JP4055328B2

JP4055328B2 - 水溶性インク、およびそれを用いたインクジェット記録装置

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Publication number: JP4055328B2
Application number: JP2000114038A
Authority: JP
Inventors: 健一加藤; 千代茂中澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2000-04-14
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2020-04-14
Also published as: JP2001294786A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オフィスや学校で一般的に使用されている普通紙に記録したときに印刷物の耐水性が良くなる、言い換えるとインクが水に滲み出し難くなるシアン色、または緑色系、青色系、紫色系の水溶性インクに関するものである。
【０００２】
また、主にフルカラー記録用のシアンインク、モノカラー記録用のシアン色、青色、緑色、紫色などのインクと、これらのインクを用いて記録する例えばパソコン用ターミナルプリンタ、キャッシュレジスタ、ファクシミリ、インフォメーション端末（キオスク）等に搭載するオンデマンド型インクジェット記録装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
従来、特開平６−１００８０９号公報記載の技術のように、記録ヘッドを長期放置してもオリフィスでのインクの目詰まりを起こし難くすることを目的としたインクや、該インクを用いたインクジェットプリンタが提案されていた。
【０００４】
また、特開平９−３１６３７４号公報記載の技術のように、画像の彩度及び解像度を高めてより高品位な画像を形成することを目的としたインクが提案されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特開平６−１００８０９号公報や特開平９−３１６３７４号公報記載の技術では、インクに用いる染料としてＣ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌｕｅ９を用いており、該染料を使用したインクをインクジェット記録装置で印刷すると、印刷物の耐水性は極めて悪いものであった。
【０００６】
例えば、日常、印刷物に水を垂らしてしまう、濡れた手で印刷物に触ってしまうということはよくあることで、実際にＣ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌｕｅ９を使用したインクをインクジェット記録装置で印刷し、印刷物に水を垂らしたり、また濡れた手で印刷物に触ると、水が付着した箇所の染料が溶け出し、大きく滲み、この滲みによって文字を全く判読できなくなってしまう。
【０００７】
さらに、上記の印刷物を１日中水に浸しておくと、滲みはほとんどないが、染料の大部分が水中に溶け出し、印刷濃度が薄くなり、これもまた文字を全く判読できなくなってしまう。
【０００８】
そこで本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、シアン染料を使用したシアン色、青色、緑色、紫色などの水溶性インクと、該水溶性インクを用いたインクジェット記録装置において、耐水性に優れた水溶性インク及びインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の水溶性インクは、被記録材を着色するための着色剤として、吸収スペクトルが以下の２つの特性を有するシアン染料を含有すること特徴とする。測定は、例えば、ＪＩＳＫ０１１５「吸光光度分析通則」に準拠して実施する。
【００１３】
（１）波長６００ｎｍ〜６４０ｎｍの間には吸収スペクトルのピークがあること。
【００１４】
（２）波長６５０ｎｍ〜６８０ｎｍの間には吸収スペクトルのピークがないこと。
【００１５】
（３）該シアン染料１ｗｔ％水溶液を水で１０００倍に希釈した液体の６５０ｎｍにおける吸光度が０．２３であること。
【００１６】
一般的に、同じカラーインデックスナンバーの染料であっても、置換基の種類や位置、数が変わることによって、吸収スペクトルのピークの位置や大きさが変わることが知られている。例えば、波長６００ｎｍ〜６４０ｎｍと６５０ｎｍ〜６８０ｎｍの間に、それぞれ吸収スペクトルのピークがある銅フタロシアニン系のシアン染料において、この２つのピークの値の比は染料によって異なり、それは置換基の種類や位置、数の違いによるものである。
【００１７】
また、波長６５０ｎｍ〜６８０ｎｍの間に吸収スペクトルのピークがない、例えば銅フタロシアニン系のシアン染料もあり、この吸収スペクトルのピークの有無も染料によって異なり、それは置換基の種類や位置、数の違いによるものである。
【００１８】
本発明者らは鋭意研究の結果、波長６５０ｎｍ〜６８０ｎｍの間の光を吸収する置換基と印刷物の耐水性の間に強い関係があり、波長６５０ｎｍ〜６８０ｎｍの間の光を吸収する置換基が少ない程、耐水性に優れていることを見出した。言い換えると、波長６５０ｎｍ〜６８０ｎｍの間の吸収スペクトルのピークが小さいインクは、水に滲み難く、印刷物の耐水性が良いことが分かった。
【００２０】
また、本発明の水溶性インクにおいて、表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下になるように調製することにより、印刷直後の速乾性を高め、印刷直後の耐水性を高めることが好ましい。
【００２１】
このようなレベルの表面張力は、たとえば界面活性剤を添加することにより実現できる。たとえば、アセチレングリコール系界面活性剤や以下の化学式〔I〕で表される界面活性剤を添加すればよい。
【００２２】
【化５】

前記アセチレングリコール系界面活性剤としては、以下の化学式〔II〕または〔III〕または〔IV〕で表されるものを用いることができる。これらは単独で用いて、併用しても構わない。
【００２３】
【化６】

【化７】

【化８】

本発明のインクジェット記録装置は、少なくともインク流路形成部材と微細孔からなる記録ヘッドの該微細孔から水溶性インクを吐出噴射させて飛翔液滴を形成し、被記録材上にドット像を記録するインクジェット記録装置において、以下の特性を有するシアン染料を含有する水溶性インクを用いることを特徴とする。
【００２７】
（１）波長６００ｎｍ〜６４０ｎｍの間には吸収スペクトルのピークがあること。
【００２８】
（２）波長６５０ｎｍ〜６８０ｎｍの間には吸収スペクトルのピークがないこと。
【００２９】
（３）該シアン染料１ｗｔ％水溶液を水で１０００倍に希釈した液体の６５０ｎｍにおける吸光度が０．２３であること。
【００３０】
本発明者らは、本発明により耐水性に優れた印刷物を得るインクジェット記録装置を提供することが可能になることを、上記水溶性インクと同様の作用によって見出した。
【００３１】
さらに、本発明の水溶性インクや、本発明のインクジェット記録装置に用いる水溶性インクは、上記のような特性を有するシアン染料と、イエロー染料またはマゼンタ染料を含有し、イエロー染料としてＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ８６、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１３２、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１４２、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１４４のいずれか１つ以上を含有し、マゼンタ染料として少なくともＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＲｅｄ２２７を含有することを特徴とする。ここに挙げたイエロー染料４種類、マゼンタ染料１種類は、イエロー染料やマゼンタ染料の中でも特に耐水性に優れた染料であり、耐水性に優れたシアン染料と、耐水性に優れたイエロー染料またはマゼンタ染料を併用することにより、耐水性に優れたシアン色、緑色、イエロー色や、シアン色、青色、紫色、マゼンタ色が可能となる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、一実施の形態に基づき本発明を詳細に説明し、併せて、効果を例証する。
【００３３】
（インクジェット記録装置の概略構成）
まず、本発明のインクジェット記録装置について詳細を説明する。
【００３４】
図１および図２は、それぞれ、本発明のインクジェット記録装置を斜め前方および斜め後方から見た斜視図である。また、図３は、このインクジェット記録装置のヘッドの分解斜視図である。
【００３５】
図１および図２を参照して説明すると、インクジェット記録装置１は、ロール紙装填機構２と、Ａ４サイズ等のカット紙、スリップ紙等の給紙口３とを有し、ロール紙装填機構２から供給されるロール紙４および給紙口３から挿入されるスリップ紙５が、印刷位置１１（図１における一点鎖線で囲まれた領域）を通って搬送されるように搬送経路が構成されている。印刷位置１１を通過するロール紙４およびスリップ紙５の表面に対峙するようにインクジェットヘッド８がキャリッジ機構９によって保持されている。
【００３６】
キャリッジ機構９は、ガイドシャフト６と、このガイドシャフト６に沿ってロール紙４、スリップ紙５の搬送方向とは直交する方向に往復移動可能に保持されたキャリッジ７と、キャリッジ駆動用のモータ（図示せず）を備えている。
【００３７】
キャリッジ７は、印刷位置１１を包含する範囲を、その幅方向に往復移動可能であり、印刷位置１１から幅方向の一方の側に外れた位置には、インクジェットヘッド８の退避位置であるキャッピング機構１１Ｂのキャッピング面１１Ｃが配置されている。インクジェットヘッド８は、印刷動作を待機する状態では、そのノズル面がキャッピング面１１Ｃによって塞がれた状態に設定されて、各インクノズルのインクメニスカスの後退、インク乾燥等が防止される。このように、インクジェットヘッド８がガイドシャフト６に沿ってロール紙４やスリップ紙５などの印刷用紙の搬送方向と直行する方向に往復移動し、印刷するインクジェット記録装置の方式を一般的にシリアル方式と称する。それに対して印刷用紙に対峙する位置に印刷幅全体にインクジェットヘッドを配置し、インクジェットヘッドを移動せずに印刷用紙の搬送のみで印刷するインクジェット記録装置の方式をライン方式と称する。
【００３８】
インクジェットヘッド８には、インクチューブ１３（図３参照）を経由して、ロール紙装填機構２と隣合った位置に搭載されているインク供給部１０からインクが供給される。インク供給部１０は、図２から分かるように、インクカートリッジ２０が着脱可能な状態で装着されたインクカートリッジ装着部３０を備えている。このインクカートリッジ装着部３０は、フード部４０、インクカートリッジ受け入れ部５０、該インクカートリッジ受け入れ部５０を水平方向にスライドさせるためのスライド機構６０を備えており、操作レバー６５を用いてスライドさせる。
【００３９】
このように構成したインクジェット記録装置１において、インクジェットヘッド８は、図３に示すように、３枚の基板のうち、中間の第１の基板１０１は、シリコン基板であり、複数のノズル孔１０４を構成するように、基板１０１の表面には一端より平行に等間隔で形成されたノズル溝１１１と、各々のノズル溝１１１に連通し、底壁を振動板１０５とする吐出室１０６を構成することになる凹部１１２と、この凹部１１２の後部にオリフィス１０７を構成することになるインク流入口のための細溝１１３と、各々の吐出室１０６にインクを供給するための共通のインクキャビティ１０８を構成することになる凹部１１４とが形成されている。
【００４０】
振動板１０５の下部には、後述する電極を装着するための振動室１０９を構成することになる凹部１１５が形成されている。ここで、オリフィス１０７は、主に流路抵抗を増加させるとともに、細溝１１３の一つが詰まったとしてもインクジェットヘッド８が正常な動作を保つように３本の細溝１１３から構成されている。なお、第１の基板１０１には共通電極１１７が付与されている。
【００４１】
また、第１の基板１０１の下面に接合される下側の第２の基板１０２にはホウケイ酸ガラスが用いられ、この第２の基板１０２を第１の基板１に接合することによって振動室１０９を構成するとともに、第１の基板１０１の振動板１０５に対向する各々の位置に、振動板１０５とほぼ同じ形状の個別電極１２１が形成されている。個別電極１２１はリード部１２２および端子部１２３を備えている。さらに、個別電極１２１の表面側には、端子部１２３を除いて絶縁膜１２４が形成され、この絶縁膜１２４は、インクジェットヘッド８を駆動するときの絶縁破壊、ショートの発生を防止している。
【００４２】
第１の基板１０１の上に接合される上側の第３の基板１０３には、第２の基板１０２と同様、ホウケイ酸ガラスが用いられている。この第３の基板１０３の接合によって、ノズル孔１０４、吐出室１０６、オリフィス１０７およびインクキャビティ１０８が構成される。この第３の基板１０３には、インクキャビティ１０８に連通するインク供給口１３１が形成され、インク供給口１３１は、接続パイプ１３２およびインク供給チューブ１３を介してインクカートリッジ２０（図１を参照）に接続される。
【００４３】
このように構成したインクジェットヘッド８において、共通電極１１７と個別電極１２１の端子部１２３との間にそれぞれ配線１６１により駆動回路１６２を接続し、インクジェット記録装置１を構成する。ここで、インクは、インクカートリッジ２０（図１を参照）よりインク供給口１３１を経て第１の基板１０１の内部に供給され、インクキャビティ１０８および吐出室１０６などを満たしている。この状態で共通電極１１７と個別電極１２１の間に駆動信号を印加して、共通電極１１７と個別電極１２１の間に静電気を発生させ、この静電気力により振動板１０５を撓ませ、それを解除することにより振動板１０５を振動させると、吐出室１０６のインクは、ノズル孔１０４よりインク液滴として吐出され、ロール紙４（図１参照）またはスリップ紙５（図１参照）に印刷される。
【００４４】
上記の説明において、インクジェット記録装置としてシリアル方式について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ライン方式にも適用可能である。また、インクジェットヘッド８は、上記の静電気力により振動板１０５を撓ませる方式の他に、ピエゾ素子の振動圧力を利用してインクを吐出させる方式や、高熱による膜沸騰によってインク中に気泡を成長させて、これによって生じる圧力を利用してインクを吐出させる方式などでも構わない。
【００４５】
（インク）
次に、本発明のインクジェット記録装置に使用する水溶性インクについて説明する。
【００４６】
本発明の水溶性インクは、水溶性染料として、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ８６やＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ１９９などのシアン染料を含有することができる。また、マゼンタ染料やイエロー染料を併用する場合には、マゼンタ染料としてＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＲｅｄ２２７、イエロー染料としてＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ８６、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１３２、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１４２、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１４４などを含有することができる。これらの染料の種類や合計した添加量は、水溶性インクに要求される特性、例えば色濃度や色彩などに依存して決定されるが、一般には水溶性インク全重量に対して０．３〜２０ｗｔ％、好ましくは０．５〜１５ｗｔ％、より好ましくは１〜１０ｗｔ％の範囲である。
【００４７】
本発明の水溶性インクは水を主な溶媒成分とするが、水単体のみならず、望ましくは、水と水溶性の各種有機溶剤との混合物が良い。
【００４８】
例えば、水溶性の有機溶剤としては、蒸気圧が低く、蒸発乾燥し難いグリセリン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール類、エチレングリコール、トリエチレングリコール等のアルキレングリコール類等の多価アルコール系溶媒が挙げられる。
【００４９】
水溶性インク中の上記水溶性有機溶剤の含有量は、一般には、１〜５０ｗｔ％、好ましくは５〜４０ｗｔ％、より好ましくは１０〜２５ｗｔ％の範囲とされる。
【００５０】
また、本発明においては、水溶性インクに対して、前記の化学式〔I〕で表される界面活性剤、あるいは前記の化学式〔II〕、〔III〕、〔IV〕などで表わされるアセチレングリコール系界面活性剤を含有することにより、水溶性インクの表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下となるように調製されることが好ましい。このようなレベルにまで表面張力を低下させると、印刷直後の速乾性が高まるので、印刷直後の耐水性が向上する。これらの界面活性剤と、他の界面活性剤や低表面張力の有機溶剤などを併用する場合もある。
【００５１】
さらに、溶解助剤として含窒素化合物を添加する場合もあり、一般的に、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｎ−メチルピロリドンが挙げられるが、これらに限ったものではない。
【００５２】
以上、主として水溶性インクを構成する成分を挙げたが、上記成分の他に物性値を最適化したり特性を向上する為に、従来公知の一般的な種々の添加剤を使用することができる。たとえば粘度調整剤、ｐＨ調整剤、防カビ剤等である。
【００５３】
ここで、耐水性試験を実施するための実施例としてのインク成分を表１、比較例としてのインク成分を表２に示す。表１のシアン染料において、ａ１とａ２、ｂ１とｂ２はそれぞれ同じカラーインデックスナンバーであり、ａはＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ８６、ｂはＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ１９９、ｃはＣ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌｕｅ９である。また、マゼンタ染料ｍ１はＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＲｅｄ２２７、イエロー染料ｙ１はＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ８６、ｙ２はＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１３２、ｙ３はＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１４２、ｙ４はＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１４４である。これらの成分を室温で３時間攪拌することによって均一に混合溶解させた後、孔径０．８μｍのメンブランフィルタで濾過し、水溶性インクを製造した。
【００５４】
尚、表１におけるインク成分の各数値の単位はｗｔ％である。
【００５５】
【表１】

【表２】

また、各染料１ｗｔ％水溶液をイオン交換水で１０００倍希釈し、下記の測定条件で、同一濃度における各染料の吸収スペクトルをＪＩＳＫ０１１５に則り測定した。
【００５６】
使用装置：自記分光光度計（日立製作所製Ｕ−３０００）
セル：石英セル（光路長１０ｍｍ）
測定温度：２５℃
【００５８】
次に、同様に吸収スペクトルを測定した染料水溶液のうち、実施例であるシアンＢインク、グリーンＡインク、グリーンＢインクなどに含有しているシアン染料ｂ１と、比較例であるシアンＹインク、グリーンＸインク、パープルＸインクに含有しているシアン染料ｂ２、シアンＺインク、グリーンＹインクに含有しているシアン染料ｃ１の吸収スペクトルのチャートを図５に示す。
【００５９】
ここで、実施例の各インクに含有しているシアン染料ｂ１と、比較例の各インクに含有しているシアン染料ｂ２の吸収スペクトルを比較すると、これらの染料は同じカラーインデックスナンバーではあるが、インクの吸収スペクトルが異なっている。実施例のインクに含有しているシアン染料ｂ１の水溶液は、波長６００ｎｍ〜６４０ｎｍの間のピーク値が０．４２であり、波長６５０〜６８０ｎｍの間のピークはない。これに対して、比較例のインクに含有しているシアン染料ｂ２の水溶液は、波長６００ｎｍ〜６４０ｎｍの間のピーク値が０．５１であり、波長６５０ｎｍ〜６８０ｎｍの間のピーク値が０．４０であり、その比は０．７８である。
【００６０】
図５から実施例のインクに含有しているシアン染料ｂ１は波長６６０ｎｍ付近の吸収スペクトルのピークがないことが分かる。
【００６１】
また、比較例のインクに含有しているシアン染料ｃ１は今まで述べたものとは異なり、急峻性のあるピークが波長６３０ｎｍ付近に存在し、且つ波長６５０ｎｍの吸光度が他のシアン染料と比較して大きいことが分かる。
【００６２】
ここで述べたシアン染料ａ１、シアン染料ａ２、シアン染料ｂ１、シアン染料ｂ２、シアン染料ｃ１の波長６００ｎｍ〜６４０ｎｍにおける吸収スペクトルのピーク値（Ａ）と、波長６５０ｎｍ〜６８０ｎｍにおける吸収スペクトルのピーク値（Ｂ）、ピーク値（Ａ）とピーク値（Ｂ）の比、波長６５０ｎｍにおける吸光度を表３に示す。また、表３において、シアン染料ｂ１とシアン染料ｃ１は、波長６５０ｎｍ〜６８０ｎｍにピークがないため「− − −」と記した。
【００６３】
【表３】

【実施例】
以上に説明した本発明の水溶性インクと本発明のインクジェット記録装置を用いて印刷し、耐水性試験を実施した。併せて、比較例のインクも印刷して耐水性試験を実施した。
【００６４】
＜耐水性試験＞
耐水性試験は、以下の２つの方法を実施した。
―試験１―
日常的に考えられそうな場面を想定した試験が試験１であり、印刷直後に、その印刷物を水道水に５秒間浸す試験である。
―試験２―
試験２は、印刷後に数日経った後に、その印刷物を水に１日浸す試験である。耐水性が悪い水溶性染料を使用して印刷し、その印刷物を長時間水に浸した場合には、印刷されたインクの染料成分が水に溶け、印刷濃度が薄くなり、使用する染料によっては、文字が全く判読できない程に薄くなる。
【００６５】
試験１、試験２ともに５秒間ないしは１日水に浸した後は、自然乾燥させ、文字の滲みや文字判読性を調べた。その結果を表４に示す。
【００６６】
尚、判定基準は以下の通りである。
【００６７】
○：滲みが少なく、文字の判読が可能
×：滲みが多い、または印刷濃度が薄くなり、文字の判読が不可能
【００６８】
【表４】

表４の結果から明らかなように、シアン染料ａ１、シアン染料ｂ１を含有している水溶性インクである実施例のシアンＡインク、シアンＢインク、ブルーＡインク、グリーンＡインク、グリーンＢインク、グリーンＣインク、グリーンＤインク、パープルＡインクは、その耐水性が、シアン染料ａ２、シアン染料ｂ２、シアン染料ｃ１を用いた水溶性インクである比較例のシアンＸインク、シアンＹインク、シアンＺインク、ブルーＸインク、グリーンＸインク、グリーンＹインク、パープルＸインクに比べて優れていることが分かる。
【００６９】
シアン染料ａ１は、前述の表３に示すように波長６００ｎｍ〜６４０ｎｍにおける吸収スペクトルのピーク値（Ａ）と、波長６５０ｎｍ〜６８０ｎｍにおける吸収スペクトルのピーク値（Ｂ）の比Ｂ／Ａが０．７３である。このシアン染料ａ１を含有している実施例としてのシアンＡインクやブルーＡインク、パープルＡインクは耐水性に優れている。
【００７０】
それに対して、シアン染料ａ２はＢ／Ａが１．１４であり、このシアン染料ａ２を含有している比較例としてのシアンＸインクやブルーＸインクは耐水性が悪いことが分かった。
【００７１】
また、シアン染料ｂ１は、波長６００ｎｍ〜６４０ｎｍの間における吸収スペクトルのピークがあるが、波長６５０ｎｍ〜６８０ｎｍの間における吸収スペクトルのピークはない。さらに、該シアン染料１ｗｔ％水溶液をイオン交換水で１０００倍に希釈した液体の波長６５０ｎｍにおける吸光度が０．６未満である。このシアン染料ｂ１を含有している実施例としてのシアンＢインク、グリーンＡインク、グリーンＢインクなどは耐水性に優れている。
【００７２】
それに対してシアン染料ｂ２は、該シアン染料１ｗｔ％水溶液をイオン交換水で１０００倍に希釈した液体の波長６５０ｎｍにおける吸光度が０．６未満であるが、前述の吸光度の比Ｂ／Ａが０．７８である。このシアン染料ｂ２を含有している比較例としてのシアンＹインクやグリーンＸインク、パープルＸインクは耐水性が悪い。また、シアン染料ｃ１は、波長６５０ｎｍから６８０ｎｍの間に吸収スペクトルのピークはないが、波長６５０ｎｍにおける吸光度が０．６以上ある。このシアン染料ｃ１を含有している比較例としてのシアンＺインクやグリーンＹインクは耐水性が悪いことが分かった。
【００７３】
このように、シアン染料において波長６５０ｎｍ〜６８０ｎｍの間の吸収スペクトルのピークの有無や、波長６００ｎｍ〜６４０ｎｍの間の吸収スペクトルのピーク値と波長６５０ｎｍ〜６８０ｎｍの間の吸収スペクトルのピーク値の比の大小と印刷物の耐水性の間に強い相関がある。言い換えると、波長６５０ｎｍ〜６８０ｎｍの間に吸収スペクトルのピークがある置換基が耐水性に寄与することが分かった。波長６５０ｎｍ〜６８０ｎｍの間に吸収スペクトルのピーク値が小さい、または吸収スペクトルのピークがないシアン染料は水に滲み難い。即ち、このようなシアン染料は耐水性に優れており、該染料を使用した水溶性インクは耐水性に優れたものである。
【００７４】
また、このようなシアン染料と、イエロー染料を併用することで緑色系のインクを得ることができるが、ここで含有するイエロー染料も耐水性に優れたものであれば、耐水性に優れた緑色系のインクが可能となる。耐水性に優れたイエロー染料としては、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ８６、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１３２、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１４２、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１４４が挙げられる。これらのイエロー染料を含有した実施例におけるグリーンＡインク、グリーンＢインク、グリーンＣインク、グリーンＤインクの耐水性は、これらのイエロー染料を含有しないシアンＡインクやシアンＢインクと同様に耐水性が優れていることが表４から分かる。
【００７５】
さらに、このようなシアン染料と、マゼンタ染料を併用することで青色系のインクや紫色系のインクを得ることができるが、ここで含有するマゼンタ染料も耐水性に優れたものであれば、耐水性に優れた青色系や紫色系のインクが可能となる。耐水性に優れたマゼンタ染料としては、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＲｅｄ２２７が挙げられる。このマゼンタ染料を含有した実施例におけるブルーＡインクやパープルＡインクの耐水性は、このマゼンタ染料を含有しないシアンＡインクやシアンＢインクと同様に耐水性に優れていることも表４から分かる。
【００７６】
また、実施例における各水溶性インクにおいては、本発明に係るシアン染料、イエロー染料、マゼンタ染料に加えて、表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下になるように本発明に係る界面活性剤を含有しているため、耐水性試験１においても耐水性に優れている。実施例であるブルーＡインクと、比較例であるブルーＸインクの成分を比較すると、化学式〔II〕に示す界面活性剤の添加量以外は同じである。ところが、ブルーＸインクにおいては化学式〔II〕に示す界面活性剤の添加量が少なく、表面張力が４５ｍＮ／ｍと大きいため、耐水性試験１の結果が、ブルーＡインクのそれより劣ることが分かる。本発明に係る他の界面活性剤においても同様に、インクへの添加量が少なく、インクの表面張力が大きい場合には、耐水性試験１における耐水性は悪い結果となる。このように、表面張力と、本発明に係る界面活性剤も耐水性に影響していることが分かる。
【００７７】
以上の発明を整理すると、以下に述べる▲１▼と▲２▼のいずれかの条件を満たす水溶性染料を含有したインクの耐水性は優れたものであることが分かる。
▲１▼シアン染料水溶液の吸収スペクトルにおいて、波長６００ｎｍ〜６４０ｎｍと波長６５０ｎｍ〜６８０ｎｍのそれぞれに吸収スペクトルのピークがあり、且つ、波長６００ｎｍ〜６４０ｎｍの間の吸収スペクトルのピーク値（Ａ）と、波長６５０ｎｍ〜６８０ｎｍの吸収スペクトルのピーク値（Ｂ）の比Ｂ／Ａが０．７５未満であること。
▲２▼波長６００ｎｍ〜６４０ｎｍの間には吸収スペクトルのピークがあり、且つ波長６５０ｎｍ〜６８０ｎｍの間には吸収スペクトルのピークがなく、且つ該染料１ｗｔ％水溶液を水でさらに１０００倍に希釈した液体の波長６５０ｎｍにおける吸光度が０．６未満であること。
【００７８】
また、上記▲１▼▲２▼のいずれかを満たすシアン染料に、特定のイエロー染料を含有することで耐水性に優れた緑色系の水溶性インクを得ることができ、また、特定のマゼンタ染料を含有することで耐水性に優れた青色系または紫色系の水溶性インクを得ることができる。さらに、これらの水溶性インクを用いることで、耐水性に優れた印刷物を得られるインクジェット記録装置を提供することが可能である。
【００７９】
前記の化学式〔I〕で表される界面活性剤、あるいは前記の化学式〔II〕や〔III〕や〔IV〕などで表わされるアセチレングリコール系界面活性剤を含有することにより、印刷直後の耐水性が更に優れた水溶性インクと、その水溶性インクを用いたインクジェット記録装置を提供することが可能である。
【００８０】
【発明の効果】
以上のように本発明の水溶性インクを用いて印刷することにより、耐水性に優れた水溶性シアンインク、及びそれを用いたインクジェット記録装置を提供することが可能となる。インクジェット記録装置は、シリアル方式だけではなく、ライン方式にも本発明は適用可能である。
【００８１】
また、イエロー染料としてＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ８６、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１３２、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１４２、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１４４のいずれか１つ以上を含有することで耐水性に優れた緑色系のインクを提供することが可能となる。さらに、マゼンタ染料としてＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＲｅｄ２２７を含有することで耐水性に優れた青色系のインクや紫色系のインクを提供することが可能となる。
【００８２】
いずれのインクも普通紙に印刷した場合においても耐水性に優れているため、専用紙が不要となる。従って、本発明のインクジェット記録装置を使用するユーザーに対してランニングコストの低減、用紙入手性に優れるといった効果も与えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明のインクジェット記録装置の斜め前方からの斜視図である。
【図２】図２は本発明のインクジェット記録装置の斜め後方からの斜視図である。
【図３】図３は図１および図２に示すインクジェット記録装置に搭載されているインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施例のインクに含有しているシアン染料ａ１、及び比較例のインクに含有しているシアン染料ａ２の吸収スペクトルのチャートである。
【図５】図５は、本発明の実施例のインクに含有しているシアン染料ｂ１、及び比較例のインクに含有しているシアン染料ｂ２とシアン染料ｃ１の吸収スペクトルのチャートである。
【符号の説明】
１インクジェット記録装置
２ロール紙装填機構
３カット紙、スリップ紙等の給紙口
８インクジェットヘッド
１０インク供給部
２０インクカートリッジ
３０インクカートリッジ装着部
ａ１本発明を適用した水溶性インクに用いるシアン染料の吸収スペクトル
ｂ１本発明を適用した水溶性インクに用いる別のシアン染料の吸収スペクトル
ａ２比較例としての水溶性インクに用いるシアン染料の吸収スペクトル
ｂ２比較例としての水溶性インクに用いる別のシアン染料の吸収スペクトル
ｃ１比較例としての水溶性インクに用いる更に別のシアン染料の吸収スペクトル

Claims

被記録材を着色するための着色剤として少なくともシアン染料としてＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ１９９を含有する水溶性インクにおいて、該シアン染料水溶液の吸収スペクトルが以下の３つの特性を有することを特徴とする水溶性インク。
（１）波長６００ｎｍ〜６４０ｎｍの間には吸収スペクトルのピークがあること。
（２）波長６５０ｎｍ〜６８０ｎｍの間には吸収スペクトルのピークがないこと。
（３）該シアン染料１ｗｔ％水溶液を水でさらに１０００倍に希釈した液体の６５０ｎｍにおける吸光度が０．２３であること。
請求項１において、イエロー染料をさらに含有することを特徴とする緑色系の水溶性インク。
請求項２において、前記イエロー染料として、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ８６、またはＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１３２、またはＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１４２、またはＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１４４のいずれか１つ以上を含有することを特徴とする青色系または紫色系の水溶性インク。
請求項１において、マゼンタ染料をさらに含有することを特徴とする青色系または紫色系の水溶性インク。
請求項４において、前記マゼンタ染料として、少なくともＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＲｅｄ２２７を含有することを特徴とする水溶性インク。