JP3870773B2

JP3870773B2 - Ink for thermal inkjet recording and inkjet recording method using the ink

Info

Publication number: JP3870773B2
Application number: JP2001375510A
Authority: JP
Inventors: 友海吉沢; 靖博岡; 貞敏西渕; さおり西尾; 功小林
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2001-12-10
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2021-12-10
Also published as: JP2003171592A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルインクジェット記録用のインク及び該インクを用いたインクジェット記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録方式は、種々のインク吐出方式により、インク小滴を形成し、それらの一部若しくは全てを紙等の被記録材に付着させて記録を行う記録方法である。このようなインクジェット記録に使用するインクとしては、各種の水溶性染料又は顔料を、水、又は、水と水溶性有機溶剤からなる液媒体に溶解又は分散させたものが使用されている。インクジェット記録方式には、これらのインクを吐出させるためのエネルギーとして、例えば、機械的なエネルギーを利用しているピエゾインクジェット記録方式と、熱エネルギーを使用している、サーマルインクジェット記録方式とが知られている。
【０００３】
サーマルインクジェット記録方式に特有の現象として、インクジェット記録用インクに熱エネルギーを印加するためのヒータ表面への堆積物、所謂「コゲ」の付着がある。この「コゲ」は、熱効率を低下させ、インクの吐出効率を低下させる場合がある。そして、コゲの発生防止に対しては、これまでにも多くの提案がなされており、例えば、特公平５−５５５５５号公報には、色材として用いる染料中に不純物として含まれているリン化合物がコゲの原因であること、そして染料の精製等によってインク中のリンの含有量を４ｐｐｍ以下とすることによって、コゲを防止できることが開示されている。一方、色材として顔料を含むインクに関しても、例えば、特開平９−１８３９３４号公報では、従来の文房具用顔料インクをサーマルインクジェット記録方式で吐出させたときのコゲの問題が論じられ、かかる問題に対して、インクの組成を調整することでコゲの問題を解決したことを記載している。
【０００４】
また、特開２００１−１５８８６４号公報にはコゲの発生を安定的に抑えるため、インクの顔料に無機化合物としてのリンの濃度が５００ｐｐｍ以下である顔料を用いる技術が開示されている。さらに、特開２００１−１５８８６４号公報では、コゲの発生を抑えるため、インク中のリン濃度を３０ｐｐｍとする技術も開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの技術は、コゲの発生を抑えるものであるが、長時間のインクジェット記録を行うと、徐々にではあるがコゲが堆積していき、これによりインクの吐出効率が低下するという課題を有している。
【０００６】
現在、インクジェット画像はさらなる高画質が求められており、インクジェット記録で形成されるインクジェット画像を安定的に高品質にするという課題を有している。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、長期間コゲの発生を抑えることのできるサーマルインクジェット記録用のインク及び該インクを用いて、長期にわたり安定的に高品質なインクジェット画像を形成することができるインクジェット記録方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は下記構成によって達成された。
【０００９】
（１）フッ素イオンの含有量が５〜５００ｐｐｂであるサーマルインクジェット記録用のインク。
【００１０】
（２）１価のアルコールを含有することを特徴とする（１）に記載のサーマルインクジェット記録用のインク。
【００１１】
（３）ｐＨが９．０〜１１．０であることを特徴とする（１）又は（２）に記載のサーマルインクジェット記録用のインク。
【００１２】
（４）インクに熱エネルギーを作用させて前記インクを吐出させる方法を適用したインクジェット記録装置を用いるインクジェット記録方法において、前記インクが（１）〜（３）のいずれか１項に記載の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。
【００１３】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明のインクは、サーマルインクジェット記録用のインクであり、サーマルインクジェット記録方式のインクジェット記録装置に本発明のインクを用いることで、サーマルインクジェット記録方式の課題であるヘッド部のコゲの発生を長期間抑えることができる。
【００１４】
本発明のインクは、フッ素イオンを５〜５００ｐｐｂ含有するインクである。これにより、長期間ヘッド部にコゲが発生するのを抑えることができる。
【００１５】
本発明のインクは、たとえヘッド部にコゲが発生したとしても、インク中に５〜５００ｐｐｂ含有されるフッ素イオンの作用により、ヘッド表面とコゲとの間で剥離が促進されるものと考えらる。これにより、従来の技術に比べ飛躍的にヘッド部にコゲが発生することが抑えらるようになったものと思われる。
【００１６】
本発明において、インク中に含有されるフッ素イオンを５〜５００ｐｐｂとするにはどのような方法を用いてもよいが、水溶性のフッ化化合物をインクに含有させて５〜５００ｐｐｂとするのが好ましい。フッ化化合物としてはフッ化ナトリウム又はフッ化カリウムが好ましく、特にフッ化ナトリウムが好ましい。
【００１７】
本発明のインク中に含有されるフッ素イオンは、７〜２００ｐｐｂが好ましく、これにより、一層長期間ヘッド部にコゲが発生するのを抑えることができる。
【００１８】
本発明のインクは、水、インク溶剤、及び色材を含有する。
本発明に使用できるインク溶剤としては水溶性の有機溶媒が好ましく、具体的にはアルコール類（例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、セカンダリーブタノール、ターシャリーブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等）、多価アルコール類（例えば、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、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール等）、多価アルコールエーテル類（例えば、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、エチレングリコールモノフェニルエーテル、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、ジエチレングリコールジメチルエーテル、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ブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル等）、アミン類（例えば、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、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、モルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミン等）、アミド類（例えば、ホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等）、複素環類（例えば、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−シクロヘキシル−２−ピロリドン、２−オキサゾリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等）、スルホキシド類（例えば、ジメチルスルホキシド等）、スルホン類（例えば、スルホラン等）、スルホン酸塩類（例えば１−ブタンスルホン酸ナトリウム塩等）、尿素、アセトニトリル、アセトン等が挙げられる。
【００１９】
ここでインク溶剤として、下記一般式（１）で表される化合物を用いることが更に好ましい。
【００２０】
一般式（１）Ａ−Ｂ
式中、Ａは親水性置換基を含む基を表し、Ｂは疎水性基を表す。
【００２１】
ここでＡで表される親水性置換基としてはヒドロキシ基、カルボキシル基、スルホキシド基、スルホン基、スルホン酸基、２−ケト−１−ピロリジニル基等が挙げられる。中でもヒドロキシ基が好ましい。
【００２２】
Ｂは疎水性基を表し、好ましくは炭素原子数３〜１０の脂肪族或いは芳香族炭化水素基である。更にＢは炭素原子数４〜８の脂肪族基であることが好ましい。
【００２３】
この一般式（１）で表される化合物は一般的な界面活性剤と類似の構造を有しているが、界面活性剤のような強力な界面活性作用を有さないことが好ましい。一般的な界面活性剤は水溶液中で、低濃度でミセルを形成する特徴を示す。上記一般式（１）で表される化合物は、このようなミセル形成能力を有していないことが好ましい。これは強い界面活性作用を有する場合、分子間の相互作用が強いため、１％を超え濃度が上昇すると、インクの粘度を著しく増加させてしまう欠点があるためである。
【００２４】
上記一般式（１）で表される化合物のうち、好ましい例としては多価アルコールエーテル誘導体及び炭素原子数４〜８の脂肪族１，２−ジオールが挙げられ、エチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、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ブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、１，２−ヘキサンジオール、或いは１，２−ペンタンジオールから選ばれる化合物であることがより好ましい。更に好ましくはトリエチレングリコールモノブチルエーテル或いは１，２−ヘキサンジオールである。
【００２５】
また、本発明のインクにおいては、１価のアルコールを含有することが好ましい。これにより、より長期間コゲの発生を抑えることができる。１価のアルコールには例えばエタノール、プロパノール、イソプロパノール、イソブタノール等があるが特にイソプロパノールを含有することが本発明の効果をより得ることができるので好ましい。
【００２６】
本発明において用いられるインク溶剤は、上記一般式（１）で表される化合物を、インク溶剤の５〜５０％以上を用いることがデキャップ耐性やドット径を拡大させて画質を向上させるため好ましい。インク溶剤量を増加すればデキャップ耐性を向上することができ、インク溶剤のインク中における構成比率を４５％よりも大きくすることで実用上の問題を減少することができる。ただしドット径を拡大させて画質を向上させるためには、一般式（１）で表されるインク溶剤を含有させることが好ましい。これらのインク溶剤は単独で用いても、又併用して用いても良い。
【００２７】
本発明において使用できる色材としては、水溶性染料、分散染料、油性染料及び顔料が挙げられ、特に顔料が好ましい。
【００２８】
本発明で用いることのできる水溶性染料としては、例えば、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、その具体的化合物を以下に示す。ただし、これら例示した化合物に限定されるものではない。
【００２９】
〔Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー〕
１、３、１１、１７、１８、１９、２３、２５、３６、３８、４０、４２、４４、４９、５９、６１、６５、６７、７２、７３、７９、９９、１０４、１１０、１１４、１１６、１１８、１２１、１２７、１２９、１３５、１３７、１４１、１４３、１５１、１５５、１５８、１５９、１６９、１７６、１８４、１９３、２００、２０４、２０７、２１５、２１９、２２０、２３０、２３２、２３５、２４１、２４２、２４６
〔Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ〕
３、７、８、１０、１９、２４、５１、５６、６７、７４、８０、８６、８７、８８、８９、９４、９５、１０７、１０８、１１６、１２２、１２７、１４０、１４２、１４４、１４９、１５２、１５６、１６２、１６６、１６８
〔Ｃ．Ｉ．アシッドレッド〕
１、６、８、９、１３、１８、２７、３５、３７、５２、５４、５７、７３、８２、８８、９７、１０６、１１１、１１４、１１８、１１９、１２７、１３１、１３８、１４３、１４５、１５１、１８３、１９５、１９８、２１１、２１５、２１７、２２５、２２６、２４９、２５１、２５４、２５６、２５７、２６０、２６１、２６５、２６６、２７４、２７６、２７７、２８９、２９６、２９９、３１５、３１８、３３６、３３７、３５７、３５９、３６１、３６２、３６４、３６６、３９９、４０７、４１５
〔Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット〕
１７、１９、２１、４２、４３、４７、４８、４９、５４、６６、７８、９０、９７、１０２、１０９、１２６
〔Ｃ．Ｉ．アシッドブルー〕
１、７、９、１５、２３、２５、４０、６２、７２、７４、８０、８３、９０、９２、１０３、１０４、１１２、１１３、１１４、１２０、１２７、１２８、１２９、１３８、１４０、１４２、１５６、１５８、１７１、１８２、１８５、１９３、１９９、２０１、２０３、２０４、２０５、２０７、２０９、２２０、２２１、２２４、２２５、２２９、２３０、２３９、２４９、２５８、２６０、２６４、２７８、２７９、２８０、２８４、２９０、２９６、２９８、３００、３１７、３２４、３３３、３３５、３３８、３４２、３５０
〔Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン〕
９、１２、１６、１９、２０、２５、２７、２８、４０、４３、５６、７３、８１、８４、１０４、１０８、１０９
〔Ｃ．Ｉ．アシッドブラウン〕
２、４、１３、１４、１９、２８、４４、１２３、２２４、２２６、２２７、２４８、２８２、２８３、２８９、２９４、２９７、２９８、３０１、３５５、３５７、４１３
〔Ｃ．Ｉ．アシッドブラック〕
１、２、３、２４、２６、３１、５０、５２、５８、６０、６３、１０７、１０９、１１２、１１９、１３２、１４０、１５５、１７２、１８７、１８８、１９４、２０７、２２２
〔Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー〕
８、９、１０、１１、１２、２２、２７、２８、３９、４４、５０、５８、７９，８６、８７、９８、１０５、１０６、１３０、１３２、１３７、１４２、１４７、１５３
〔Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ〕
６、２６、２７、３４、３９、４０、４６、１０２、１０５、１０７、１１８
〔Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド〕
２、４、９、２３、２４、３１、５４、６２、６９、７９、８０、８１、８３、８４、８９、９５、２１２、２２４、２２５、２２６、２２７、２３９、２４２、２４３、２５４
〔Ｃ．Ｉ．ダイレクトバイオレット〕
９、３５、５１、６６、９４、９５
〔Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー〕
１、１５、７１、７６、７７、７８、８０、８６、８７、９０、９８、１０６、１０８、１６０、１６８、１８９、１９２、１９３、１９９、２００、２０１、２０２、２０３、２１８、２２５、２２９、２３７、２４４、２４８、２５１、２７０、２７３、２７４、２９０、２９１
〔Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン〕
２６、２８、５９、８０、８５
〔Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラウン〕
４４、１０６、１１５、１９５、２０９、２１０、２２２、２２３
〔Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック〕
１７、１９、２２、３２、５１、６２、１０８、１１２、１１３、１１７、１１８、１３２、１４６、１５４、１５９、１６９
〔Ｃ．Ｉ．ベイシックイエロー〕
１、２、１１、１３、１５、１９、２１、２８、２９、３２、３６、４０、４１、４５、５１、６３、６７、７０、７３、９１
〔Ｃ．Ｉ．ベイシックオレンジ〕
２、２１、２２
〔Ｃ．Ｉ．ベイシックレッド〕
１、２、１２、１３、１４、１５、１８、２３、２４、２７、２９、３５、３６、３９、４６、５１、５２、６９、７０、７３、８２、１０９
〔Ｃ．Ｉ．ベイシックバイオレット〕
１、３、７、１０、１１、１５、１６、２１、２７、３９
〔Ｃ．Ｉ．ベイシックブルー〕
１、３、７、９、２１、２２、２６、４１、４５、４７、５２、５４、６５、６９、７５、７７、９２、１００、１０５、１１７、１２４、１２９、１４７、１５１
〔Ｃ．Ｉ．ベイシックグリーン〕
１、４
〔Ｃ．Ｉ．ベイシックブラウン〕
１
〔Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー〕
２、３、７、１５、１７、１８、２２、２３、２４、２５、２７、３７、３９、４２、５７、６９、７６、８１、８４、８５、８６、８７、９２、９５、１０２、１０５、１１１、１２５、１３５、１３６、１３７、１４２、１４３、１４５、１５１、１６０、１６１、１６５、１６７、１６８、１７５、１７６
〔Ｃ．Ｉ．リアクティブオレンジ〕
１、４、５、７、１１、１２、１３、１５、１６、２０、３０、３５、５６、６４、６７、６９、７０、７２、７４、８２、８４、８６、８７、９１、９２、９３、９５、１０７
〔Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド〕
２、３、５、８、１１、２１、２２、２３、２４、２８、２９、３１、３３、３５、４３、４５、４９、５５、５６、５８、６５、６６、７８、８３、８４、１０６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１６、１２０、１２３、１２４、１２８、１３０、１３６、１４１、１４７、１５８、１５９、１７１、１７４、１８０、１８３、１８４、１８７、１９０、１９３、１９４、１９５、１９８、２１８、２２０、２２２、２２３、２２８、２３５
〔Ｃ．Ｉ．リアクティブバイオレット〕
１、２、４、５、６、２２、２３、３３、３６、３８
〔Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー〕
２、３、４、５、７、１３、１４、１５、１９、２１、２５、２７、２８、２９、３８、３９、４１、４９、５０、５２、６３、６９、７１、７２、７７、７９、８９、１０４、１０９、１１２、１１３、１１４、１１６、１１９、１２０、１２２、１３７、１４０、１４３、１４７、１６０、１６１、１６２、１６３、１６８、１７１、１７６、１８２、１８４、１９１、１９４、１９５、１９８、２０３、２０４、２０７、２０９、２１１、２１４、２２０、２２１、２２２、２３１、２３５、２３６
〔Ｃ．Ｉ．リアクティブグリーン〕
８、１２、１５、１９、２１
〔Ｃ．Ｉ．リアクティブブラウン〕
２、７、９、１０、１１、１７、１８、１９、２１、２３、３１、３７、４３、４６
〔Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック〕
５、８、１３、１４、３１、３４、３９
等が挙げられ、これら上記に列挙した染料は、「染色ノート第２１版」（出版；色染社）等に記載されている。
【００３０】
これら水溶性染料のなかでもフタロシアニン染料が好ましい。
フタロシアニン染料としては、無置換あるいは中心元素を有するものが挙げられ、中心元素としては金属、非金属のものが挙げられ、好ましくは銅であり、より好ましくはＣ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９が挙げられる。
【００３１】
上記分散染料として、特に好ましい具体例を以下に示す。特に好ましい具体例としては、Ｃ．Ｉ．ディスパーズイエロー５、４２、５４、６４、７９、８２、８３、９３、９９、１００、１１９、１２２、１２４、１２６、１６０、１８４：１、１８６、１９８、１９９、２０４、２２４及び２３７；Ｃ．Ｉ．ディスパーズオレンジ１３、２９、３１：１、３３、４９、５４、５５、６６、７３、１１８、１１９及び１６３；Ｃ．Ｉ．ディスパーズレッド５４、６０、７２、７３、８６、８８、９１、９２、９３、１１１、１２６、１２７、１３４、１３５、１４３、１４５、１５２、１５３、１５４、１５９、１６４、１６７：１、１７７、１８１、２０４、２０６、２０７、２２１、２３９、２４０、２５８、２７７、２７８、２８３、３１１、３２３、３４３、３４８、３５６及び３６２；Ｃ．Ｉ．ディスパーズバイオレッド３３；Ｃ．Ｉ．ディスパーズブルー５６、６０、７３、８７、１１３、１２８、１４３、１４８、１５４、１５８、１６５、１６５：１、１６５：２、１７６、１８３、１８５、１９７、１９８、２０１、２１４、２２４、２２５、２５７、２６６、２６７、２８７、３５４、３５８、３６５及び３６８；並びにＣ．Ｉ．ディスパーズグリーン６：１及び９等が挙げられる。一方、上記油性染料としては、以下に限定されるものではないが、特に好ましい具体例としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ソルベント・ブラック３、７、２７、２９及び３４；Ｃ．Ｉ．ソルベント・イエロー１４、１６、１９、２９、５６及び８２；Ｃ．Ｉ．ソルベント・レッド１、３、８、１８、２４、２７、４３、５１、７２、７３、１３２及び２１８；Ｃ．Ｉ．ソルベント・バイオレット３；Ｃ．Ｉ．ソルベント・ブルー２、１１及び７０；Ｃ．Ｉ．ソルベント・グリーン３及び７；並びにＣ．Ｉ．ソルベント・オレンジ２等が挙げられる。
【００３２】
本発明に使用できる顔料としては、従来公知の有機及び無機顔料が使用できる。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や、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリレン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサンジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロニ顔料等の多環式顔料や、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、カーボンブラック等の無機顔料が挙げられる。
【００３３】
具体的な有機顔料を以下に例示する。
マゼンタ又はレッド用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２等が挙げられる。
【００３４】
オレンジ又はイエロー用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８等が挙げられる。
【００３５】
グリーン又はシアン用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等が挙げられる。
【００３６】
ブラック用の顔料としては、カーボンブラック（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌａｃｋ７、ケッチェンブラックＥＣ、デンカブラックＨＳ−１００、アセチレンブラック等）がある。
【００３７】
水性インクに用いられる顔料の含有量は、インク全質量に対して１〜１０質量％であるのが好ましい。
【００３８】
本発明においては必要に応じて顔料分散剤を使用してもよく、使用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、或いはスチレン、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、ランダム共重合体及びこれらの塩を挙げることができる。
【００３９】
顔料の分散方法としては、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等各種を用いることができる。
【００４０】
前記顔料と顔料分散剤を用い、前記分散方法によって得られた顔料分散体の粗粒分を除去する目的で遠心分離装置を使用することも、フィルターを使用することも好ましく用いられる。
【００４１】
水性インクに使用する顔料分散体の平均粒径は１０〜２００ｎｍであることが好ましく、１０〜１５０ｎｍがより好ましく、１０〜１００ｎｍが更に好ましい。顔料分散体の平均粒径が２００ｎｍ以下であると光沢メディアに記録した画像の光沢感が増し、トランスペアレンシーメディアに記録した画像では顕著に透明感がでる。又、顔料分散体の平均粒径が１０ｎｍ以上とすると顔料分散体の安定性がよくなり、インクの保存安定性が向上する。
【００４２】
顔料分散体の粒径測定は、レーザードップラー法を用いた市販の粒径測定機器により求めることが出来る。
【００４３】
本発明におけるインクジェット記録用インクにはこの他に防腐剤、防黴剤、粘度調整剤等を必要に応じて含有しても良い。
【００４４】
本発明のインクのｐＨは９〜１１であることが好ましい。これにより、一層長期間ヘッド部にコゲが発生するのを抑えることができる。
【００４５】
インクのｐＨを９〜１１に調整するには、水酸化ナトリウムを用いて調整するのがよい。
【００４６】
次に、上記した本発明にかかるインクを用いてインクジェット記録を行なうのに好適なインクジェット記録装置の一例を以下に説明する。インクの吐出方法として、インクに熱エネルギーを作用させてインクを吐出させる方法を適用したインクジェット記録装置について説明する。その装置の主要部であるヘッド構成例を、図１、図２及び図３に示す。
【００４７】
ヘッド１３は、インクを通す溝１４を有するガラス、セラミック又はプラスチック板等と、感熱記録に用いられる発熱ヘッド１５（図では薄膜ヘッドが示されているが、これに限定されるものではない。）とを接着して得られる。発熱ヘッド１５は、酸化シリコン等で形成される保護膜１６、アルミニウム電極１７−１及び１７−２、ニクロム等で形成される発熱抵抗体層１８、蓄熱層１９及びアルミナ等の放熱性の良い基板２０より成っている。
【００４８】
インク２１は吐出オリフィス（微細孔）２２まで来ており、圧力によりメニスカス２３を形成している。
【００４９】
アルミニウム電極１７−１及び１７−２に電気信号情報が加わると、発熱ヘッド１５のｎで示される領域が急激に発熱し、ここに接しているインク２１に気泡が発生し、その圧力でメニスカス２３が突出し、インク２１が吐出しインク小滴２４となり、吐出オリフィス２２より被記録材２５に向って飛翔する。
【００５０】
図３には図１に示すヘッドを多数並べたマルチヘッドの外観図を示す。該マルチヘッドは、マルチ溝２６を有するガラス板２７と、図１で説明したものと同様の発熱ヘッド２８を密着して作製されている。尚、図１は、インク流路に沿ったヘッド１３の断面図であり、図２は、図１のＡ−Ｂ線での断面図である。
【００５１】
【実施例】

上記各添加剤を混合し、０．３ｍｍのガラスビーズを体積率で６０％充填した横型ビーズミルを用いて分散し、顔料分散体１を得た。得られた顔料分散体１の顔料の平均粒径は７５ｎｍであった。
【００５２】
顔料分散体１１０質量％
エチレングリコール１０質量％
ジエチレングリコール１０質量％
トリエチレングリコールモノブチルエーテル６質量％
界面活性剤（サーフィノール４６５日信化学工業社）０．１質量％
イオン交換水６３．９質量％
以上の各組成物を混合、攪拌し、１μｍフィルターでろ過し、本発明の水性顔料インクである顔料インク１を調製した。該インク中の顔料の平均粒径は８５ｎｍであり、ｐＨは８．０であった。顔料インク１のフッ素イオン含有量はイオンクロマトグラフ（ダイオネクス社製：ＤＸ−５００）を用いて測定したところ３ｐｐｂ未満であった。
〈顔料インク２の調製〉
顔料インク１にフッ素イオンの含有量が１５０ｐｐｂとなるようにフッ化ナトリウムを添加して顔料インク２を調製した。
〈顔料インク３の調製〉
顔料インク２に１価のアルコールであるイソプロパノールを５質量／ｌ含有させて顔料インク３を調製した。
〈顔料インク４の調製〉
顔料インク３に２．０ｍｏｌ／ｌ水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨを１０に調整して顔料インク４を調製した。
【００５３】
顔料インク２〜４について、最終的なフッ素イオンの含有量の確認は、イオンクロマトグラフ（ダイオネクス社製：ＤＸ−５００）を用いて行った。
（２）顔料インク１〜４についての吐出安定性評価
顔料インク１〜４を各々バブルジェット（Ｒ）プリンタＢＪ−Ｗ７０００（キヤノン製）の大容量ボトルとＢＣ２０（キヤノン製）のインクカートリッジとにそれぞれ充填し、バブルジェット（Ｒ）プリンタＢＪ−Ｗ７０００（キヤノン製）に装着し、所定のパターンをＡ０サイズ用紙に１００枚印字した。そのときの吐出安定性に関して、以下の項目から評価を行なった。
（１−１）吐出量変化の測定
５枚目と１００枚目の印字時のパルス数とインクの減少重量から吐出量の変化を測定した。
Ａ：吐出量の減少が、５％未満であり、目視において５枚目と１００枚目の印字物の濃度はほぼ同等である。
Ｂ：吐出量の減少が５％以上１０％未満であり、目視において、５枚目と１００枚目の印字物の濃度差が気にならない程度である。
Ｃ：吐出量の減少が１０％以上であり、目視において５枚目と１００枚目の印字物の濃度差がはっきり分かる程度である。
（１−２）ヒータ表面のコゲの目視評価
１００枚印字後の（比較例に関してはインクが不吐出となった）インクジェットヘッドを解体し、ヒータを取り出した後、ヒータにスポイトで純水を滴下し、洗浄した後、光学顕微鏡にてヒータ表面の観察を行い下記の評価項目に分類した。結果を表１に示した。
Ａ：ヒータ表面に付着物が見られない。
Ｂ：ヒータ表面の中心付近を中心に僅かに付着物が見られる。
Ｃ：ヒータ表面全体が付着物に覆われている。
【００５４】
【表１】

【００５５】
表１の結果から、本発明のインクを用いると長期間記録を行っても、安定して高品質なインクジェット記録を行うことができることが分かった。これは、本発明のインクがヘッドに長期間にわたってコゲの付着を抑える効果があることによるものであることが分かった。また、顔料インク４はよりコゲの付着がより一層抑えられていることが分かった。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、ヘッド部へのコゲの発生を長期間抑え、吐出特性を良好に保ち高品質なインクジェット画像を安定して記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット記録装置のヘッドの縦断面図である。
【図２】インクジェット記録装置のヘッドの横断面図である。
【図３】インクジェット記録装置のヘッドの外観斜視図である。
【符号の説明】
１３ヘッド
１４インク溝
１５発熱ヘッド
１６保護膜
１７−１、１７−２アルミニウム電極
１８発熱抵抗体層
１９蓄熱層
２０基板
２１インク
２２吐出オリフィス（微細孔）
２３メニスカス
２４インク小滴
２５被記録材
２６マルチ溝
２７ガラス板
２８発熱ヘッド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink for thermal ink jet recording and an ink jet recording method using the ink.
[0002]
[Prior art]
The ink jet recording method is a recording method in which ink droplets are formed by various ink ejection methods, and a part or all of them are attached to a recording material such as paper to perform recording. As the ink used for such ink jet recording, inks in which various water-soluble dyes or pigments are dissolved or dispersed in water or a liquid medium composed of water and a water-soluble organic solvent are used. As the ink jet recording method, for example, a piezoelectric ink jet recording method using mechanical energy and a thermal ink jet recording method using thermal energy are known as energy for discharging these inks. ing.
[0003]
As a phenomenon peculiar to the thermal ink jet recording method, there is so-called “koge” adhesion on the heater surface for applying thermal energy to the ink for ink jet recording. This “koge” may reduce thermal efficiency and ink ejection efficiency. Many proposals have been made for preventing the occurrence of kogation. For example, Japanese Patent Publication No. 5-55555 discloses a phosphorus compound contained as an impurity in a dye used as a coloring material. Is a cause of kogation, and it is disclosed that kogation can be prevented by reducing the phosphorus content in the ink to 4 ppm or less by purifying the dye or the like. On the other hand, regarding ink containing a pigment as a coloring material, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-183934 discusses the problem of kogation when a conventional stationery pigment ink is ejected by a thermal ink jet recording method. On the other hand, it describes that the problem of kogation was solved by adjusting the composition of the ink.
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-158864 discloses a technique in which a pigment having a phosphorus concentration of 500 ppm or less as an inorganic compound is used as an ink pigment in order to stably suppress the generation of kogation. Furthermore, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-158864 also discloses a technique for setting the phosphorus concentration in the ink to 30 ppm in order to suppress the generation of kogation.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, these techniques suppress the generation of kogation. However, when ink jet recording is performed for a long time, kogation gradually accumulates, which causes a problem that ink ejection efficiency decreases. Have.
[0006]
Currently, there is a demand for higher image quality of inkjet images, and there is a problem of stably improving the quality of inkjet images formed by inkjet recording.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a thermal ink jet recording ink capable of suppressing the occurrence of kogation for a long period of time and a stable and highly stable ink for a long period of time. To provide an ink jet recording method capable of forming a quality ink jet image.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention has been achieved by the following constitution.
[0009]
(1) An ink for thermal ink jet recording having a fluorine ion content of 5 to 500 ppb.
[0010]
(2) The ink for thermal ink jet recording according to (1), which contains a monovalent alcohol.
[0011]
(3) The ink for thermal ink jet recording according to (1) or (2), wherein the pH is 9.0 to 11.0.
[0012]
(4) In the ink jet recording method using an ink jet recording apparatus to which the method of discharging the ink by applying thermal energy to the ink is used, the ink is the ink according to any one of (1) to (3). An ink jet recording method, comprising:
[0013]
The present invention is described in detail below.
The ink of the present invention is an ink for thermal ink jet recording. By using the ink of the present invention in an ink jet recording apparatus of the thermal ink jet recording system, the generation of the kogation of the head part, which is a problem of the thermal ink jet recording system, is prolonged. Can be suppressed.
[0014]
The ink of the present invention is an ink containing 5 to 500 ppb of fluorine ions. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of kogation in the head portion for a long period of time.
[0015]
In the ink of the present invention, even if a kogation occurs in the head part, it is considered that peeling between the head surface and the kogation is promoted by the action of fluorine ions contained in the ink in an amount of 5 to 500 ppb. . As a result, it is considered that the generation of kogation in the head portion can be greatly suppressed as compared with the conventional technique.
[0016]
In the present invention, any method may be used to make the fluorine ions contained in the ink 5 to 500 ppb. However, it is preferable that the ink contains a water-soluble fluorinated compound to 5 to 500 ppb. preferable. As the fluorinated compound, sodium fluoride or potassium fluoride is preferable, and sodium fluoride is particularly preferable.
[0017]
The fluorine ion contained in the ink of the present invention is preferably 7 to 200 ppb, which can suppress the generation of kogation in the head portion for a longer period.
[0018]
The ink of the present invention contains water, an ink solvent, and a coloring material.
The ink solvent that can be used in the present invention is preferably a water-soluble organic solvent, specifically, alcohols (for example, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, secondary butanol, tertiary butanol, pentanol, hexanol). , Cyclohexanol, benzyl alcohol, etc.), polyhydric alcohols (for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, butylene glycol, hexanediol, pentanediol, glycerin, hexane Triol, thiodiglycol, etc.), polyhydric alcohol ethers (for example, ethylene glycol monomethyl ether) , Ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, Triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, tripropylene glycol dimethyl ether), amino (E.g., ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, morpholine, N-ethylmorpholine, ethylenediamine, diethylenediamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, polyethyleneimine, pentamethyldiethylenetriamine , Tetramethylpropylenediamine, etc.), amides (eg, formamide, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, etc.), heterocycles (eg, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N -Cyclohexyl-2-pyrrolidone, 2-oxazolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, etc.), sulfoxides (eg dimethyl sulfoxide etc.), sulfones (examples) For example, sulfolane and the like, sulfonates (for example, 1-butanesulfonic acid sodium salt and the like), urea, acetonitrile, acetone and the like.
[0019]
Here, it is more preferable to use a compound represented by the following general formula (1) as the ink solvent.
[0020]
General formula (1) AB
In the formula, A represents a group containing a hydrophilic substituent, and B represents a hydrophobic group.
[0021]
Examples of the hydrophilic substituent represented by A include a hydroxy group, a carboxyl group, a sulfoxide group, a sulfone group, a sulfonic acid group, and a 2-keto-1-pyrrolidinyl group. Of these, a hydroxy group is preferred.
[0022]
B represents a hydrophobic group, preferably an aliphatic or aromatic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms. Further, B is preferably an aliphatic group having 4 to 8 carbon atoms.
[0023]
The compound represented by the general formula (1) has a structure similar to that of a general surfactant, but preferably does not have a strong surfactant action like a surfactant. A general surfactant exhibits characteristics of forming micelles at a low concentration in an aqueous solution. It is preferable that the compound represented by the general formula (1) does not have such a micelle forming ability. This is because when there is a strong surface-active action, the interaction between molecules is strong, and if the concentration exceeds 1%, the viscosity of the ink increases remarkably.
[0024]
Among the compounds represented by the general formula (1), preferable examples include polyhydric alcohol ether derivatives and aliphatic 1,2-diols having 4 to 8 carbon atoms, ethylene glycol monobutyl ether (butyl cellosolve), More preferred is a compound selected from diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, 1,2-hexanediol, or 1,2-pentanediol. More preferred is triethylene glycol monobutyl ether or 1,2-hexanediol.
[0025]
The ink of the present invention preferably contains a monovalent alcohol. Thereby, generation | occurrence | production of a koge can be suppressed for a long term. Monovalent alcohols include, for example, ethanol, propanol, isopropanol, isobutanol, and the like, but it is particularly preferable to contain isopropanol because the effects of the present invention can be further obtained.
[0026]
As the ink solvent used in the present invention, it is preferable to use the compound represented by the general formula (1) in an amount of 5 to 50% or more of the ink solvent in order to increase the decap resistance and the dot diameter and improve the image quality. If the amount of the ink solvent is increased, the decap resistance can be improved, and the practical problem can be reduced by increasing the composition ratio of the ink solvent in the ink to more than 45%. However, in order to increase the dot diameter and improve the image quality, it is preferable to contain the ink solvent represented by the general formula (1). These ink solvents may be used alone or in combination.
[0027]
Examples of the colorant that can be used in the present invention include water-soluble dyes, disperse dyes, oil-based dyes, and pigments, and pigments are particularly preferable.
[0028]
Examples of water-soluble dyes that can be used in the present invention include azo dyes, methine dyes, azomethine dyes, xanthene dyes, quinone dyes, phthalocyanine dyes, triphenylmethane dyes, diphenylmethane dyes, and the like. The compounds are shown below. However, it is not limited to these exemplified compounds.
[0029]
[C. I. Acid Yellow)
1, 3, 11, 17, 18, 19, 23, 25, 36, 38, 40, 42, 44, 49, 59, 61, 65, 67, 72, 73, 79, 99, 104, 110, 114, 116, 118, 121, 127, 129, 135, 137, 141, 143, 151, 155, 158, 159, 169, 176, 184, 193, 200, 204, 207, 215, 219, 220, 230, 232, 235, 241, 242, 246
[C. I. Acid Orange)
3, 7, 8, 10, 19, 24, 51, 56, 67, 74, 80, 86, 87, 88, 89, 94, 95, 107, 108, 116, 122, 127, 140, 142, 144, 149, 152, 156, 162, 166, 168
[C. I. Acid Red)
1, 6, 8, 9, 13, 18, 27, 35, 37, 52, 54, 57, 73, 82, 88, 97, 106, 111, 114, 118, 119, 127, 131, 138, 143, 145, 151, 183, 195, 198, 211, 215, 217, 225, 226, 249, 251, 254, 256, 257, 260, 261, 265, 266, 274, 276, 277, 289, 296, 299, 315, 318, 336, 337, 357, 359, 361, 362, 364, 366, 399, 407, 415
[C. I. Acid Violet)
17, 19, 21, 42, 43, 47, 48, 49, 54, 66, 78, 90, 97, 102, 109, 126
[C. I. Acid Blue)
1, 7, 9, 15, 23, 25, 40, 62, 72, 74, 80, 83, 90, 92, 103, 104, 112, 113, 114, 120, 127, 128, 129, 138, 140, 142, 156, 158, 171, 182, 185, 193, 199, 201, 203, 204, 205, 207, 209, 220, 221, 224, 225, 229, 230, 239, 249, 258, 260, 264, 278, 279, 280, 284, 290, 296, 298, 300, 317, 324, 333, 335, 338, 342, 350
[C. I. Acid Green)
9, 12, 16, 19, 20, 25, 27, 28, 40, 43, 56, 73, 81, 84, 104, 108, 109
[C. I. Acid Brown)
2, 4, 13, 14, 19, 28, 44, 123, 224, 226, 227, 248, 282, 283, 289, 294, 297, 298, 301, 355, 357, 413
[C. I. Acid Black)
1, 2, 3, 24, 26, 31, 50, 52, 58, 60, 63, 107, 109, 112, 119, 132, 140, 155, 172, 187, 188, 194, 207, 222
[C. I. Direct yellow)
8, 9, 10, 11, 12, 22, 27, 28, 39, 44, 50, 58, 79, 86, 87, 98, 105, 106, 130, 132, 137, 142, 147, 153
[C. I. (Direct orange)
6, 26, 27, 34, 39, 40, 46, 102, 105, 107, 118
[C. I. (Direct Red)
2, 4, 9, 23, 24, 31, 54, 62, 69, 79, 80, 81, 83, 84, 89, 95, 212, 224, 225, 226, 227, 239, 242, 243, 254
[C. I. Direct violet)
9, 35, 51, 66, 94, 95
[C. I. (Direct blue)
1, 15, 71, 76, 77, 78, 80, 86, 87, 90, 98, 106, 108, 160, 168, 189, 192, 193, 199, 200, 201, 202, 203, 218, 225, 229, 237, 244, 248, 251, 270, 273, 274, 290, 291
[C. I. (Direct Green)
26, 28, 59, 80, 85
[C. I. (Direct Brown)
44, 106, 115, 195, 209, 210, 222, 223
[C. I. (Direct Black)
17, 19, 22, 32, 51, 62, 108, 112, 113, 117, 118, 132, 146, 154, 159, 169
[C. I. Basic yellow)
1, 2, 11, 13, 15, 19, 21, 28, 29, 32, 36, 40, 41, 45, 51, 63, 67, 70, 73, 91
[C. I. Basic orange)
2, 21, 22
[C. I. (Basic Red)
1, 2, 12, 13, 14, 15, 18, 23, 24, 27, 29, 35, 36, 39, 46, 51, 52, 69, 70, 73, 82, 109
[C. I. Basic violet)
1, 3, 7, 10, 11, 15, 16, 21, 27, 39
[C. I. (Basic Blue)
1, 3, 7, 9, 21, 22, 26, 41, 45, 47, 52, 54, 65, 69, 75, 77, 92, 100, 105, 117, 124, 129, 147, 151
[C. I. Basic green)
1, 4
[C. I. Basic brown)
1
[C. I. (Reactive Yellow)
2, 3, 7, 15, 17, 18, 22, 23, 24, 25, 27, 37, 39, 42, 57, 69, 76, 81, 84, 85, 86, 87, 92, 95, 102, 105, 111, 125, 135, 136, 137, 142, 143, 145, 151, 160, 161, 165, 167, 168, 175, 176
[C. I. (Reactive Orange)
1, 4, 5, 7, 11, 12, 13, 15, 16, 20, 30, 35, 56, 64, 67, 69, 70, 72, 74, 82, 84, 86, 87, 91, 92, 93, 95, 107
[C. I. (Reactive Red)
2, 3, 5, 8, 11, 21, 22, 23, 24, 28, 29, 31, 33, 35, 43, 45, 49, 55, 56, 58, 65, 66, 78, 83, 84, 106, 111, 112, 113, 114, 116, 120, 123, 124, 128, 130, 136, 141, 147, 158, 159, 171, 174, 180, 183, 184, 187, 190, 193, 194, 195, 198, 218, 220, 222, 223, 228, 235
[C. I. (Reactive Violet)
1, 2, 4, 5, 6, 22, 23, 33, 36, 38
[C. I. (Reactive Blue)
2, 3, 4, 5, 7, 13, 14, 15, 19, 21, 25, 27, 28, 29, 38, 39, 41, 49, 50, 52, 63, 69, 71, 72, 77, 79, 89, 104, 109, 112, 113, 114, 116, 119, 120, 122, 137, 140, 143, 147, 160, 161, 162, 163, 168, 171, 176, 182, 184, 191, 194, 195, 198, 203, 204, 207, 209, 211, 214, 220, 221, 222, 231, 235, 236
[C. I. (Reactive Green)
8, 12, 15, 19, 21
[C. I. (Reactive Brown)
2, 7, 9, 10, 11, 17, 18, 19, 21, 23, 31, 37, 43, 46
[C. I. (Reactive Black)
5, 8, 13, 14, 31, 34, 39
These dyes listed above are described in “Dyeing Note 21st Edition” (publishing; Color Dyeing Company) and the like.
[0030]
Of these water-soluble dyes, phthalocyanine dyes are preferred.
Examples of the phthalocyanine dye include those which are unsubstituted or have a central element. Examples of the central element include metals and nonmetals, preferably copper, and more preferably C.I. I. Direct blue 199 is mentioned.
[0031]
Specific examples of particularly preferable disperse dyes are shown below. Particularly preferable specific examples include C.I. I. Disperse Yellow 5, 42, 54, 64, 79, 82, 83, 93, 99, 100, 119, 122, 124, 126, 160, 184: 1, 186, 198, 199, 204, 224 and 237; C . I. Disperse Orange 13, 29, 31: 1, 33, 49, 54, 55, 66, 73, 118, 119 and 163; C.I. I. Disperse Red 54, 60, 72, 73, 86, 88, 91, 92, 93, 111, 126, 127, 134, 135, 143, 145, 152, 153, 154, 159, 164, 167: 1, 177 , 181, 204, 206, 207, 221, 239, 240, 258, 277, 278, 283, 311, 323, 343, 348, 356 and 362; I. Disperse Bio Red 33; C.I. I. Disperse Blue 56, 60, 73, 87, 113, 128, 143, 148, 154, 158, 165, 165: 1, 165: 2, 176, 183, 185, 197, 198, 201, 214, 224, 225 257, 266, 267, 287, 354, 358, 365 and 368; I. Disperse Green 6: 1 and 9 etc. are mentioned. On the other hand, the oily dye is not limited to the following, but as a particularly preferred specific example, for example, C.I. I. Solvent Black 3, 7, 27, 29 and 34; C.I. I. Solvent Yellow 14, 16, 19, 29, 56 and 82; C.I. I.

Solvent Red

1, 3, 8, 18, 24, 27, 43, 51, 72, 73, 132 and 218; I. Solvent Violet 3; C.I. I. Solvent Blue 2, 11, and 70; C.I. I. Solvent Green 3 and 7; I. Solvent Orange 2 etc. are mentioned.
[0032]
As the pigment that can be used in the present invention, conventionally known organic and inorganic pigments can be used. For example, azo pigments such as azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, chelate azo pigments, phthalocyanine pigments, perylene and perylene pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinophthalone pigments, etc. Examples include cyclic pigments, dye lakes such as basic dye lakes, and acid dye lakes, organic pigments such as nitro pigments, nitroso pigments, aniline black, and daylight fluorescent pigments, and inorganic pigments such as carbon black.
[0033]
Specific organic pigments are exemplified below.
Examples of pigments for magenta or red include C.I. I. Pigment red 2, C.I. I. Pigment red 3, C.I. I. Pigment red 5, C.I. I. Pigment red 6, C.I. I. Pigment red 7, C.I. I. Pigment red 15, C.I. I. Pigment red 16, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 53: 1, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 123, C.I. I. Pigment red 139, C.I. I. Pigment red 144, C.I. I. Pigment red 149, C.I. I. Pigment red 166, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 178, C.I. I. And CI Pigment Red 222.
[0034]
Examples of the orange or yellow pigment include C.I. I. Pigment orange 31, C.I. I. Pigment orange 43, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 15, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 94, C.I. I. Pigment yellow 128, C.I. I. And CI Pigment Yellow 138.
[0035]
Examples of green or cyan pigments include C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 2, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 16, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. And CI Pigment Green 7.
[0036]
Examples of black pigments include carbon black (CI Pigment Black 7, Ketjen Black EC, Denka Black HS-100, acetylene black, etc.).
[0037]
The content of the pigment used in the water-based ink is preferably 1 to 10% by mass with respect to the total mass of the ink.
[0038]
In the present invention, a pigment dispersant may be used as necessary. Examples of the pigment dispersant that can be used include higher fatty acid salts, alkyl sulfates, alkyl ester sulfates, alkyl sulfonates, sulfosuccinates, naphthalenes. Activities such as sulfonate, alkyl phosphate, polyoxyalkylene alkyl ether phosphate, polyoxyalkylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, glycerin ester, sorbitan ester, polyoxyethylene fatty acid amide, amine oxide Or two or more monomers selected from styrene, styrene derivatives, vinyl naphthalene derivatives, acrylic acid, acrylic acid derivatives, maleic acid, maleic acid derivatives, itaconic acid, itaconic acid derivatives, fumaric acid, fumaric acid derivatives Ranaru block copolymer, may be mentioned random copolymers and salts thereof.
[0039]
Various methods such as a ball mill, a sand mill, an attritor, a roll mill, an agitator, a Henschel mixer, a colloid mill, an ultrasonic homogenizer, a pearl mill, a wet jet mill, and a paint shaker can be used as a pigment dispersion method.
[0040]
It is preferable to use a centrifugal separator or a filter for the purpose of removing coarse particles of the pigment dispersion obtained by the dispersion method using the pigment and the pigment dispersant.
[0041]
The average particle size of the pigment dispersion used in the water-based ink is preferably 10 to 200 nm, more preferably 10 to 150 nm, and still more preferably 10 to 100 nm. When the average particle diameter of the pigment dispersion is 200 nm or less, the glossiness of the image recorded on the glossy media is increased, and the image recorded on the transparency media is remarkably transparent. Further, when the average particle diameter of the pigment dispersion is 10 nm or more, the stability of the pigment dispersion is improved and the storage stability of the ink is improved.
[0042]
The particle size measurement of the pigment dispersion can be obtained by a commercially available particle size measurement device using a laser Doppler method.
[0043]
In addition to the above, the ink for ink jet recording in the present invention may contain a preservative, an antifungal agent, a viscosity modifier and the like, if necessary.
[0044]
The pH of the ink of the present invention is preferably 9-11. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of kogation in the head portion for a longer period of time.
[0045]
In order to adjust the pH of the ink to 9 to 11, it is preferable to adjust using sodium hydroxide.
[0046]
Next, an example of an ink jet recording apparatus suitable for performing ink jet recording using the ink according to the present invention will be described below. As an ink ejection method, an ink jet recording apparatus to which a method of ejecting ink by applying thermal energy to ink will be described. An example of a head configuration which is a main part of the apparatus is shown in FIGS.
[0047]
The head 13 includes a glass, ceramic or plastic plate having a groove 14 through which ink passes, and a heat generating head 15 used for thermal recording (though a thin film head is shown in the figure, the present invention is not limited to this). It is obtained by bonding The heat generating head 15 includes a protective film 16 formed of silicon oxide or the like, aluminum electrodes 17-1 and 17-2, a heat generating resistor layer 18 formed of nichrome or the like, a heat storage layer 19, and a substrate with good heat dissipation such as alumina. It consists of twenty.
[0048]
The ink 21 reaches the discharge orifice (fine hole) 22 and forms a meniscus 23 by pressure.
[0049]
When electrical signal information is applied to the aluminum electrodes 17-1 and 17-2, the region indicated by n of the heat generating head 15 rapidly generates heat, bubbles are generated in the ink 21 in contact therewith, and the meniscus 23 is generated by the pressure. And the ink 21 is ejected to form ink droplets 24, which fly from the ejection orifice 22 toward the recording material 25.
[0050]
FIG. 3 shows an external view of a multi-head in which a large number of heads shown in FIG. 1 are arranged. The multi-head is manufactured by closely contacting a glass plate 27 having multi-grooves 26 and a heat-generating head 28 similar to that described in FIG. 1 is a cross-sectional view of the head 13 along the ink flow path, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AB of FIG.
[0051]
【Example】

Each of the above additives was mixed and dispersed using a horizontal bead mill filled with 0.3 mm glass beads at a volume ratio of 60% to obtain pigment dispersion 1. The average particle diameter of the pigment of the obtained pigment dispersion 1 was 75 nm.
[0052]
Pigment dispersion 1 10% by mass
Ethylene glycol 10% by mass
Diethylene glycol 10% by mass
Triethylene glycol monobutyl ether 6% by mass
Surfactant (Surfinol 465 Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) 0.1% by mass
Ion-exchanged water 63.9% by mass
The above compositions were mixed, stirred, and filtered through a 1 μm filter to prepare Pigment Ink 1 which is an aqueous pigment ink of the present invention. The average particle size of the pigment in the ink was 85 nm and the pH was 8.0. The fluorine ion content of pigment ink 1 was less than 3 ppb as measured using an ion chromatograph (Dionex Corporation: DX-500).
<Preparation of pigment ink 2>
Pigment ink 2 was prepared by adding sodium fluoride to pigment ink 1 so that the fluorine ion content was 150 ppb.
<Preparation of pigment ink 3>
Pigment ink 3 was prepared by containing 5% by mass of isopropanol, which is a monovalent alcohol, in pigment ink 2.
<Preparation of pigment ink 4>
Pigment ink 4 was prepared by adjusting the pH to 10 using 2.0 mol / l sodium hydroxide aqueous solution for pigment ink 3.
[0053]
About the pigment inks 2-4, confirmation of the content of the final fluorine ion was performed using the ion chromatograph (Dionex company make: DX-500).
(2) Evaluation of ejection stability for pigment inks 1 to 4 Pigment inks 1 to 4 were respectively applied to a large capacity bottle of a bubble jet (R) printer BJ-W7000 (manufactured by Canon) and an ink cartridge of BC20 (manufactured by Canon). Filled and mounted on a bubble jet (R) printer BJ-W7000 (manufactured by Canon), 100 predetermined patterns were printed on A0 size paper. The discharge stability at that time was evaluated from the following items.
(1-1) Measurement of change in discharge amount The change in discharge amount was measured from the number of pulses at the time of printing on the fifth and 100th sheets and the reduced weight of ink.
A: The decrease in the discharge amount is less than 5%, and the density of the printed matter on the fifth and 100th sheets is almost the same visually.
B: The decrease in the discharge amount is 5% or more and less than 10%, and it is an extent that the density difference between the fifth and 100th printed matter is not noticed visually.
C: The reduction in the discharge amount is 10% or more, and the density difference between the fifth and 100th printed matter is clearly visible.
(1-2) Visual evaluation of burnt on the heater surface After 100 sheets of printing (the ink was not ejected in the comparative example), the ink jet head was disassembled, the heater was taken out, and pure water was dropped onto the heater with a dropper. After cleaning, the heater surface was observed with an optical microscope and classified into the following evaluation items. The results are shown in Table 1.
A: There is no deposit on the heater surface.
B: Slight deposits are observed around the center of the heater surface.
C: The entire heater surface is covered with deposits.
[0054]
[Table 1]

[0055]
From the results in Table 1, it was found that when the ink of the present invention is used, stable and high-quality ink jet recording can be performed even when recording is performed for a long time. This has been found to be due to the fact that the ink of the present invention has the effect of suppressing kogation on the head for a long period of time. In addition, it was found that the pigment ink 4 further suppresses the adhesion of kogation.
[0056]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to suppress the generation of kogation on the head portion for a long period of time and stably record a high-quality inkjet image while maintaining good ejection characteristics.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a head of an ink jet recording apparatus.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the head of the ink jet recording apparatus.
FIG. 3 is an external perspective view of a head of an ink jet recording apparatus.
[Explanation of symbols]
13 Head 14 Ink Groove 15 Heating Head 16 Protective Films 17-1, 17-2 Aluminum Electrode 18 Heating Resistor Layer 19 Heat Storage Layer 20 Substrate 21 Ink 22 Discharge Orifice (Fine Hole)
23 meniscus 24 ink droplet 25 recording material 26 multi-groove 27 glass plate 28 heating head

Claims

An ink for thermal ink jet recording having a fluorine ion content of 5 to 500 ppb.

The ink for thermal ink jet recording according to claim 1, comprising a monovalent alcohol.

The ink for thermal ink jet recording according to claim 1, wherein the pH is 9.0 to 11.0.

An ink jet recording method using an ink jet recording apparatus to which a method of ejecting ink by applying thermal energy to ink is used, wherein the ink is the ink according to any one of claims 1 to 3. Inkjet recording method.