JP2008001891A5

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Publication number: JP2008001891A5
Application number: JP2007136687A
Authority: JP
Filing date: 2007-05-23
Publication date: 2010-07-08
Anticipated expiration: 2027-05-23

Description

上記の目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明にかかる水性インクは、少なくとも、水、水溶性有機溶剤、水不溶性色材、界面活性剤、及び、塩を含有する水性インクであって、前記界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルキルエーテルであり、最大泡圧法による寿命時間５０ｍ秒における前記水性インクの動的表面張力が、４７ｍＮ／ｍより高く、且つ、最大泡圧法による寿命時間５０００ｍ秒における動的表面張力が、３８ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする。

上記で述べたように、自己分散型顔料のイオン性基密度とインク中の塩の含有量には密接な関係があり、イオン性基密度が高いほど、記録媒体の表面に効果的に水不溶性色材を存在させるために必要な塩の含有量は大きくなる傾向がある。イオン性基密度と自己分散型顔料の分散状態とは、以下のような関係になっている。イオン性基密度が相対的に低い自己分散型顔料を用いる場合、寿命時間５０ｍ秒におけるインクの動的表面張力が４９ｍＮ／ｍ以上であると、上記で述べたように、自己分散型顔料の分散状態の安定性が相対的に低い。このため、イオン性基密度が１．０μｍｏｌ／ｍ^２以上２．５μｍｏｌ／ｍ^２未満である自己分散型顔料を用いる場合、本発明で規定する動的表面張力の特性を有するインクには塩を添加しなくとも、優れた画像濃度を得ることができる。一方で、イオン性基密度が相対的に高い自己分散型顔料を用いる場合、寿命時間５０ｍ秒におけるインクの動的表面張力が４９ｍＮ／ｍ未満であると、上記で述べたように、自己分散型顔料の分散状態が相対的に高い。このため、本発明の動的表面張力の特性を有するインクの色材として、イオン性基密度が２．５μｍｏｌ／ｍ^２以上４．０μｍｏｌ／ｍ^２以下である自己分散型顔料を用いる場合、優れた画像濃度を得るためには、塩を含有するインクを用いることが好ましい。

図５は、図３に示した記録ヘッドを多数並べたマルチヘッドの一例の外観図である。このマルチヘッドは、マルチノズル２６を有するガラス板２７と、図３に説明したものと同じような発熱ヘッド２８を接着して作られている。

次に、実施例、参考例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、下記実施例によって限定されるものではない。尚、文中「部」、及び「％」とあるのは、特に断りのない限り質量基準である。

＜インクの調製＞
下記表６〜表９に示した各成分を混合し、充分撹拌して分散した後、ポアサイズ３．０μｍのミクロフィルター（富士フィルム製）にて加圧ろ過を行い、参考例Ａ〜Ｆ、実施例７〜１６、比較例１〜１０、及び参考例１〜３のインクを調製した。尚、表６〜表９中、エマルミンＣＣ−１００、エマルミンＣＣ−２００、エマルミンＮＬ９０、エマルミンＮＬ８０、エマルミンＣＯ−５０、エマルミンＣＯ−２００、エマルミンＬ３８０は全て三洋化成工業製の界面活性剤である。又、アセチレノールＥ１００は川研ファインケミカル製の界面活性剤である。

表１０より、寿命時間５０ｍ秒における動的表面張力が高く、又、寿命時間５０００ｍ秒における動的表面張力が低く、且つ、水不溶性色材に対する貧溶媒及び／又は塩を含有する参考例Ａ〜Ｆ、実施例７〜１６のインクは、画像濃度及び定着性に優れることがわかった。又、寿命時間５０ｍ秒における動的表面張力が５３以下である参考例Ｄ〜Ｆ、実施例７〜１６のインクは、白すじがない画像が得られることがわかった。一方、寿命時間５０ｍ秒における動的表面張力が低い比較例１〜４、８、及び９のインクは、画像濃度が低いことがわかった。又、寿命時間５０００ｍ秒における動的表面張力が高い比較例１、３、５、及び８のインクは、定着性が低いことがわかった。又、水不溶性色材に対する貧溶媒及び／又は塩を含有しない比較例６〜９のインクは、動的表面張力の値に関わらずに、画像濃度が低いことがわかった。

インクの動的表面張力が変化する状態の一例を示す図である。液体の蒸発率と平均粒径の増加率の関係を示す図である。インクジェット記録装置ヘッドの縦断面図である。インクジェット記録装置ヘッドの縦横面図である。図３に示したヘッドをマルチ化した記録ヘッドの外観斜視図である。インクジェット記録装置の一例を示す斜視図である。インクカートリッジの縦断面図である。記録ユニットの一例を示す斜視図である。記録ヘッドの構成の一例を示す図である。

Claims

少なくとも、水、水溶性有機溶剤、水不溶性色材、界面活性剤、及び、塩を含有する水性インクであって、
前記界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルキルエーテルであり、
最大泡圧法による寿命時間５０ｍ秒における前記水性インクの動的表面張力が、４７ｍＮ／ｍより高く、且つ、最大泡圧法による寿命時間５０００ｍ秒における動的表面張力が、３８ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする水性インク。
最大泡圧法による寿命時間５０ｍ秒における前記水性インクの動的表面張力が、５３ｍＮ／ｍ以下である請求項１に記載の水性インク。
最大泡圧法による寿命時間５０００ｍ秒における前記水性インクの動的表面張力が、２８ｍＮ／ｍ以上である請求項１又は２に記載の水性インク。
前記水性インクが更に、前記水不溶性色材に対する貧溶媒を含有する請求項１乃至３の何れか１項に記載の水性インク。
前記水性インクにおける、前記貧溶媒の含有量が前記塩の含有量に対する比で、０．６以上２００以下である請求項４に記載の水性インク。
前記塩が、Ｌｉ ^＋、Ｎａ ^＋、Ｋ ^＋、Ｃａ ^２＋、Ｓｒ ^２＋、Ｂａ ^２＋、Ｃｕ ^２＋、Ｎｉ ^２＋、Ｍｇ ^２＋、Ｚｎ ^２＋、Ａｌ ^３＋、Ｆｅ ^３＋、Ｃｒ ^３＋、Ｙ ^３＋、アンモニウムイオン、及び、有機アンモニウムイオンからなる群から選ばれる少なくとも１種の陽イオンと、Ｃｌ ⁻ 、Ｂｒ ⁻ 、Ｉ ⁻ 、ＣｌＯ ⁻ 、ＣｌＯ _２ ⁻ 、ＣｌＯ _３ ⁻ 、ＣｌＯ _４ ⁻ 、ＮＯ _２ ⁻ 、ＮＯ _３ ⁻ 、ＳＯ _４ ^２− 、ＣＯ _３ ^２− 、ＨＣＯＯ ⁻ 、ＣＨ _３ＣＯＯ ⁻ 、Ｃ _２Ｈ _４（ＣＯＯ ⁻ ） _２、Ｃ _６Ｈ _５ＣＯＯ ⁻ 、及び、Ｃ _６Ｈ _４（ＣＯＯ ⁻ ） _２からなる群から選ばれる少なくとも１種の陰イオンと、が結合して構成されるものである請求項１乃至５の何れか１項に記載の水性インク。
前記貧溶媒が、イソプロパノール、トリエチレングリコール、２−ピロリドン、平均分子量が２００以上のポリエチレングリコール、及び、主鎖の両末端に水酸基を有するジオール類からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項４乃至６の何れか１項に記載の水性インク。
前記水不溶性色材が、自己分散型顔料である請求項１乃至７の何れか１項に記載の水性インク。
前記自己分散型顔料が、前記水性インクを用いて前記自己分散型顔料の平均粒径が変化する最小量の塩化ナトリウムを含有する液体を調製して、前記液体を蒸発させていったときの蒸発率３０％における、下記式（１）により求められる平均粒径の増加率Ａ_１が、Ａ_１≧１５の条件を満たす自己分散型顔料である請求項８に記載の水性インク。
前記液体を蒸発させていったときの蒸発率５０％における、下記式（２）により求められる平均粒径の増加率Ａ_２が、Ａ_２＞（５／３）×Ａ_１の条件を満たす自己分散型顔料である請求項９に記載の水性インク。
前記界面活性剤のグリフィン法により求められるＨＬＢ値が、８．０以上１５．５以下である請求項１乃至１０の何れか１項に記載の水性インク。
前記界面活性剤の含有量（質量％）が、インク全質量を基準として、０．１０質量％以上０．７５質量％以下である請求項１乃至１１の何れか１項に記載の水性インク。
前記ポリオキシエチレンアルキルエーテルにおけるアルキル基の炭素原子の数が、１２乃至１８である請求項１乃至１２の何れか１項に記載の水性インク。
前記水性インクが、インクジェット用である請求項１乃至１３の何れか１項に記載の水性インク。
インクをインクジェット方法で吐出するインクジェット記録方法において、前記インクが、請求項１乃至１４の何れか１項に記載の水性インクであることを特徴とするインクジェット記録方法。
前記インクジェット方法が、熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインクを吐出するインクジェット記録方法である請求項１５に記載のインクジェット記録方法。
インクを収容するインク収容部を備えたインクカートリッジにおいて、前記インク収容部に収容されたインクが、請求項１乃至１４の何れか１項に記載の水性インクであることを特徴とするインクカートリッジ。
インクを収容するインク収容部と、インクを吐出する記録ヘッドとを備えた記録ユニットにおいて、前記インク収容部に収容されたインクが、請求項１乃至１４の何れか１項に記載の水性インクであることを特徴とする記録ユニット。
インクを収容するインク収容部と、インクを吐出する記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置において、前記インク収容部に収容されたインクが、請求項１乃至１４の何れか１項に記載の水性インクであることを特徴とするインクジェット記録装置。