JP2015067811A - インクジェット記録用水性インク及びインクカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【課題】 粘度を上昇させることなく、黴等の微生物繁殖が抑制され、かつ、彩度、再分散性及び保存安定性にも優れた顔料を用いたインクジェット記録用水性インクを提供する。
【解決手段】 顔料及び水を含むインクジェット記録用水性インクであって、さらに、前記水性インクが、炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールと、イソチアゾリン環を含む化合物と、式（１）で表される界面活性剤とを含み、炭素原子数４〜６の１，２−アルカンジオール及び式（１）で表される界面活性剤が、下記（Ａ）〜（Ｃ）の条件を満たすように配合されていることを特徴とする。
（Ａ） ８≦ｘ≦３０
（Ｂ） ０．１≦ｙ≦７
（Ｃ） ｙ≦−０．４ｘ＋１３
ｘ：炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールの配合量（重量％）
ｙ：式（１）で表される界面活性剤の配合量（重量％）
Ｒ−Ｏ−（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）ｎ−Ｈ （１）
【選択図】 なし
【解決手段】 顔料及び水を含むインクジェット記録用水性インクであって、さらに、前記水性インクが、炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールと、イソチアゾリン環を含む化合物と、式（１）で表される界面活性剤とを含み、炭素原子数４〜６の１，２−アルカンジオール及び式（１）で表される界面活性剤が、下記（Ａ）〜（Ｃ）の条件を満たすように配合されていることを特徴とする。
（Ａ） ８≦ｘ≦３０
（Ｂ） ０．１≦ｙ≦７
（Ｃ） ｙ≦−０．４ｘ＋１３
ｘ：炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールの配合量（重量％）
ｙ：式（１）で表される界面活性剤の配合量（重量％）
Ｒ−Ｏ−（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）ｎ−Ｈ （１）
【選択図】 なし
Description
本発明は、インクジェット記録用水性インク及びインクカートリッジに関する。
顔料を用いたインクジェット記録用水性インク（以下、「水性顔料インク」と言うことがある。）において、黴等の微生物繁殖によるインクジェットヘッドのノズルの目詰まりを抑制するために、防黴剤を添加することが提案されている（特許文献１）。
ところで、前記水性顔料インクには、黴等の微生物繁殖の抑制に加えて、さらなる彩度の向上が求められる。本発明者らは、前記水性顔料インクに、多量の１，２−アルカンジオールを添加することにより、彩度を向上可能であることを見出した。しかしながら、前記水性顔料インクにおいて、防黴剤と、彩度向上のために必要な量の１，２−アルカンジオールとを併用すると、前記水性顔料インクの粘度が上昇し、また、再分散性及び保存安定性も低下する。
そこで、本発明は、粘度を上昇させることなく、黴等の微生物繁殖が抑制され、かつ、彩度、再分散性及び保存安定性にも優れた顔料を用いたインクジェット記録用水性インクを提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明のインクジェット記録用水性インクは、
顔料及び水を含むインクジェット記録用水性インクであって、
さらに、前記水性インクが、
炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールと、
イソチアゾリン環を含む化合物と、
式（１）で表される界面活性剤とを含み、
炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオール及び式（１）で表される界面活性剤が、下記（Ａ）〜（Ｃ）の条件を満たすように配合されていることを特徴とする。
（Ａ） ８≦ｘ≦３０
（Ｂ） ０．１≦ｙ≦７
（Ｃ） ｙ≦−０．４ｘ＋１３
ｘ：水性インク全量に対する炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールの配合量（重量％）
ｙ：水性インク全量に対する式（１）で表される界面活性剤の配合量（重量％）
Ｒ−Ｏ−（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）ｎ−Ｈ （１）
式（１）において、
Ｒは、分岐アルキル基又はジスチレン化フェニル基であり、
ｎは、自然数である。
顔料及び水を含むインクジェット記録用水性インクであって、
さらに、前記水性インクが、
炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールと、
イソチアゾリン環を含む化合物と、
式（１）で表される界面活性剤とを含み、
炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオール及び式（１）で表される界面活性剤が、下記（Ａ）〜（Ｃ）の条件を満たすように配合されていることを特徴とする。
（Ａ） ８≦ｘ≦３０
（Ｂ） ０．１≦ｙ≦７
（Ｃ） ｙ≦−０．４ｘ＋１３
ｘ：水性インク全量に対する炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールの配合量（重量％）
ｙ：水性インク全量に対する式（１）で表される界面活性剤の配合量（重量％）
Ｒ−Ｏ−（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）ｎ−Ｈ （１）
式（１）において、
Ｒは、分岐アルキル基又はジスチレン化フェニル基であり、
ｎは、自然数である。
本発明によれば、炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールと、防黴剤として機能するイソチアゾリン環を含む化合物と、式（１）で表される界面活性剤とを併用した水性顔料インクにおいて、炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオール及び式（１）で表される界面活性剤を、前記（Ａ）〜（Ｃ）の条件を満たすように配合することで、粘度を上昇させることなく、黴等の微生物繁殖が抑制され、かつ、彩度、再分散性及び保存安定性にも優れたインクジェット記録用水性インクを得ることが可能である。
本発明において、インクジェット記録用水性インク（以下、「水性インク」又は「インク」と言うことがある。）の再分散性とは、例えば、水性インクが一度蒸発乾固し、固形物が生じた後、新たに水性インクと接触した際の前記固形物の溶解性及び分散性を意味する。水性インクの再分散性は、例えば、後述の実施例に記載の方法で測定できる。
本発明の水性インクについて説明する。本発明の水性インクは、顔料及び水を含む。
本発明において、前記顔料は、限定されず、例えば、カーボンブラック、無機顔料及び有機顔料等があげられる。前記カーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラック、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があげられる。前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄系及びカーボンブラック系等をあげることができる。前記有機顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料；フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料；塩基性染料型レーキ顔料、酸性染料型レーキ顔料等の染料レーキ顔料；ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック昼光蛍光顔料等があげられる。また、その他の顔料であっても水相に分散可能なものであれば使用できる。これらの顔料の具体例としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、６及び７；Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、１２、１３、１４、１５、１６、１７、５５、７３、７４、７５、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１１４、１２８、１２９、１３８、１５０、１５１、１５４、１８０、１８５及び１９４；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１及び４３；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、１２、１５、１６、４８、４８：１、５３：１、５７、５７：１、１１２、１２２、１２３、１３９、１４４、１４６、１４９、１６６、１６８、１７５、１７６、１７７、１７８、１８４、１８５、１９０、２０２、２２１、２２２、２２４及び２３８；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９６；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、３、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１６、２２及び６０；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７及び３６等があげられる。本発明の水性インクは、前記顔料を分散剤で水に分散させたものであってもよい。前記分散剤としては、例えば、一般的な高分子分散剤等を用いてよい。また、本発明の水性インクにおいて、前記顔料は、高分子によりカプセル化されたものであってもよい。
前記顔料は、自己分散型顔料であってもよい。前記自己分散型顔料は、例えば、顔料粒子にカルボニル基、ヒドロキシル基、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基等の親水性官能基及びそれらの塩の少なくとも一種が、直接又は他の基を介して化学結合により導入されていることによって、分散剤を使用しなくても水に分散可能なものである。前記自己分散型顔料は、例えば、特開平８−３４９８号公報、特表２０００−５１３３９６号公報、特表２００８−５２４４００号公報、特表２００９−５１５００７号公報等に記載の方法によって顔料が処理されたものを用いることができる。前記自己分散型顔料の原料としては、無機顔料及び有機顔料のいずれも使用することができる。また、前記処理を行うのに適した顔料としては、例えば、三菱化学（株）製の「ＭＡ８」及び「ＭＡ１００」等のカーボンブラックがあげられる。前記自己分散型顔料は、例えば、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ社製の「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２００」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２５０Ｃ」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２６０Ｍ」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２７０Ｙ」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）３００」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）４００」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）４５０Ｃ」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）４６５Ｍ」及び「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）４７０Ｙ」；オリエント化学工業（株）製の「ＢＯＮＪＥＴ（登録商標）ＢＬＡＣＫ ＣＷ−２」及び「ＢＯＮＪＥＴ（登録商標）ＢＬＡＣＫ ＣＷ−３」；東洋インキ製造（株）製の「ＬＩＯＪＥＴ（登録商標）ＷＤ ＢＬＡＣＫ ００２Ｃ」；等があげられる。
前記水性インク全量に対する前記顔料の固形分配合量（顔料固形分量）は、特に限定されず、例えば、所望の光学濃度又は色彩等により、適宜決定できる。前記顔料固形分量は、例えば、０．１重量％〜２０重量％であり、好ましくは、１重量％〜１５重量％であり、より好ましくは、２重量％〜１０重量％である。
前記水性インクは、顔料以外の着色剤を含んでもよい。前記顔料以外の着色剤としては、例えば、染料等があげられる。
前記水は、イオン交換水又は純水であることが好ましい。前記水性インク全量に対する前記水の配合量（水割合）は、例えば、１０重量％〜９０重量％であり、好ましくは、４０重量％〜８０重量％である。前記水割合は、例えば、他の成分の残部としてもよい。
前述のとおり、前記水性インクは、さらに、炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールと、イソチアゾリン環を含む化合物と、式（１）で表される界面活性剤とを含む。
炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールとしては、１，２−ブタンジオール（１，２ＢＤＬ）、１，２−ペンタンジオール（１，２ＰｅＤＬ）、１，２−ヘキサンジオール（１，２ＨＤＬ）があげられ、１，２ＰｅＤＬ、１，２ＨＤＬが好ましい。炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールは、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。
前記イソチアゾリン環を含む化合物としては、例えば、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン（ＢＩＴ）、５−クロロ−２−メチルイソチアゾリン−３−オン（ＣＭＩＴ）、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン（ＭＩＴ）及びこれらの誘導体等があげられ、安全性の点から、ＢＩＴが特に好ましい。前記イソチアゾリン環を含む化合物は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。
前記水性インク全量に対する前記イソチアゾリン環を含む化合物の配合量は、例えば、０．０１重量％〜０．１重量％であり、好ましくは、０．０１重量％〜０．０５重量％であり、より好ましくは、０．０１重量％〜０．０４重量％である。
式（１）で表される界面活性剤としては、例えば、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、花王（株）製のエマルゲン（登録商標） ２０２０Ｇ−ＨＡ（ポリオキシエチレン（２０）オクチルドデシルエーテル、式（１ａ）で表される界面活性剤）及びＡ−９０（ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル、式（１ｂ）で表される化合物）等があげられる。式（１）で表される界面活性剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。
炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオール及び式（１）で表される界面活性剤は、下記（Ａ）〜（Ｃ）の条件を満たすように配合されている。炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールと、防黴剤として機能するイソチアゾリン環を含む化合物と、式（１）で表される界面活性剤とを併用した水性顔料インクにおいて、炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオール及び式（１）で表される界面活性剤を、下記（Ａ）〜（Ｃ）の条件を満たすように配合することで、粘度を上昇させることなく、黴等の微生物繁殖が抑制され、かつ、彩度、再分散性及び保存安定性にも優れた水性インクを得ることが可能である。式（１）で表される界面活性剤を含ませることで、粘度が上昇せず、再分散性及び保存安定性にも優れるメカニズムは、例えば、つぎのように推測される。すなわち、式（１）で表される界面活性剤の分子中の分岐アルキル基又はジスチレン化フェニル基が、顔料粒子とイソチアゾリン環を含む化合物との間に入りこむことで、粘度が上昇せず、再分散性及び保存安定性にも優れると考えられる。このメカニズムは推測であり、本発明は、この推測により限定及び制限されない。
（Ａ） ８≦ｘ≦３０
（Ｂ） ０．１≦ｙ≦７
（Ｃ） ｙ≦−０．４ｘ＋１３
ｘ：水性インク全量に対する炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールの配合量（重量％）
ｙ：水性インク全量に対する式（１）で表される界面活性剤の配合量（重量％）
（Ａ） ８≦ｘ≦３０
（Ｂ） ０．１≦ｙ≦７
（Ｃ） ｙ≦−０．４ｘ＋１３
ｘ：水性インク全量に対する炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールの配合量（重量％）
ｙ：水性インク全量に対する式（１）で表される界面活性剤の配合量（重量％）
さらに、炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオール及び式（１）で表される界面活性剤は、下記（Ｄ）の条件を満たすように配合されていることが好ましい。下記（Ｄ）の条件を満たすことで、より彩度に優れた水性インクを得ることができる。
（Ｄ） ｙ≧−１．０８ｘ＋１１．４４
ｘ：水性インク全量に対する炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールの配合量（重量％）
ｙ：水性インク全量に対する式（１）で表される界面活性剤の配合量（重量％）
（Ｄ） ｙ≧−１．０８ｘ＋１１．４４
ｘ：水性インク全量に対する炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールの配合量（重量％）
ｙ：水性インク全量に対する式（１）で表される界面活性剤の配合量（重量％）
炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオール及び式（１）で表される界面活性剤は、前記（Ａ）及び（Ｄ）の条件に代えて、下記（Ａ２）及び（Ｄ２）の条件を満たすように配合されていることがより好ましい。下記（Ａ２）及び（Ｄ２）の条件を満たすことで、さらに彩度に優れた水性インクを得ることができる。
（Ａ２） １５≦ｘ≦３０
（Ｄ２） ｙ≧−０．１８ｘ＋５．５
ｘ：水性インク全量に対する炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールの配合量（重量％）
ｙ：水性インク全量に対する式（１）で表される界面活性剤の配合量（重量％）
（Ａ２） １５≦ｘ≦３０
（Ｄ２） ｙ≧−０．１８ｘ＋５．５
ｘ：水性インク全量に対する炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールの配合量（重量％）
ｙ：水性インク全量に対する式（１）で表される界面活性剤の配合量（重量％）
前記水性インクは、さらに、炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオール以外の水溶性有機溶剤を含んでもよい。前記水溶性有機溶剤としては、例えば、インクジェットヘッドのノズル先端部における水性インクの乾燥を防止する湿潤剤及び記録媒体上での乾燥速度を調整する浸透剤があげられる。
前記湿潤剤は、特に限定されず、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の低級アルコール；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；アセトン等のケトン；ジアセトンアルコール等のケトアルコール；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル；ポリアルキレングリコール等のポリエーテル；アルキレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン等の多価アルコール；２−ピロリドン；Ｎ−メチル−２−ピロリドン；１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等があげられる。前記ポリアルキレングリコールは、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等があげられる。前記アルキレングリコールは、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール等があげられる。これらの湿潤剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。これらの中で、アルキレングリコール、グリセリン等の多価アルコールが好ましい。
前記水性インク全量に対する前記湿潤剤の配合量は、例えば、０重量％〜９５重量％であり、好ましくは、５重量％〜８０重量％であり、より好ましくは、５重量％〜５０重量％である。
前記浸透剤は、例えば、グリコールエーテルがあげられる。前記グリコールエーテルは、例えば、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールエチルエーテル、トリプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル及びトリプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル等があげられる。前記浸透剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。
前記水性インク全量に対する前記浸透剤の配合量は、例えば、０重量％〜２０重量％であり、好ましくは、０．１重量％〜１５重量％であり、より好ましくは、０．５重量％〜１０重量％である。
前記水性インクは、必要に応じて、さらに、従来公知の添加剤を含んでもよい。前記添加剤としては、例えば、式（１）で表される界面活性剤以外の界面活性剤、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、イソチアゾリン環を含む化合物以外の防黴剤等があげられる。前記粘度調整剤は、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性樹脂等があげられる。
前記水性インクは、例えば、顔料、水、炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオール、イソチアゾリン環を含む化合物及び式（１）で表される界面活性剤と、必要に応じて他の添加成分とを、従来公知の方法で均一に混合し、フィルタ等で不溶解物を除去することにより調製できる。
つぎに、本発明のインクカートリッジは、インクジェット記録用水性インクを含むインクカートリッジであって、前記水性インクが、本発明のインクジェット記録用水性インクであることを特徴とする。前記インクカートリッジの本体としては、例えば、従来公知のものを使用できる。
つぎに、本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法について説明する。
本発明のインクジェット記録装置は、インク収容部及びインク吐出手段を含み、前記インク収容部に収容されたインクを前記インク吐出手段によって吐出するインクジェット記録装置であって、前記インク収容部に、本発明のインクジェット記録用水性インクが収容されていることを特徴とする。
本発明のインクジェット記録方法は、記録媒体に水性インクをインクジェット方式により吐出して記録するインクジェット記録方法であって、前記水性インクとして、本発明のインクジェット記録用水性インクを用いることを特徴とする。
本発明のインクジェット記録方法は、例えば、本発明のインクジェット記録装置を用いて実施可能である。前記記録は、印字、印画、印刷等を含む。
図１に、本発明のインクジェット記録装置の一例の構成を示す。図示のとおり、このインクジェット記録装置１は、４つのインクカートリッジ２と、インク吐出手段（インクジェットヘッド）３と、ヘッドユニット４と、キャリッジ５と、駆動ユニット６と、プラテンローラ７と、パージ装置８とを主要な構成要素として含む。
４つのインクカートリッジ２は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色の水性インクを、それぞれ１色ずつ含む。例えば、前記４色の水性インクのうち、少なくとも一つが、本発明のインクジェット記録用水性インクである。ヘッドユニット４に設置されたインクジェットヘッド３は、記録媒体（例えば、記録用紙）Ｐに記録を行う。キャリッジ５には、４つのインクカートリッジ２及びヘッドユニット４が搭載される。駆動ユニット６は、キャリッジ５を直線方向に往復移動させる。駆動ユニット６としては、例えば、従来公知のものを使用できる（例えば、特開２００８−２４６８２１号公報参照）。プラテンローラ７は、キャリッジ５の往復方向に延び、インクジェットヘッド３と対向して配置されている。
パージ装置８は、インクジェットヘッド３の内部に溜まる気泡等を含んだ不良インクを吸引する。パージ装置８としては、例えば、従来公知のものを使用できる（例えば、特開２００８−２４６８２１号公報参照）。
パージ装置８のプラテンローラ７側には、パージ装置８に隣接してワイパ部材２０が配設されている。ワイパ部材２０は、へら状に形成されており、キャリッジ５の移動に伴って、インクジェットヘッド３のノズル形成面を拭うものである。図１において、キャップ１８は、水性インクの乾燥を防止するため、記録が終了するとリセット位置に戻されるインクジェットヘッド３の複数のノズルを覆うものである。
本例のインクジェット記録装置１においては、４つのインクカートリッジ２は、ヘッドユニット４と共に、１つのキャリッジ５に搭載されている。ただし、本発明は、これに限定されない。前記インクジェット記録装置において、４つのインクカートリッジ２の各カートリッジは、ヘッドユニット４とは別のキャリッジに搭載されていてもよい。また、４つのインクカートリッジ２の各カートリッジは、キャリッジ５には搭載されず、インクジェット記録装置内に配置、固定されていてもよい。これらの態様においては、例えば、４つのインクカートリッジ２の各カートリッジと、キャリッジ５に搭載されたヘッドユニット４とが、チューブ等により連結され、４つのインクカートリッジ２の各カートリッジからヘッドユニット４に前記水性インクが供給される。
このインクジェット記録装置１を用いたインクジェット記録は、例えば、つぎのようにして実施される。まず、記録用紙Ｐが、インクジェット記録装置１の側方又は下方に設けられた給紙カセット（図示せず）から給紙される。記録用紙Ｐは、インクジェットヘッド３と、プラテンローラ７との間に導入される。導入された記録用紙Ｐに、インクジェットヘッド３から吐出される水性インクにより所定の記録がされる。本発明の水性インクは、粘度の上昇が抑制され、かつ、再分散性及び保存安定性にも優れるため、インクジェットヘッド３からの安定した吐出が可能である。記録後の記録用紙Ｐは、インクジェット記録装置１から排紙される。本発明の水性インクで記録された記録物は、彩度に優れる。図１においては、記録用紙Ｐの給紙機構及び排紙機構の図示を省略している。
図１に示す装置では、シリアル型インクジェットヘッドを採用するが、本発明は、これに限定されない。前記インクジェット記録装置は、ライン型インクジェットヘッドを採用する装置であってもよい。
つぎに、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は、下記の実施例及び比較例により限定及び制限されない。
［実施例１〜２６及び比較例１〜１５］
インク組成（表２及び表３）における、自己分散型顔料を除く成分を、均一に混合しインク溶媒を得た。つぎに、水に分散させた自己分散型顔料に前記インク溶媒を加え、均一に混合した。その後、得られた混合物を、東洋濾紙（株）製のセルロースアセテートタイプメンブレンフィルタ（孔径３．００μｍ）でろ過することで、実施例１〜２６及び比較例１〜１５のインクジェット記録用水性インクを得た。
インク組成（表２及び表３）における、自己分散型顔料を除く成分を、均一に混合しインク溶媒を得た。つぎに、水に分散させた自己分散型顔料に前記インク溶媒を加え、均一に混合した。その後、得られた混合物を、東洋濾紙（株）製のセルロースアセテートタイプメンブレンフィルタ（孔径３．００μｍ）でろ過することで、実施例１〜２６及び比較例１〜１５のインクジェット記録用水性インクを得た。
実施例及び比較例の水性インクについて、（ａ）彩度評価、（ｂ）再分散性評価、（ｃ）保存安定性評価、（ｄ）初期粘度評価、（ｅ）防黴性評価及び（ｆ）総合評価を、下記方法により実施した。
（ａ）彩度評価
実施例及び比較例の水性インクを、普通紙（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｐａｐｅｒ社製のＨａｍｍｅｒ Ｍｉｌｌ Ｌａｓｅｒ Ｐｒｉｎｔ ２４ｌｂ）にバーコータを用いて約２０ｇ／ｍ２の割合で横約５ｃｍ×縦約１０ｃｍの領域に塗布した後、乾燥させて評価用サンプルを作成した。前記評価用サンプルの彩度（Ｃ＊）を、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製の分光測色計ＳｐｅｃｔｒｏＥｙｅ（光源：Ｄ５０、視野角：２°、濃度：ＡＮＳＩ Ｔ）により測定し、下記評価基準に従って評価した。
実施例及び比較例の水性インクを、普通紙（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｐａｐｅｒ社製のＨａｍｍｅｒ Ｍｉｌｌ Ｌａｓｅｒ Ｐｒｉｎｔ ２４ｌｂ）にバーコータを用いて約２０ｇ／ｍ２の割合で横約５ｃｍ×縦約１０ｃｍの領域に塗布した後、乾燥させて評価用サンプルを作成した。前記評価用サンプルの彩度（Ｃ＊）を、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製の分光測色計ＳｐｅｃｔｒｏＥｙｅ（光源：Ｄ５０、視野角：２°、濃度：ＡＮＳＩ Ｔ）により測定し、下記評価基準に従って評価した。
（ｂ）再分散性評価
実施例及び比較例の水性インク１０μＬを、スライドガラス上に滴下した。ついで、前記スライドガラスを、温度６０℃、相対湿度４０％の環境下にて１日保存することで、前記水性インクを蒸発乾固させた。つぎに、前記保存後の固形物上に純水を１ｍＬ滴下した。このようにして作製した評価サンプル中の粗大粒子及び異物の有無を目視にて観察し、下記評価基準に従って再分散性を評価した。
実施例及び比較例の水性インク１０μＬを、スライドガラス上に滴下した。ついで、前記スライドガラスを、温度６０℃、相対湿度４０％の環境下にて１日保存することで、前記水性インクを蒸発乾固させた。つぎに、前記保存後の固形物上に純水を１ｍＬ滴下した。このようにして作製した評価サンプル中の粗大粒子及び異物の有無を目視にて観察し、下記評価基準に従って再分散性を評価した。
再分散性評価 評価基準
Ａ：粗大粒子及び異物は確認されなかった。
Ｂ：粗大粒子及び異物が確認された。
Ａ：粗大粒子及び異物は確認されなかった。
Ｂ：粗大粒子及び異物が確認された。
（ｃ）保存安定性評価
実施例及び比較例の水性インクの粘度を、粘度計（東機産業（株）製のＴＶＥ−２５形）を用いて、測定温度２５℃の条件で測定した。ついで、別途、前記水性インクを密閉瓶に入れ、温度６０℃の環境下で、３日間保存した。つぎに、前記保存後の前記水性インクの粘度を、保存前と同様にして、測定した。保存後の水性インクの保存前の水性インクに対する粘度上昇率（％）を求め、下記評価基準に従って保存安定性を評価した。
実施例及び比較例の水性インクの粘度を、粘度計（東機産業（株）製のＴＶＥ−２５形）を用いて、測定温度２５℃の条件で測定した。ついで、別途、前記水性インクを密閉瓶に入れ、温度６０℃の環境下で、３日間保存した。つぎに、前記保存後の前記水性インクの粘度を、保存前と同様にして、測定した。保存後の水性インクの保存前の水性インクに対する粘度上昇率（％）を求め、下記評価基準に従って保存安定性を評価した。
保存安定性評価 評価基準
Ａ：粘度上昇率が、１％未満
Ｂ：粘度上昇率が、１％以上１００％未満
Ｃ：粘度上昇率が、１００％以上
Ａ：粘度上昇率が、１％未満
Ｂ：粘度上昇率が、１％以上１００％未満
Ｃ：粘度上昇率が、１００％以上
（ｄ）初期粘度評価
前記（ｃ）保存安定性評価における保存前の実施例及び比較例の水性インクの粘度を、下記評価基準に従って評価した。
前記（ｃ）保存安定性評価における保存前の実施例及び比較例の水性インクの粘度を、下記評価基準に従って評価した。
初期粘度評価 評価基準
Ｇ ：粘度が、４．５ｍＰａ・ｓ未満
ＮＧ：粘度が、４．５ｍＰａ・ｓ以上
Ｇ ：粘度が、４．５ｍＰａ・ｓ未満
ＮＧ：粘度が、４．５ｍＰａ・ｓ以上
（ｅ）防黴性評価
実施例及び比較例の水性インクを開放系で４週間常温で放置した後、フードスタンプ標準寒天（日水製薬（株）製）に塗布して、温度３５℃の環境下で、３日間保存した。その後、前記標準寒天に黴のコロニーが発生しているかを目視で確認し、下記評価基準に従って防黴性を評価した。
実施例及び比較例の水性インクを開放系で４週間常温で放置した後、フードスタンプ標準寒天（日水製薬（株）製）に塗布して、温度３５℃の環境下で、３日間保存した。その後、前記標準寒天に黴のコロニーが発生しているかを目視で確認し、下記評価基準に従って防黴性を評価した。
防黴性評価 評価基準
Ｇ ：コロニーの発生が無かった
ＮＧ：コロニーの発生があった
Ｇ ：コロニーの発生が無かった
ＮＧ：コロニーの発生があった
（ｆ）総合評価
各水性インクについて、前記（ａ）〜（ｅ）の結果から、下記評価基準に従って総合評価を行った。
各水性インクについて、前記（ａ）〜（ｅ）の結果から、下記評価基準に従って総合評価を行った。
総合評価 評価基準
Ｇ ：（ａ）〜（ｃ）の評価結果がいずれもＡ以上であり、かつ、（ｄ）及び（ｅ）の評価結果がＧであった。
ＮＧ：（ａ）〜（ｃ）の評価結果のいずれかにＢ以下、又は、（ｄ）又は（ｅ）の評価結果にＮＧであった。
Ｇ ：（ａ）〜（ｃ）の評価結果がいずれもＡ以上であり、かつ、（ｄ）及び（ｅ）の評価結果がＧであった。
ＮＧ：（ａ）〜（ｃ）の評価結果のいずれかにＢ以下、又は、（ｄ）又は（ｅ）の評価結果にＮＧであった。
実施例の水性インクのインク組成及び評価結果を、表２に示す。また、比較例の水性インクのインク組成及び評価結果を、表３に示す。
表２に示すとおり、実施例１〜２６では、彩度評価、再分散性評価、保存安定性評価、初期粘度評価及び防黴性評価の結果が全て良好であった。炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオール及び式（１）で表される界面活性剤が前記（Ｄ）の条件を満たすように配合された実施例１〜４、８、１１〜１４、２０〜２２、２４及び２６では、彩度評価の結果がより良好であった。炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオール及び式（１）で表される界面活性剤が前記（Ａ２）及び（Ｄ２）の条件を満たすように配合された実施例５〜７及び１５〜１９では、彩度評価の結果が特に良好であった。
一方、表３に示すとおり、式（１）で表される界面活性剤を用いなかった比較例１では、再分散性評価及び保存安定性評価の結果が悪かった。また、炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールを用いなかった比較例２では、彩度評価の結果が悪かった。そして、炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールに代えて、１，２−プロパンジオール又は１，５−ペンタンジオールを用いた比較例３及び１５では、彩度評価及び再分散性評価の結果が悪かった。さらに、式（１）で表される界面活性剤に代えて、式（１）におけるＲが直鎖アルキル基である界面活性剤を用いた比較例４では、保存安定性評価の結果が悪く、比較例５では、再分散性評価及び保存安定性評価の結果が悪く、式（１）で表される界面活性剤とは異なるノニオン界面活性剤を用いた比較例６及び７では、再分散性評価の結果が悪く、アニオン界面活性剤を用いた比較例８及び９では、再分散性評価の結果が悪く、かつ、保存安定性評価の結果が極めて悪く、シリコン系界面活性剤を用いた比較例１０及び１１では、彩度評価及び再分散性評価の結果が悪かった。さらに、式（１）で表される界面活性剤の配合量を０．０１重量％とした比較例１２では、再分散性評価の結果が悪く、１０重量％とした比較例１３では、初期粘度評価の結果が悪かった。さらに、炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールの配合量を３５重量％とした比較例１４では、保存安定性評価及び初期粘度評価の結果が悪かった。
以上のように、本発明の水性インクは、粘度を上昇させることなく、黴等の微生物繁殖が抑制され、かつ、彩度、再分散性及び保存安定性にも優れたものである。本発明の水性インクの用途は、特に限定されず、各種のインクジェット記録に広く適用可能である。
１ インクジェット記録装置
２ インクカートリッジ
３ インク吐出手段（インクジェットヘッド）
４ ヘッドユニット
５ キャリッジ
６ 駆動ユニット
７ プラテンローラ
８ パージ装置
２ インクカートリッジ
３ インク吐出手段（インクジェットヘッド）
４ ヘッドユニット
５ キャリッジ
６ 駆動ユニット
７ プラテンローラ
８ パージ装置
Claims (4)
- 顔料及び水を含むインクジェット記録用水性インクであって、
さらに、前記水性インクが、
炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールと、
イソチアゾリン環を含む化合物と、
式（１）で表される界面活性剤とを含み、
炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオール及び式（１）で表される界面活性剤が、下記（Ａ）〜（Ｃ）の条件を満たすように配合されていることを特徴とするインクジェット記録用水性インク。
（Ａ） ８≦ｘ≦３０
（Ｂ） ０．１≦ｙ≦７
（Ｃ） ｙ≦−０．４ｘ＋１３
ｘ：水性インク全量に対する炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールの配合量（重量％）
ｙ：水性インク全量に対する式（１）で表される界面活性剤の配合量（重量％）
Ｒ−Ｏ−（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）ｎ−Ｈ （１）
式（１）において、
Ｒは、分岐アルキル基又はジスチレン化フェニル基であり、
ｎは、自然数である。
- さらに、
炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオール及び式（１）で表される界面活性剤が、下記（Ｄ）の条件を満たすように配合されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録用水性インク。
（Ｄ） ｙ≧−１．０８ｘ＋１１．４４
ｘ：水性インク全量に対する炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールの配合量（重量％）
ｙ：水性インク全量に対する式（１）で表される界面活性剤の配合量（重量％）
- 炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオール及び式（１）で表される界面活性剤が、
前記（Ａ）及び（Ｄ）の条件に代えて、下記（Ａ２）及び（Ｄ２）の条件を満たすように配合されていることを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録用水性インク。
（Ａ２） １５≦ｘ≦３０
（Ｄ２） ｙ≧−０．１８ｘ＋５．５
ｘ：水性インク全量に対する炭素原子数が４〜６の１，２−アルカンジオールの配合量（重量％）
ｙ：水性インク全量に対する式（１）で表される界面活性剤の配合量（重量％）
- インクジェット記録用水性インクを含むインクカートリッジであって、前記水性インクが、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録用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。
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Citations (8)
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-
2013
- 2013-09-30 JP JP2013205687A patent/JP6153081B2/ja active Active
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