JP2015155494A - インク組成物、インクセット、及びブラックインクセット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】顔料と、HLB4未満のアセチレンジオールと、アニオン系界面活性剤と、を含み、
前記アニオン系界面活性剤に対する前記アセチレンジオールの質量比が、0.30〜4.0である、インク組成物。
【選択図】なし
Description
〔1〕
顔料と、HLB4未満のアセチレンジオールと、アニオン系界面活性剤と、を含み、
前記アニオン系界面活性剤に対する前記アセチレンジオールの質量比が、0.30〜4.0である、インク組成物。
〔2〕
炭素数4〜6の1,2−アルカンジオールをさらに含み、
前記1,2−アルカンジオールに対する前記アセチレンジオールの質量比が、0.0010〜0.100である、前項〔1〕に記載のインク組成物。
〔3〕
前記アセチレンジオールが、2,5,8,11−テトラメチル−6−ドデシン−5,8−ジオールを含む、前項〔1〕又は〔2〕に記載のインク組成物。
〔4〕
前記アニオン系界面活性剤の含有量が、0.025〜0.25質量%である、前項〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載のインク組成物。
〔5〕
前記アセチレンジオールの含有量が、0.010〜0.40質量%である、前項〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載のインク組成物。
〔6〕
前記アニオン系界面活性剤が、ポリオキシエチレン系化合物及び硫酸塩からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、前項〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載のインク組成物。
〔7〕
前記顔料の含有量が、5.0質量%以上である、前項〔1〕〜〔6〕のいずれか1項に記載のインク組成物。
〔8〕
吸引キャップを有する記録装置用の、前項〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載のインク組成物。
〔9〕
HLB7以上のアセチレンジオール誘導体をさらに含む、前項〔1〕〜〔8〕のいずれか1項に記載のインク組成物。
〔10〕
ピロリドン誘導体をさらに含む、前項〔1〕〜〔9〕のいずれか1項に記載のインク組成物。
〔11〕
溶存窒素量が、10ppm以上である、前項〔1〕〜〔10〕のいずれか1項に記載のインク組成物。
〔12〕
前記顔料が、自己分散型カーボンブラックを含む、前項〔1〕〜〔11〕のいずれか1項に記載のインク組成物。
〔13〕
前項〔12〕に記載のインク組成物である自己分散型ブラックインクと、カラーインクとを備える、インクセット。
〔14〕
前項〔12〕に記載のインク組成物である自己分散型ブラックインクと、
樹脂分散型カーボンブラック及びHLB4未満のアセチレンジオールを含む樹脂分散型ブラックインクと、を含み、
前記樹脂分散型ブラックインクに含まれる前記アセチレンジオールの含有量が、前記自己分散型ブラックインクに含まれるアセチレンジオールの含有量よりも少なく、前記樹脂分散型カーボンブラックの含有量が、3.0質量%以下である、ブラックインクセット。
〔15〕
前項〔1〕〜〔12〕のいずれか1項に記載のインク組成物、前項〔13〕に記載のインクセット、又は前項〔14〕に記載のブラックインクセットを備えた、記録装置。
本実施形態のインク組成物は、顔料と、HLB4未満のアセチレンジオールと、アニオン系界面活性剤と、を含み、前記アニオン系界面活性剤に対する前記アセチレンジオールの質量比が、0.30〜4.0である。
ブラックインクに使用されるカーボンブラックとしては、特に限定されないが、例えば、No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等(以上、三菱化学社(Mitsubishi Chemical Corporation)製)、Raven 5750、Raven 5250、Raven 5000、Raven 3500、Raven 1255、Raven 700等(以上、コロンビアカーボン(Carbon Columbia)社製)、Rega1 400R、Rega1 330R、Rega1 660R、Mogul L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300、Monarch 1400等(キャボット社(CABOT JAPAN K.K.)製)、Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、Color Black FW200、Color B1ack S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex 35、Printex U、Printex V、Printex 140U、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A、Special Black 4(以上、デグッサ(Degussa)社製)が挙げられる。
本実施形態のインク組成物は、HLB4未満のアセチレンジオールを含むことにより、インク組成物の消泡性がより向上し、これによりクリーニング誘発性吐出不良を抑制することができる。なお、本発明におけるHLBは、グリフィン法によって下記式で定義される。HLBの下限は特に限定されないが、0以上が好ましい。
HLB値=20×親水部の式量の総和/分子量
本実施形態のインク組成物は、HLB7以上のアセチレンジオール誘導体をさらに含むことが好ましい。HLB7以上のアセチレンジオール誘導体をさらに含むことにより、吐出安定性がより向上する傾向にある。HLB7以上のアセチレンジオール誘導体としては、特に限定されないが、例えば、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのアルキレンオキサイド付加物、2,5,8,11−テトラメチル−6−ドデシン−5,8−ジオールのアルキレンオキサイド付加物、2,4−ジメチル−5−デシン−4−オール及び2,4−ジメチル−5−デシン−4−オールのアルキレンオキサイド付加物等が挙げられる。HLB7以上のアセチレンジオール誘導体の市販品としては、特に限定されないが、例えば、オルフィンE1010、サーフィノール465が挙げられる。
比較的疎水性のHLB4未満のアセチレンジオールは、ノズル口からの水分の蒸発に伴ってメニスカスに集まり、ノズル口付近のインクを増粘させる傾向がある。そのため、HLB4未満のアセチレンジオールを含むインク組成物の間欠特性は低下しやすい。しかしながら、本実施形態のインク組成物は、アニオン系界面活性剤を含むことによりHLB4未満のアセチレンジオールの水中での溶解性を向上させることができるため、インクの増粘を緩和することができ、優れた間欠特性を示す。
本実施形態のインク組成物は、炭素数4〜6の1,2−アルカンジオールをさらに含むことが好ましい。炭素数4〜6の1,2−アルカンジオールをさらに含むことにより、吐出安定性がより向上する傾向にある。炭素数4〜6の1,2−アルカンジオールとしては、特に限定されないが、例えば、1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオールが挙げられる。
本実施形態のインク組成物は、ピロリドン誘導体をさらに含むことが好ましい。ピロリドン誘導体をさらに含むことにより、間欠能力がより向上する傾向にある。ピロリドン誘導体としては、特に限定されないが、例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、及びN−エチル−2−ピロリドンが挙げられる。
本実施形態のインク組成物は、樹脂をさらに含有することが好ましい。樹脂としては、例えば、溶媒中にポリマー成分をエマルションの形態で分散もしくは溶解させたものを用いることができる。このなかでも、エマルションの形態で分散もしくは溶解させたものが好ましい。このような樹脂を用いることにより、耐水性や耐擦性により優れた記録物が得られる傾向にある。
本実施形態のインク組成物は、その保存安定性及びヘッドからの吐出安定性を良好に維持するため、目詰まり改善のため、又はインク組成物の劣化を防止するため、溶解助剤、粘度調整剤、pH調整剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤、腐食防止剤、及び分散に影響を与える金属イオンを捕獲するためのキレート化剤などの、種々の添加剤を適宜添加することもできる。
インク組成物中の溶存窒素量は、一般的には、溶存窒素量が低いほど気泡の発生が抑制され、クリーニング誘発性吐出不良が抑制される。しかし、インク組成物の溶存窒素量を低く保つためには、製造段階や保存段階において脱気機構が必要となる。この点において、本実施形態のインク組成物であれば溶存窒素量が10ppm以上、又は15ppm以上であったとしても、HLB4未満のアセチレンジオールの消泡効果により気泡が生じにくいため、クリーニング誘発性吐出不良が抑制される傾向にある。なお、溶存窒素量の上限は特に限定されないが、50ppm以下が好ましく、25ppm以下がより好ましい。なお、溶存窒素量は実施例に記載の方法により測定することができる。
本実施形態のインク組成物は、吸引キャップを有する記録装置用であることが好ましい。吸引キャップを有する記録装置を用いる場合、気泡が生じやすいインク組成物では、吸引キャップ内に排出されたインク組成物が蓄積しやすく、クリーニング誘発性吐出不良が特に生じやすい。そのため、本発明が特に有利である。以下、吸引キャップについて図1を用いて説明する。
本実施形態のインクセットは、自己分散型カーボンブラックを含む上記インク組成物(以下、「自己分散型ブラックインク」ともいう)と、カラーインクとを備える。自己分散型ブラックインクに含まれるカーボンブラックは、窒素を含みやすく、クリーニング誘発性吐出不良の原因となる溶存窒素量を増加させやすい傾向にあるため、特に本発明が有利である。また、通常、記録物上でブラックインクがカラーインクにブリードすることを抑制する観点から、ブラックインクの濡れ性は低い、すなわち界面活性剤の含有量が少ないほうが好ましい。この点においても、比較的少量のアニオン性界面活性剤を含むことでクリーニング誘発性吐出不良を抑制しかつ間欠特性を向上できる本実施形態のインク組成物を、ブラックインクとして用いることが好ましい。
本実施形態のブラックインクセットは、上記インク組成物である自己分散型ブラックインクと、樹脂分散型カーボンブラックと、HLB4未満のアセチレンジオールと、を含む樹脂分散型ブラックインクと、を含み、前記樹脂分散型ブラックインクに含まれる前記アセチレンジオールの含有量が、前記自己分散型ブラックインクに含まれる前記アセチレンジオールの含有量よりも少なく、前記樹脂分散型カーボンブラックの含有量が、3.0質量%以下である。
本発明の一実施形態に係る記録装置は、上述したインク組成物又はインクセットを用いて画像を記録するものである。また、本実施形態に係る記録装置は、吸引キャップを備え、当該キャップで上述したインク組成物又はクリーニングするものであると好ましい。
下記の実施例及び比較例において使用したインク組成物用の主な材料は、以下の通りである。
〔顔料〕
自己分散カーボンブラック
樹脂分散カーボンブラック
樹脂分散PB15:3
樹脂分散PY74
樹脂分散PV19
〔溶媒〕
グリセリン
2−ピロリドン
1,2−ヘキサンジオール
ジプロピレングリコール
〔アセチレンジオール誘導体〕
オルフィンE1010 (HLB=13、日信化学工業社製)
〔アセチレンジオール〕
化合物A (2,5,8,11−テトラメチル−6−ドデシン−5,8−ジオール、HLB=3)
〔シリコーン系界面活性剤〕
BYK348(BASF社製)
〔アニオン系界面活性剤〕
ポリオキシエチレン オレイルエーテル硫酸ナトリウム(花王ケミカル社製、製品名ラテムルWX)
ラウリル硫酸ナトリウム(花王ケミカル社製、製品名エマール10G)
ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸塩(ミヨシ油脂社製、製品名MP-2H)
〔樹脂〕
ウレタン樹脂エマルジョン
各材料を下記の表1及び2に示す組成を混合し、十分に撹拌し、各インク組成物を得た。なお、下記の表1及び2中、数値の単位は質量%であり、合計は100.0質量%である。
各インクの溶存窒素量は、ガスクロマトグラフ6890N(Agilent社製商品名)を用い、質量換算で測定した。
インク組成物の表面張力を表面張力計(協和界面科学(株)製、表面張力計CBVP−Z)を用いて、ウィルヘルミー法で液温25℃にて測定した。なお、単位は「mN/m」である。
PX−G930(セイコーエプソン社(Seiko Epson Corporation)製)に各インク組成物を充填し、吸引ポンプを用いてクリーニングを実行した。その後、被記録媒体(セイコーエプソン社製、製品名スーパーファイン)上にインク組成物を吐出し、ノズルチェックパターンを形成した。得られたノズルチェックパターンを目視にて観察し、ノズル抜け、ノズル曲がり等の正しく着弾していないノズルの本数を確認した。全ノズル本数に対する、ノズル抜け、ノズル曲がり等の正しく着弾していないノズルの本数の割合(誘発率)により、下記評価基準に基づいてクリーニング誘発性吐出不良の評価を行った。
(評価基準)
A:誘発率が20%未満であった。
B:誘発率が20%以上、40%未満であった。
C:誘発率が40%以上であった。
誘発率:クリーニング後のノズルチェックパターンにおいて、ノズル抜け、、ノズル曲がりが観察された割合(クリーニングの失敗)
得られたインク組成物を、インクジェットプリンターPX−H6000のヘッド内に充填した。充填後、ノズルチェックパターンを印刷して充填不良・ノズル詰まりのないことを確認した。確認後、被記録媒体(セイコーエプソン社製、製品名スーパーファイン)上にインク組成物を吐出し、罫線パターンを形成した。その後、4秒間吐出動作を止め、再度、被記録媒体(セイコーエプソン社製、製品名スーパーファイン)上にインク組成物を吐出し、罫線パターンを形成した。吐出動作を止めた前後における、インク組成物の着弾位置を比較して、下記評価基準に基づいて間欠特性の評価を行った。
(評価基準)
A:インク着弾位置ズレが10μm以内であった。
B:インク着弾位置ズレが10μm超過、40μm以下であった。
C:インク着弾位置ズレが40μm超過、150μm以下であった。
D:インク着弾位置ズレが150μm超過、またはインクが吐出されない。
Claims (15)
- 顔料と、HLB4未満のアセチレンジオールと、アニオン系界面活性剤と、を含み、
前記アニオン系界面活性剤に対する前記アセチレンジオールの質量比が、0.30〜4.0である、インク組成物。 - 炭素数4〜6の1,2−アルカンジオールをさらに含み、
前記1,2−アルカンジオールに対する前記アセチレンジオールの質量比が、0.0010〜0.100である、請求項1に記載のインク組成物。 - 前記アセチレンジオールが、2,5,8,11−テトラメチル−6−ドデシン−5,8−ジオールを含む、請求項1又は2に記載のインク組成物。
- 前記アニオン系界面活性剤の含有量が、0.025〜0.25質量%である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のインク組成物。
- 前記アセチレンジオールの含有量が、0.010〜0.40質量%である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のインク組成物。
- 前記アニオン系界面活性剤が、ポリオキシエチレン系化合物及び硫酸塩からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載のインク組成物。
- 前記顔料の含有量が、5.0質量%以上である、請求項1〜6のいずれか1項に記載のインク組成物。
- 吸引キャップを有する記録装置用の、請求項1〜7のいずれか1項に記載のインク組成物。
- HLB7以上のアセチレンジオール誘導体をさらに含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載のインク組成物。
- ピロリドン誘導体をさらに含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載のインク組成物。
- 溶存窒素量が、10ppm以上である、請求項1〜10のいずれか1項に記載のインク組成物。
- 前記顔料が、自己分散型カーボンブラックを含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載のインク組成物。
- 請求項12に記載のインク組成物である自己分散型ブラックインクと、カラーインクとを備える、インクセット。
- 請求項12に記載のインク組成物である自己分散型ブラックインクと、
樹脂分散型カーボンブラック及びHLB4未満のアセチレンジオールを含む樹脂分散型ブラックインクと、を含み、
前記樹脂分散型ブラックインクに含まれる前記アセチレンジオールの含有量が、前記自己分散型ブラックインクに含まれるアセチレンジオールの含有量よりも少なく、前記樹脂分散型カーボンブラックの含有量が、3.0質量%以下である、ブラックインクセット。 - 請求項1〜12のいずれか1項に記載のインク組成物、請求項13に記載のインクセット、又は請求項14に記載のブラックインクセットを備えた、記録装置。
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