JP2015067678A

JP2015067678A - インクジェット用水性インク

Info

Publication number: JP2015067678A
Application number: JP2013201693A
Authority: JP
Inventors: 彩弥子荒井; Ayako Arai
Original assignee: Riso Kagaku Corp
Current assignee: Riso Kagaku Corp
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2015-04-13

Abstract

【課題】連続吐出性が優れるとともに、印刷直後及び放置後の用紙変形を防止することができるインクジェット用水性インクを提供する。【解決手段】インク全量に対して５５質量％以上である水、インク全量に対して１１質量％以上３８質量％以下である下記一般式（１）で表される化合物、及び色材を含む、インクジェット用水性インクである。一般式（１）：ＲＯ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ−ＯＣＣＨ３。一般式（１）において、Ｒは炭素数１〜２のアルキル基またはＣＨ３ＣＯ基、ｎは１または２である。【選択図】なし

Description

本発明は、インクジェット用水性インクに関する。

インクジェット記録方法においては、近年、記録媒体の制約を受けずに高速で印刷が行えることが益々要求されている。この要求に応えるためには、ラインヘッド方式のインクジェットプリンタの使用が適している。この場合、インクとしては、普通紙への浸透が早く、かつ、印刷濃度が高く、滲みや裏抜けの少ない高画質な印刷画像が得られるものが望まれる。

インクジェット記録方法に用いられるインクジェット用インクは、水性インクと非水性インクに大別される。

水性インクは、溶媒として水を含有するため、特に記録媒体として普通紙を用いた場合、溶媒が記録媒体に容易に浸透し、色材が記録媒体の表面に留まり易いため、高濃度・高画質の印刷画像が得られやすい。一方、記録媒体がインク中の水分を吸収することでカールやコックリングを起こすことがあり、記録媒体の搬送性に悪影響を及ぼす可能性がある。

また、オンデマンド型のインクジェットヘッドとしては、サーマルインクジェット方式、ピエゾインクジェット方式、静電吸引方式など様々な方式があるが、オフィスやパーソナル向けのプリンタではサーマルインクジェット方式とピエゾインクジェット方式が大部分を占める。

ピエゾインクジェット方式は、圧電素子に電圧をかけることで生じる機械変形を利用した吐出方式のため、使用できるインクの幅が広いという利点があるが、ヘッドの構造上、低価格化が難しいという問題がある。

サーマルインクジェット方式は、インクに熱エネルギーを与えることで発生する蒸気泡の圧力を利用した吐出方式のため、十分な圧力を発生可能な程度の水分量を有している水性インクを使用することが望ましい。サーマルインクジェットヘッドはピエゾ方式と比較し構造が単純であるため、低価格で高密度なヘッドが得られるという利点がある。しかし、前述したように、水性インクを使用することで生じる記録媒体のカールやコックリングについて対策が望まれる。

特許文献１には、水性のインクジェット記録液において、ＳＰ値が２７．５以下であり、特定の構造および分子量である水溶性有機溶剤を、記録液中に一定量配合することにより、用紙のカールの発生を抑制する方法が提案されている。しかし、印刷後ある程度時間がたった後の用紙のカールについては抑制されているが、印刷直後における用紙のカールの抑制については不十分である。

また、特許文献２及び３には、インク中の水分量を少なくし、一定量のグリコール混合物やポリエチレングリコールを配合することで、用紙の変形を抑制する方法が提案されている。しかし、印刷後ある程度時間がたった後の用紙変形については抑制されているが、印刷直後における用紙変形の抑制については不十分である。また、水分量が少なく、インクとしての粘度も高くなる傾向にあるため、特にサーマルインクジェット方式のプリンタでは安定に連続吐出することが難しい。

また、特許文献４から６には、インク中の水分量を少なくし、ＳＰ値が１６．５以上２４．６未満の水溶性有機溶剤を多く配合することにより、用紙のカールを抑制する方法が提案されている。しかし、前述と同様、水分量が少なく、インクとしての粘度も高くなる傾向にあるため、特にサーマルインクジェット方式のプリンタでは安定に連続吐出することが難しい。また、このような構成において顔料を用いると、インクとしての貯蔵安定性が低下し、プリンターヘッドにインクを導入して放置した場合にノズルが詰まることがあり、ヘッド放置性能に問題がある。

さらに、特許文献７には、水性インク中に、ジグリセリン及び／またはポリグリセリンを含む水溶性有機溶剤Ａと、特定の構造をもつポリエチレングリコールモノアルキルエーテルを含む水溶性有機溶剤Ｂとを配合することにより、用紙のカールを抑制する方法、及び、特許文献８には、１価アルコールを含む前処理液を記録媒体に付着させた後に、ジグリセリン及び／またはポリグリセリンとポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルとを含む水性インクを用いて印刷することで用紙のカールを抑制する方法が提案されている。この方法により、印刷直後の用紙変形と、印刷後時間がたった後の用紙変形の両方が抑制されているが、このインク構成においても、水分量が少なく、インクとしての粘度も高くなる傾向にあるため、特にサーマルインクジェット方式のプリンタでは安定に連続吐出することが難しい。また、特許文献８では、インク中の水分量が多い場合では、前処理液を予め塗布して用紙変形を抑制しているため、工程数が増加するという問題がある。

特許第４７７２８８３号公報特開２０１１−２３６４２３号公報特開２０１１−２３６４２４号公報特開２００７−１４５８８７号公報特開２００７−１４４９３１号公報特開２００７−１４５９２５号公報特開２００９−５２０１８号公報特開２００９−２６９３５８号公報

本発明は、連続吐出性が優れるとともに、印刷直後及び放置後の用紙変形を防止することができるインクジェット用水性インクを提供することを目的とする。

本発明の一側面としては、インク全量に対して５５質量％以上である水、インク全量に対して１１質量％以上３８質量％以下である下記一般式（１）で表される化合物、及び
色材を含む、インクジェット用水性インクである。
一般式（１）：ＲＯ−（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）ｎ−ＯＣＣＨ_３
（一般式（１）において、Ｒは炭素数１〜２のアルキル基またはＣＨ_３ＣＯ基、ｎは１または２である。）

本発明によれば、連続吐出性が優れるとともに、印刷直後及び放置後の用紙変形を防止することができるインクジェット用水性インクを提供することができる。

以下、本発明の一実施形態を詳細に説明する。
本発明の一実施形態によるインクジェット用水性インクとしては、インク全量に対して５５質量％以上である水、インク全量に対して１１質量％以上３８質量％である下記一般式（１）で表される化合物、及び色材を含むことを特徴とする。
一般式（１）：ＲＯ−（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）ｎ−ＯＣＣＨ_３
（一般式（１）において、Ｒは炭素数１〜２のアルキル基またはＣＨ_３ＣＯ基、ｎは１または２である。）

これによって、連続吐出性が優れるとともに、印刷直後及び放置後の用紙変形を防止することができるインクジェット用水性インクを提供することができる。

特に、熱エネルギーを利用してインクを吐出するサーマルインクジェット方式のインクジェットプリンタでの普通紙印刷において、連続吐出性を安定させ、印刷直後及び放置後の用紙変形を防止することができる。サーマルインクジェット方式のインクジェットプリンタでは、インクヘッド部を加熱して気泡を発生させてインクを吐出させるため、インク中の水分量が少ないと加熱によってインクが蒸発してインクが増粘しノズルが詰まることがある。また、インク中の水分量が少ないと、気泡が発生しにくく、インク吐出が不良となることがある。本実施形態によれば、用紙変形を防止しながら、水分量を多くすることができるため、このような問題を解決することができる。

一般式（１）で表される化合物を用いることで、溶剤の極性を低下させて用紙変形を防止することができる。特に、印刷後から１０秒及び１分までの印刷直後の用紙変形を防止することができる。また、低極性を保ちながら、インクを低粘度化することができるため、インクヘッドでのノズルの詰まりを防いで連続吐出性を高めることができる。また、インク中の水分量を多くしても低粘度を保てるため、インク中の水分量を増加させることができ、連続吐出性がより優れたインクを提供することができる。

この一般式（１）で表される化合物の具体例としては、
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ｂ．ｐ．（沸点）＝１４６℃）、
エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（ｂ．ｐ．＝１５６℃）、
ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ｂ．ｐ．＝２０９℃）、
ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（ｂ．ｐ．＝２１７．４℃）、
エチレングリコールジアセテート（ｂ．ｐ．＝１８８．５℃）、
ジエチレングリコールジアセテート（ｂ．ｐ．＝２５０℃）等を挙げることができる。
これらは単独で、または組み合わせて用いてもよい。

上記一般式（１）において、Ｒは、アルキル基であることが好ましく、より好ましくは炭素数２のアルキル基であるエチル基である。また、ｎは２であることが好ましい。このような化合物としては、上記したジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートである。この化合物は、溶剤自体の粘度が低く、かつ水への溶解性が高いため、インク調整後の粘度を低く抑えることができる。

一般式（１）で表される化合物は、溶解度パラメーターが８．０（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２〜１０．５（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２以下であることが好ましい。より好ましくは、溶解度パラメーターが９．５（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２以下である。これらは、低極性の溶剤として使用することができ、用紙変形を防止することが可能である。

ここで、溶解度パラメーターは、ＳＰ値で表され、Ｆｅｄｏｒの推算法により計算される値を意味する。すなわち、物質の各官能基の凝集エネルギー密度の合計ΣＥｃｏｈとモル分子容の合計ΣＶより、次式（１）のように定義することができる。
［数式１］
δ（ＳＰ値）＝（ΣＥｃｏｈ／ΣＶ）^１／２・・・（１）
（「溶解性パラメーター適用事例集」（メカニズムと溶解性の評価・計算例等を踏まえて）、９７〜１００頁、（株）情報機構、２００７年３月１５日発行参照）

一般式（１）で表される化合物は、沸点が１４０〜３００℃であることが好ましい。より好ましくは、ヘッド放置特性、連続吐出性能、および貯蔵安定性の観点から、沸点は２００℃以上である。

上記した好ましい範囲の溶解度パラメーター及び沸点を有する化合物としては、上記した具体例の各化合物を挙げることができる。なかでも、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートは、Ｒがアルキル基で沸点が２００℃以上であり、ヘッド放置特性、連続吐出性能、および貯蔵安定性の観点から、好ましく用いることができる。

この一般式（１）で表される化合物の含有量としては、インク全体に対し、１１質量％以上であり、好ましくは１５質量％以上であり、一層好ましくは２０質量％以上である。これによって、用紙変形を印刷直後から放置後まで抑制することができる。

また、この一般式（１）で表される化合物の含有量としては、インク全体に対し、３８質量％以下であり、好ましくは３５質量％以下であり、一層好ましくは３０質量％以下である。これによって、インク粘度の上昇を抑制して、連続吐出性能を高めることができる。

インク中の水の含有量は、５５質量％以上であり、６０質量％以上であることがより好ましく、６５質量％以上であることが一層好ましい。これによって、連続吐出性を確保して十分なインク吐出量を得るために、インク粘度を低く抑えることができる。また、サーマルインクジェット方式において、インクヘッド部の加熱によってインク中の水分がある程度蒸発しても、吐出不良になることを防止することができる。

また、インク中の水の含有量は、８５質量％以下であることが好ましく、８０質量％以下であることがより好ましく、７５質量％以下であることが一層好ましい。これによって、インク中の過剰な水分量によって用紙が変形することを防ぐことができる。

水としては、イオン交換水、蒸留水などの純水、または超純水を使用することが好ましい。

色材としては、顔料及び染料を単独で、または組み合わせて用いることができる。

顔料としては、たとえば、アゾ系、フタロシアニン系、染料系、縮合多環系、ニトロ系、ニトロソ系等の有機顔料（ブリリアントカーミン６Ｂ、レーキレッドＣ、ウォッチングレッド、ジスアゾイエロー、ハンザイエロー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、アルカリブルー、アニリンブラック等）；コバルト、鉄、クロム、銅、亜鉛、鉛、チタン、バナジウム、マンガン、ニッケル等の金属類、金属酸化物および硫化物、ならびに黄土、群青、紺青等の無機顔料、ファーネスカーボンブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック類を用いることができる。

インク中に顔料が含まれる場合、顔料をインク中に安定して分散させるために、顔料分散剤を添加することができる。顔料分散剤としては、例えば、高級脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、スルホコハク酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、アミンオキシド等の活性剤、あるいは、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマル酸、フマル酸誘導体から選ばれた２種以上の単量体からなるブロック共重合体、ランダム共重合体およびこれらの塩を挙げることができる。

顔料として自己分散性顔料を用いてもよい。自己分散性顔料としては、イオン性を有する親水性官能基が導入されたものであることが好ましく、顔料表面をアニオン性またはカチオン性に帯電させることにより、静電反発力によって顔料粒子を水中に安定に分散させることができる。アニオン性官能基としては、スルホン酸基、カルボキシ基、カルボニル基、ヒドロキシ基、ホスホン酸基、リン酸基等が好ましい。カチオン性官能基としては、第４級アンモニウム基、第４級ホスホニウム基などが好ましい。なかでも、カルボキシ基、ヒドロキシ基、リン酸基等のアニオン性基であることが好ましい。

これらの親水性官能基は、顔料表面に直接結合させてもよいし、他の原子団を介して結合させてもよい。他の原子団としては、アルキレン基、フェニレン基、ナフチレン基などが挙げられるが、これらに限定されることはない。顔料表面の処理方法としては、ジアゾ化処理、スルホン化処理、次亜塩素酸処理、フミン酸処理、真空プラズマ処理などが挙げられる。

自己分散性顔料の市販品としては、キャボット社製ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ４００、オリヱント化学工業株式会社製ＢＯＮＪＥＴＢＬＡＣＫＣＷ−１、同ＣＷ−１Ｓ、同ＣＷ−２、東海カーボン株式会社製Ａｑｕａ−Ｂｌａｃｋ１６２等を例示できる。

染料としては、水溶性染料が好ましく、アゾ染料、メチン染料、アゾメチン染料、キサンテン染料、キノン染料、フタロシアニン染料、トリフェニルメタン染料、ジフェニルメタン染料等を挙げることができる。

これらの顔料及び染料は、単独で用いてもよいし、適宜組み合わせて使用することも可能である。

インクに含まれる色材（固形分）の配合量は、０．１〜２５質量％程度であることが好ましく、１〜２０質量％であることがより好ましく、５〜１５質量％であることが一層好ましい。

インクには、上記した一般式（１）で表される化合物に加えて、その他の水溶性溶剤を添加してもよい。

その他の水溶性溶剤としては、室温で液体であり、水に溶解可能な有機化合物を用いることができる。その他の水溶性溶剤の沸点としては、１４０℃以上であることが好ましく、ヘッド放置特性、連続吐出性能、および貯蔵安定性の観点から、２００℃以上であることがより好ましい。

その他の水溶性溶剤としては、グリセリン類、１価のアルコール類、多価アルコール類、アミン類、アミド類、モノアルキレングリコールモノ（ジ）アルキルエーテル類、ポリアルキレングリコールモノ（ジ）アルキルエーテル類、低分子量ポリアルキレングリコール等を例示することができる。また、一般式（１）で表される化合物以外のアセテート類を用いてもよい。これらは単独で用いられるほか、複数種を組み合わせて使用することもできる。

具体的には、グリセリン類（グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン等）；
１価アルコール類（メタノール、エタノール、１−プロパノール、イソプロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、イソブタノール、２−メチル−２−プロパノール等）；
多価アルコール類（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、トリプロピレングリコール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，３−プロパンジオール、プロピレングリコール等）；
アミン類（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）；
アミド類（アセトアミド、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド等）等を挙げることができる。

また、エチレングリコールモノアルキルエーテル類（たとえば、エチレングリコールモノメチルエーテル、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等）；
ジエチレングリコールモノアルキルエーテル類（たとえば、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等）；
トリエチレングリコールモノアルキルエーテル類（たとえば、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル等）；
テトラエチレングリコールモノアルキルエーテル類（たとえば、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル等）；
ペンタエチレングリコールモノアルキルエーテル類（たとえば、ペンタエチレングリコールモノブチルエーテル、ペンタエチレングリコールモノペンチルエーテル、ペンタエチレングリコールモノヘキシルエーテル等）；
ヘキサエチレングリコールモノアルキルエーテル類（たとえば、ヘキサエチレングリコールモノブチルエーテル、ヘキサエチレングリコールモノペンチルエーテル、ヘキサエチレングリコールモノヘキシルエーテル等）等を挙げることができる。

また、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類（たとえば、プロピ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、プロピレングリコールモノブチルエーテル等）；
ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル類（たとえば、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル等）；
トリプロピレングリコールモノアルキルエーテル類（たとえば、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル等）；
テトラプロピレングリコールモノアルキルエーテル類（たとえば、テトラプロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラプロピレングリコールモノエチルエーテル、テトラプロピレングリコールモノブチルエーテル等）等を挙げることができる。

また、低分子量ポリアルキレングリコールとして、平均分子量２００、３００、４００、６００等の質量平均分子量が１９０〜６３０の範囲にあるポリエチレングリコール、平均分子量４００等の質量平均分子量が２００〜６００の範囲にあるジオール型ポリプロピレングリコール、平均分子量３００、７００等の質量平均分子量が２５０〜８００の範囲にあるトリオール型ポリプロピレングリコール等を挙げることができる。

上記例示のなかでも、溶解度パラメーターが１２．０（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２以上の高極性溶剤を併用することが好ましい。これによって、保湿性を高めてインクの増粘を防止し、インクジェット吐出安定性を確保することができる。高極性溶剤の中でも、グリセリン類及び／または多価アルコール類を用いることが好ましく、より好ましくはグリセリン及び／またはプロピレングリコールである。グリセリン類及び／または多価アルコール類が含まれる場合は、インク中に５〜１５質量％で含まれることが好ましい。

上記一般式（１）で表される化合物と、任意でその他の水溶性溶剤を含む水溶性溶剤は、合計で、インク中に、１１〜５０質量％で含まれることが好ましく、１２〜４０質量％であることがより好ましく、２０〜３５質量％であることが一層好ましい。

任意でその他の水溶性溶剤を含む場合は、水溶性溶剤全体に対し、一般式（１）で表される化合物が３５質量％以上であることが好ましく、より好ましくは５０質量％以上であり、一層好ましくは６５質量％以上である。この範囲であることで、用紙変形を十分に防止することができる。

インクには、必要に応じて、本発明の目的を阻害しない範囲内で、当該分野において通常用いられている各種添加剤を含ませることができる。

具体的には、顔料分散剤、消泡剤、表面張力低下剤等として、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、非イオン界面活性剤、または高分子系、シリコーン系、フッ素系の界面活性剤をインクに含有させることができる。

インクの粘度を調整するために、インクに電解質を配合することができる。電解質としては、たとえば、硫酸ナトリウム、リン酸水素カリウム、クエン酸ナトリウム、酒石酸カリウム、ホウ酸ナトリウム等が挙げられ、２種以上を併用してもよい。

インクのｐＨを調整するために、公知のｐＨ調整剤を添加することもできる。硫酸、硝酸、酢酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、トリエタノールアミン等は、ｐＨ調整剤として、あるいはインクの増粘助剤として用いることができる。

酸化防止剤を配合することにより、インク成分の酸化を防止し、インクの保存安定性を向上させることができる。酸化防止剤としては、たとえば、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸ナトリウム、イソアスコルビン酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、亜二チオン酸ナトリウム、ピロ亜硫酸ナトリウム等を用いることができる。

防腐剤を配合することにより、インクの腐敗を防止して保存安定性を向上させることができる。防腐剤としては、たとえば、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン等のイソチアゾロン系防腐剤；ヘキサヒドロ−１，３，５−トリス（２−ヒドロキシエチル）−ｓ−トリアジン等のトリアジン系防腐剤；２−ピリジンチオールナトリウム−１−オキシド、８−オキシキノリン等のピリジン・キノリン系防腐剤；ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム等のジチオカルバメート系防腐剤；２，２−ジブロモ−３−ニトリロプロピオンアミド、２−ブロモ−２−ニトロ−１，３−プロパンジオール、２，２−ジブロモ−２−ニトロエタノール、１，２−ジブロモ−２，４−ジシアノブタン等の有機臭素系防腐剤；ｐ−ヒドロキシ安息香酸メチル、ｐ−ヒドロキシ安息香酸エチル、ソルビン酸カリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、サリチル酸等を用いることができる。

本実施形態によるインクは、各成分を一括または分割して混合して、適宜分散機にて分散することによって調整することができる。

インクの粘度は、吐出ヘッドのノズル径や吐出環境等によってその適性範囲は異なるが、一般に、２３℃において１〜３０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１〜１０ｍＰａ・ｓであることがより好ましく、３〜５ｍＰａ・ｓ程度であることが、インクジェット記録装置用として適している。ここで粘度は、２３℃において０．１Ｐａ／ｓの速度で剪断応力を０Ｐａから増加させたときの１０Ｐａにおける値を表す。

本実施形態によるインクは、インクジェット記録方法によってインクジェットプリンタを用いて印刷することができる。インクジェット記録方法としては、サーマルインクジェット方式、ピエゾインクジェット方式、静電吸引方式など、いずれの方式のものであってもよく、デジタル信号に基づいてインクジェットヘッドから本実施形態によるインクを吐出させ、吐出されたインク液滴を記録媒体に付着させるようにする。

サーマルインクジェット方式のインクジェット記録方法では、インクヘッドのインク吐出部において、インクが加熱されて気泡が発生した状態で吐出が行われる。このとき、加熱によってインク中の水分が蒸発して溶剤が増粘すると、インク粘度が上昇して吐出性能が低下することがある。本実施形態によるインクでは、用紙搬送性を高めながら、水分量が多いため加熱によって水分が蒸発しても溶剤の増粘を防ぐことができるため、優れた連続吐出性能を提供することができる。また、インク中の水分量を多くすることができるため、気泡発生に十分な水分量を確保することができる。

記録媒体としては、特に限定されず、普通紙、上質普通紙、インクジェット（ＩＪ）紙、ＩＪマット紙、記録媒体上にインク吸収溶液がコートされたコート紙、コート紙よりもインク吸収層の厚みが薄い微コート紙、光沢紙（フォト光沢用紙）、特殊紙、布等を用いることができる。

さらに、本実施形態によれば、普通紙に対してもカール等の用紙変形を印刷直後から放置後まで防止することができるため、用紙搬送性が良好である。すなわち、普通紙に対しインク塗布量の多い印刷物を複数枚印刷する場合でも、印刷後の排紙揃えが良好であり、また、印刷から時間がたった状態でも用紙変形を防止することができる。したがって１分間に１２０枚といった高速印刷にも対応することができる。そして、インクの連続吐出性能を向上させることができるため、本実施形態によるインクは、ラインヘッド方式のインクジェットプリンタに好ましく使用することができる。

以下、本発明を実施例により詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されない。

＜インク調整＞
表１及び表２に実施例及び比較例のインク処方を示す。各表に示す各成分を各表に示す割合でプレミックスし、その後、超音波分散機にて１分間分散し、得られた分散液をインクとして得た。

表１及び表２には、「顔料分散体」を仕込み量で示し、顔料分散体のうち顔料分（固形分）として「インク中の顔料（固形分）」、及び顔料分散体のうち水分を含めたインク全体の水分として「インク中の水分」を併せて示す。

使用した成分は以下の通りである。
顔料分散体：自己分散カーボンブラック分散体、「ＢＯＮＪＥＴＢＬＡＣＫＣＷ−１Ｓ」、固形分量１５質量％、オリヱント化学工業株式会社製
グリセリン：和光純薬工業株式会社製、溶解度パラメーター１６．５（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２
ジグリセリン：阪本薬品工業株式会社製、溶解度パラメーター１５．４（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２
ＰＥＧ２００：ポリエチレングリコール２００、平均分子量２００、和光純薬工業株式会社製、溶解度パラメーター１４．０（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２
プロピレングリコール：和光純薬工業株式会社製、溶解度パラメーター１２．６（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２
ＤＥＧｍＥＥ：ジエチレングリコールモノエチルエーテル、和光純薬工業株式会社製、溶解度パラメーター１０．９（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２
ＴｅＥＧｍＢＥ：テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、協和発酵ケミカル株式会社製、溶解度パラメーター８．９（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２
ＤＥＧｍＥＥＡ：ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、和光純薬工業株式会社製、溶解度パラメーター８．７（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２
ＥＧｍＭＥＡ：エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、和光純薬工業株式会社製、溶解度パラメーター８．５（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２
界面活性剤：「サーフィノール４６５」、アセチレングリコール系界面活性剤、日信化学工業株式会社製

＜評価＞
実施例及び比較例のインクについて、以下の評価を行った。結果を表１及び表２に併せて示す。

「インク粘度」
各インク調整後にインク粘度を測定した。インク粘度は、２３℃において０．１Ｐａ／ｓの速度で剪断応力を０Ｐａから増加させたときの１０Ｐａにおける粘度であり、ティー・エー・インストルメンツ社製レオメータ「ＡＲ−Ｇ２」（コーン角度２°、直径４０ｍｍ）で測定した。

「連続吐出性」
各インクを、シリアル方式のサーマルインクジェットプリンタ（キヤノン株式会社製「ＰｉｘｕｓｉＰ４８３０」）のプリンターヘッドに導入し、Ａ４サイズの普通紙「理想用紙薄口」（理想科学工業株式会社製）に１９０ｃｍ×２７５ｃｍのベタ画像を印刷し、ベタ画像全面を安定に印刷可能か評価した。Ａ４サイズの用紙を長辺方向に搬送して印刷を行い、印刷される領域のうち前半部分を「上半分」とし、連続吐出がどの部分から不良になっているかを目視で観察し、以下の基準で評価した。
Ａ：用紙全体を通してベタ画像が安定に印刷できている
Ｂ：用紙の上半分でベタ画像が安定に印刷できているが、用紙の下半分でベタ画像がかすれている
Ｃ：用紙の上半分からベタ画像がかすれている

「用紙変形」
（１）インク塗布直後の用紙変形
各インクを、１０ｃｍ×１５ｃｍのサイズにカットした普通紙「理想用紙薄口」（理想科学工業株式会社製）の全面に、自動バーコーター「Ｋ１０１」（松尾産業株式会社製）を用いて塗工量が１０．８ｍｇ／ｍ^２になるように塗布した。塗布後１０秒および１分経過後に用紙の変形量を測定した。

用紙の変形量は、用紙を水平面に静置後、用紙が変形して持ち上がった際の水平面からの最大高さを測定したものであり、以下の基準で評価した。凸型に変形した場合の変形量をプラス、凹型に変形した場合の変形量をマイナスとした。
ＡＡ：−５ｍｍ≦変形量＜５ｍｍ
Ａ：５ｍｍ≦変形量＜１０ｍｍ
Ｂ：１０ｍｍ≦変形量＜１５ｍｍ
Ｃ：１５ｍｍ≦変形量＜２０ｍｍ
Ｄ：２０ｍｍ≦変形量

（２）放置後の用紙変形
各インクを上記（１）と同様に用紙に塗布し、水平面に静置した。塗布後１日経過後に、上記（１）と同様の方法で変形量を測定し、同様の基準で評価した。

各実施例のインクでは、安定した連続吐出が可能であり、塗布直後および放置後の用紙変形をともに抑制することができた。

比較例１では、ＤＥＧｍＥＥＡ量が少なく、用紙変形量が大きかった。
比較例２〜５では、一般式（１）で表される化合物を含まず、用紙変形量、特に放置後の用紙変形量が大きかった。
比較例６及び７では、一般式（１）で表される化合物以外の水溶性有機溶剤を用いて用紙変形が防止されているが、水分量が少なくなり、粘度も高く、連続吐出性が低下した。
比較例８では、ＤＥＧｍＥＥＡ量が多く、連続吐出性が低下した。

Claims

インク全量に対して５５質量％以上である水、
インク全量に対して１１質量％以上３８質量％以下である下記一般式（１）で表される化合物、及び
色材を含む、
インクジェット用水性インク。
一般式（１）：ＲＯ−（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）ｎ−ＯＣＣＨ_３
（一般式（１）において、Ｒは炭素数１〜２のアルキル基またはＣＨ_３ＣＯ基、ｎは１または２である。）
前記一般式（１）で表される化合物が、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート及び／またはエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含む、請求項１に記載のインクジェット用水性インク。