JP2011184540A - インクジェット記録用インク、インクカートリッジ、インクジェット記録装置、及び画像形成物 - Google Patents
インクジェット記録用インク、インクカートリッジ、インクジェット記録装置、及び画像形成物 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】インクの保存安定性が良好で平滑紙及び非平滑紙でも高画像濃度が実現できるインクジェット記録用インク、インクカートリッジ、インクジェット記録装置、画像形成物の提供。
【解決手段】水、顔料分散体及び浸透剤を含むインクジェット記録用インクにおいて、該顔料分散体が、カルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩を少なくとも一種類以上と、カーボンブラックとを含有し、該カルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩が前記カーボンブラックに吸着されていることを特徴とするインクジェット記録用インク。
【選択図】なし
【解決手段】水、顔料分散体及び浸透剤を含むインクジェット記録用インクにおいて、該顔料分散体が、カルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩を少なくとも一種類以上と、カーボンブラックとを含有し、該カルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩が前記カーボンブラックに吸着されていることを特徴とするインクジェット記録用インク。
【選択図】なし
Description
本発明は、インクジェット記録用インク、インクカートリッジ、インクジェット記録装置、及びそれによって形成された画像形成物に関する。
近年、画像形成方法として他の記録方式に比べてプロセスが簡単であり又フルカラー化が容易であり、簡略な構成の装置であっても高解像度の画像が得られる利点がある事から、インクジェット記録方式が普及してきた。
インクジェット記録方式は熱により発生する泡や、ピエゾや静電等を利用して発生した圧力で少量のインクを飛翔させ、紙などの被画像形成体に付着させて、すばやく乾燥させ（あるいは被画像形成体に浸透させる）画像を形成する画像形成装置であり、パーソナル用を始め産業用としてのプリンターや、印刷用途まで拡大してきている。
インクジェット記録方式は特に産業用途としての需要が高まっており高速印字化や様々な被記録媒体（紙等のメディア）に対する対応性が望まれている。そして、高速化に伴いラインヘッドを搭載したインクジェットプリンターも必要となってきている。また、環境面や安全性の面より水系インク要望が高くなっている。
しかしながら、水系インクは媒体の影響を受け易く画像に各種の問題を引き起こしている。特に媒体に非平滑性の紙を使用する場合は顕著である。
水性インクの場合、乾燥までに時間を要し紙との相容性も良好な為、紙への浸透性が高く、特に未コーティングの比較的非平滑な紙の場合、色材が紙中に浸透することで、形成された色材の色濃度が低くなってしまうという、溶剤インクではみられなかった問題が生じている。
水性インクの場合、乾燥までに時間を要し紙との相容性も良好な為、紙への浸透性が高く、特に未コーティングの比較的非平滑な紙の場合、色材が紙中に浸透することで、形成された色材の色濃度が低くなってしまうという、溶剤インクではみられなかった問題が生じている。
特に近年高速印字化が進むにつれ、メディアに付着したインクの乾燥速度を早める為に、インクに浸透剤を添加し溶媒である水をメディアに浸透させることで乾燥を早める手段がとられている。
しかしながら浸透剤を含有させると、水だけでなく色材のメディアへの浸透性が向上してしまい、更に画像濃度が低下してしまうという問題が、塗料やボールペンに使用されるインクと異なり顕著に発生してしまう。
しかしながら浸透剤を含有させると、水だけでなく色材のメディアへの浸透性が向上してしまい、更に画像濃度が低下してしまうという問題が、塗料やボールペンに使用されるインクと異なり顕著に発生してしまう。
従来、インクに添加剤として芳香族カルボン酸を含有させる検討が行われている。
例えば、黒インクとカラーインクのにじみを防ぐ目的で黒インクに、カチオン性の自己分散カーボンブラックを使用し、カラーインクにアニオン性染料と芳香族カルボン酸を含有させることが提案されている（特許文献１）。
例えば、黒インクとカラーインクのにじみを防ぐ目的で黒インクに、カチオン性の自己分散カーボンブラックを使用し、カラーインクにアニオン性染料と芳香族カルボン酸を含有させることが提案されている（特許文献１）。
これは、芳香族カルボン酸とカーボンブラックのカチオン基が反応することで凝集し滲みを防止させるものであるが、黒単独で印字した場合は、カーボンブラックの凝集効果がないので紙上でカーボンブラックが留まることがなく、紙内に浸透し画像濃度が低下してしまう問題がある。カチオン性の自己分散カーボンブラックに芳香族カルボン酸を含有さるとインク自体が凝集しインクジェット用インクとしては成り立たなくなる。
また、顔料と高分子化合物を含むインクに乾燥性とインク再分散性を両立させる為にカルボキシ基を有する多環化合物を含有させることが提案されている（特許文献２）。
しかしながら、カーボンブラックの紙への浸透が大きく画像濃度が低い問題を有している。
しかしながら、カーボンブラックの紙への浸透が大きく画像濃度が低い問題を有している。
また、乾燥性とインク再分散性を両立させる為に酸性カーボンブラックを使用しカルボキシル基を２個以上含有する多環化合物を含有させることが提案されている（特許文献３）。
しかし、上記と同様にカーボンブラックの紙への浸透が大きく画像濃度が低い問題を有している。
しかし、上記と同様にカーボンブラックの紙への浸透が大きく画像濃度が低い問題を有している。
本発明は、上記従来技術に鑑みて、インクの保存安定性が良好で平滑紙及び非平滑紙でも高画像濃度が実現できるインクジェット記録用インク、インクカートリッジ、インクジェット記録装置、画像形成物を提供する事を目的としている。
上記課題は本発明の下記（１）〜（５）によって解決される。
（１）水、顔料分散体及び浸透剤を含むインクジェット記録用インクにおいて、
該顔料分散体が、一般式Ｉ，一般式II，一般式III，一般式IV、一般式Ｖで表わされるカルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩を少なくとも一種類以上と、カーボンブラックとを含有し、
該カルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩が前記カーボンブラックに吸着されていることを特徴とするインクジェット記録用インク。
（２）前記カルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩が、ナトリウム塩、もしくはリチウム塩であることを特徴とする上記（１）に記載のインクジェット記録用インク。
（３）前記カルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩が、ナフタレンテトラカルボン酸塩であることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載のインクジェット記録用インク。
（４）上記（１）〜（３）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク液を容器中に収容したことを特徴とするインクカートリッジ。
（５）上記（４）に記載のインクカートリッジを搭載したことを特徴とするインクジェット記録装置。
（６）上記（５）に記載のインクジェット記録装置で印字されたことを特徴とする画像形成物。
（１）水、顔料分散体及び浸透剤を含むインクジェット記録用インクにおいて、
該顔料分散体が、一般式Ｉ，一般式II，一般式III，一般式IV、一般式Ｖで表わされるカルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩を少なくとも一種類以上と、カーボンブラックとを含有し、
該カルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩が前記カーボンブラックに吸着されていることを特徴とするインクジェット記録用インク。
（３）前記カルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩が、ナフタレンテトラカルボン酸塩であることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載のインクジェット記録用インク。
（４）上記（１）〜（３）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク液を容器中に収容したことを特徴とするインクカートリッジ。
（５）上記（４）に記載のインクカートリッジを搭載したことを特徴とするインクジェット記録装置。
（６）上記（５）に記載のインクジェット記録装置で印字されたことを特徴とする画像形成物。
本発明によれば、インクの保存安定性が良好で平滑紙及び非平滑紙でも高画像濃度が実現できるインクジェット用インク、インクカートリッジ、インクジェット記録装置、画像形成物を提供できる。
本発明の画像形成方法は、水、顔料分散体及び浸透剤を含むインクジェット記録用インクにおいて該顔料分散体の顔料がカーボンブラックであり、分散剤としてカルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩を使用し分散されたことを特徴とするものである。
本発明で使用されるカルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩はナフタレン骨格にカルボキシ基の金属塩が結合しているものであり一般式Ｉ〜Ｖで示されるものである。
一般式Ｉ〜Ｖで表わされるカルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩の例としては、以下に記載の化合物が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
１−ナフタレンカルボン酸のアルカリ金属塩
２−ナフタレンカルボン酸のアルカリ金属塩
１，４−ナフタレンジカルボン酸のアルカリ金属塩
２，３−ナフタレンジカルボン酸のアルカリ金属塩
２，６−ナフタレンジカルボン酸のアルカリ金属塩
１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸のアルカリ金属塩
ナフタレントリカルボン酸のアルカリ金属塩
１−ナフタレンカルボン酸のアルカリ金属塩
２−ナフタレンカルボン酸のアルカリ金属塩
１，４−ナフタレンジカルボン酸のアルカリ金属塩
２，３−ナフタレンジカルボン酸のアルカリ金属塩
２，６−ナフタレンジカルボン酸のアルカリ金属塩
１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸のアルカリ金属塩
ナフタレントリカルボン酸のアルカリ金属塩
１−ナフタレン酢酸のアルカリ金属塩
２−ナフタレン酢酸のアルカリ金属塩
１，４−ナフタレンジ酢酸のアルカリ金属塩
２，３−ナフタレンジ酢酸のアルカリ金属塩
２，６−ナフタレンジ酢酸のアルカリ金属塩
１，４，５，８−ナフタレンテトラ酢酸のアルカリ金属塩
ナフタレントリ酢酸のアルカリ金属塩
２−ナフタレン酢酸のアルカリ金属塩
１，４−ナフタレンジ酢酸のアルカリ金属塩
２，３−ナフタレンジ酢酸のアルカリ金属塩
２，６−ナフタレンジ酢酸のアルカリ金属塩
１，４，５，８−ナフタレンテトラ酢酸のアルカリ金属塩
ナフタレントリ酢酸のアルカリ金属塩
１−ナフタレンオキシ酢酸のアルカリ金属塩
２−ナフタレンオキシ酢酸のアルカリ金属塩
１，４−ナフタレンジオキシ酢酸のアルカリ金属塩
２，３−ナフタレンジオキシ酢酸のアルカリ金属塩
２，６−ナフタレンジオキシ酢酸のアルカリ金属塩
１，４，５，８−ナフタレンテトラオキシ酢酸のアルカリ金属塩
ナフタレントリオキシ酢酸のアルカリ金属塩
２−ナフタレンオキシ酢酸のアルカリ金属塩
１，４−ナフタレンジオキシ酢酸のアルカリ金属塩
２，３−ナフタレンジオキシ酢酸のアルカリ金属塩
２，６−ナフタレンジオキシ酢酸のアルカリ金属塩
１，４，５，８−ナフタレンテトラオキシ酢酸のアルカリ金属塩
ナフタレントリオキシ酢酸のアルカリ金属塩
１−ナフトール−２−カルボン酸のアルカリ金属塩
２−ナフトール−１−カルボン酸のアルカリ金属塩
２−ナフトール−３−カルボン酸のアルカリ金属塩
２−ナフトール−５−カルボン酸のアルカリ金属塩
２−ナフトール−１−カルボン酸のアルカリ金属塩
２−ナフトール−３−カルボン酸のアルカリ金属塩
２−ナフトール−５−カルボン酸のアルカリ金属塩
４−アミノナフタル酸のアルカリ金属塩
ナフタル酸−４−スルホン酸のアルカリ金属塩
４−アミノナフタル酸−３スルホン酸のアルカリ金属塩
等上げられるが、これに限定されない。
ナフタル酸−４−スルホン酸のアルカリ金属塩
４−アミノナフタル酸−３スルホン酸のアルカリ金属塩
等上げられるが、これに限定されない。
特に画像濃度効果としては、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸のアルカリ金属塩が好ましい。アルカリ金属塩としてはＬi、Ｎa、Ｋ塩があげられる。Ｎa塩が特に画像濃度向上効果がある。
本発明はカルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩を分散剤として使用することで、カルボキシル基を有するナフタレン化合物を顔料であるカーボンブラックに吸着させることによって、カーボンブラックを良好に分散させたことが特徴である。
本発明者らが鋭意検討したところによると、カルボキシル基を有するナフタレン化合物の無塩のものを、他分散剤を使用した顔料分散剤を含むインクに添加剤と使用しても画像濃度改善の効果はほとんどなかった。また、水溶性を高める為にカルボキシル基を有するナフタレン化合物金属塩を添加剤として使用してみたが画像濃度改善の効果はほとんどなかった。
そこで、カルボキシル基を有するナフタレン化合物金属塩をカーボンブラックの分散剤として使用してみたところ、分散性がよくしかも著しく画像濃度向上することが確認された。特にカルボキシル基を有するナフタレン化合物金属塩の塩の種類で画像濃度に対する効果が異なることを発見し、更にカルボキシル基を有するナフタレン化合物金属塩の塩の種類を（各種有機アミンや金属塩）を試したところ、アルカリ金属塩特にＮa塩が画像濃度に特に効果があることが判り本発明に至った。
何故、カルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩を分散剤として使用した場合に画像濃度向上の効果があるかは定かではないが以下の理由が考えられる。
本発明で使用される化合物はナフタレン構造を有しカーボンブラックの表面構造に近い為、カーボンブラック表面に吸着されやすい。またカルボキシル基は金属塩の形となっている為、分散媒である水との親和性がよく、しかも塩の為荷電を有している。
従って、本発明の分散剤を使用し、分散した場合カーボンブラック粒子の表面を分散剤が覆う為にカーボンブラック粒子の表面に適度な電荷層を与えることができ粒子同士の電気的反発が発生し、分散体として安定する。（カルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩が分散剤として機能する）。
本発明で使用される化合物はナフタレン構造を有しカーボンブラックの表面構造に近い為、カーボンブラック表面に吸着されやすい。またカルボキシル基は金属塩の形となっている為、分散媒である水との親和性がよく、しかも塩の為荷電を有している。
従って、本発明の分散剤を使用し、分散した場合カーボンブラック粒子の表面を分散剤が覆う為にカーボンブラック粒子の表面に適度な電荷層を与えることができ粒子同士の電気的反発が発生し、分散体として安定する。（カルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩が分散剤として機能する）。
しかし、カルボキシル基の金属塩で構成される電荷反発力はそれほど強力ではないので、インクが紙に着弾し、紙への水分吸収や水分蒸発によりカーボンブラックの含有濃度が上昇する（カーボンブラック粒子間の距離が縮まる）と粒子間力が働き凝集することで、紙への浸透を防ぎ、表面上に留まることで画像濃度が向上するのではないかと考えられる。
カルボキシル基を有するナフタレン化合物は通常は合成用途等の化学化合物として取り扱いされるものであり、分散剤として使用するという発想はなかったがアルカリ金属塩にすることで分散剤として使用できることがわかった。塩状態にしないと水への親和性が低く分散できなかったのも、分散剤として使用するという発想がなかった理由と考えられる。
カルボキシル基を有するナフタレン化合物及びその塩を、他分散剤を使用した顔料分散剤を含むインクに添加剤として使用した場合に画像濃度向上が見られなかったのは、カーボンブラック表面が他分散剤によって覆われている為、後添加してもカルボキシル基を有するナフタレン化合物及びその塩が吸着できない為であると考えられる。
また塩として金属塩が画像濃度向上効果に優れる理由は前述した様に適度な電荷状態を作りだせる為であると考えられる。
また塩として金属塩が画像濃度向上効果に優れる理由は前述した様に適度な電荷状態を作りだせる為であると考えられる。
本発明で使用されるカーボンブラックはケッチェンブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ガスブラック等が挙げられる。また、カーボンブラック表面を酸化処理やアルカリ処理したものも使用可能である。樹脂で被覆したり、グラフト処理やカプセル化処理したカーボンブラックも使用可能であるが、前述した様に分散剤が表面を覆う為には、樹脂被覆等処理のされていないものが好ましい。
一次粒子径としては、１０〜５０ｎｍ、比表面積は５０〜４００ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸収量は４０〜５００ｍｌ／１００ｇ、揮発分が０．５から２０％ ｐＨが２〜９の特性のカーボンブラックが例示される。
カルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩の量は、カーボンブラックの種類により適宜選択する必要があるが、カーボンブラック１重量部に対し、０．００５〜５重量部が好ましい。顔料１重量部に対し０．０１〜２重量部でも実用上問題のない均一な分散が得られるが、最も好ましいのは顔料１重量部に対し０．０２〜０．５重量部である。０．０１〜２重量部の範囲であると、顔料の分散性が向上すると共に顔料分散体やインクの経時安定性が向上する傾向にある。特に０．０２〜０．５重量部の範囲では、顔料分散体及びインクの経時安定性が最も向上する。
また上記効果を損なわない範囲で、他の分散剤との併用も可能である。
但し前述した様に、他分散剤でカーボンブラックを分散した後にカルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩を添加しても画像濃度効果が得られない場合があるので、注意が必要である。
但し前述した様に、他分散剤でカーボンブラックを分散した後にカルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩を添加しても画像濃度効果が得られない場合があるので、注意が必要である。
他分散剤として、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤等の種々の界面活性剤や高分子型の分散剤を併用して使用することが可能である。
アニオン界面活性剤としては、例えば、アルキルスルホカルボン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、Ｎ−アシルアミノ酸及びその塩、Ｎ−アシルメチルタウリン塩、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、ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、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。
カチオン界面活性剤としては、例えば、２−ビニルピリジン誘導体、ポリ−４−ビニルピリジン誘導体等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えば、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、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。
両性界面活性剤としては、例えば、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、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。
ノニオン界面活性剤としては、次のようなものが挙げられる。
ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、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
ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、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
顔料分散体の分散媒としては水を含むことが望ましいが、必要に応じて各種有機溶媒を併用してもよい。例えば、水溶性有機溶媒としてメタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール等のアルコール、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、プロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール、Ｎ−メチルピロリドン、２−ピロリドン等のピロリドン誘導体、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミンなどが挙げられる。
本発明ではインクと凝集／増粘作用を引き起こす前処理液を併用することも可能である。前処理液で記録媒体表面を加工した後、本発明のインクで画像形成を行えば更に画像濃度への効果が見られる。
当該前処理液としては、特に限定されないが、多価金属塩を含むものを用いることができる。具体的には、下記多価イオンを含んだ塩が好ましくアルカリ金属イオン、Ｃa、Ｃu、Ｎi、Ｍg、Ｚn、Ｂa等の２価金属イオン、Ａl、Ｆe、Ｃr等の３価金属イオンが挙げられる。
当該前処理液としては、特に限定されないが、多価金属塩を含むものを用いることができる。具体的には、下記多価イオンを含んだ塩が好ましくアルカリ金属イオン、Ｃa、Ｃu、Ｎi、Ｍg、Ｚn、Ｂa等の２価金属イオン、Ａl、Ｆe、Ｃr等の３価金属イオンが挙げられる。
水溶性金属塩を構成する陰イオンとしては、クエン酸、酒石酸、酢酸、乳酸、シュウ酸、炭酸，フマル酸、サリチル酸、安息香酸等の有機酸イオンやＯＨ、Ｃl、ＮＯ3、Ｉ、Ｂr、ＣlＯ3の無機イオンが挙げられる。また硫酸アルミニウムカリウム、硫酸アルミニウム等も上げられる。水溶性金属塩は、水に溶解してイオン状態になり、顔料分散体の表面電荷を破壊して凝集させる働きがある。
上記の中でも特にＣaやＭgの塩は凝集効果が大きく、ＣaＣl2やＭｇＣl2、ＣaＣＯ3が好ましい。
前処理液に対する多価金属塩の添加量は、１％〜１０％が好ましい。
前処理液による記録媒体表面の処理方法は、インクジェット方式、スプレー、ロールコート、ワイヤ−バーなどの公知の方法を利用できる。
前処理液に対する多価金属塩の添加量は、１％〜１０％が好ましい。
前処理液による記録媒体表面の処理方法は、インクジェット方式、スプレー、ロールコート、ワイヤ−バーなどの公知の方法を利用できる。
前処理液には必要に応じて、樹脂、湿潤剤、界面活性剤、浸透剤、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤、キレート試薬、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤等の各種添加剤を配合することができる。これらの添加剤は顔料分散体の添加剤と共通しているので、詳細については後述する。
また、インクの凝集剤として水溶性金属塩（ＣaＣl2等）、アルキレンアミン（長鎖アルキルイソシアネート変成ポリエチレンイミン等）、酸（乳酸やマレイン酸）等を使用することも可能である。
また、本発明のインクジェット記録用インクは、黒インクの他にカラーインク／無色インクを本発明インクジェット記録方式に使用することも可能である。
マゼンタ顔料としては、ピグメントレッド５、７、１２、４８（Ｃa）、４８（Ｍn）、５７（Ｃa）、５７：１、１１２、１２２、１２３、１６８、１８４、２０２、ピグメントバイオレット１９等が挙げられる。
シアン顔料としては、ピグメントブルー１、２、３、１５、１５：３、１５：４、１６、２２、６０、バットブルー４、６０等が挙げられる。
イエロー顔料としては、ピグメントイエロー１、２、３、１２、１３、１４、１６、１７、７３、７４、７５、８３、９３、９５、９７、９８、１１４、１２０、１２８、１２９、１３８、１５０、１５１、１５４、１５５、１８０等が挙げられる。
マゼンタ顔料としては、ピグメントレッド５、７、１２、４８（Ｃa）、４８（Ｍn）、５７（Ｃa）、５７：１、１１２、１２２、１２３、１６８、１８４、２０２、ピグメントバイオレット１９等が挙げられる。
シアン顔料としては、ピグメントブルー１、２、３、１５、１５：３、１５：４、１６、２２、６０、バットブルー４、６０等が挙げられる。
イエロー顔料としては、ピグメントイエロー１、２、３、１２、１３、１４、１６、１７、７３、７４、７５、８３、９３、９５、９７、９８、１１４、１２０、１２８、１２９、１３８、１５０、１５１、１５４、１５５、１８０等が挙げられる。
なお、イエロー顔料としてピグメントイエロー７４、マゼンタ顔料としてピグメントレッド１２２、ピグメントバイオレット１９、シアン顔料としてピグメントブルー１５を用いることにより、色調、耐光性が優れ、バランスの取れたインクを得ることができる。
顔料分散体中、或いは顔料インク中における顔料濃度は、それぞれ０．１〜５０重量％が好ましく、０．１〜３０重量％が特に好ましい。
これらは前述した分散剤等で分散し使用することが出来る。
これらは前述した分散剤等で分散し使用することが出来る。
顔料分散体及びインクには必要に応じて、樹脂、湿潤剤、界面活性剤、浸透剤、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤、キレート試薬、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤等の各種添加剤を配合することができる。
前記樹脂の例としては、水溶性の樹脂や、平均粒径が１０〜３００ｎｍの分散型の樹脂が挙げられる。具体的には、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、スチレン−アクリル酸系樹脂、スチレン−マレイン酸系樹脂、アクリルエマルジョン、アクリルウレタン樹脂などの公知の各種樹脂がいずれも使用可能である。
湿潤剤の例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、その他の湿潤剤などが挙げられる。これらは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
多価アルコール類としては、例えば、グリセリン、ジエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、エチレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール、などが挙げられる。
多価アルコールアルキルエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、などが挙げられる。
多価アルコールアリールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル、などが挙げられる。
多価アルコールアリールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル、などが挙げられる。
含窒素複素環化合物としては、例えば、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン、などが挙げられる。
アミド類としては、例えば、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、などが挙げられる。
アミド類としては、例えば、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、などが挙げられる。
アミン類としては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、などが挙げられる。
含硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール、などが挙げられる。
含硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール、などが挙げられる。
その他の湿潤剤としては糖類が好ましい。糖類の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類（三糖類、四糖類を含む）、多糖類、などが挙げられる。具体的には、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース、などが挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。
また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖〔例えば、一般式：ＨＯＣＨ2（ＣＨＯＨ）ｎＣＨ2ＯＨ（ｎ＝２〜５の整数）で表わされる糖アルコールなど〕、酸化糖（例えば、アルドン酸、ウロン酸など）、アミノ酸、チオ酸などが挙げられる。これらの中でも、糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビットなどが挙げられる。
上記湿潤剤の中でも、保存安定性、吐出安定性の点から、グリセリン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが特に好ましい。
顔料と湿潤剤との配合比は、ヘッドからのインク吐出安定性に非常に影響がある。顔料固形分が多いのに湿潤剤の配合量が少ないと、ノズルのインクメニスカス付近の水分蒸発が進み、吐出不良をもたらすことがある。
インク中の湿潤剤の含有量は２０〜３５重量％程度であるが、２２．５〜３２．５重量％がより好ましい。この範囲であれば、インクの乾燥性、保存試験、信頼性試験などの結果が非常に良好である。含有量が２０重量％未満では、ノズル面上でインクが乾燥し易くなって吐出不良が生じることがあり、３５重量％を超えると、紙面上での乾燥性に劣るため普通紙上の文字品位が低下することがある。
インク中の湿潤剤の含有量は２０〜３５重量％程度であるが、２２．５〜３２．５重量％がより好ましい。この範囲であれば、インクの乾燥性、保存試験、信頼性試験などの結果が非常に良好である。含有量が２０重量％未満では、ノズル面上でインクが乾燥し易くなって吐出不良が生じることがあり、３５重量％を超えると、紙面上での乾燥性に劣るため普通紙上の文字品位が低下することがある。
前記界面活性剤としては、顔料の種類や湿潤剤との組み合わせに応じて、分散安定性を損なわず、表面張力が低く、レベリング性の高いものを用いる。例えばフッ素系界面活性剤やシリコーン系界面活性剤が挙げられるが、フッ素系界面活性剤が好ましい。
フッ素系界面活性剤としては、フッ素が置換した炭素数が２〜１６のものが好ましく、４〜１６のものがより好ましい。フッ素置換炭素数が２未満では、フッ素の効果が得られないことがあり、１６を超えると、インク保存性などの問題が生じることがある。
フッ素系界面活性剤の例としては、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物、などが挙げられる。これらの中でも、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物は起泡性が少なく、特に好ましい。
フッ素系界面活性剤の例としては、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物、などが挙げられる。これらの中でも、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物は起泡性が少なく、特に好ましい。
パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、などが挙げられる。
パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、などが挙げられる。
パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルリン酸エステルの塩、などが挙げられる。
パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、などが挙げられる。
パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルリン酸エステルの塩、などが挙げられる。
パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩、などが挙げられる。
これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Ｌi、Ｎa、Ｋ、ＮＨ4、ＮＨ3ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、ＮＨ2（ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ）2、ＮＨ（ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ）3などが挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、適宜合成したものを用いても、市販品を用いてもよい。市販品としては、例えばＤuＰont社製のＦＳ−３００、ネオス社製のＦＴ−１１０、ＦＴ−２５０、ＦＴ−２５１、ＦＴ−４００Ｓ、ＦＴ−１５０、ＦＴ−４００ＳＷ、オムノバ社製のＰＦ−１５１Ｎなどが挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、適宜合成したものを用いても、市販品を用いてもよい。市販品としては、例えばＤuＰont社製のＦＳ−３００、ネオス社製のＦＴ−１１０、ＦＴ−２５０、ＦＴ−２５１、ＦＴ−４００Ｓ、ＦＴ−１５０、ＦＴ−４００ＳＷ、オムノバ社製のＰＦ−１５１Ｎなどが挙げられる。
シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、高ｐＨでも分解しないものが好ましく、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサンなどが挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。
シリコーン系界面活性剤としては、適宜合成したものを用いても市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば、ビックケミー社、信越シリコーン社、東レ・ダウコーニング・シリコーン社などから容易に入手できる。
前記界面活性剤のインク中の含有量は、０．０１〜３．０重量％が好ましく、０．５〜２重量％がより好ましい。含有量が０．０１重量％未満では、界面活性剤を添加した効果が無くなることがあり、３．０重量％を超えると、記録媒体への浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けが発生することがある。
前記浸透剤としては、２０℃の水に対する溶解度が０．２〜５．０重量％のポリオール化合物の少なくとも１種を含有することが好ましい。
このようなポリオール化合物としては、例えば、２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール、３，３−ジメチル−１，２−ブタンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、２，４−ジメチル−２，４−ペンタンジオール、２，５−ジメチル−２，５−ヘキサンジオール、５−ヘキセン−１，２−ジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールなどの脂肪族ジオールが挙げられる。
これらの中でも、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールが特に好ましい。
このようなポリオール化合物としては、例えば、２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール、３，３−ジメチル−１，２−ブタンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、２，４−ジメチル−２，４−ペンタンジオール、２，５−ジメチル−２，５−ヘキサンジオール、５−ヘキセン−１，２−ジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールなどの脂肪族ジオールが挙げられる。
これらの中でも、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールが特に好ましい。
その他の併用できる浸透剤としては、インク中に溶解し、所望の物性に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、エタノール等の低級アルコール類などが挙げられる。
浸透剤のインク中の含有量は、０．１〜４．０重量％が好ましい。含有量が０．１重量％未満では、速乾性が得られず滲んだ画像となることがあり、４．０重量％を超えると着色剤の分散安定性が損なわれ、ノズルが目詰まりしやすくなったり、また記録媒体への浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けが発生することがある。
前記ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響を及ぼさずにｐＨを７〜１１に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルコールアミン類、アルカリ金属元素の水酸化物、アンモニウムの水酸化物、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩、などが挙げられる。ｐＨが７未満又は１１を超えると、インクジェットのヘッドやインク供給ユニットを溶かし出す量が大きくなり、インクの変質や漏洩、吐出不良などの不具合が生じることがある。
アルコールアミン類としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、２−アミノ−２−エチル−１，３プロパンジオール等が挙げられる。
アルコールアミン類としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、２−アミノ−２−エチル−１，３プロパンジオール等が挙げられる。
アルカリ金属元素の水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。
アンモニウムの水酸化物としては、例えば、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物などが挙げられる。
アルカリ金属の炭酸塩としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
アンモニウムの水酸化物としては、例えば、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物などが挙げられる。
アルカリ金属の炭酸塩としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
前記防腐防黴剤としては、例えば、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、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、等が挙げられる。
前記キレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等が挙げられる。
前記キレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等が挙げられる。
前記防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等が挙げられる。
前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤（ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む）、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、などが挙げられる。
前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤（ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む）、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、などが挙げられる。
フェノール系酸化防止剤（ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む）としては、例えば、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−tert−ブチル−４−エチルフェノール、ステアリル−β−（３，５−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２′−メチレンビス（４−メチル−６−tert−ブチルフェノール）、２，２′−メチレンビス（４−エチル−６−tert−ブチルフェノール）、４，４′−ブチリデンビス（３−メチル−６−tert−ブチルフェノール）、３，９−ビス［１，１−ジメチル−２−［β−（３−tert−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］エチル］−２，４，８，１０−テトライキサスピロ［５，５］ウンデカン、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−tert−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス［メチレン−３−（３′，５′−ジ−tert−ブチル−４′−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、などが挙げられる。
アミン系酸化防止剤としては、例えば、フェニル−β−ナフチルアミン、α−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ−sec−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、フェノチアジン、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、２，６−ジ−tert−ブチル−ｐ−クレゾール、２，６−ジ−tert−ブチルフェノール、２，４−ジメチル−６−tert−ブチル−フェノール、ブチルヒドロキシアニソール、２，２′−メチレンビス（４−メチル−６−tert−ブチルフェノール）、４，４′−ブチリデンビス（３−メチル−６−tert−ブチルフェノール）、４，４′−チオビス（３−メチル−６−tert−ブチルフェノール）、テトラキス［メチレン−３（３，５−ジ−tert−ブチル−４−ジヒドロキフェニル）プロピオネート］メタン、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−tert−ブチルフェニル）ブタン、などが挙げられる。
硫黄系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル−３，３′−チオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３′−チオジプロピオネート、ジステアリル−β，β′−チオジプロピオネート、２−メルカプトベンゾイミダゾール、ジラウリルサルファイドなどが挙げられる。
前記リン系酸化防止剤としては、トリフェニルフォスファイト、オクタデシルフォスファイト、トリイソデシルフォスファイト、トリラウリルトリチオフォスファイト、トリノニルフェニルフォスファイトなどが挙げられる。
前記リン系酸化防止剤としては、トリフェニルフォスファイト、オクタデシルフォスファイト、トリイソデシルフォスファイト、トリラウリルトリチオフォスファイト、トリノニルフェニルフォスファイトなどが挙げられる。
前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤などが挙げられる。
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシルオキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２′，４，４′−テトラヒドロキシベンゾフェノンなどが挙げられる。
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、２−（２′−ヒドロキシ−５′−tert−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−５′−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−４′−オクトキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−３′−tert−ブチル−５′−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
サリチレート系紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサリチレート、ｐ−tert−ブチルフェニルサリチレート、ｐ−オクチルフェニルサリチレートなどが挙げられる。
前記シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、例えば、エチル−２−シアノ−３，３′−ジフェニルアクリレート、メチル−２−シアノ−３−メチル−３−（ｐ−メトキシフェニル）アクリレート、ブチル−２−シアノ−３−メチル−３−（ｐ−メトキシフェニル）アクリレートなどが挙げられる。
前記シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、例えば、エチル−２−シアノ−３，３′−ジフェニルアクリレート、メチル−２−シアノ−３−メチル−３−（ｐ−メトキシフェニル）アクリレート、ブチル−２−シアノ−３−メチル−３−（ｐ−メトキシフェニル）アクリレートなどが挙げられる。
ニッケル錯塩系紫外線吸収剤としては、例えば、ニッケルビス（オクチルフェニル）サルファイド、２，２′−チオビス（４−tert−オクチルフェレート）−ｎ−ブチルアミンニッケル（ＩＩ）、２，２′−チオビス（４−tert−オクチルフェレート）−２−エチルヘキシルアミンニッケル（ＩＩ）、２，２′−チオビス（４−tert−オクチルフェレート）トリエタノールアミンニッケル（ＩＩ）などが挙げられる。
本発明のインクジェット記録用インクは、公知の方法、例えば顔料分散体、水、水溶性有機溶剤、界面活性剤等を、サンドミル、ボールミル、ロールミル、ビーズミル、ナノマイザー、ホモジナイザー、超音波分散機等を用いて攪拌混合し、フィルター、遠心分離装置などで粗大粒子をろ過し、必要に応じて脱気することによって得られる。
インク中の顔料の濃度はインク全量に対して１〜２０重量％が好ましい。１重量％未満では画像濃度が低いため印字の鮮明さに欠け、２０重量％より多いとインクの粘度が高くなる傾向があるばかりでなく、ノズルの目詰まりが発生しやすくなる。
水溶性有機溶剤の含有量は、インク全量に対して５０重量％以下、好ましくは５〜４０重量％、更に好ましくは１０〜３５重量％である。
水溶性有機溶剤の含有量は、インク全量に対して５０重量％以下、好ましくは５〜４０重量％、更に好ましくは１０〜３５重量％である。
上記前処理液やインクジェット記録用インクは、容器に収容しインクカートリッジとして用いることが出来る。
また、本発明のインクジェット記録用インクのセットを容器に収容してインクカートリッジとし、これを搭載したインクジェット記録装置を用いて記録媒体に印字し、画像形成物を得ることができる。
印字する方法としては連続噴射型やオンデマンド型があり、オンデマンド型としては、ピエゾ方式、サーマル方式、静電方式等が挙げられる。
また、本発明のインクジェット記録用インクのセットを容器に収容してインクカートリッジとし、これを搭載したインクジェット記録装置を用いて記録媒体に印字し、画像形成物を得ることができる。
印字する方法としては連続噴射型やオンデマンド型があり、オンデマンド型としては、ピエゾ方式、サーマル方式、静電方式等が挙げられる。
本発明の画像形成方法、及びそれを実施するインクジェット記録装置の一例について、図面を用いて説明する。
図１のインクジェット記録装置は、前処理液及びインクを収納したインクカートリッジ（２０）が搭載され、このインクカートリッジから前処理液及びインクが記録ヘッドに供給される。ここで、インクカートリッジ（２０）は前処理液用と色毎のインク用が分離された状態で取り付けられている。
記録ヘッドは、キャリッジ（１８）に搭載され、主走査モータ（２４）で駆動されるタイミングベルト（２３）によってガイドシャフト（２１）（２２）にガイドされて移動する。一方、被記録材はプラテンによって記録ヘッドと対面する位置に置かれる。
図１のインクジェット記録装置は、前処理液及びインクを収納したインクカートリッジ（２０）が搭載され、このインクカートリッジから前処理液及びインクが記録ヘッドに供給される。ここで、インクカートリッジ（２０）は前処理液用と色毎のインク用が分離された状態で取り付けられている。
記録ヘッドは、キャリッジ（１８）に搭載され、主走査モータ（２４）で駆動されるタイミングベルト（２３）によってガイドシャフト（２１）（２２）にガイドされて移動する。一方、被記録材はプラテンによって記録ヘッドと対面する位置に置かれる。
図２は、記録ヘッドの一例のノズル面の拡大図である。前処理液が吐出されるノズル（３１）が縦方向に設けられ、ノズル（３２）（３３）（３４）（３５）からはそれぞれイエローインク、マゼンタインク、シアンインク、ブラックインクが吐出される。
また、図３のように、記録ヘッドのノズルを全て横方向に並べて構成することも可能である。図中のノズル（３６）（４１）は前処理液の吐出ノズルであり、ノズル（３７）（３８）（３９）（４０）からは、それぞれイエローインク、マゼンタインク、シアンインク、ブラックインクが吐出される。
このような態様の記録ヘッドでは、前処理液の吐出ノズルが左右の端に設けられているため、記録ヘッドがキャリッジ上を往復する往路、復路いずれにおいても印字が可能である。すなわち、往路、復路のいずれにおいても前処理液を先に付着させて、その上からカラーインクを付着させること、あるいは、その逆が可能であり、記録ヘッドの移動方向の違いによる画像濃度差が生じない。
上記インクジェット記録装置は、インクカートリッジを取り替えることにより前処理液とインクの補充が可能である。また、このインクカートリッジは記録ヘッドと一体化されたものであってもよい。
また、図３のように、記録ヘッドのノズルを全て横方向に並べて構成することも可能である。図中のノズル（３６）（４１）は前処理液の吐出ノズルであり、ノズル（３７）（３８）（３９）（４０）からは、それぞれイエローインク、マゼンタインク、シアンインク、ブラックインクが吐出される。
このような態様の記録ヘッドでは、前処理液の吐出ノズルが左右の端に設けられているため、記録ヘッドがキャリッジ上を往復する往路、復路いずれにおいても印字が可能である。すなわち、往路、復路のいずれにおいても前処理液を先に付着させて、その上からカラーインクを付着させること、あるいは、その逆が可能であり、記録ヘッドの移動方向の違いによる画像濃度差が生じない。
上記インクジェット記録装置は、インクカートリッジを取り替えることにより前処理液とインクの補充が可能である。また、このインクカートリッジは記録ヘッドと一体化されたものであってもよい。
図４、図５に、前処理液及びインクを収納可能なインクカートリッジを示す。このインクカートリッジは前処理液とインクのいずれも収納することができる。
インクと前処理液とは、記録ヘッドから同一箇所に重ねて吐出されることが最も好ましい。しかし、本発明では、例えば、前処理液を間引いて付与し、滲み等によって拡大した前処理液の上にインクを重ねたり、画像の輪郭部だけに前処理液を付与し、その上にインクの一部を重ねても十分効果が得られる。
インクと前処理液とは、記録ヘッドから同一箇所に重ねて吐出されることが最も好ましい。しかし、本発明では、例えば、前処理液を間引いて付与し、滲み等によって拡大した前処理液の上にインクを重ねたり、画像の輪郭部だけに前処理液を付与し、その上にインクの一部を重ねても十分効果が得られる。
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
実施例及び比較例では、顔料分散体を作成し、これを用いてインクを作成した。また、それぞれ前処理液を作成した。なお、例中の「部」及び「％」は重量基準である。
実施例及び比較例では、顔料分散体を作成し、これを用いてインクを作成した。また、それぞれ前処理液を作成した。なお、例中の「部」及び「％」は重量基準である。
［実施例１］
＜実施例１の顔料分散体の作成＞
下記処方の材料をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社製ＫＤＬ型バッチ式）により、０．３ｍｍジルコニアビーズを用いて周速１０ｍ／ｓ、液温１０℃で５分間分散した。次いで、遠心分離機（久保田商事社製Ｍodel-３６００）により粗大粒子を分離し、平均粒子径約１２０ｎｍ、標準偏差５１．２ｎｍのカーボンブラック顔料分散体１を得た。
＜実施例１の顔料分散体の作成＞
下記処方の材料をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社製ＫＤＬ型バッチ式）により、０．３ｍｍジルコニアビーズを用いて周速１０ｍ／ｓ、液温１０℃で５分間分散した。次いで、遠心分離機（久保田商事社製Ｍodel-３６００）により粗大粒子を分離し、平均粒子径約１２０ｎｍ、標準偏差５１．２ｎｍのカーボンブラック顔料分散体１を得た。
（実施例１の顔料分散体処方）
・カーボンブラック（degussa社製：ガスブラック、ＮＩＰＥＸ１５０−ＩＱ）
２０．０部
・１−ナフタレンカルボン酸Ｎａ ２．５部
・蒸留水 ７７．５部
・カーボンブラック（degussa社製：ガスブラック、ＮＩＰＥＸ１５０−ＩＱ）
２０．０部
・１−ナフタレンカルボン酸Ｎａ ２．５部
・蒸留水 ７７．５部
＜実施例１のインクの作成＞
下記処方の材料を３０分間混合攪拌し、インク１を作成した。
（実施例１のインク処方）
・顔料分散体１（顔料濃度２０％） ４０．０部
・グリセリン ５．５部
・１，３−ブタンジオール １６．５部
・２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２．０部
・フッ素系界面活性剤（固形分４０％） ２．５部
（ＤuＰont社製：Ｚonyl ＦＳ-３００）
・フルオロエチレン／ビニルエーテル交互共重合体（固形分５０％） ６．０部
（旭硝子社製：ルミフロンＦＥ４３００、
平均粒子径１５０ｎｍ、ＭＦＴ３０℃以下）
・蒸留水 ２７．５部
下記処方の材料を３０分間混合攪拌し、インク１を作成した。
（実施例１のインク処方）
・顔料分散体１（顔料濃度２０％） ４０．０部
・グリセリン ５．５部
・１，３−ブタンジオール １６．５部
・２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２．０部
・フッ素系界面活性剤（固形分４０％） ２．５部
（ＤuＰont社製：Ｚonyl ＦＳ-３００）
・フルオロエチレン／ビニルエーテル交互共重合体（固形分５０％） ６．０部
（旭硝子社製：ルミフロンＦＥ４３００、
平均粒子径１５０ｎｍ、ＭＦＴ３０℃以下）
・蒸留水 ２７．５部
［実施例２］〜［実施例９］
実施例１の１−ナフタレンカルボン酸Ｎａに代えて表１に記載の分散剤を使用し、分散剤量を調整（分散体粘度が最も低くなる添加量）した以外は実施例１同様にして、実施例２〜９の顔料分散体及び実施例２〜９のインク液を得た。
実施例１の１−ナフタレンカルボン酸Ｎａに代えて表１に記載の分散剤を使用し、分散剤量を調整（分散体粘度が最も低くなる添加量）した以外は実施例１同様にして、実施例２〜９の顔料分散体及び実施例２〜９のインク液を得た。
［比較例１］
実施例１の１−ナフタレンカルボン酸Ｎａに代えて表２に記載の分散剤を使用し、分散剤量を調整（分散体粘度が最も低くなる添加量）した以外は実施例１同様にして比較例１の顔料分散体を作成した。
実施例１の１−ナフタレンカルボン酸Ｎａに代えて表２に記載の分散剤を使用し、分散剤量を調整（分散体粘度が最も低くなる添加量）した以外は実施例１同様にして比較例１の顔料分散体を作成した。
＜比較例１のインクの作成＞
下記処方の材料を３０分間混合攪拌し、インクを作成した。
（比較例１のインク処方）
・顔料分散体１（顔料濃度２０％） ４０．０部
・グリセリン ５．５部
・１，３−ブタンジオール １６．５部
・２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２．０部
・フッ素系界面活性剤（固形分４０％） ２．５部
（ＤuＰont社製：Ｚonyl ＦＳ-３００）
・フルオロエチレン／ビニルエーテル交互共重合体（固形分５０％） ６．０部
（旭硝子社製：ルミフロンＦＥ４３００、
平均粒子径１５０ｎｍ、ＭＦＴ３０℃以下）
・１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸 ４．０部
・蒸留水 ２３．５部
下記処方の材料を３０分間混合攪拌し、インクを作成した。
（比較例１のインク処方）
・顔料分散体１（顔料濃度２０％） ４０．０部
・グリセリン ５．５部
・１，３−ブタンジオール １６．５部
・２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２．０部
・フッ素系界面活性剤（固形分４０％） ２．５部
（ＤuＰont社製：Ｚonyl ＦＳ-３００）
・フルオロエチレン／ビニルエーテル交互共重合体（固形分５０％） ６．０部
（旭硝子社製：ルミフロンＦＥ４３００、
平均粒子径１５０ｎｍ、ＭＦＴ３０℃以下）
・１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸 ４．０部
・蒸留水 ２３．５部
［比較例２］
比較例１において、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸を１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸Ｎａに変更した以外は比較例１と同様にし比較例２のインクを作成した。
比較例１において、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸を１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸Ｎａに変更した以外は比較例１と同様にし比較例２のインクを作成した。
［比較例３］及び［比較例４］
実施例１において、１−ナフタレンカルボン酸Ｎａに代えて表２に記載の分散剤を使用し、分散剤量を調整（分散体粘度が最も低くなる添加量）した以外は実施例１同様にして比較例３〜４の顔料分散体及び比較例３〜４のインクを作成した。
実施例１において、１−ナフタレンカルボン酸Ｎａに代えて表２に記載の分散剤を使用し、分散剤量を調整（分散体粘度が最も低くなる添加量）した以外は実施例１同様にして比較例３〜４の顔料分散体及び比較例３〜４のインクを作成した。
上記実施例及び比較例のインクを下記方法にて保存安定性を評価し更に上記実施例及び比較例のインクをインクカートリッジに充填し、図１記載のインクジェットプリンターに装着して印字実験を行ない、下記のようにして画像濃度と保存安定性を評価した。結果を表１及び表２に示す。
（１）保存安定性
各インク液を、密封状態にて７０℃にて２週間保管して、保管前と保管後の粘度を測定し、下記式を使用して粘度変化率を計算した。
粘度変化率（％）＝（保管後粘度−保管前粘度）×１００／保管前粘度
粘度変化率の数値が小さい方が良好である。
各インク液を、密封状態にて７０℃にて２週間保管して、保管前と保管後の粘度を測定し、下記式を使用して粘度変化率を計算した。
粘度変化率（％）＝（保管後粘度−保管前粘度）×１００／保管前粘度
粘度変化率の数値が小さい方が良好である。
（２）画像濃度
ゼロックス社製ＰＰＣ用紙４０２４（非平滑紙）に図１のインクジェットプリンターで印字し印字画像をＸrite濃度計９３８で測定した。数値が大きい方が良好である。
ゼロックス社製ＰＰＣ用紙４０２４（非平滑紙）に図１のインクジェットプリンターで印字し印字画像をＸrite濃度計９３８で測定した。数値が大きい方が良好である。
１ インクジェット記録装置
２ 本体筐体
７ 処理液、記録液共通カートリッジ
１６ ギア機構
１７ 副走査モーター
１８ キャリッジ
２０ 記録液カートリッジ
２１ ガイドシャフト
２２ ガイドシャフト
２３ タイミングベルト
２４ 主走査モーター
２５ 主走査モーター
２６ 主走査モーター
２７ 主走査モーター
３１ 前処理液が吐出されるノズル
３２ 記録液が吐出されるノズル
３３ 記録液が吐出されるノズル
３４ 記録液が吐出されるノズル
３５ 記録液が吐出されるノズル
３６ 前処理液が吐出されるノズル
３７ 記録液が吐出されるノズル
３８ 記録液が吐出されるノズル
３９ 記録液が吐出されるノズル
４０ 記録液が吐出されるノズル
４１ 前処理液が吐出されるノズル
４１０ カートリッジ筐体
４２ 液吸収体
４３ ケース
４４ 上蓋部材
４５ 液供給口
４６ シールリング
４７ 大気解放口
４８ 溝
５０ キャップ部材
５１ 液漏れ防止用突部
５３ キャップ部材
５５ シール部材
７１ カートリッジ位置決め部
８１ カートリッジ着脱用突状部
８１ａ カートリッジ着脱用指掛け部
８２ カートリッジ着脱用窪み部
Ａ 空間
２ 本体筐体
７ 処理液、記録液共通カートリッジ
１６ ギア機構
１７ 副走査モーター
１８ キャリッジ
２０ 記録液カートリッジ
２１ ガイドシャフト
２２ ガイドシャフト
２３ タイミングベルト
２４ 主走査モーター
２５ 主走査モーター
２６ 主走査モーター
２７ 主走査モーター
３１ 前処理液が吐出されるノズル
３２ 記録液が吐出されるノズル
３３ 記録液が吐出されるノズル
３４ 記録液が吐出されるノズル
３５ 記録液が吐出されるノズル
３６ 前処理液が吐出されるノズル
３７ 記録液が吐出されるノズル
３８ 記録液が吐出されるノズル
３９ 記録液が吐出されるノズル
４０ 記録液が吐出されるノズル
４１ 前処理液が吐出されるノズル
４１０ カートリッジ筐体
４２ 液吸収体
４３ ケース
４４ 上蓋部材
４５ 液供給口
４６ シールリング
４７ 大気解放口
４８ 溝
５０ キャップ部材
５１ 液漏れ防止用突部
５３ キャップ部材
５５ シール部材
７１ カートリッジ位置決め部
８１ カートリッジ着脱用突状部
８１ａ カートリッジ着脱用指掛け部
８２ カートリッジ着脱用窪み部
Ａ 空間
Claims (6)
- 水、顔料分散体及び浸透剤を含むインクジェット記録用インクにおいて、
該顔料分散体が、一般式Ｉ，一般式II，一般式III，一般式IV、一般式Ｖで表わされるカルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩を少なくとも一種類以上と、カーボンブラックとを含有し、
該カルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩が前記カーボンブラックに吸着されていることを特徴とするインクジェット記録用インク。
- 前記カルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩が、ナトリウム塩、もしくはリチウム塩であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録用インク。
- 前記カルボキシル基を有するナフタレン化合物のアルカリ金属塩が、ナフタレンテトラカルボン酸塩であることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録用インク。
- 請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェット記録用インク液を容器中に収容したことを特徴とするインクカートリッジ。
- 請求項４に記載のインクカートリッジを搭載したことを特徴とするインクジェット記録装置。
- 請求項５に記載のインクジェット記録装置で印字されたことを特徴とする画像形成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010050395A JP2011184540A (ja) | 2010-03-08 | 2010-03-08 | インクジェット記録用インク、インクカートリッジ、インクジェット記録装置、及び画像形成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010050395A JP2011184540A (ja) | 2010-03-08 | 2010-03-08 | インクジェット記録用インク、インクカートリッジ、インクジェット記録装置、及び画像形成物 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011184540A true JP2011184540A (ja) | 2011-09-22 |
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ID=44791203
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08325494A (ja) * | 1995-03-28 | 1996-12-10 | Toray Ind Inc | インクジェット用インク |
| JP2003268273A (ja) * | 2002-03-19 | 2003-09-25 | Hitachi Maxell Ltd | インクジェットプリンタ用インク |
| JP2004238415A (ja) * | 2003-02-03 | 2004-08-26 | Hitachi Maxell Ltd | インクジェットプリンタ用インク |
| JP3903938B2 (ja) * | 2002-04-23 | 2007-04-11 | セイコーエプソン株式会社 | インク組成物、それを用いたインクジェット記録方法および記録物 |
| JP2008150543A (ja) * | 2006-12-20 | 2008-07-03 | Canon Inc | インク及びインクジェット記録方法 |
| JP2009226781A (ja) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Fujifilm Corp | インクジェット画像の形成方法 |
-
2010
- 2010-03-08 JP JP2010050395A patent/JP2011184540A/ja active Pending
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