JP2006321895A - 記録液及び記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 速乾性及び印画濃度を両立する。
【解決手段】
インクｉ中にカーボンブラック顔料と、カーボンブラック顔料を溶解又は分散させる水及び水溶性有機溶媒を含む溶媒と、水溶性樹脂と、ＨＬＢ値が１０以上１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテル及びＨＬＢ値が１３以上１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとを含有させる。
【選択図】なし

Description

本発明は、記録を行うために被記録媒体に液滴の状態にして吐出される記録液、この記録液を用いた記録方法に関する。

記録液を液滴の状態にして吐出して記録を行う記録方法には、記録液としてインクを吐出し、画像や文字等を記録するインクジェット記録方式がある。インクジェット記録方式は、プリンタ装置に備わるインクジェット用ヘッドのノズルからインクを微小な液滴の状態で紙、布、フィルム等の被記録媒体に吐出し、被記録媒体に文字や画像等の記録を行う方法として用いられる。このインクジェット記録方式は、比較的安価なプリンタ装置で高解像度且つ高品位な画像を高速で記録することが可能である。

インクジェット記録方式としては、例えば、電歪素子を用いて電気信号を機械信号に変換し、電歪素子の振動圧力を利用してインクジェット用ヘッドに貯えたインクを断続的に吐出して被記録媒体の表面に文字や画像を記録する方法や、インクジェット用ヘッドに貯えたインクのうちノズルに極近い一部を急速に加熱して、泡を発生させて、この泡の体積膨張によってインクを断続的に吐出させて、被記録体の表面に文字や画像を記録する方法がある。

このようなインクジェット記録方式に用いられるインクには、印画品位を向上させるため、記録後の乾燥性が良好であること、にじみが少ないこと、慣用の被記録媒体の表面に均一に印字できること及び多色印刷を行う場合に隣接する各色が互いに混じり合わないこと等が要求される。

特に、インクでは、インクジェット記録方式を用いたプリンタ装置の高速化に伴って、複数枚の被記録媒体を連続記録した場合に各被記録媒体の排紙時間の間隔が短くなってきていることから、被記録媒体に対する浸透性が良好であることが要求される。インクの被記録媒体への浸透性が悪い場合には、先に排紙された被記録媒体にインクが浸透しないうちに、インクが付着している記録面上に後に記録された被記録媒体が排紙され重なるため、後から排紙された被記録媒体の裏面にインクが転写されてしまい、印画品位を著しく低下してしまう。また、インクとしては、オフィス用途に使用される各製紙会社を供給元とする多くの表面サイズを有した普通紙に対しても適用できなければならない。

インクには、滲みを抑制しながら被記録媒体への浸透性を調整する目的で界面活性剤や表面張力を低下させる機能をもつ溶剤等の添加剤が添加される。添加剤には、表面張力を低下させて紙への浸透速度を速くすることによりにじみを低減させるものとして、例えば下記の特許文献１に記載されているようなジエチレングリコールモノブチルエーテルや下記の特許文献２に記載されているなアセチレングリコール系の界面活性剤であるサーフィノール４６５（エアプロダクツ社製）等がある。また、インクには、下記の特許文献３に記載されているようなジエチレングリコールモノブチルエーテルとサーフィノール４６５の同時含有させる方法がある。

また、インクの滲みを抑制しながら被記録媒体への浸透性を調整する他の方法としては、例えば下記の特許文献４に記載されているようＨＬＢ値が１０以上、１３未満の界面活性剤を含有させたり、下記の特許文献５に記載されているようなＨＬＢ値が１３以上のポリオキシエチレンアルキルエーテル含有させたり、下記特許文献６に記載されているようなＨＬＢ値が１３〜１７の界面活性剤を含有させる方法がある。また、下記の特許文献７には、ＨＬＢ値が１０未満の界面活性剤とＨＬＢ値が１０以上の界面活性剤とを含有させる方法がある。

また、他の方法としては、インクにグリコールエーテル類を添加することで、インクの被記録媒体への浸透性を向上させる方法が提案されている。この方法としては、例えば、下記の特許文献８に記載されているような顔料を含んでいるインクにトリエチレングリコールモノメチルエーテルを添加したり、下記の特許文献９に記載されているような水性染料を含有するインクにエチレングリコール、ジエチレングリコール又はトリエチレングリコールのエーテル類を組み合わせて添加する方法がある。

しかしながら、上述した方法では、各製紙メーカーで製造されている繊維密度やサイズ性が異なる多くの品種の被記録媒体に対してインクに少量の添加剤を添加しただけで、効率的に浸透させ、更に印画濃度を確保するには不十分である。このため、インクとしては、繊維密度やサイズ性が異なる多くの品種の被記録媒体に対して少量の添加剤で効率的に浸透し速やかに乾燥し、更に紙に浸透させても十分な印画濃度が得られるようなものが必要である。

米国特許第５１５６６７５号明細書 米国特許第５１８３５０２号明細書 米国特許第５１９６０５６号明細書 特開２００１−１０６９４９号公報 特開２００３−１３８１８６号公報 特開２００４−１８６８９号公報 特開２００４−６７７１０号公報 特開昭５６−１４７８６１号公報 特開平９−１１１１６５号公報

本発明は、吐出安定性を確保しながら、高い乾燥性と十分な印画濃度とを得ることができる記録液、及びこの記録液を用いた記録方法を提供することを目的とする。

本発明に係る記録液は、カーボンブラック顔料と、カーボンブラック顔料を溶解又は分散させる水及び水溶性有機溶媒を含む溶媒と、水溶性樹脂と、ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテル及びＨＬＢ値が１３以上、１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとを含有することを特徴とする。

本発明に係る記録方法は、記録液を吐出する吐出口を備えた液体吐出ヘッドの吐出口から記録液を吐出させて被記録媒体に記録を行うものであり、記録液には、カーボンブラック顔料と、カーボンブラック顔料を溶解又は分散させる水及び水溶性有機溶媒を含む溶媒と、水溶性樹脂と、ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテル及びＨＬＢ値が１３以上、１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとが含有されていることを特徴とする。

本発明では、記録液中にＨＬＢ値が１０以上１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテル及びＨＬＢ値が１３以上１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルが含有されていることによって、吐出安定性が損なわれることなく、乾燥性が向上し、十分な印画濃度も得られる。

以下、本発明が適用された記録液及び記録方法について、図面を参照して説明する。記録液は、吐出が極めて安定であり、サテライトドットの発生等が生じないということから例えば、熱エネルギーによるインクの発泡現象によりインクを吐出口から吐出させて被記録媒体となる記録紙に着弾させて記録を行うインクジェット用ヘッドを備えるインクジェットプリント装置のインクｉに用いられる。インクｉでは、インクジェット記録方式において熱エネルギーが用いられるため、例えば、比熱、熱膨張係数、熱伝導率等の熱的な物性値を調整するようにしてもよい。

このインクｉは、カーボンブラック顔料と、カーボンブラック顔料を溶解又は分散させる溶媒と、分散剤となる水溶性樹脂と、ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテル及びＨＬＢ値が１３以上、１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとを含有する。

カーボンブラック顔料は、分散剤と共に用いる分散剤型のものや、特表平１０−５１０８６１号公報に記載されている製造方法によって親水性基を有し、且つ、該親水性基の水和力で水に分散する自己分散型のものを一種又は複数種用いられる。また、カーボンブラック顔料のインクｉ中の含有量は、インクｉの全質量に対して０．１〜１５質量％の範囲であり、好ましくは１〜１０質量％の範囲である。また、自己分散型のカーボンブラック顔料と共に、他の水溶性染料を用いてもよい。但し、水溶性染料は、補助色材的な使用であり、多く含有させるとインクｉの安定性の低下を招く虞がある。このため、水溶性樹脂を含有させる場合には、含有量を０．５〜４質量％とし、カーボンブラック顔料の使用量未満、更に好ましくは等モル以下にする。

カーボンブラック顔料を溶解又は分散させる溶媒には、少なくとも水及び水溶性有機溶媒との混合物が用いられる。水溶性有機溶剤としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、アセトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、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、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類、グリセリン、エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類、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、トリエタノールアミン、スルホラン、ジメチルサルフォキサイド、２−ピロリドン、ε−カプロラクタム等の環状アミド化合物及びスクシンイミド等のイミド化合物等が用いられる。

水溶性有機溶剤のインクｉ中の含有量は、インクｉの全質量に対して１質量％〜４０質量％が好ましく、より好ましくは３質量％〜３０質量％の範囲である。

また、水のインクｉ中の含有量は、インクｉの全質量に対して３０質量％〜９８質量％の範囲である。水の含有量が３０質量％より少ない場合には、カーボンブラック顔料の安定性等が悪くなり、インクｉの粘度も高くなってしまう。一方、水の含有量が９８質量％より多い場合には、蒸発成分が多過ぎて、十分な固着特性を満足することができなくなってしまう。

溶媒に分散させる水溶性樹脂は、カーボンブラック顔料の分散剤となる。このような水溶性樹脂としては、セルロース樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂、ビニル樹脂等が用いられる。これらの水溶性樹脂は、カーボンブラック顔料を記録紙に固着させるための固着剤として添加してもよい。

カーボンブラック顔料や水溶性樹脂の他にインクｉに含有させるポリオキシアルキレンアルキルエーテルは、インクｉの記録紙への浸透性を向上させる。インクｉには、ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルと、ＨＬＢ値が１３以上、１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとを含有させる。各ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの構造は、直鎖型であっても分岐型でもよい。各ポリオキシアルキレンアルキルエーテルは、下記の化学式１で示される。

ＨＬＢ値は、Ｄａｖｉｅｓの理論に基づいて化学量論的に計算で算出された理論式である。ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテル及びＨＬＢ値が１３以上、１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルは、共にアルキル基の炭素数が１４以上２２以下である。炭素数が１４より小さい場合には、２種類配合での浸透性の均一化が難しくなる。一方、炭素数が２２よりも多い場合には、溶解しにくくなる。

ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルは、油性が強く、インクｉの表面張力を低下させ、記録紙への浸透性を向上させることができる。ＨＬＢ値が１３以上、１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルは、ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを溶媒の水に溶解又は分散しやすくする。

インクｉでは、ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルの溶解性が高くなり、少量のＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルで浸透性が向上し、速やかに乾燥し、高い乾燥性が得られ、十分な印画濃度も得られるようになる。また、インクｉでは、ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルの溶解度が高くなることによって、析出が抑えられるため、ノズルの目詰まりが防止され、吐出安定性が得られる。

また、インクｉでは、少量のＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルで、繊維密度やサイズ性が異なる他品種の記録紙に対して、浸透性が向上し、速やかに乾燥し、高い乾燥性が得られ、十分な印画濃度も得ることができる。

インクｉ中において、ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルと、ＨＬＢ値が１３以上、１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとの含有比率は、質量比で１：１〜１：４である。含有比率が１：１よりも小さい場合には、ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルの溶解性が低下し、十分な浸透性が得られず、高い乾燥性が得られなくなってしまう。一方、１：４を超えた場合には、ＨＬＢ値が１３以上、１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルの添加量の増加に伴い、ＨＬＢ値が１３以上、１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルによる浸透性の向上作用が得られないばかりでなく、ノズルでの目詰まりの可能性が高くなる。したがって、ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルと等量以上のＨＬＢ値が１３以上、１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有させることは、ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルの溶解性を向上させ、記録紙に対する浸透性を良好にして、速やかに乾燥させ、十分な印画濃度を得るために必要である。

また、インクｉ中におけるＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルと、ＨＬＢ値が１３以上１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとを合わせた総含有量は、インクｉの全質量に対して０．０１質量％以上、１質量％以下である。ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの総含有量が０．０１質量％未満の場合、浸透性向上の効果は得られなくなってしまう。一方、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの総含有量が１質量％よりも多い場合には、ノズルからインクｉ中の水分の揮発が進んだ場合に、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが析出してしまい、ノズルの目詰まりが生じてしまう。したがって、インクｉでは、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの総含有量を０．０１質量％以上、１質量％以下とすることによって、インクｉの浸透性が向上し、速やかに乾燥し、高い乾燥性と十分な印画濃度とを得ることができる。

なお、インクｉでは、例えば１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルと、ＨＬＢ値が１７以上のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとを含有させた場合、ＨＬＢ値が１７以上のポリオキシアルキレンアルキルエーテルは親水性が強いため、ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルの溶解性が向上しなくなってしまう。このため、このようなインクｉでは、ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとＨＬＢ値が１７以上のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとを含有させても、ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルによる浸透性向上の効果が得られず、２種類のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有させることによる相乗効果が得られなくなってしまう。

また、インクｉでは、例えばＨＬＢ値が１０未満の界面活性剤とＨＬＢ値が１０以上の界面活性剤とを組み合わせて含有させた場合、ＨＬＢ値が１０未満の界面活性剤は非常に疎水性が高いため、ノズル近傍で析出しやすい。このため、このようなインクｉでは、ノズルの目詰まりが生じやすく、不具合が発生しやすくなる。

したがって、インクｉでは、上述したようにＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとＨＬＢ値が１３以上、１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとを共に含有させることによって、速やかに乾燥し、十分な印画濃度も得られ、２種類のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有させることによる相乗効果が得られる。

また、以上のような構成からなるインクｉには、高分子系界面活性剤を含有させてもよい。高分子系界面活性剤としては、例えば高分子量ポリウレタンやポリエステル系のもの、顔料に親和性のある例えばカルボニル基、アミノ基等の官能基を持つ高分子重合物が用いられる。

また、インクｉには、必要に応じて、その他の界面活性剤、防錆剤、防腐剤、防カビ剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、キレート化剤、水溶性ポリマー、ｐＨ調整剤等の、種々の添加剤を含有させてもよい。

インクｉは、インクジェット記録方式を用いたインクジェット用ヘッドによってノズルから吐出され、記録紙上に着弾する。このインクジェット用ヘッドを備えるプリンタ装置では、インクｉをインクジェット用ヘッドのノズルから吐出させて記録紙上に着弾させることによって、記録紙に文書や画像等の記録を行う。インクジェット記録方式を用いたインクジェット用ヘッド１は、図１に示すように、電気熱変化式の発熱抵抗体２ａが設けられた回路基板２と、ノズル３ａが形成されたノズルシート３と、回路基板２とノズルシート３との間に設けられたフィルム４とによって、インクｉが収容されたインクカートリッジから供給されたインクｉをノズル３ａに供給するインク流路５が形成されている。

また、インクジェット用ヘッド１には、回路基板２と、ノズルシート３と、フィルム４とによって囲まれ、発熱抵抗体２ａがインクｉを加圧するインク液室６が形成されている。このインク液室６は、インク流路５と接続されており、インク流路５からインクｉが供給される。

以上のような構成からなるインクジェット用ヘッド１では、プリンタ装置の動作を制御する制御回路に設けられた制御部からの記録信号に基づき、図１（Ａ）に示すように、発熱抵抗体２ａを発熱させてインク液室６内のインクｉに気泡ｂを発生させる。そして、インクジェット用ヘッド１では、図１（Ｂ）に示すように、発生した気泡ｂでインクｉを加圧し、発熱抵抗体２ａと対向して設けられたノズル３ａから液滴の状態にしてインクｉを吐出させる。インクジェット用ヘッド１では、インクｉが吐出されると、インク流路５を通してインクｉがインク液室６に供給されることによって、再び吐出前の状態へと戻る。インクジェット用ヘッド１では、記録信号に基づいて、上述した動作を繰り返す。このように、インクジェット用ヘッド１では、記録信号に応じてインクｉをノズル３ａから吐出させて、記録紙にインクｉを着弾させることで、記録紙に記録を行う。記録紙は、記録後、プリンタ装置に設けられた排紙トレイに排出される。

以上のような記録方法では、インクｉ中にＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとＨＬＢ値が１３以上、１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとが含有されていることによって、インクｉの記録紙に対する浸透性が高いため、速やかに乾燥し、高い乾燥性と十分な印画濃度とを得ることができる。これにより、この記録方法では、プリンタ装置の高速化に伴って記録後の記録紙の排紙間隔が短くなっても、先に記録された記録紙が排出されて、次の記録紙が排出される間に印画物を乾燥させることできる。この記録方法では、先に記録された記録紙と後に記録された記録紙とが重なっても、先に記録された記録紙に付着しているインクｉが後に記録された記録紙の裏面に転写されることなく、印画物の品位低下を防止することができる。

また、この記録方法では、インクｉ中にＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルの溶解性が高くなることによって、ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルがインクｉ中に析出することが抑えられるため、ノズル３ａの目詰まりが防止され、吐出安定性が良好である。

これらのことから、この記録方法では、吐出安定性が良好であり、乾燥しやすく、十分な印画濃度が得られることから、高品位な画像を得ることができる。また、この記録方法では、インクｉ中にＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとＨＬＢ値が１３以上、１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとが含有されていることによって、繊維密度やサイズ性が異なる多くの品種の記録紙に対して、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを少量添加するだけで効率的にインクｉが浸透し高い乾燥性が得られ、十分な印画濃度も得ることができる。

また、インクｉでは、記録紙として普通紙を用いた場合、記録した印画物のインクｉの耐水性を向上させると共に、インクジェット用ヘッド１内でのインクｉの安定性を良好にするため、更にインクｉ自体の物性を調整することが好ましい。具体的には、２５℃における表面張力が３０〜６８ｍＮ／ｍ（ｄｙｎｅ／ｃｍ）、粘度が１５ｍＰａ・ｓ（ｃＰ）以下、好ましくは１０ｍＰａ・ｓ（ｃＰ）以下、より好ましくは５ｍＰａ・ｓ（ｃＰ）以下である。また、インクｉでは、表面張力や粘度を調整する他に、普通紙における問題を解決するため、含有される水分量としては５０質量％以上９８質量％以下、好ましくは６０質量％以上９５質量％以下とするのが好適である。

記録方法としては、上述したようなインクジェット記録方式の他に、電歪素子を用いて電気信号を機械信号に変換し、電歪素子の振動圧力を利用したインクジェット用ヘッドからインクｉを断続的に吐出し、記録紙の表面に文字や画像を記録する方法も用いることができる。

また、上述したインクｉは、インクジェット用ヘッドを備えるプリンタ装置のインクｉとして用いる他に、一般の筆記用具にも用いることができる。

また、インクｉは、例えば吐出口が記録紙の幅方向に複数並設され、一列毎に記録を行うライン型のインクジェット用ヘッドを備えるプリンタ装置やインクジェット用ヘッドが記録紙の幅方向に移動して記録を行うシリアル型のプリンタ装置に用いることができる。

以下、本発明を適用したインクを実際に調製した実施例および比較例について説明する。

〈実施例１〉
実施例１では、先ずカーボンブラック顔料が含有された分散体を作製し、この分散体を用いてブラックインクを次のように調製した。分散体を作製する際は、顔料としてカーボンブラック顔料（三菱化学株式会社製、商品名ＭＡ１００）と、分散剤としてジョンクリル５７（ジョンソンポリマー株式会社製）とを質量比で３：１となるように調整し、顔料分１５質量％でバッチ式サンドミルに１ｍｍのジルコニアビーズを使用し４０００ｒｐｍで冷却しながら５時間分散させて分散体を作製した。

得られた分散体を用いてブラックインクを作製する際には、顔料がブラックインク全体に対して４質量％となるように分散体を採取し、溶媒としてエチレングリコールを１０質量部と、ジエチレングリコールを５質量部と、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）として炭素数１６でＨＬＢ値が１０のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを０．１質量部と、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）として炭素数１６でＨＬＢ値が１３のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを０．１質量部とに、全体が１００質量部となるように水を加えて、混合し、５μｍフィルターを通してブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）及びポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）のそれぞれの含有量は、０．１質量％であり、総含有量は０．２質量％であり、質量比は１：１である。

〈実施例２〉
実施例２では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を０．４質量部としたこと以外は、実施例１のブラックインクと同様に作製した。ブラックインク中におけるブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）の含有量は、０．１質量％であり、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）の含有量は、０．４質量％であり、総含有量は０．５質量％であり、質量比は１：４である。

〈実施例３〉
実施例３では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）を０．５質量部、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を０．５質量部としたこと以外は、実施例１と同様にブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）及びポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）のそれぞれの含有量は、０．５質量％であり、総含有量は１．０質量％であり、質量比は１：１である。

〈実施例４〉
実施例４では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を炭素数２０でＨＬＢ値が１６のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとしたこと以外は実施例１と同様にしてブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）及びポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）のそれぞれの含有量は、０．１質量％であり、総含有量は０．２質量％であり、質量比は１：１である。

〈実施例５〉
実施例５では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を０．４質量部としたこと以外は、実施例４と同様にしてブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）の含有量は、０．１質量％であり、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）の含有量は、０．４質量％であり、総含有量は０．５質量％であり、質量比は１：４である。

〈実施例６〉
実施例６では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）を０．５質量部、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を０．５質量部としたこと以外は、実施例５と同様にしてブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）及びポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）のそれぞれの含有量は、０．５質量％であり、総含有量は１．０質量％であり、質量比は１：１である。

〈実施例７〉
実施例７では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）を炭素数２２でＨＬＢ値が１１のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとし、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を炭素数１６でＨＬＢ値が１６のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとしたこと以外は、実施例１と同様にしてブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）及びポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）のそれぞれの含有量は、０．１質量％であり、総含有量は０．２質量％であり、質量比は１：１である。

〈実施例８〉
実施例８では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を０．４質量部としたこと以外は、実施例７と同様にしてブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）の含有量は、０．１質量％であり、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）の含有量は、０．４質量％であり、総含有量は０．５質量％であり、質量比は１：４である。

〈実施例９〉
実施例９では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）を０．５質量部、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を０．５質量部としたこと以外は、実施例７と同様にしてブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）及びポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）のそれぞれの含有量は、０．５質量％であり、総含有量は１．０質量％であり、質量比は１：１である。

〈実施例１０〉
実施例１０では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）を炭素数１４でＨＬＢ値が１２のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとし、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を炭素数２２でＨＬＢ値が１３のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとしたこと以外は、実施例１と同様にしてブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）及びポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）のそれぞれの含有量は、０．１質量％であり、総含有量は０．２質量％であり、質量比は１：１である。

〈実施例１１〉
実施例１１では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を０．４質量部としたこと以外は、実施例１０と同様にしてブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）の含有量は、０．１質量％であり、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）の含有量は、０．４質量％であり、総含有量は０．５質量％であり、質量比は１：４である。

〈実施例１２〉
実施例１２では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）を炭素数２２でＨＬＢ値が１２のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとし、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を炭素数１４でＨＬＢ値が１３のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとしたこと以外は、実施例１と同様にしてブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）及びポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）のそれぞれの含有量は、０．１質量％であり、総含有量は０．２質量％であり、質量比は１：１である。

〈実施例１３〉
実施例１３では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を０．４質量部としたこと以外は、実施例１２と同様にしてブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）の含有量が０．１質量％であり、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）の含有量が０．４質量％であり、総含有量は０．５質量％であり、質量比は１：４である。

〈比較例１〉
比較例１では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）及びポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を含有せず、全体が１００質量部となるように水を調整し、実施例１と同様にしてブラックインクを作製した。

〈比較例２〉
比較例２では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）として炭素数１６でＨＬＢ値が８のポリオキシアルキレンアルキルエーテルのみを０．１質量部含有させたこと以外は、実施例１と同様にしてブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）の含有量は、０．１質量％である。

〈比較例３〉
比較例３では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）を０．５質量部としたこと以外は、比較例２と同様にしてブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）の含有量は、０．５質量％である。

〈比較例４〉
比較例４では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）を炭素数１６でＨＬＢ値が１２のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとしたこと以外は、比較例３と同様にしてブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）の含有量は、０．５質量％である。

〈比較例５〉
比較例５では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）を炭素数２０でＨＬＢ値が８のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとしたこと以外は、比較例３と同様にしてブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）の含有量は、０．５質量％である。

〈比較例６〉
比較例６では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）を炭素数１６でＨＬＢ値が８のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとし、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を炭素数２０でＨＬＢ値が１３のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとし、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）を０．２質量部、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を０．１質量部としたこと以外は、実施例１と同様にしてブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）の含有量は、０．２質量％であり、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）の含有量は、０．１質量％であり、総含有量は０．３質量％であり、質量比は１：０．５である。

〈比較例７〉
比較例７では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）を０．３質量部とし、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を０．８質量部としたこと以外は、比較例６と同様にしてブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）の含有量は、０．３質量％であり、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）の含有量は、０．８質量％であり、総含有量は１．１質量％であり、質量比は１：２．７である。

〈比較例８〉
比較例８では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）として炭素数１６でＨＬＢ値が７のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとしたこと以外は、実施例１と同様にしてブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）及びポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）のそれぞれの含有量は、０．１質量％であり、総含有量は０．２質量％であり、質量比は１：１である。

〈比較例９〉
比較例９では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）を炭素数１６でＨＬＢ値が８のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとし、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を炭素数１６でＨＬＢ値が１２のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとしたこと以外は、比較例８と同様にブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）及びポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）のそれぞれの含有量は、０．１質量％であり、総含有量は０．２質量％であり、質量比は１：１である。

〈比較例１０〉
比較例１０では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を炭素数１６でＨＬＢ値が１３のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとしたこと以外は、比較例９と同様にブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）及びポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）のそれぞれ含有量は、０．１質量％であり、総含有量は０．２質量％であり、質量比は１：１である。

〈比較例１１〉
比較例１１では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を０．４質量部としたこと以外は、比較例１０と同様にブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）の含有量は、０．１質量％であり、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）の含有量は、０．４質量％であり、総含有量は０．５質量％であり、質量比は１：４である。

〈比較例１２〉
比較例１２では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）を０．５質量部、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を０．５質量部としたこと以外は、比較例１０と同様にしてブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）及びポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）のそれぞれの含有量は、０．５質量％であり、総含有量は１．０質量％であり、質量比は１：１である。

〈比較例１３〉
比較例１３では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を炭素数２０でＨＬＢ値が１６のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとしたこと以外は、比較例１０と同様にしてブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）及びポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）のそれぞれの含有量は、０．１質量％であり、総含有量は０．２質量％であり、質量比は１：１である。

〈比較例１４〉
比較例１４では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を０．４質量部としたこと以外は、比較例１３と同様にブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）の含有量は、０．１質量％であり、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）の含有量は、０．４質量％であり、総含有量は０．５質量％であり、質量比は１：４である。

〈比較例１５〉
比較例１５では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）を０．５質量部、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を０．５質量部としたこと以外は、比較例１３と同様にしてブラックインクを作製した。ブラックインク中におけるポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）及びポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）のそれぞれの含有量は、０．５質量％であり、総量は１．０質量％であり、質量比は１：１である。

以上のようにして調整した実施例１〜実施例１３及び比較例１〜比較例１５のブラックインクに含有されているポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）及びポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）を以下の表１にまとめる。

次に、実施例１〜１３及び比較例１〜１５のブラックインクについて、乾燥性、印画濃度、ノズルの目詰まりの評価を行った。以下の表２に、評価結果を示す。

乾燥性及び印画濃度の評価では、市販されているシリアル型のインクジェットプリンタ装置（ソニー株式会社製、ＭＰＲ７０５）に用いた。乾燥性の評価は、３種類の普通紙に黒ベタを印字し、排紙１０秒後に白地の同じ紙を乗せ、５００ｇの荷重（圧力換算で２５ｇ／ｃｍ^２）を加え白地への転写の有無を目視で評価した。３種類の普通紙には、ＲＩＣＯＨマイペーパー、Ｘｅｒｏｘ４０２４、三菱ＰＰＣを用いた。乾燥性の評価において、白地に全く転写がなかった場合には、表２に○印で示し、若干の転写があった場合には、△印で示し、転写があった場合には、×印で示した。

印画濃度の評価は、乾燥性の評価と同様に、３種類の普通紙に黒ベタを印字し、得られた印画物の印画濃度を光学濃度計（マクベスＴＲ９２４）で測定した。５点平均で印画濃度を算出し、３種類すべての紙において１．３以上の印画濃度が得られた場合には、表２中に○印で示し、１．３未満の場合には、×印で示した。

ノズルの目詰まりの評価には、市販されているシリアル型のインクジェットプリンタ装置（キヤノン株式会社製、ＢＪＦ６００）を用いた。ノズルの目詰まりの評価では、紙１００枚を連続印画し、印字の乱れやかすれ等を目視で評価した。ノズルの目詰まりの評価において、印字の乱れ、カスレ、不吐出がなかった場合には、表２中に○印で示し、印字にヨレ、細りは見られるが、カスレが見られなかった場合には、△印で示し、不吐出となった場合には、×印で示した。

表２に示す結果から、実施例１〜実施例１３のブラックインクは、比較例１〜比較例１５のブラックインクと比べてすべての評価で良好であった。

比較例１〜比較例５では、ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとＨＬＢ値が１３以上１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとが含有されていないため、３種類のすべての紙において良好な乾燥性を得ることができず、乾燥性の評価が悪かった。また、比較例３〜比較例５では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）しか含有されていないため、３種類のすべての紙において、インクが記録紙に浸透しすぎてしまい、十分な印画濃度が得られなかったり、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）が析出してノズルの目詰まりが生じた。

比較例６では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）のＨＬＢ値が８でありため、紙に対する浸透性が高くなり、十分な印画濃度が得られず、高い乾燥性と十分な印画濃度とを両立することはできなかった。また、比較例６では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）：ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）の質量比が１：０．５で、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）のポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）に対する含有量が少ないため、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）が十分に溶解、分散されず、析出し、ノズルの目詰まりが生じた。

比較例７では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）とポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）との合わせた総含有量が１．１質量％であり、０．１質量％よりも多いため、インク中の水分の揮発によりポリオキシアルキレンアルキルエーテルが析出し、ノズルの目詰まりが生じた。

比較例８及び比較例１０〜比較例１５では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）のＨＬＢ値が７又は８であり、１０より小さいため、このポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）により浸透性が高くなりすぎ、十分な印画濃度が得られず、高い乾燥性と十分な印画濃度とを両立することができなかった。また、比較例８及び比較例１０〜比較例１５では、疎水性の高いポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）が含有されているため、ブラックインク中の蒸発により、ノズル近傍でポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）が析出され、ノズルの目詰まりが生じた。

また、比較例９では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）のＨＬＢ値が１２であることから、ＨＬＢ値が８のポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）が十分に溶解、分散されず、紙への浸透性が得られず、３種類すべての紙において十分な乾燥性が得られなかった。また、比較例９では、疎水性の高いポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）が含有されているため、このポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）が析出し、ノズルの目詰まりが生じた。

これらの比較例に対して、実施例１〜実施例１３では、ＨＬＢ値が１０〜１２のポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）とＨＬＢ値が１３〜１６のポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）とが含有されているため、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）がブラックインク中に溶解、分散され、ブラックインクの表面張力が適切となっていることから、３種類のすべての紙において浸透性が良好となり、速やかに乾燥し、良好な乾燥性と十分な印画濃度が得られた。また、実施例１〜実施例１３では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）がポリオキシアルキレンアルキルエーテル（２）により、ブラックインク中に溶解、分散され、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの総含有量も１．０質量％以下であるため、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（１）が析出されず、ノズルの目詰まりが防止された。

インクジェット用ヘッドの一例を示し、同図（Ａ）は発熱抵抗体に気泡が発生した状態を模式的に示す断面図であり、同図（Ｂ）はノズルよりインク液滴を吐出した状態を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１ インクジェット用ヘッド、２ 回路基板、２ａ 発熱抵抗体、３ ノズルシート、３ａ ノズル、４ フィルム、５ インク流路、６ インク液室

Claims (13)

1. カーボンブラック顔料と、
   上記カーボンブラック顔料を溶解又は分散させる水及び水溶性有機溶媒を含む溶媒と、
   水溶性樹脂と、
   ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテル及びＨＬＢ値が１３以上、１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとを含有することを特徴とする記録液。
2. 上記ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテル及び上記ＨＬＢ値が１３以上、１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルは、アルキル基の炭素数が１４以上、２２以下であることを特徴とする請求項１記載の記録液。
3. 上記ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルと上記ＨＬＢ値が１３以上、１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルの含有比率は、質量比で１：１〜１：４であることを特徴とする請求項１記載の記録液。
4. 上記ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルと上記ＨＬＢ値が１３以上、１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとを合わせた総含有量は、０．０１質量％以上、１質量％以下であることを特徴とする請求項１記載の記録液。
5. 上記カーボンブラック顔料は、自己分散型カーボンブラック顔料であることを特徴とする請求項１記載の記録液。
6. 上記水溶性樹脂は、スチレン-（メタ）アクリル酸共重合体であることを特徴とする請求項１記載の記録液。
7. 記録液を吐出する吐出口を備えた液体吐出ヘッドの吐出口から上記記録液を吐出させて被記録媒体に記録を行う記録方法において、
   上記記録液には、カーボンブラック顔料と、上記カーボンブラック顔料を溶解又は分散させる水及び水溶性有機溶媒を含む溶媒と、水溶性樹脂と、ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテル及びＨＬＢ値が１３以上、１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとが含有されていることを特徴とする記録方法。
8. 上記記録液に含有される上記ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテル及び上記ＨＬＢ値が１３以上、１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルは、アルキル基の炭素数が１４以上、２２以下であることを特徴とする請求項７記載の記録方法。
9. 上記記録液に含有される上記ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルと上記ＨＬＢ値が１３以上、１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルの含有比率は、質量比で１：１〜１：４であることを特徴とする請求項７記載の記録方法。
10. 上記記録液に含有される上記ＨＬＢ値が１０以上、１２以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルと上記ＨＬＢ値が１３以上、１６以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとを合わせた総含有量は、０．０１質量％以上、１質量％以下であることを特徴とする請求項７記載の記録方法。
11. 上記記録液に含有される上記カーボンブラック顔料は、自己分散型カーボンブラック顔料であることを特徴とする請求項７記載の記録方法。
12. 上記記録液に含有される上記水溶性樹脂は、スチレン-（メタ）アクリル酸共重合体であることを特徴とする請求項７記載の記録方法。
13. 記録信号に応じて吐出口から上記記録液を吐出させて上記被記録媒体に記録を行うことを特徴とする請求項７記載の記録方法。

Images