JP2007039680A - インクジェット用液体インク及びそれを用いたインクジェット記録方法 - Google Patents
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Abstract
【解決方法】水、色材、1,5−ペンタンジオール及び保湿剤を含有するインクジェット用液体インクであって、該1,5−ペンタンジオールの含有量が3質量%以上15質量%以下であり、該1,5−ペンタンジオールの含有量及び該保湿剤の含有量の合計が、10質量%以上40質量%以下であるインクジェット用液体インク、及びかかるインクを用いたインクジェット記録方法。
【選択図】なし
Description
上述のように、本発明においては、先ず、インク吐出命令が発せられる前の環境下におけるインクの特性を想定している。本発明者らの検討によれば、温度25℃、湿度50%RHにおけるインクの状態を規定することにより、実環境で得られるインクの特性とよく一致させることができることがわかった。具体的には、温度25℃、湿度50%RHで実質的に重量変化がなくなるまで放置されたときに、ゲル化又は固化する特性を有するインクを用いる。
前述のような特性を示すインクとするための重要な手段として、1,5−ペンタンジオール及び保湿剤を用いることが挙げられる。本発明者らの検討によれば、1,5−ペンタンジオールの色材を溶解する能力(溶解度)は、温度25℃以下、湿度50%RH以下の温度環境下では低い。従って、1,5−ペンタンジオールと色材を含有するインクをインクジェット用インクとして用いた場合には、吐出口近傍のインクは、ゲル化又は固化しやすくなる。その結果、かかる形態のインクとすれば、吐出部内部のインクからの揮発分の蒸発を抑制することができる。
本発明のインクで使用される色材は、上記のインクの物性を実現できるものであれば、いずれのものも使用することができる。かかる物性を達成するための好ましい色材としては、下記式(1)〜(4)で示される化合物が挙げられる。本発明においては、色材の含有量が、インク全質量に対し、1質量%以上10質量%以下であることが好ましく、特には、1質量%以上6質量%以下であることが好ましい。
前記した式(1)及び(2)で示される化合物が、インクに含有されているか否かについて検証する場合には、以下の方法を用いることができる。即ち、分析手段に高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を使用し、各検出器と組み合わせて以下に挙げる3点の測定値を求めることで、インクに目的とする色材が含有されているか否かを検証することができる。
[1]HPLCによるピークの保持時間
[2]上記[1]のピークにおける極大吸収波長
[3]上記[1]のピークにおけるマススペクトルのM/Z(posi)
・ESI
キャピラリ電圧:3.1kV
脱溶媒ガス:300℃
イオン源温度:120℃
・検出器
posi:40V 500−2000amu/0.9sec
・ESI
キャピラリ電圧:3.5kv
脱溶媒ガス:300℃
イオン源温度:120℃
・検出器
posi:40V 200−1500amu/0.9sec
nega:40V 200−1500amu/0.9sec
・ESI
キャピラリ電圧:3.5kv
脱溶媒ガス:300℃
イオン源温度:120℃
・検出器
posi:40V 200−1500amu/0.9sec
nega:40V 200−1500amu/0.9sec
本発明にかかるインクは、水性媒体として、水、1,5−ペンタンジオール及び保湿剤を含有する。本発明にかかるインクは、水性媒体として、前記で説明した1,5−ペンタンジオール及び保湿剤の他に、更に、インクジェット特性等を付与させるため、下記に挙げるような水溶性有機溶媒や水溶性の添加剤等を、必要に応じて適宜添加してもよい。
N,N−ジメチルホルムアミド又はN,N−ジメチルアセトアミド等のカルボン酸アミド;
アセトン、メチルエチルケトン、2−メチル−2−ヒドロキシペンタン−4−オン等のケトン、又は、ケトアルコール、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル;
トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,2又は1,3−プロピレングリコール、1,2又は1,4−ブチレングリコール、
1,3−ブタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジチオグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、アセチレングリコール誘導体;
トリメチロールプロパン等のような多価アルコール類;
エチレングリコールモノメチル(或いはエチル)エーテル、ジエチレングリコールモノメチル(或いはエチル)エーテル、トリエチレングリコールモノエチル(又はブチル)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、N−メチルモルホリン等の複素環類、ジメチルスルホキシド等の含硫黄化合物等が好適な例として挙げられる。
アルキル硫酸塩ポリオキシアルキルエーテル硫酸塩、アルキル硫酸塩ポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸塩、ロジン酸石鹸、ヒマシ油硫酸エステル塩、ラウリルアルコール硫酸エステル塩、アルキルフェノール型燐酸エステル、
アルキル型燐酸エステル、アルキルアリルスルホン塩酸、ジエチルスルホ琥珀酸塩及びジエチルヘキシルスルホ琥珀酸ジオクチルスルホ琥珀酸塩等が挙げられる。
ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ポリオクチルポリアミノエチルグリシン及びその他イミダゾリン誘導体等が挙げられる。
ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル及びポリオキシアリルキルアルキルエーテル等のエーテル系;
ポリオキシエチレンオレイン酸、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、
ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレート、ポリオキシエチレンモノオレエート及びポリオキシエチレンステアレート等のエステル系;
2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール及び3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール等のアセチレングリコール系等が挙げられる。アセチレングリコール系のノニオン界面活性剤の具体的なものとしては、例えば、川研ファインケミカル社製のアセチレノールEH(商品名)、日信化学社製のサーフィノール104、82、465、オルフィンSTG(いずれも商品名)等がある。
水酸化リチウム及び水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物;
水酸化アンモニウム、或いは炭酸リチウム、炭酸ナトリウム及び炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩等が挙げられる。これらの中でも、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、イソプロパノールアミン及びトリスヒドロキシメチルアミノメタン等のアルコールアミン化合物や、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム及び炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩は、ブロンズ現象の発生の抑制にも効果があり、好適に用いられるpH調整剤である。
ベンゾチアゾール系、イソチアゾリン系、ジチオール系、ピリジンオキシド系、ニトロプロパン系、有機スズ系、フェノール系、第4アンモニウム塩系、トリアジン系、チアジアジン系、
アニリド系、アダマンタン系、ジチオカーバメイト系、ブロム化インダノン系、ベンジルブロムアセテート系及び無機塩系等の化合物が挙げられる。
本発明のインクジェット用液体インクは、インクを記録信号に応じてインクジェットヘッドから吐出させて記録媒体上に付与するインクジェット記録方法に使用することができる。特に、インクを吐出するためのエネルギーが熱エネルギーであるインクジェット記録方法に好ましく使用できる。
本発明のインクジェット用液体インクを用いてインクジェット記録を行うのに好適なインクカートリッジの好ましい具体例を、以下に示す。
氷水中に、前記した(2)の方法で得られた上記式(B)で示される銅フタロシアニンテトラスルホン酸クロライドウェットケーキを撹拌懸濁させた。次に、その中にアンモニア水、前記した(1)の方法で得られた上記(A)で示される化合物を加え、水及び塩化ナトリウムを加えた。析出した結晶を濾過し、塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、再度、濾過、洗浄後、乾燥し、青色結晶として下記式(1−1)で示されるフタロシアニン化合物を得た。
キシレン中に下記式(α)の化合物、炭酸ナトリウム、ベンゾイル酢酸エチルエステルを反応させ、反応物を濾過、洗浄した。これをN,N−ジメチルホルムアミド中で、メタアミノアセトアニリド、酢酸銅、炭酸ナトリウムを順次添加し、反応物を濾過、洗浄した。更に、これを発煙硫酸中でスルホン化し、濾過、洗浄を行い、これを水酸化ナトリウム存在下、シアヌルクロライドと縮合反応を行った。この反応液中にアンスラニル酸を添加し、水酸化ナトリウム存在下、縮合反応を行った。これを濾過、洗浄し、再度、濾過、洗浄後、乾燥することによって、式(3−1)で表される化合物の赤色結晶を得た。
特表2002−504613公報の実施例を参考にして、下記式(4−1)で表される化合物を合成した。
上記で合成した各色材を用いて、下記表1〜8に示すような処方でインクを調製し、それぞれ0.2μmのメンブランフィルターで加圧ろ過することによって、実施例1〜10、比較例1〜16のインクを得た。又、特に指定がない限り、実施例、比較例のインク成分は「質量%」を意味する。尚、各表中の*1の、「25℃、50%RH放置後の状態」とは、以下のことである。即ち、内径4.5cm、高さ2cmのシャーレ容器にインクを10g入れ、25℃、50%RHの環境下で最長10日放置した際に1時間あたりの重量変化が1%以内になったときの、目視で観察したインクの状態のことである。又、各表中の*2の、「30℃、50%RH放置後の状態」とは、以下のことである。即ち、上記*1の状態の後、30℃、50%RHの環境下で24時間放置した後の、目視で観察したインクの状態のことである。
熱エネルギーを付与することによりインクを吐出するサーマルインクジェットプリンタ(商品名:PIXUS 950i改造機;キヤノン社製)を用い、シアンインクの位置に上記インクを充填し、以下の試験を行った。尚、インクジェットヘッドは、温度センサー及び温度調整(ヒート)手段を調整して、吐出時のインクの温度が常に30℃以上となるようにした。
上記のインクを搭載したプリンタを温度25℃、相対湿度50%の条件下で5時間以上放置後、該環境下で、あるノズルからインク滴を吐出させた。そして、吐出を5秒間休止した後、そのノズルから再びインク滴を吐出させ、記録媒体(商品名:HR−101;キヤノン社製)にインクを付与した。得られた記録物の品位を目視にて観察し、下記基準で評価した。評価結果を下記表9に示す。
○:正常な記録を行うことができる。
△:文字に若干の乱れがある。
×:不吐出又は文字の乱れがある。
Claims (11)
- 水、色材、1,5−ペンタンジオール及び保湿剤を含有するインクジェット用液体インクであって、該1,5−ペンタンジオールの含有量が3質量%以上15質量%以下であり、該1,5−ペンタンジオールの含有量及び該保湿剤の含有量の合計が、10質量%以上40質量%以下であることを特徴とするインクジェット用液体インク。
- 前記保湿剤が、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、2−ピロリドン、エチレン尿素及び尿素からなる群から選ばれる請求項1に記載のインクジェット用液体インク。
- 前記保湿剤が、エチレングリコール、グリセリン、2−ピロリドン及びエチレン尿素からなる群から選ばれる請求項2に記載のインクジェット用液体インク。
- 前記1,5−ペンタンジオールの含有量が3質量%以上7.5質量%以下であり、該1,5−ペンタンジオールの含有量及び前記保湿剤の含有量の合計が10質量%以上40質量%以下である請求項1乃至3のいずれか1項に記載のインクジェット用液体インク。
- 前記色材が、下記式(1)〜(4)で示される化合物の少なくとも1つである請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクジェット用液体インク。
(式(1)中、Mはアルカリ金属又はアンモニウムを表し、l(エル)、m及びnは、それぞれ、l=0〜2、m=1〜3、n=1〜3(但し、l+m+n=3〜4)であり、置換基の置換位置は、4若しくは4’位である。)
(式(2)中、Mは、アルカリ金属又はアンモニウムを表し、x及びyは夫々独立に、1、2、3及び4のいずれかであり、x+y=2〜5である。)
(式(3)中、Mは、アルカリ金属又はアンモニウムを表す。)
(式(4)中、Mは、アルカリ金属又はアンモニウムのいずれかを表す。) - 前記色材が、前記式(1)及び(3)で示される化合物の少なくとも1つである請求項5に記載のインクジェット用液体インク。
- 水、色材、1,5−ペンタンジオール及び保湿剤を含有するインクジェット用液体インクであって、温度25℃、湿度50%RH環境下に実質的に重量変化がなくなるまで放置されるとゲル化又は固化し、温度30℃、湿度50%RH環境下に24時間放置されると液体であることを特徴とするインクジェット用液体インク。
- インクをインクジェットヘッドから吐出することによって記録媒体に付与するインクジェット記録方法において、上記インクが、水、色材、1,5−ペンタンジオール及び保湿剤を含有し、且つ、該1,5−ペンタンジオールの含有量が3質量%以上15質量%以下であり、該1,5−ペンタンジオールの含有量及び該保湿剤の含有量の合計が10質量%以上40質量%以下であることを特徴とするインクジェット記録方法。
- 前記インクを吐出するためのエネルギーが熱エネルギーである請求項8に記載のインクジェット記録方法。
- インクをインクジェットヘッドから吐出することによって記録媒体に付与するインクジェット記録方法において、上記インクが、水、色材、1,5−ペンタンジオール及び保湿剤を含有し、且つ、温度25℃、湿度50%RH環境下に実質的に重量変化がなくなるまで放置されるとゲル化又は固化し、温度30℃、湿度50%RH環境下に24時間放置されると液体である特性を有することを特徴とするインクジェット記録方法。
- 前記インクを吐出するためのエネルギーが熱エネルギーである請求項10に記載のインクジェット記録方法。
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