた際、吐出安定性、インク保存安定性、放置目詰まり回復性等の信頼性の確保を実現するインク組成物の提供。
【解決手段】着色剤と、下記の式（Ｉ）で表される化合物と、トリエチレングリコールモノブチルエーテルと、水と、水溶性有機溶剤とを少なくとも含んでなる、インク組成物。

（上記式中、Ｒ１〜Ｒ７は、Ｃ_１−６アルキル基を表し、ｊおよびｋは、１以上の整数を表し、ＥＯはエチレンオキシ基を表し、ＰＯはプロピレンオキシ基を表し、ｌ、ｍおよびｎは０以上の整数を表すが、但しｍ＋ｎは１以上の整数を表す。）
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリエーテル変性ポリシロキサンとトリエチレングリコールモノブチルエーテルを含んでなる、特に普通紙に対し発色性、混色にじみ、印字ムラの極めて少ない良好な画像品質を実現し、吐出安定性、インク保存安定性、長期放置における目詰まり回復性に優れるインク組成物の提供をその目的としているインクジェット記録に好適なインク組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
インクジェット記録は、微細なノズルからインクを小滴として吐出して、文字や図形を記録媒体表面に記録する方法である。このようなインクジェット記録に用いられるインクには種々の特性が要求されている。例えば、印刷物の発色性、吐出安定性、及び長期放置における目詰まり回復性が良好なことが挙げられる。
【０００３】
特に価格的に低廉で且つ広く普及している普通紙に、高い品質の画像を実現したいという要求が依然として存在している。
この要求に対し、各種浸透溶剤及び／又は界面活性剤を添加したインクが検討されてきたが、特に界面活性剤として、シリコン系変性ポリシロキサン化合物が知られている。この化合物を含んだインク組成物もまたいくつか知られている。例えば、オルガノ変性ポリシロキサンを含む平板印刷用のインク組成物（例えば、特許文献１参照）、消泡剤として変性ポリシロキサンを含んでなるインク組成物（例えば、特許文献２参照）、特定構造を有する変性ポリシロキサンを含んでなるインクジェット記録用インク組成物（例えば、特許文献３及び４参照）、ポリエーテル変性ポリシロキサンを含んでなるインク組成物（例えば、特許文献５参照）が知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５９−６６４７５号公報
【特許文献２】
特開昭６０−１７３０６８号公報
【特許文献３】
特開平５−１６９７９０号公報
【特許文献４】
特開平１０−３１０７３２号公報
【特許文献５】
特開平１０−２７９８７１号公報
【０００５】
しかし、界面活性剤、浸透溶剤の種類及びその構造について、どのようなものでもインクジェット用インクとして特性がでるというものではない。
その種類、構造によっては、インク保存安定性に悪影響を及ぼすこともあり、印刷品質に於いても特に普通紙は、良好な品質の画像を実現し難く、各色間のブリード（色混じり）にも向上が見られないこともある。また、インクジェット用インク適正として、吐出安定性や長期放置後の目詰まり回復性等の信頼性が確保できないこともある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、今般、特定構造のポリエーテル変性ポリシロキサンとトリエチレングリコールモノブチルエーテルとを含んでなるインク組成物によれば、良好な画像が実現できるとの知見を得た。
【０００７】
従って、本発明は、良好な画像が実現できるインク組成物、とりわけインクジェット記録方法に用いられた際、発色性、混色にじみ、印字ムラの極めて少ない良好な画像品質を実現し、吐出安定性、インク保存安定性、長期放置における目詰まり回復性に優れるインク組成物の提供をその目的としている。
【０００８】
そして、本発明によるインク組成物は、着色剤、下記の式（Ｉ）で表される化合物と、トリエチレングリコールモノブチルエーテルと、水と、水溶性有機溶剤とを少なくとも含んでなるものである。
【０００９】
【化２】

（上記式中、
Ｒ１〜Ｒ７は、独立して、Ｃ_１−６アルキル基を表し、
ｊおよびｋは、独立して１以上の整数を表し、
ＥＯはエチレンオキシ基を表し、
ＰＯはプロピレンオキシ基を表し、
ｌ、ｍおよびｎは０以上の整数を表すが、但しｍ＋ｎは１以上の整数を表し、
ＥＯおよびＰＯは、［］内においてその順序は問わず、ランダムであってもブロックであってもよい。）
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明によるインク組成物は、インク組成物を用いた記録方式に用いられる。インク組成物を用いた記録方式とは、例えば、インクジェット記録方式、ペン等による筆記用具による記録方式、その他各種印刷方式が挙げられる。特に本発明によるインク組成物は、インクジェット記録方法に好ましく用いられる。
【００１１】
本発明によるインク組成物によれば、インクジェット記録方法において、発色性、混色にじみ、印字ムラの極めて少ない良好な画像品質を実現し、吐出安定性、インク保存安定性、長期放置における目詰まり回復性に優れたものを実現できる点で有利である。
【００１２】
本発明によるインク組成物は、上記した式（Ｉ）の化合物を含んでなる。
【００１３】
式（Ｉ）においてＲ１〜Ｒ７は、独立してＣ_１−６アルキル基、好ましくはメチル基を表す。ｊおよびｋは、独立して、１以上の整数を表すが、より好ましくは１〜２である。また、ｌ、ｍおよびｎは０以上の整数を表すが、但しｍ＋ｎは１以上の整数を表す。
【００１４】
本発明の好ましい態様によれば、式（Ｉ）の化合物として、ｊ＝ｋを満足するものが好ましい。また別の本発明に好ましい態様によれば、式（Ｉ）の化合物として、Ｒ１〜Ｒ７が全てメチル基を表し、ｊが１を表し、ｋが１を表し、ｌが１を表し、ｍが１以上の整数を表し、ｎが０を表すものが好ましい。
【００１５】
式（Ｉ）の化合物は市販されており、それを利用することが可能である。例えば、ビックケミー・ジャパン株式会社より、シリコン系界面活性剤ＢＹＫ−３４５、同３４６、同３４７、同３４８が利用可能である。
特に、ＢＹＫ−３４７は上記より好ましい態様に該当するものである。
【００１６】
式（Ｉ）の化合物の添加量は適宜決定されてよいが、０．０３〜３重量％が好ましく、より好ましくは０．１〜２重量％程度である。
【００１７】
更に、本発明の好ましい態様によれば、本発明によるインク組成物は、トリエチレングリコールモノブチルエーテルをさらに含んでなることが好ましい。その添加量は適宜決定されてよいが、１〜２０重量％程度が好ましく、より好ましくは３〜１０重量％程度である。
本発明によるインク組成物は、着色剤として染料及び／又は顔料を含んでなる。染料としては、水溶性染料、直接染料、塩基性染料、反応性染料のいずれも使用することができる。
【００１８】
顔料としては、無機顔料および有機顔料のいずれも使用することができる。
また、染料、顔料の添加量は適宜決定されてよいが、インク組成物に対して０．１〜２０重量％の範囲が好ましく、より好ましくは１〜１０重量％の範囲である。
【００１９】
本発明におけるインク組成物において、水は、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、または超純水を用いることができる。また、紫外線照射、または過酸化水素添加などにより滅菌した水を用いることにより、インク組成物を長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を防止することができるので好適である。
【００２０】
本発明の好ましい態様によれば、本発明によるインク組成物は、高沸点有機溶媒からなる湿潤剤を含んでなることが好ましい。高沸点有機溶剤の好ましい例としては、グリセリン、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、ポリプロピレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパンなどの多価アルコール類、尿素、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンなどが挙げられ、これら一種または二種以上の混合物として用いることができる。この中でも、グリセリン、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、尿素が好ましい。これらの添加量は、インク組成に対して１〜２０重量％程度の範囲が好ましく、より好ましくは５〜１０重量％程度の範囲である。
【００２１】
本発明の好ましい態様によれば、本発明によるインク組成物には糖をさらに添加することが好ましい。糖の好ましい具体例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類（三糖類および四糖類を含む）および多糖類があげられる。
【００２２】
これら糖類の含有量は、インク組成物に対して１〜２０重量％程度が好ましく、より好ましくは３〜１０重量％程度である。
【００２３】
本発明によるインク組成物は、さらにノズルの目詰まり防止剤、防腐剤、酸化防止剤、導電率調整剤、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、酸素吸収剤などを添加することができる。
【００２４】
防腐剤・防かび剤の例としては、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、１，２−ジベンジンチアゾリン−３−オン（ＩＣＩ社のプロキセルＣＲＬ、プロキセルＢＮＤ、プロキセルＧＸＬ、プロキセルＸＬ−２、プロキセルＴＮ）などがあげられる。
【００２５】
さらに、ｐＨ調整剤、溶解助剤、または酸化防止剤の例としては、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、プロパノールアミン、モルホリンなどのアミン類およびそれらの変成物、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムなどの無機塩類、水酸化アンモニウム、四級アンモニウム水酸化物（テトラメチルアンモニウムなど）、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウムなどの炭酸塩類その他燐酸塩など、あるいはＮ−メチル−２−ピロリドン、尿素、チオ尿素、テトラメチル尿素などの尿素類、アロハネート、メチルアロハネートなどのアロハネート類、ビウレット、ジメチルビウレット、テトラメチルビウレットなどのビウレット類など、Ｌ−アスコルビン酸およびその塩を挙げることができる。
【００２６】
また、本発明によるインク組成物は酸化防止剤および紫外線吸収剤を含むことができ、その例としてはチバガイギーのＴｉｎｕｖｉｎ３２８、９００、１１３０、３８４、２９２、１２３、１４４、６２２、７７０、２９２、Ｉｒｇａｃｏｒ２５２、１５３、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０、１０７６、１０３５、ＭＤ１０２４、ランタニドの酸化物などが挙げられる。
【００２７】
【実施例】
本発明を以下の実施例によってさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、表中の数値は重量％を示す。
（１）インク組成物の調製
下記の表１に示される成分を混合し、２５℃で６０分間撹拌した。混合液を５μｍのメンブランフィルターで濾過して、インク組成物を得た。
【００２８】
なおＢＹＫ３４７、３４８はシリコン系界面活性剤（ビックケミー・ジャパン製）であり、式（Ｉ）に包含される化合物である。
【００２９】
【表１】

（２）評価試験
本発明の実施例のインク組成物について、インクジェットプリンターＥＭ９００Ｃ（セイコーエプソン株式会社製）に充填し、以下の評価試験を行ない、得られた結果を表２に示す。
【００３０】
＜評価１：印刷ムラ＞
Ｘｅｒｏｘ４０２４（ゼロックス社）、ＸｅｒｏｘＰ（ゼロックス社）、およびＨａｎｍｅｒＭｉｌｌＣｏｐｙＰｌｕｓ（ＨａｎｍｅｒＭｉｌｌ社）に、各色のインク組成物によって解像度７２０ｄｐｉ、１００％ｄｕｔｙで印字を行った。印字部分のＯＤ値をＯＤ値測定器（ＧＲＥＴＡＧ社製、ＳＰＭ−５０）によりランダムに１０ポイント測定して、その結果を以下の基準で評価した。
評価Ａ：１０ポイントのＯＤ値の差が０．０５未満である。
評価Ｂ：１０ポイントのＯＤ値の差が０．０５以上０．１未満である。
評価Ｃ：１０ポイントのＯＤ値の差が０．１以上０．１５未満である。
評価Ｄ：１０ポイントのＯＤ値の差が０．１５以上である。
【００３１】
＜評価２：滲み＞
評価１で得られた印事物を目視で観察し、にじみを以下の基準で評価した。
評価Ａ：全紙においてにじみの発生がなかった。
評価Ｂ：少なくとも一種の用紙においてのみ、わずかなにじみが発生した。
評価Ｃ：全紙にひげ状のにじみが発生した。
評価Ｄ：少なくとも一種の用紙において、文字の輪郭がはっきりしないほどのにじみが発生した。
【００３２】
＜評価３：ブリード＞
評価１と同様の記録紙および印字条件で印字を行った。但し、シアン、マゼンタ、イエローを隣り合うように印刷し、色境で不均一な色混じり（ブリード）を目視にて観察した。その結果を以下の基準で評価した。
評価ＡＡ：全紙において色混じりが全くなく、境界が鮮明であった。
評価Ａ：全紙において色混じりがみられなかった。
評価Ｂ：少なくとも一種の用紙においてのみ、わずかな色混じりがあった。
評価Ｃ：全紙にひげ状の色混じりが発生した。
評価Ｄ：少なくとも一種の用紙において、色境界がはっきりしないほどの色混じりが発生した。
【００３３】
＜評価４：吐出安定性＞
常温下、連続印字を行い、ドット抜けおよびインクの飛び散りの有無を観察した。その結果を以下の基準で評価した。
評価Ａ：７２時間経過時で、ドット抜けまたはインクの飛び散りの発生が１０回以下である。
評価Ｂ：４８〜７２時間の内に、ドット抜けまたはインクの飛び散りが１０回発生した。
評価Ｃ：２４〜４８時間の内に、ドット抜けまたはインクの飛び散りが１０回発生した。
評価Ｄ：２４時間以内に、ドット抜けまたはインクの飛び散りが１０回発生した。
【００３４】
＜評価５：目詰まり回復性＞
プリンターにインクを充填し、正常な印字が行えることを確認した後、印字を停止した。その後６ヶ月間、プリンターを常温（２５℃）下放置した。放置後、印字を再開し、吐出不良がなく、放置前と同等な印字が得られるまでクリーニング操作を行った。そのクリーニング操作の回数を以下の基準で評価した。
評価Ａ：０〜５回のクリーニング操作で放置前と同等の印字が得られた。
評価Ｂ：６〜１０回のクリーニング操作で放置前と同等の印字が得られた。
評価Ｃ：１１回のクリーニング操作では放置前と同等の印字が得られなかった。
【００３５】
＜評価６：インク保存安定性＞
インク組成物５０ｃｃをラボランスクリュー管瓶に入れ、６０℃環境下で２ヶ月間放置した。放置後のインク組成物中の凝集物（異物）発生の有無を、以下の方法、基準で評価した。
（方法）放置後インクを５μｍのメンブランフィルターで濾過した際のフィルター上を顕微鏡で観察した。
評価Ａ：フィルター上に水に不溶性の凝集物（異物）は無い。
評価Ｂ：フィルター上に水に不溶性の凝集物（異物）が見て取れた。
【００３６】
＜評価７：間欠印字特性＞
常温下、１０分間各色の空送印字を行い、その直後の印字に対してのドット抜けおよびインクの飛び散りの有無を観察した。その結果を以下の基準で評価した。
評価Ａ：打ち始めからドット抜けまたはインクの飛び散りが無く正常に印字した。
評価Ｂ：打ち始めで僅かなよれがあるがドット抜けまたはインクの飛び散りは無かった。
評価Ｃ：打ち始めでインクの飛び散りが発生した。
評価Ｄ：打ち始めでドット抜けが発生した。
【００３７】
【表２】

Claims

着色剤と、下記の式（Ｉ）で表される化合物と、トリエチレングリコールモノブチルエーテルと、水と、水溶性有機溶剤とを少なくとも含んでなる、インク組成物。

（上記式中、
Ｒ１〜Ｒ７は、独立して、Ｃ_１−６アルキル基を表し、
ｊおよびｋは、独立して１以上の整数を表し、
ＥＯはエチレンオキシ基を表し、
ＰＯはプロピレンオキシ基を表し、
ｌ、ｍおよびｎは０以上の整数を表すが、但しｍ＋ｎは１以上の整数を表し、
ＥＯおよびＰＯは、［］内においてその順序は問わず、ランダムであってもブロックであってもよい。）
式（Ｉ）の化合物が、ｊ＝ｋを満足するものである、請求項１記載のインク組成物。
式（Ｉ）の化合物が、Ｒ１〜Ｒ７が全てメチル基を表し、ｊが１を表し、ｋが１を表し、ｌが１を表し、ｍが１以上の整数を表し、ｎが０を表すものである、請求項１または２に記載のインク組成物。
前記着色剤が染料である請求項１〜３のいずれかに記載のインク組成物。