JP2016098261A - インク組成物及びインクセット - Google Patents
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Abstract
Description
〔1〕
染料として、下記式(Bk−1)で表される染料(Bk−1)と、下記式(Bw−1)で表される染料(Bw−1)と、を含み、
前記染料(Bk−1)と、前記染料(Bw−1)との含有量比率A(前記染料(Bk−1):前記染料(Bw−1))が、100:18〜100:40であって、
前記染料の総含有量が3.5質量%超過である、
インク組成物。
Xは、2価の架橋基を表す。)
〔2〕
染料として、下記式(Bk−1)で表される染料(Bk−1)と、下記式(Bw−1)で表される染料(Bw−1)と、を含み、
前記染料(Bk−1)と、前記染料(Bw−1)との含有量比率A(前記染料(Bk−1):前記染料(Bw−1))が、100:18〜100:40であって、
前記染料の総含有量が0.50〜1.5質量%である、
インク組成物。
Xは、2価の架橋基を表す。)
〔3〕
前記染料として、下記式(Y−1)で表される染料(Y−1)と、下記式(Y−2)で表される染料(Y−2)と、をさらに含み、
前記染料(Bk−1)と、前記染料(Bw−1)と、前記染料(Y−1)と、前記染料(Y−2)との含有量比率B(前記染料(Bk−1):前記染料(Bw−1):前記染料(Y−1):前記染料(Y−2))が、100:20:5:5〜100:40:12:12である、
前項〔1〕又は〔2〕に記載のインク組成物。
〔4〕
前記染料の総含有量が、4.7〜6.5質量%である、前項〔1〕に記載のインク組成物。
〔5〕
前記染料の総含有量が、0.5〜1.5質量%である、前項〔2〕に記載のインク組成物。
〔6〕
主鎖の炭素数が12以上であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物と、
ポリオキシアルキレンアルキルエーテルと、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〕
トリエチレングリコールモノブチルエーテルを含み、
該トリエチレングリコールモノブチルエーテルの含有量が、3.0〜10質量%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〕
前項〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載のインク組成物を備える、
インクセット。
本実施形態のインク組成物(以下、単に「インク」ともいう。)は、染料として、下記式(Bk−1)で表される染料(Bk−1)と、下記式(Bw−1)で表される染料(Bw−1)と、を含み、前記染料(Bk−1)と、前記染料(Bw−1)との含有量比率A(前記染料(Bk−1):前記染料(Bw−1))が、100:18〜100:40である。なお、本実施形態のインク組成物は、染料の総含有量が3.5質量%超過である態様と、染料の総含有量が0.50〜1.5質量%である態様とを含む。
Xは、2価の架橋基を表す。)
以下、式(Bk−1)で表される染料(Bk−1)(アゾ化合物又はその塩)について詳細に説明する。
また、R5、R6及びR7として好ましいものは、いずれか1つが、スルホ基、カルボキシル基、スルホプロポキシ基、ヒドロキシ基又はヒドロキシ炭素数1〜4のアルキルスルホニル基から選ばれるもの、より好ましくはスルホ基又はカルボキシル基、更に好ましくはスルホ基であり、他のいずれか1つが、水素原子、スルホ基、カルボキシル基、炭素数1〜4のアルキル基、ニトロ基又はアミノスルホニル基であり、より好ましくは水素原子、スルホ基又はカルボキシル基であり、残りの1つが、水素原子、スルホ基、トルエンスルホニルアミノ基又はアセチルアミノ基であり、より好ましくは水素原子である。
以下、式(Bw−1)で表される色材について詳細に説明する。式(Bw−1)で表される色材は、式(Bk−1)で表される色材の色補正用の染料である。そのため、インク中における式(Bk−1)で表される色材及び式(Bw−1)で表される色材の含有量や、これらの染料の含有比率を調整することによって、インクを用いて形成される画像の色相を容易に無彩色に近づけることができる。つまり、インクを用いて記録される画像の色相は、式(Bk−1)で表される色材及び式(Bw−1)で表される色材の相補的な作用よって、目視にて優れた黒色を呈するものにできる。
本実施形態のインク組成物は、下記式(Y−1)及び下記式(Y−2)で表される染料さらに含むことが好ましい。下記式(Y−1)及び下記式(Y−2)で表される染料(Y−2)を含むことにより、着色力、耐光性、及び色相に優れる画像が得られる傾向にある。
まず、置換基群A、イオン性親水性基について定義する。
置換基群Aとしては、特に限定されないが、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アミノ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキル又はアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、アルキル又はアリールスルフィニル基、アルキル又はアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリール又はヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基、スルホンアミド基、イオン性親水性基が例として挙げられる。これらの置換基は更に置換されてもよく、更なる置換基としては、以上に説明した置換基群Aから選択される基を挙げることができる。
スルホ基、カルボキシル基、チオカルボキシル基、スルフィノ基、ホスホノ基、ジヒドロキシホスフィノ基、4級アンモニウム基などが挙げられる。特に好ましくはスルホ基、カルボキシル基である。またカルボキシル基、ホスホノ基及びスルホ基は塩の状態であってもよく、塩を形成する対カチオンの例には、アンモニウムイオン、アルカリ金属イオン(例、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン)及び有機カチオン(例、テトラメチルアンモニウムイオン、テトラメチルグアニジウムイオン、テトラメチルホスホニウム)が含まれ、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩が好ましく、リチウム塩又はリチウム塩を主成分とする混合塩が更に好ましく、リチウム塩が最も好ましい。
以下、式(Y−1)で表されるアゾ染料(イエロー染料)について説明する。
以下、式(Y−2)で表される染料(Y−2)について説明する。
また、R3で表されるアルキル基が互いに結合して形成した環は、スルホン酸基で置換されていることが好ましい。
インクに含まれうる色材以外の成分について説明する。
本実施形態のインク組成物は、主鎖の炭素数が12以上であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物を含むことが好ましい。アセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物を含むことにより、色再現性、ブリードが抑制され画質がより向上する傾向にある。
インクは、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含んでもよい。ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含むことにより、アセチレングリコールAの溶解性、分散性がより向上する傾向にある。また、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルは、アセチレングリコールAの有する低い動的表面張力に影響を及ぼしにくい。
R6O(C2H4O)w(C3H6O)x(C2H4O)y(C3H6O)zH・・・(2)
(上記式(2)中、R6は、炭素数1〜20のアルキル基を表し、好ましくは炭素数5〜15のアルキル基を表し、より好ましくは炭素数10〜15のアルキル基を表す。また、wは1〜20の値であり、x、y、及びzは互いに独立して0又は1〜20の値である。さらに、w、x、y、及びzは、5≦w+x+y+z≦30を満たし、好ましくは5≦w+x+y+z≦25を満たす。)
C12H25O(C2H4O)6(C3H6O)2(C2H4O)6(C3H6O)8H、
C13H27O(C2H4O)6(C3H6O)2(C2H4O)6(C3H6O)8H、
C12H25O(C2H4O)w(C3H6O)x(C2H4O)y(C3H6O)zH
(ここで、w+y=15、x+z=4)、
C13H27O(C2H4O)w(C3H6O)x(C2H4O)y(C3H6O)zH
(ここで、w+y=15、x+z=4)、
C12H25O(C2H4O)8(C3H6O)2(C2H4O)6H、
C13H27O(C2H4O)8(C3H6O)2(C2H4O)6H、
C12H25O(C2H4O)12(C3H6O)2(C2H4O)12H、
C13H27O(C2H4O)12(C3H6O)2(C2H4O)12H、
CH3(CH2)9(CH3)CHO(C2H4O)7(C3H6O)4.5H、
CH3(CH2)11(CH3)CHO(C2H4O)7(C3H6O)4.5H、
CH3(CH2)9(CH3)CHO(C2H4O)5(C3H6O)3.5H、
CH3(CH2)11(CH3)CHO(C2H4O)5(C3H6O)3.5H、
C14H29O(C2H4O)14(C3H6O)2H、
C11H23O(C2H4O)8H、
C10H21O(C2H4O)11H、及び
C12H25O(C2H4O)15Hが挙げられる。
ノイゲンDL−0415(R6O(C2H4O)W(C3H6O)x(C2H4O)y(C3H6O)zH、「R6」:炭素数12,13のアルキル、w+y=15、x+z=4、HLB値15.0)、
ノイゲンET−116B(R6O(C2H4O)7(C3H6O)4.5H、「R6」:炭素数12,14のアルキル、HLB値12.0)、
ノイゲンET−106A(R6O(C2H4O)5(C3H6O)3.5H、「R6」:炭素数12,14のアルキル、HLB値10.9)、
ノイゲンDH−0300(R6O(C2H4O)2H、「R6」:炭素数14のアルキル、HLB値4.0)、
ノイゲンYX−400(R6O(C2H4O)40H、「R6」:炭素数12のアルキル、HLB値18.1)、
ノイゲンEA−160(C9H19C6H4O(C2H4O)16.8H、HLB値15.4)(以上、第一工業製薬社製)、及び
エマルゲン1108(花王社製商品名、R6O(C2H4O)8H、「R6」:炭素数11のアルキル、HLB値13.4)が挙げられる。
本実施形態で用いるインクは、上記以外の界面活性剤を含んでもよい。当該界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤のうち少なくともいずれかが好ましい。
インクは、溶剤をさらに含んでもよい。溶剤としては、特に限定されないが、例えば、有機溶剤又は水を用いることができる。
本実施形態で用いるインクは、pH調整剤を含んでもよい。pH調整剤は、インクのpH値の調整を容易にすることができる。pH調整剤としては、特に限定されないが、例えば、無機酸(例えば、硫酸、塩酸、硝酸等)、無機塩基(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、アンモニア等)、有機塩基(トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、トリプロパノールアミン)、有機酸(例えば、アジピン酸、クエン酸、コハク酸等)等が挙げられる。pH調整剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。
本実施形態で用いるインクは、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。
本実施形態のインクセットは、上記インク組成物を備える。より具体的には、ブラックインク組成物と、ライトブラックインク組成物と、を備えることが好ましく、上記インク組成物において、染料の総含有量が3.5質量%超過であるインク組成物と、染料の総含有量が3.5質量%以下であるインク組成物と、を備えることが好ましい。
ライトブラックインクは、染料として、染料(Bk−1)、染料(Bw−1)、染料(Y−1)、及び染料(Y−2)からなる群より選ばれる少なくとも1種以上を含み、必要に応じて、溶剤、界面活性剤、pH調整剤を含んでもよい。ライトブラックインクに含まれうる各成分については、上記と同様のものを用いることができる。
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。
〔色材〕
Y−1 :下記参照
Y−2 :下記参照
Y−3 :下記参照
Bk−1 :下記参照
Bk−2 :下記参照
Bk−3 :下記参照
Bw−1 :下記参照
日信化学工業社製、製品名オルフィンE1010(主鎖の炭素数が12以上であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物)
〔ポリオキシアルキレンアルキルエーテル〕
日本乳化剤社製、製品名ニューコール1006
〔溶剤〕
グリセリン
2−ピロリドン
トリメチルグリシン
トリエチレングリコールモノブチルエーテル
〔pH調整剤〕
トリエタノールアミン
各材料を下記の表1及び2に示す組成で混合し、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。
インクジェットプリンター(商品名「EP−801A」、セイコーエプソン株式会社製)を使用し、さらに上記インクを用いて、写真用紙 光沢(商品名、型番「KA4100PSKR」、セイコーエプソン株式会社製)にベタ画像を印刷することによって記録物を作成した。
上記作成条件により、ブラックインク組成物のみを用いて解像度720×720、Duty25%のベタパターン画像の記録物を得た。得られた記録物の画像のa*、b*(CIE(国際照明委員会)で規定されているL*a*b*表色系)を、分光光度計i1(商品名、X−rite社製)を用いて測定した。得られたa*値及びb*値に基づいて、下記評価基準により色相を評価した。
(評価基準)
A:a*値が−2以上2以下の範囲内にあり、かつ、b*値が−2以上2以下の範囲内にある。
B:a*値及びb*値がA,C以外の範囲内にある。
C:a*値およびb*値のすくなくとも一方が、−5以上5以下の範囲外にある。
duty(%)=実印字ドット数/(縦解像度×横解像度)×100
(式中、「実印字ドット数」は単位面積当たりの実印字ドット数であり、「縦解像度」及び「横解像度」はそれぞれ単位面積当たりの解像度である。また、「duty100%」とは単位画素当たりの単色の最大インク重量を意味する。)
上記作成条件により、ブラックインク組成物を用いて解像度720×720、100%Dutyのベタパターン画像の記録物を得た。また、上記作成条件により、ライトブラックインク組成物を用いて解像度720×720、実施例4のブラックインク組成物に対して100%Dutyのベタパターン画像の記録物をそれぞれ得た。得られた記録物の画像のOD値(光学濃度)を分光光度計i1(商品名、X−rite社製)を用いて測定した。得られたOD値に基づいて、下記評価基準により発色濃度を評価した。なお、
(評価基準)
A:OD値が2.4以上である。
B:OD値が2.35以上2.4未満である。
C:OD値が2.35未満である。
上記作成条件により、ブラックインク組成物のみを用いて解像度1440×1440、Duty100%のベタパターン画像の記録物を得た。得られた記録物を室温下で暗所に1日静置した。その後、評価サンプルをオゾンウェザーメーターOMS−L型(商品名、スガ試験機株式会社製)に設置して、温度23℃、相対湿度50%RH、およびオゾン濃度5ppmの条件下で、40時間オゾンによる暴露試験を行った。得られた記録物の画像の暴露前のOD値(D0)と暴露後のOD値(D)を分光光度計i1(商品名、X−rite社製)を用いて測定し、次式により光学濃度残存率(ROD)を求め、下記判定基準により、耐光性を評価した。
ROD(%)=(D/D0)×100
(評価基準)
A:RODが70%以上
C:RODが70%未満
上記作成条件により、ブラックインク組成物のみを用いて解像度1440×1440、Duty100%のベタパターン画像の記録物を得た。得られた記録物を室温下で暗所に1日静置した。その後、記録物をXenon耐光性試験機XL−75s(商品名:(株)スガ試験機製)に設置して、23℃相対湿度50%RH、照度75000luxの条件で、30日間の暴露試験を行った。得られた記録物の画像の暴露前のOD値(D0)と暴露後のOD値(D)を分光光度計i1(商品名、X−rite社製)を用いて測定し、次式により光学濃度残存率(ROD)を求め、下記判定基準により、耐光性を評価した。
ROD(%)=(D/D0)×100
(評価基準)
A:RODが70%以上
C:RODが70%未満
ブラックインク組成物をサンプル瓶に入れ、完全に密閉した。このサンプル瓶を70℃で6日間保存した後、20℃に戻したときの吸収スペクトルを測定した。保存安定性は、保存前の20℃における最大吸収波長(λa)と、保存後の20℃における最大吸収波長(λb)と、の比率(残存率=λb/λa)を求めることにより評価した。吸収スペクトルの測定は、JIS K0115に準じて行った。具体的には、インク組成物をイオン交換水で1000倍希釈して、測定セルとして石英セル(光路長10mm)、測定装置として分光光度計(製品名「U−3000」、日立製作所製)を用いて測定した。
B:残存率が90%以上95%未満である。
C:残存率が90%未満である。
シリコンウェーハ上にブラックインク組成物を0.5μL滴下し、シリコンウェーハにインク組成物が付着した時点から100ms後と、10000ms後のインク組成物の接触核を測定した。ライトブラックインク組成物についても同様にして、動的接触角を測定した。なお、インクの測定と同じ動的表面張力の測定条件にて、イオン交換水を測定したところ、当該シリコンウエハーの値は、100msecで77°、5100msecで75°であった。動的接触角が小さいということは、付着対象への濡れ性が高いということを示す。したがって、例えばシリコンから構成されるヘッド内流路においてインク充填時に気泡が残らずに充填されるのでインクの吐出安定性が向上する。
ブラックインク組成物及びライトブラックインク組成物(実施例4の組成)をインクセットとして用い、上記作成条件により、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%Dutyで印刷を行った。得られた印刷物について、OD値の測色及び目視観察を行い、下記の基準にて粒状性を評価した。
(判定基準)
A:Duty50%でも画像のざらつきがない
B:Duty50%だと画像のざらつきが認められるが、Duty25%では画像のざらつきがない
C:Duty25%でも画像のざらつきが認められる
ブラックインク組成物及びライトブラックインク組成物を、上記作成条件により、印刷物のOD値が2付近になるDutyで印刷を行った。得られた印刷物を目視確認し、下記の基準にてライトブラックインク組成物の打ち込み限界量を評価した。ブラックインク組成物は実施例4のものを使用した。
(判定基準)
A:印刷物は滲みなく、メディアからインクが溢れていない。
B:印刷物に滲みが確認できるが、メディアからインクが溢れていない。
C:印刷物に滲みが確認でき、メディアからのインクが溢れている。
ブラックインク組成物及びライトブラックインク組成物を、上記インクジェットプリンターのインクタンクに充填した。初期充填シーケンスに従い、ヘッドへの初期充填動作を行った。この後、ヘッドの全ノズルからインクが吐出できるかどうかを確認するため、ノズルチェックを実施した。インクが吐出できないノズルがある場合には、ヘッドのクリーニング(ノズル内のインクの吸引)を行い、その後再度ノズルチェックを実施した。全ノズルからインクが吐出できるまでに要したクリーニングの回数に基づき、以下の評価基準により初期充填性を評価した。
(評価基準)
A:初期充填シーケンスのみで全ノズルから吐出する。
B:全ノズルからインクが吐出できるまでに要したクリーニング回数が1回である。
C:全ノズルからインクが吐出できるまでに要したクリーニング回数が2回以上である。
Claims (8)
- 染料として、下記式(Bk−1)で表される染料(Bk−1)と、下記式(Bw−1)で表される染料(Bw−1)と、を含み、
前記染料(Bk−1)と、前記染料(Bw−1)との含有量比率A(前記染料(Bk−1):前記染料(Bw−1))が、100:18〜100:40であって、
前記染料の総含有量が3.5質量%超過である、
インク組成物。
Xは、2価の架橋基を表す。) - 染料として、下記式(Bk−1)で表される染料(Bk−1)と、下記式(Bw−1)で表される染料(Bw−1)と、を含み、
前記染料(Bk−1)と、前記染料(Bw−1)との含有量比率A(前記染料(Bk−1):前記染料(Bw−1))が、100:18〜100:40であって、
前記染料の総含有量が0.50〜1.5質量%である、
インク組成物。
Xは、2価の架橋基を表す。) - 前記染料として、下記式(Y−1)で表される染料(Y−1)と、下記式(Y−2)で表される染料(Y−2)と、をさらに含み、
前記染料(Bk−1)と、前記染料(Bw−1)と、前記染料(Y−1)と、前記染料(Y−2)との含有量比率B(前記染料(Bk−1):前記染料(Bw−1):前記染料(Y−1):前記染料(Y−2))が、100:20:5:5〜100:40:12:12である、
請求項1又は2に記載のインク組成物。
- 前記染料の総含有量が、4.7〜6.5質量%である、請求項1に記載のインク組成物。
- 前記染料の総含有量が、0.60〜1.4質量%である、請求項2に記載のインク組成物。
- 主鎖の炭素数が12以上であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物と、
ポリオキシアルキレンアルキルエーテルと、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。 - トリエチレングリコールモノブチルエーテルを含み、
該トリエチレングリコールモノブチルエーテルの含有量が、3.0〜10質量%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。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載のインク組成物を備える、
インクセット。
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