JP2005344071A - 黒インク組成物、およびインクジェット記録方法。 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 水溶媒における可視域吸収スペクトルの吸収極大が440〜540nm、かつ半値幅が90nm〜200nmを示す単一化合物を含む水溶性染料を含有する黒インク組成物。
【選択図】 なし
Description
インクジェット記録方法には、連続的に液滴を飛翔させるコンティニュアス方式と画像情報信号に応じて液滴を飛翔させるオンデマンド方式が有り、その吐出方式にはピエゾ素子により圧力を加えて液滴を吐出させる方式、熱によりインク中に気泡を発生させて液滴を吐出させる方式、超音波を用いた方式、あるいは静電力により液滴を吸引吐出させる方式がある。
また、インクジェット記録用インクとしては、水性インク、油性インク、あるいは固体(溶融型)インクが用いられる。
しかしながら、従来提案されてきた色補正用染料では、吸収が短波過ぎる為に多量添加する必要があったり、更に別の色補正用の染料が必要になるなどの黒色調調整能に欠ける問題を抱えていた。
ところが、一般的な黒染料は570〜620nmの極大吸収を有しており、該色補正染料を用いたとしても、黒色調の調整に重要な補色関係を考慮すると好適な黒色調が得られないことは明らかである(非特許文献1)。
即ち、本発明の目的は、多量添加または他の色補正染料を必要とせずに、優れた黒色調と高濃度の印刷が可能となり、且つ、発色性、定着性、堅牢性に優れた色補正染料を提供することにある。また、本発明は、かかる色補正染料を用いた印刷用インク組成物や、筆記用の水性インク組成物を提供する。
さらに、本発明の目的は、黒用として良好な色調を有し、高濃度印字が可能で、光およびオゾンに対して堅牢性の高い画像を形成することができ、高湿条件下に保存されても滲みの生じない十分な耐湿性を有するインクジェット記録用インク組成物及びかかるインクジェット記録用インク組成物を用いるインクジェット記録方法を提供することにある。
(1) 水溶媒における可視域吸収スペクトルの吸収極大が440〜540nm、かつ半値幅が90nm〜200nmを示す単一化合物を含む水溶性染料を含有することを特徴とする黒インク組成物。
(2) 前記単一化合物が、唯一の色補正染料として用いられることを特徴とする(1)に記載の黒インク組成物。
(3) 前記単一化合物が、1分子中に2〜6個のアゾ基を有し且つフェノール性水酸基を有しないことを特徴とする(1)または(2)に記載の黒インク組成物。
(4) 前記水溶性染料を、インク中に0.1〜4質量%含有することを特徴とする、(1)〜(3)のいずれかに記載の黒インク組成物。
(5) 1分子中に2〜4個の互いに共役するアゾ基を有する水溶性黒染料をさらに含有することを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の黒インク組成物。
(6) 前記水溶性黒染料が、アゾ基の共役位に水酸基を有することを特徴とする(5)に記載の黒インク組成物。
(7) 前記水溶性黒染料が、発色団中に1個以下の複素環を有することを特徴とする(5)または(6)に記載の黒インク組成物。
(8) 前記水溶性黒染料が、会合性を有することを特徴とする請求項(5)〜(7)のいずれかに記載の黒インク組成物。
(9) (1)〜(8)のいずれかに記載の組成物を用いることを特徴とするインクジェット用インク。
(10) (1)〜(8)のいずれかに記載の組成物を含むインクを、支持体上に白色無機顔料粒子を含有するインク受容層を有する受像材料上に用いて画像形成することを特徴とするインクジェット記録方法。
[染料]
本発明の単一化合物を含有する水溶性染料は、水溶媒における可視域吸収スペクトルにおいて、吸収極大を440〜540nm、且つ半値幅を90nm〜200nmに有し、ブロードな吸収を達成する染料である(以降、混乱を避ける為、該染料を「短波染料S」と記する)。
本願明細書中、用語「単一化合物」とは、異なる物性を有する複数の化合物ではない化合物を意味する。即ち、水溶媒における可視域吸収スペクトルを測定する場合、複数の化合物を組み合わせることにより所望の吸収極大および半値幅といった物性を示すものではなく、1つの化合物によりかかる物性を示すことを意味する。
短波染料Sは、かかる吸収特性を有している為、ジスアゾ染料またはトリスアゾ染料の吸収スペクトルで不足となりがちな、青色から緑色にかけて広い範囲の光を吸収することができ、色補正染料として好ましい吸収特性を有する。
短波染料Sの吸収極大としては、450〜520nmの間であることが好ましく、460〜500nmにあることが特に好ましい。
短波染料Sの半値幅としては、100nm〜180nmの間にあることが好ましく、110nm〜160nmの間にあることが特に好ましい。
さらに、本発明の短波染料Sは、1分子中に2〜6個のアゾ基を有することが好ましく、かかる構造により、発色性を増強させ、また、色素平面が大きく広がっているために定着性の良い画像を与えることができる。
また、該アゾ基の数は、発色性,定着性の観点から、1分子中4〜6個であることがより好ましい。
(D)n−Y
上記一般式において、Dは互いに共役した2〜3個のアゾ基と、合計で20個以上のπ電子を有する3〜4個の芳香族環より構成される発色団からなる色素残基を表し、nは1もしくは2であり、nが1の時、Yは水素原子を表し、nが2の時、Yは2価の連結基を表す。なお、発色団を構成する芳香族環は複素環であっても炭化水素環であっても良いが、好ましくは炭化水素環である。芳香族環上のπ電子の数は、発色団を構成する芳香族環が縮合環である場合には縮合環全体としてのπ電子の数を数えるものとし、例えばナフタレン環は10個のπ電子である。Yで表される2価の連結基は、アルキレン基、アリーレン基、ヘテロ環残基、−CO−、−SOn−(nは0、1、2)、−NR−(Rは水素原子、アルキル基、アリール基を表す)、−O−、およびこれらの連結基を組み合わせた二価の基であり、さらにそれらはアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アミノ基、アシル基、アシルアミノ基、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、スルファモイル基、カルバモイル基、スルホンアミド基等の置換基を有していても良い。中でも好ましい連結基の例としては、−NH-CO-NH−、−NH−CS−NH−、及び下記一般式の基を挙げることができる。
好ましいカウンターカチオンとしては、アルカリ金属(例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム)、アンモニウム、及び有機のカチオン(例えばピリジニウム、テトラメチルアンモニウム、グアニジニウム)を挙げることができる。
尚、市販の染料以外の上記短波染料Sについても、カラーインデックス第4巻(The Society of Dyers and Colourists 発行)に記載されているC.I.Direct Red84、もしくは同Brown 106の合成ルートに従って、市販の原料から容易に合成できる。
一般に、アゾ基の共役位に水酸基を有する染料は、受像材料の種類や印字物の保存条件によっては、光や空気中の活性ガスに対する堅牢性が劣る場合があるので、長波染料Lとしては、会合性を有し、物理的に反応を抑制できる性質を有するものが更に好ましい。
染料が会合状態であるかどうかについては、溶媒種もしくは染料濃度を振って可視吸収スペクトルを測定し、その吸収極大波長、モル吸光係数および波形の変化を調べることで染料が会合性を有するかどうかを判断し、それらの溶液物性と受像材料上での染料の吸収スペクトルとの比較から容易に判断できる。
具体的には、特願2004-65569号で定義されている、0.1mmol/l染料水溶液を光路長1cmのセルを使用して測定した可視域吸収の極大波長におけるモル吸光係数(ε1)と、0.2mol/l水溶液を光路長5μmの液晶セルを使用して測定した時のモル吸光係数(ε2)の間で、ε1/ε2>1.2の関係が成り立つ染料が好ましい。
下記一般式では染料を遊離の酸の構造で示すが、実際の使用にあたっては塩の形で用いても良いことは言うまでもない。
好ましい電子吸引性基としては、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、スルファモイル基、カルバモイル基、エステル基等を挙げることができる。
好ましい複素環の例としては、縮合環を有してよい、ピラゾール、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、ピリジンを挙げることができる。
一般式1の中でも特に好ましいものは、下記一般式4で表される化合物である。
好ましいカウンターカチオンとしては、アルカリ金属(例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム)、アンモニウム、及び有機のカチオン(例えばピリジニウム、テトラメチルアンモニウム、グアニジニウム)を挙げることができる。
本発明の短波染料Sと長波染料Lとの比率は、長波染料Lに対して、短波染料Sが1〜50質量%となることが好ましく、5〜40質量%となることが更に好ましく、10〜30質量%となることが最も好ましい。
本発明のインクは、少なくとも一種の本発明の水溶性染料を含有するインクを意味する。本発明のインクは、媒体を含有させることができるが、媒体として溶媒を用いた場合は特にインクジェット記録用インクとして好適である。
本発明のインクは、媒体として、親油性媒体や水性媒体を用いて、それらの中に、本発明の染料を溶解及び/又は分散させることによって作製することができる。好ましくは、水性媒体を用いる場合である。水性媒体は、水を主成分とし、所望により、水混和性有機溶剤を添加した混合物を用いることができる。前記水混和性有機溶剤の例は特開2003−306623号公報に記載のものが使用できる。尚、前記水混和性有機溶剤は、二種類以上を併用してもよい。本発明のインクには、媒体を除いたインク用組成物も含まれる。
本発明のインクジェット記録方法は、前記インクジェット記録用インクにエネルギーを供与して、公知の受像材料、即ち普通紙、樹脂コート紙、例えば特開平8−169172号公報、同8−27693号公報、同2−276670号公報、同7−276789号公報、同9−323475号公報、特開昭62−238783号公報、特開平10−153989号公報、同10−217473号公報、同10−235995号公報、同10−337947号公報、同10−217597号公報、同10−337947号公報等に記載されているインクジェット専用紙、フィルム、電子写真共用紙、布帛、ガラス、金属、陶磁器等に画像を形成する。受像材料としては支持体上に白色無機顔料粒子を含有するインク受容層を有する受像材料が好ましい。なお、本発明のインクジェット記録方法として特開2003−306623号公報の段落番号0093〜0105の記載が適用できる。
以下、本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
(固形分)
長波染料L(長波染料Lの化合物例1-19のLi塩) 60g/l
短波染料S(短波染料Sの化合物例2のNa塩:C.I.Direct Red 84) 15g/l
プロキセル 5g/l
尿素 20g/l
ベンゾトリアゾール 3g/l
(液体成分)
ジエチレングリコールモノブチルエーテル(DGB) 100g/l
グリセリン(GR) 125g/l
ジエチレングリコール(DEG) 100g/l
2-ピロリドン 100g/l
トリエタノールアミン(TEA) 30g/l
サーフィノールSTG(エアープロダクツ社)(SW) 10g/l
その他の本発明の短波染料Sもλmax>460nm、半値幅>110nm以上であり、本発明の条件を満たしていた。
ここで使用した受像シートは、富士写真フイルム(株)製インクジェットペーパー「画彩」写真仕上げを用いた。
染料残像率がDB、DG、DRすべてにおいて80%以上の場合をA、一部でも70〜80%となった場合をB、一部でも70%未満となった場合をCとした。
2−2)耐オゾン性については、オゾンガス濃度が10ppmに設定されたボックス内に試料を20時間放置し、オゾンガス下放置前後のパターンSの濃度をX-rite 310にて測定し、染料残存率を求め評価した。
ボックス内のオゾンガス濃度は、APPLICS製オゾンガスモニター(モデル:OZG−EM−01)を用いて設定した。
染料残像率がDB、DG、DRすべてにおいて80%以上の場合をA、一部でも70〜80%となった場合をB、一部でも70%未満となった場合をCとした。
滲みが認められないものをA、文字周辺に色補正染料の色相が若干認められるものをB、明らかに色補正染料が文字周辺に滲み出したものをCとした。
実施例1と同様の評価を行った結果を表4に示す。
(固形分)
長波染料L(1-19のNa塩) 60g/l
短波染料S(短波染料Sの化合物例2のNa塩:C.I.Direct Red 84 ) 15g/l
プロキセル 5g/l
尿素 20g/l
ベンゾトリアゾール 3g/l
(液体成分)
トリエチレングリコール(TEG) 80g/l
グリセリン(GR) 120g/l
トリエチレングリコールモノブチルエーテル(TGB) 70g/l
1,5-ペンタンジオール(PTD) 60g/l
イソプロパノール(IPA) 20g/l
トリエタノールアミン(TEA) 8g/l
サーフィノールSTG(エアープロダクツ社)(SW) 10g/l
このブラックインク液において、短波染料Sのみを下表の染料種を変更したインク液をそれぞれ作製した。
ここで使用した受像シートは、富士写真フイルム(株)製インクジェットペーパー「画彩」写真仕上げを用いた。
画像堅牢性の評価も、実施例1と同様にして行った。
Claims (9)
- 水溶媒における可視域吸収スペクトルの吸収極大が440〜540nm、かつ半値幅が90nm〜200nmを示す単一化合物を含む水溶性染料を含有することを特徴とする黒インク組成物。
- 前記単一化合物が、色補正染料として用いられることを特徴とする請求項1に記載の黒インク組成物。
- 前記単一化合物が、1分子中に2〜6個のアゾ基を有し且つフェノール性水酸基を有しないことを特徴とする請求項1または2に記載の黒インク組成物。
- 前記水溶性染料を、インク中に0.1〜4質量%含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の黒インク組成物。
- 1分子中に2〜4個の互いに共役するアゾ基を有する水溶性黒染料をさらに含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の黒インク組成物。
- 前記水溶性黒染料が、アゾ基の共役位に水酸基を有することを特徴とする請求項5に記載の黒インク組成物。
- 前記水溶性黒染料が、発色団中に1個以下の複素環を有することを特徴とする請求項5または6に記載の黒インク組成物。
- 前記水溶性黒染料が、会合性を有することを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の黒インク組成物。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の組成物を含むインクを、支持体上に白色無機顔料粒子を含有するインク受容層を有する受像材料上に用いて画像形成することを特徴とするインクジェット記録方法。
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