JP3486032B2 - 記録用水性黒色インク及びインクジェット記録方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録用水性黒色イ
ンク及びインクジェット記録方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方法は、例えば、静
電吸引方法、圧電素子を用いてインクに機械的振動又は
変位を与える方法、インクを加熱することにより気泡を
発生させ、このときに発生する圧力を利用する方法等、
種々のインク吐出方法により、インク滴を形成し、これ
らの一部又は全部を紙等の被記録材に付着させて記録を
行うものである。

【０００３】このようなインクジェット記録方法に使用
するインク組成物としては、各色を呈する顔料又は水溶
性染料を、水、又は、水と水溶性有機溶剤との混合溶媒
に分散又は溶解してなる顔料インク組成物又は染料イン
ク組成物が知られている。

【０００４】インクジェット記録用インク組成物には、
記録装置のヘッド先端部やインク流路内で目詰まりを起
こさないこと、保存中に物性変化又は固形分の析出を生
じないこと、鮮明な色調で充分に高い濃度の記録画像を
与えること、被記録材の種類を制限せずに記録が行える
こと、被記録材への定着速度が速いこと、耐水性、耐光
性、耐溶剤性、耐摩耗性に優れていること、解像度の優
れた画像を与えること、粘度、表面張力等の物性値が適
正範囲内にあること等の性能が要求される。なかでも、
記録装置のヘッド先端部やインク流路内で目詰まりを起
こしたりせず、沈殿物が発生したりしない液安定性が重
要である。

【０００５】顔料インク組成物は、耐候性に優れるが、
顔料は溶媒中に分散しているので、液安定性が悪く、長
期間保存すると、顔料の分散が不安定となり凝集が起こ
る。このため、インクジェット記録装置のヘッド先端部
等で目詰まりを起こしやすい。そこで、特開平１−２０
４９７９号公報等に開示されているように、顔料インク
組成物の構成内容を規定したり、特開昭６４−６０７４
号公報、特開平５−１２５３０６号公報等に開示されて
いるように、水性顔料インクのｐＨを制御することによ
り改良が図られているが、インクジェット記録用インク
としての使用に充分に耐えうるものではない。

【０００６】染料インク組成物は、顔料インク組成物に
比べて耐候性は劣るものの、記録装置のヘッド先端部や
インク流路内での目詰まりを起こしにくいので、インク
ジェット記録用インクとして広く使用されている。この
ような染料インク組成物としては、さまざまな化学構造
を有する水溶性染料を水、又は、水と水溶性有機溶剤と
の混合溶媒に溶解させた水性インク組成物が多い。

【０００７】一方、水性染料インクを用いてフルカラー
の記録画像を再現する場合には、イエローインク、マゼ
ンタインク及びシアンインクの３原色のインクに黒色イ
ンクを加えた４原色のインクを使用し、これらの滅色混
合によって記録画像の色調が決定される。これらのイン
クには、上述したインクの性能の１つである鮮明な色調
の記録画像を与えるために、色相がそれぞれ他の色味を
帯びていない理想的なイエロー、マゼンタ、シアン、ブ
ラックの原色を呈することも必要とされる。

【０００８】水性黒色インクとしては、例えば、特開昭
５０−１５６２２号公報には、耐水性及び耐乾燥性を向
上させたものが、特開昭５２−１２０１０号公報には、
インクジェット記録方法における吐出安定性を向上させ
たものが、また、特開昭５５−４３１５３号公報には、
長期保存安定性を向上させたものが開示されている。

【０００９】また、単一の染料を用いただけでは良好な
黒色の色調を得ることはできないことは公知であり、特
開昭５７−２０７６６０号公報には、色の異なる染料を
配合した黒色インクが開示されている。しかしながら、
このような黒色インクでは、例えば、イエローインク、
マゼンタインク及びシアンインクを組み合わせた場合、
各色の染料の組み合わせで黒色の色調を得ようとすると
全体の染料濃度に対して印字濃度が低くなる。印字濃度
を高めるために染料濃度を増加させると、染料が析出し
やすくなり、インクジェット記録装置のヘッド先端部等
で目詰まりが生じる。また、耐光性、溶解性等も充分に
満足できるものではなかった。

【００１０】特公平５−１３９９７号公報には、黒色染
料に特定の黄色染料を添加してなる黒色インクが開示さ
れている。しかしながら、この技術では、良好な黒色の
色調や印字濃度は得られるものの、インクジェット記録
用インクとして使用するには、耐水性、保存安定性等に
問題があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を解決するためになされたものであり、記録画像の
色調が良好で、印字濃度が高く、耐水性、耐光性に優れ
た印字物が得られ、かつ、保存安定性に優れた記録用水
性黒色インク及びインクジェット記録方法を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は、染料を水又
は水と水溶性有機溶剤との混合溶媒に溶解してなる記録
用水性黒色インクにおいて、上記染料が、カラーインデ
ックスナンバー・フードブラック２（以下、「Ｃ．Ｉ．
フードブラック２」という。）及びカラーインデックス
ナンバー・ダイレクトイエロー１３２（以下、「Ｃ．
Ｉ．ダイレクトイエロー１３２」という。）の混合染料
である記録用水性黒色インクにより達成することができ
る。以下に本発明を詳述する。

【００１３】本発明で使用される染料は、Ｃ．Ｉ．フー
ドブラック２及びＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２の
混合染料である。上記Ｃ．Ｉ．フードブラック２及び上
記Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２の混合割合は、重
量比で（Ｃ．Ｉ．フードブラック２）：（Ｃ．Ｉ．ダイ
レクトイエロー１３２）＝５：１〜３０：１が好まし
い。上記Ｃ．Ｉ．フードブラック２の混合割合が上記
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２に対して５未満であ
ると、黄色みを帯びた色調となり、３０を超えると、青
みを帯びた色調となり、黒色として良好な色調を得るこ
とができない。

【００１４】上記染料の含有量は、得られる水性黒色イ
ンク全量に対して、０．１〜１０重量％が好ましい。
０．１重量％未満であっても、１０重量％を超えても、
被記録材に記録された画像が充分な濃さ、色調の鮮やか
さ及び保存安定性を得ることができない。

【００１５】本発明で使用される溶媒は、水又は水と水
溶性有機溶剤との混合溶媒である。水単独で使用される
場合、及び、水と水溶性有機溶剤との混合溶媒として使
用される場合、上記水としては、種々のイオンを含有す
る一般の水ではなく、脱イオン水を使用することが好ま
しい。

【００１６】上記水と水溶性有機溶剤との混合溶媒にお
いて、上記水溶性有機溶剤は、インクの乾燥を防止する
ために用いられる。上記インク組成物中の水溶性有機溶
剤の含有量は、一般的には黒色インクの全量に対して重
量％で０〜９５重量％、好ましくは、１０〜８０重量
％、より好ましくは、１０〜５０重量％である。このと
きの水の含有量は、上記水溶性有機溶剤成分の種類、そ
の組成、又は、所望されるインクの特性に依存して広い
範囲で決定されるが、黒色インクの全量に対して、一般
に１０〜９５重量％、好ましくは、１０〜７０重量％、
より好ましくは、２０〜７０重量％である。

【００１７】上記水溶性有機溶剤としては特に限定され
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、ｔｅｒ
ｔ−ブチルアルコール等の低級アルコール類；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類；ア
セトン等のケトン類；ジアセトンアルコール等のケトア
ルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエー
テル類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリ
コール等のポリアルキレングリコール類；エチレングリ
コール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、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のアルキレング
リコール類；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、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、トリエチレングリコールモノメチルエーチル、
トリエチレングリコールモノエチルエーチル、トリエチ
レングリコールモノブチルエーテル等の多価アルコール
の低級アルキルエーテル類；グリセリン、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挙げられる。

【００１８】なかでも、グリセリン、ジエチレングリコ
ール等のアルキレングリコール類；トリエチレングリコ
ールモノエチルエーテル等の多価アルコールの低級アル
キルエーテル類が好ましい。

【００１９】本発明において、上記水性黒色インクに
は、必要に応じて、例えば、カチオン系、アニオン系、
ノニオン系の各種界面活性剤；ジエタノールアミン、ト
リエタノールアミン等のｐＨ調整剤；ポリビニルアルコ
ール、セルロース類、水溶性樹脂等の粘度調整剤；表面
張力調整剤；防黴剤等、従来公知の添加剤を添加しても
よい。また、記録液を帯電する様式のインクジェット記
録方法に使用される水性黒色インクを調合する場合に
は、塩化アンモニウム等の無機塩類等の比抵抗調整剤を
添加してもよい。

【００２０】本発明のインクジェット記録方法は、上記
記録用水性黒色インクを用い、上記水性黒色インクのイ
ンク滴を記録信号に応じて吐出口から吐出させて被記録
材に記録を行うものである。上記被記録材としては特に
限定されず、例えば、普通紙、コート紙、透明フィルム
等を挙げることができる。

【００２１】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。なお、実施例及び比較例中で印字に使用した
記録紙は特に断らない限り、ゼロックス社製「ゼロック
ス４０２４ＤＰ２０１ｂ」である。

【００２２】実施例１ Ｃ．Ｉ．フードブラック２ ２重量％ Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２ ０．０８重量％ エチレングリコール ２５重量％ ジエチレングリコールモノエチルエーテル ４重量％ イオン交換水 ６８．９２重量％ 上記組成に従い、染料、エチレングリコール、ジエチレ
ングリコールモノエチルエーテル及びイオン交換水を混
合して３０分攪拌した後に孔径０．７μｍのメンブラン
フィルターにて濾過することにより黒色インク組成物を
調製した。この黒色インク組成物のＣ．Ｉ．フードブラ
ック２及びＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２の配合割
合は、（Ｃ．Ｉ．フードブラック２）：（Ｃ．Ｉ．ダイ
レクトイエロー１３２）＝２５：１であった。

【００２３】この黒色インク組成物を使用して、特開平
２−１５０３５５号公報に開示されているせん断モード
型インク噴射装置により印字を行ったところ、噴射は良
好であり、黒色としての色調がよく、印字濃度が高い印
字物が得られた。この印字物を水中につけて５分間放置
したところ、濃度低下は小さく、文字等の判読も可能で
あり、耐水性は良好であった。また、キセノンランプに
よる６０時間連続照射の後も黒色としての色調を損なう
ことなく判読可能であり、耐光性は良好であった。更
に、この黒色インク組成物を６０℃環境下に３ヶ月間放
置したところ、インクの物性値はほとんど変化せず、析
出物の発生もなく、良好な保存安定性を維持することが
できた。

【００２４】実施例２ Ｃ．Ｉ．フードブラック２ ２重量％ Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２ ０．１５重量％ エチレングリコール ２５重量％ ジエチレングリコールモノエチルエーテル ４重量％ イオン交換水 ６８．８５重量％ 上記組成に従い、実施例１と同様にして黒色インク組成
物を調製した。この黒色インク組成物のＣ．Ｉ．フード
ブラック２及びＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２の配
合割合は、（Ｃ．Ｉ．フードブラック２）：（Ｃ．Ｉ．
ダイレクトイエロー１３２）＝１３．３：１であった。

【００２５】この黒色インク組成物を実施例１と同様に
して印字したところ、噴射は良好であり、黒色としての
色調がよく、印字濃度が高い印字物が得られた。また、
実施例１と同様に耐水性、耐光性、保存安定性について
試験を行ったところ、良好な結果が得られた。

【００２６】実施例３ Ｃ．Ｉ．フードブラック２ ２重量％ Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２ ０．３重量％ エチレングリコール ２５重量％ ジエチレングリコールモノエチルエーテル ４重量％ イオン交換水 ６８．７重量％ 上記組成に従い、実施例１と同様にして黒色インク組成
物を調製した。この黒色インク組成物のＣ．Ｉ．フード
ブラック２及びＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２の配
合割合は、（Ｃ．Ｉ．フードブラック２）：（Ｃ．Ｉ．
ダイレクトイエロー１３２）＝６．７：１であった。

【００２７】この黒色インク組成物を実施例１と同様に
して印字したところ、噴射は良好であり、黒色としての
色調がよく、印字濃度が高い印字物が得られた。また、
実施例１と同様に耐水性、耐光性、保存安定性について
試験を行ったところ、良好な結果が得られた。

【００２８】比較例１ Ｃ．Ｉ．フードブラック２ ２重量％ Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー２３ ０．１５重量％ エチレングリコール ２５重量％ ジエチレングリコールモノエチルエーテル ４重量％ イオン交換水 ６８．８５重量％ 上記組成に従い、実施例１と同様にして黒色インク組成
物を調製した。この黒色インク組成物のＣ．Ｉ．フード
ブラック２及びＣ．Ｉ．アシッドイエロー２３の配合割
合は、（Ｃ．Ｉ．フードブラック２）：（Ｃ．Ｉ．アシ
ッドイエロー２３）＝１３．３：１であった。

【００２９】この黒色インク組成物を実施例１と同様に
して印字したところ、噴射は良好であり、黒色としての
色調や印字濃度については問題はなかったが、耐水性に
ついて実施例１と同様の評価を行ったところ濃度低下が
大きく、判読が難しくなった。また、実施例１と同様に
して耐光性について試験を行ったところ、色調が変化
し、やや青みを帯びた色調となった。更に、実施例１と
同様にして保存試験を行い、物性を測定したところ、ｐ
Ｈ変化が確認された。

【００３０】比較例２ Ｃ．Ｉ．フードブラック２ ２重量％ Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１４２ ０．１５重量％ エチレングリコール ２５重量％ ジエチレングリコールモノエチルエーテル ４重量％ イオン交換水 ６８．８５重量％ 上記組成に従い、実施例１と同様にして黒色インク組成
物を調製した。この黒色インク組成物のＣ．Ｉ．フード
ブラック２及びＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー１４２の配
合割合は、（Ｃ．Ｉ．フードブラック２）：（Ｃ．Ｉ．
ダイレクトイエロー１４２）＝１３．３：１であった。

【００３１】この黒色インク組成物を実施例１と同様に
して印字したところ、噴射は良好であり、黒色としての
色調や印字濃度については問題はなかったが、耐水性に
ついて実施例１と同様の評価を行ったところ濃度低下が
大きく、判読が難しくなった。また、実施例１と同様に
して耐光性について試験を行ったところ、色調が変化
し、やや青みを帯びた色調となった。更に、実施例１と
同様にして保存試験を行い、物性を測定したところ、ｐ
Ｈ変化が確認された。

【００３２】比較例３ Ｃ．Ｉ．フードブラック２ ２重量％ Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２ ０．７重量％ エチレングリコール ２５重量％ ジエチレングリコールモノエチルエーテル ４重量％ イオン交換水 ６８．３重量％ 上記組成に従い、実施例１と同様にして黒色インク組成
物を調製した。この黒色インク組成物のＣ．Ｉ．フード
ブラック２及びＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２の配
合割合は、（Ｃ．Ｉ．フードブラック２）：（Ｃ．Ｉ．
ダイレクトイエロー１３２）＝２．９：１であった。こ
の黒色インク組成物を実施例１と同様にして印字したと
ころ、噴射は良好であったが、得られた印字物は黄色み
を帯び、黒色としての色調がよくなかった。

【００３３】比較例４ Ｃ．Ｉ．フードブラック２ ２重量％ Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２ ０．０５重量％ エチレングリコール ２５重量％ ジエチレングリコールモノエチルエーテル ４重量％ イオン交換水 ６８．９５重量％ 上記組成に従い、実施例１と同様にして黒色インク組成
物を調製した。この黒色インク組成物のＣ．Ｉ．フード
ブラック２及びＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２の配
合割合は、（Ｃ．Ｉ．フードブラック２）：（Ｃ．Ｉ．
ダイレクトイエロー１３２）＝４０：１であった。この
黒色インク組成物を実施例１と同様にして印字したとこ
ろ、噴射は良好であったが、得られた印字物は青みを帯
び、黒色としての色調はよくなかった。

【００３４】比較例５ Ｃ．Ｉ．フードブラック２ ２重量％ Ｃ．Ｉ．アシッドレッド５２ ０．１５重量％ エチレングリコール ２５重量％ ジエチレングリコールモノエチルエーテル ４重量％ イオン交換水 ６８．８５重量％ 上記組成に従い、実施例１と同様にして黒色インク組成
物を調製した。この黒色インク組成物のＣ．Ｉ．フード
ブラック２及びＣ．Ｉ．アシッドレッド５２の配合割合
は、（Ｃ．Ｉ．フードブラック２）：（Ｃ．Ｉ．アシッ
ドレッド５２）＝１３．３：１であった。この黒色イン
ク組成物を実施例１と同様にして印字したところ、噴射
は良好であったが、得られた印字物は紫色みを帯び、黒
色としての色調はよくなかった。

【００３５】比較例６ Ｃ．Ｉ．フードブラック２ ２重量％ Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９ ０．１５重量％ エチレングリコール ２５重量％ ジエチレングリコールモノエチルエーテル ４重量％ イオン交換水 ６８．８５重量％ 上記組成に従い、実施例１と同様にして黒色インク組成
物を調製した。この黒色インク組成物のＣ．Ｉ．フード
ブラック２及びＣ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９の配合
割合は、（Ｃ．Ｉ．フードブラック２）：（Ｃ．Ｉ．ダ
イレクトブルー１９９）＝１３．３：１であった。この
黒色インク組成物を実施例１と同様にして印字したとこ
ろ、噴射は良好であったが、得られた印字物は青みを帯
び、黒色としての色調はよくなかった。

【００３６】噴射が良好であり、黒色としての色調がよ
く、印字濃度が高い印字物が得られた実施例１〜３のイ
ンク組成物では、いずれも染料として、Ｃ．Ｉ．フード
ブラック２及びＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２を
５：１〜３０：１の割合で含有していた。耐水性、耐光
性、保存安定性において実施例１〜３と比較して劣って
いた比較例１及び２では、いずれも上記条件を満たして
いなかった。また、得られた印字物の黒色としての色調
がよくなかった比較例３〜６においても、いずれも上記
条件を満たしていなかった。

【００３７】

【発明の効果】本発明の記録用水性黒色インク及びイン
クジェット記録方法は上述のとおりであるので、黒色と
しての色調が良好であり、印字濃度が高く、耐水性、耐
光性に優れた印字物が得られ、かつ、保存安定性に優れ
た記録用水性黒色インク及びインクジェット記録方法が
達成される。

フロントページの続き (72)発明者 山崎 秀人 名古屋市瑞穂区苗代町15番１号 ブラザ ー工業株式会社内 (72)発明者 東山 俊一 名古屋市瑞穂区苗代町15番１号 ブラザ ー工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−132169（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−97541（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−314886（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−13997（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09D 11/00 - 11/20 C09B 67/22 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 染料を水又は水と水溶性有機溶剤との混
   合溶媒に溶解してなる記録用水性黒色インクにおいて、
   前記染料が、カラーインデックスナンバー・フードブラ
   ック２及びカラーインデックスナンバー・ダイレクトイ
   エロー１３２の混合染料であることを特徴とする記録用
   水性黒色インク。
2. 【請求項２】 カラーインデックスナンバー・フードブ
   ラック２及びカラーインデックスナンバー・ダイレクト
   イエロー１３２の混合染料が、（カラーインデックスナ
   ンバー・フードブラック２）：（カラーインデックスナ
   ンバー・ダイレクトイエロー１３２）＝５：１〜３０：
   １の重量比で混合されたものである請求項１記載の記録
   用水性黒色インク。
3. 【請求項３】 染料の含有量が、記録用水性黒色インク
   全量に対して、０．１〜１０重量％である請求項１又は
   ２記載の記録用水性黒色インク。
4. 【請求項４】 インク滴を記録信号に応じて吐出口から
   吐出させて被記録材に記録を行うインクジェット記録方
   法において、前記インクが、請求項１、２又は３記載の
   記録用水性黒色インクであることを特徴とするインクジ
   ェット記録方法。