JP4317241B2

JP4317241B2 - インクジェット記録用水性インク

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Publication number: JP4317241B2
Application number: JP2007133021A
Authority: JP
Inventors: 博史清本; 正士廣木; 崇也北脇; 良造秋山
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2007-05-18
Filing date: 2007-05-18
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2027-05-18
Also published as: US7708821B2; CN101412865B; CN101412865A; JP2008285605A; US20080282932A1

Description

本発明は、インクジェット記録用水性インクに関する。

インクジェット用記録インクとしては、一般には各種の水溶性染料を水性媒体に溶解させたものが汎用されてきた。最近では、顔料を水性媒体に分散させたインクも提案されている。水溶性染料を用いたインクと比較して、顔料を用いたインクは耐水性や耐光性に優れるためである。

従来の顔料を用いたインクの多くは、主として浸透性を抑えることで紙表面に対するインクの濡れを抑え、それによって紙表面近くにインク滴を留めて印字品質を確保している。しかしながら、この種のインクでは、あらゆる紙種に対して適応性が低いという問題があった。具体的には、紙種の違いによるにじみの差が大きく、特に不特定多数の種類の紙が混合されて製造される再生紙では、使用された紙種に対するインクの濡れ特性の差がにじみの発生に影響して印字品質が安定しない。また、従来の顔料インクでは、その組成に起因して、印刷した箇所の乾燥に長時間を要し、特にカラー印刷等の多色系の印刷においては隣り合った色が混色してしまう。さらに、顔料が紙等の表面に残るため、擦過性が悪くなるという問題もある。

こうした問題を解決するため、グリコールエーテル系浸透剤をインクに配合して、インクの紙への浸透性を高めることが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。従来の顔料インクにおいては、界面活性剤や高分子分散剤等の分散剤を用いて、顔料を水性媒体中に分散させることが一般的に行なわれている。グリコールエーテル系浸透剤は分散剤の効果を損なうおそれがあり、多量に添加されると経時における顔料の分散安定性が低下するという問題があった。

普通紙への記録に適したインクジェット記録用水性インクであって、速乾性、印刷物の画像品質に優れるとともに、間欠吐出におけるインクの目詰まりがなく、経時における顔料の分散安定なインクは、未だ得られていないのが現状である。

なお、揮発性油性インキにおいては、３−メトキシ３−メチル１−ブタノールを溶剤として用いることが提案されている（例えば、特許文献３参照）。油性ボールペンに充填されるインキであるので、２５℃での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇ以上に規定される。
特開平９−１１１１６５号公報米国特許第５１５６６７５号特開２００５−１０４１３９号公報

本発明は、顔料の分散安定性が良好であるとともに、間欠吐出においても目詰まりを生じることなく、高い品質の画像を普通紙に形成可能な速乾性に優れたインクジェット記録用顔料インクを提供することを目的とする。

本発明の一態様にかかるインクジェット記録用水性インクは、水と、
顔料と、
３０重量％以上の量で配合された水溶性有機溶媒と、
アセチレングリコール系界面活性剤と、
３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールと
を含有し、前記水溶性有機溶媒の少なくとも一部はグリセリンであることを特徴とする。

本発明によれば、顔料の分散安定性が良好であるとともに、間欠吐出においても目詰まりを生じることなく、高い品質の画像を普通紙に形成可能な速乾性に優れたインクジェット記録用顔料インクが提供される。

以下、本発明の実施形態を説明する。

本発明の実施形態にかかるインクジェット記録用水性インクには、顔料、水溶性有機溶媒、および界面活性剤に加えて、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールが水に配合されてなるものである。

顔料は特に限定されず、無機顔料および有機顔料のいずれを用いてもよい。無機顔料としては、例えば、酸化チタンおよび酸化鉄が挙げられる。さらに、コンタクト法、ファーネス法、およびサーマル法などの方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。

有機顔料としては、例えば、アゾ顔料（アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む）、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など）、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用することができる。

ブラックインクとして使用されるカーボンブラックとしては、具体的には、Ｎｏ．２３００，Ｎｏ．９００，ＭＣＦ８８，Ｎｏ．３３，Ｎｏ．４０，Ｎｏ．４５，Ｎｏ．５２，ＭＡ７，ＭＡ８，ＭＡ１００，Ｎｏ２２００Ｂ等（三菱化学製）、Ｒａｖｅｎ５７５０，Ｒａｖｅｎ５２５０，Ｒａｖｅｎ５０００，Ｒａｖｅｎ３５００，Ｒａｖｅｎ１２５５，Ｒａｖｅｎ７００等（コロンビア社製）、Ｒｅｇａｌ４００Ｒ，Ｒｅｇａｌ３３０Ｒ，Ｒｅｇａ１６６０Ｒ，ＭｏｇｕｌＬ，Ｍｏｎａｒｃｈ７００，Ｍｏｎａｒｃｈ８００，Ｍｏｎａｒｃｈ８８０，Ｍｏｎａｒｃｈ９００，Ｍｏｎａｒｃｈ１０００，Ｍｏｎａｒｃｈ１１００，Ｍｏｎａｒｃｈ１３００，Ｍｏｎａｒｃｈ１４００等（キャボット社製）、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＦＷ１，ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＦＷ２，ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＦＷ２Ｖ，ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＦＷ１８，ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＦＷ２００，ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＳ１５０，ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＳ１６０，ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＳ１７０，Ｐｒｉｎｔｅｘ３５，ＰｒｉｎｔｅｘＵ，ＰｒｉｎｔｅｘＶ，Ｐｒｉｎｔｅｘ１４０Ｕ，ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ６，ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ５，ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ４Ａ，およびＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ４等（デグッサ社製）が挙げられる。

イエローインクに使用される顔料としては、具体的には、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ２，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ３，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１２，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１３，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１４Ｃ，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１６，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１７，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ７３，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ７４，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ７５，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ８３，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ９３，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ９５，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ９７，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ９８，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１０９，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１１０，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１１４，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１２８，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１２９，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１３８，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５０，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５１，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５４，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５５，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１８０，およびＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１８５等が挙げられる。

また、マゼンタインクに使用される顔料としては、具体的には、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ５，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ７，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１２，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ４８（Ｃａ），Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ４８（Ｍｎ），Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ５７（Ｃａ），Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ５７：Ｉ，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１１２，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１２２，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１２３，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１６８，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１８４，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２０２、およびＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ１９等が挙げられる。

シアンインクに使用される顔料としては、具体的には、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ２，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ３，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：３，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：４，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：３４，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１６，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ２２，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ６０，Ｃ．Ｉ．ＶａｔＢｌｕｅ４，およびＣ．Ｉ．ＶａｔＢｌｕｅ６０が挙げられる。

インクジェット記録用インクであるので、顔料の平均粒径は１〜３００ｎｍ程度の範囲内であることが好ましい。顔料の平均粒径は、１０〜２００ｎｍ程度の範囲内であることがより好ましい。

上述したような顔料は、界面活性剤または水溶性樹脂などの分散剤を用いて、水中に分散させることができる。あるいは、分散剤を使用せずに、水に分散可能な自己分散顔料の形態として用いてもよい。なお、自己分散顔料の形態とは、分散剤なしに水に分散可能な顔料であり、顔料に表面処理を施して、カルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、およびスルホン基の少なくとも一種の官能基またはその塩を結合させた顔料である。より具体的には、真空プラズマ処理、ジアゾカップリング処理、酸化処理等により官能基または官能基を含んだ分子を顔料の表面にグラフトさせることによって得られた顔料を、自己分散顔料と称する。

顔料は、通常、インクにおける固形分濃度が３〜２０重量％程度となるような量で用いられる。

水溶性有機溶媒は、インクの乾燥を防止する、いわゆる湿潤剤として作用する。例えば、以下の有機溶媒を使用することができる。

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、ポリプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセリン（グリセロール）、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類。Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム等の含窒素複素環化合物、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類、およびプロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ−ブチロラクトン等である。これらの有機溶媒は、溶解安定性を高める作用も有し、必要に応じて２種以上を組み合わせて用いてもよい。

保水性に優れていることおよび沸点が高く揮発しにくいことから、水溶性有機溶媒の少なくとも一部がグリセリンであることが好ましい。具体的には、水溶性有機溶媒の１０重量％以上がグリセリンであることが好ましい。

水溶性有機溶媒は、インク全量の３０重量％以上の量で含有される。３０重量％未満の場合には、保水性が不十分なために吐出ノズル近傍のインク中の水分が蒸発して、粘度の増加や顔料の凝集が生じる。これによって、ノズル目詰まりが引き起こされるので、良好な間欠吐出性能を維持することが困難となる。水溶性有機溶媒の含有量が多すぎる場合には、インクの浸透が遅くなり乾燥性が悪くなるといった不都合を生じるおそれがあるので、含有量の上限は６０重量％程度にとどめることが望まれる。

界面活性剤は、表面張力調整剤として作用し、アルキレングリコール系界面活性剤およびフッ素系界面活性剤から選択される。

アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、３，６−ジメチル−４−オクチンー３，６−ジオール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール等が挙げられる。具体的には、サーフィノール１０４、８２、４６５、４８５あるいはＴＧ等（エアープロダクツ社（米国））を用いることができる。特に、サーフィノール４６５、１０４やＴＧが良好な印字品質を示すことから好ましく用いられる。

フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物、パーフルオロアルキルアミンオキシド、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、およびパーフルオロアルキルスルホン酸等が挙げられる。良好な印字品質が得られることから、特に、メガファックＦ−４４３、Ｆ−４４４、Ｆ−４７０、Ｆ−４９４（大日本インキ化学工業社）、ノベックＦＣ−４３０、ＦＣ−４４３０（３Ｍ社）、サーフロンＳ−１４１、Ｓ−１４５、Ｓ−１１１Ｎ、Ｓ−１１３（セイミケミカル社）が好ましい。

上述したようなアセチレングリコール系界面活性剤およびフッ素系界面活性剤は、単独でまたは２種以上を混合して用いることができるが、フッ素系界面活性剤が好ましい。フッ素系界面活性剤は、少量で表面張力を低下でき、吐出ヘッドとインクとの濡れ性を向上することができ、しかも、印字画像の滲みが少ないためである。

界面活性剤は、インク全量の０．０５〜１．０重量％程度の量で含有されていれば、効果を発揮することができる。

必要に応じて、塩類や非イオン界面活性剤が併用されてもよい。塩類としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、およびポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩等が挙げられる。非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、およびポリオキシエチレンアルキルアミド等が挙げられる。

上述した成分に加えて、本発明の実施形態にかかるインクジェット記録用水性インクには、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールが含有される。３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールは、紙の表面上に着弾したインク滴をすばやく紙繊維内に吸収させてインク乾燥性を速めるとともに、カラー印刷時での隣接する色の混色（ブリード）を防ぐ。すなわち、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールは、浸透剤として好適であることが、本発明者らによって見出された。

従来、インクジェット記録用水性インクにおける浸透剤としては、グリコールエーテル系の溶剤が広く用いられていたものの、顔料インクでは、グリコールエーテル系浸透剤の添加量が多いと、経時における顔料の分散安定性が低下して吐出性能に問題を生ずることがあった。

３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールは、顔料の分散安定性の低下といった従来の浸透剤の問題を何等伴なわず、経時における顔料の分散安定性を大幅に高め、粒径の増加およびインク粘度の増加を抑制できる。こうした効果は、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールに含まれている疎水基に起因するものと推測される。すなわち、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールに含まれている疎水基はメチル基およびメトキシ基であり、疎水度が比較的小さい。顔料、分散剤、および水で構成される分散系において、顔料疎水表面への３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールの吸着が少なく、顔料と分散剤との吸着を妨げることがない。このため、結果的に顔料、分散剤、水からなる分散系が安定化するためと考えられる。

３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールは、本発明のインクジェット記録用水性インク中に含有されていれば、その効果を得ることができる。過剰に含有されても、顕著な効果の向上は得られず、むしろ印刷品質が損なわれるおそれがある。インク全量の０．５〜２０重量％の量で３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールが含有有されている場合には、何等不都合を伴なうことなく、浸透剤としての機能を十分に発揮することができる。

必要に応じて、次のような添加剤を配合してもよい。ポリビニルピロリドン、アルギン酸等の水溶性樹脂、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二ナトリウム、水酸化ナトリウム等のＰＨ調整剤、防腐剤・防かび剤として、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、および１，２−ジベンジソチアゾリン−３−オン（ＩＣＩ社のプロキセルＣＲＬ、プロキセルＢＤＮ、プロキセルＧＸＬ、プロキセルＸＬ−２、プロキセルＴＮ）などである。

こうした添加剤は、印字画像品質や保存安定性を高める作用を有する。

インクジェット記録用であるので、本発明の実施形態にかかる水性インクは、インクジェットプリンターにおけるヘッドのノズルからの吐出に適切な粘度を有することが必要である。具体的には、２５℃における粘度が５０ｍＰａ以下であることが好ましく、５ｍＰａ以上であることがより好ましい。

本発明の実施形態にかかるインクジェット記録用インクは、浸透剤として３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールを用いることから、顔料の分散安定性、速乾性に優れており、高い品質の画像を普通紙に形成することが可能であり、３０重量％以上の水溶性有機溶媒を配合することに起因して、間欠吐出においても目詰まりを生じることない。

以下に、本発明の例および比較例を示す。

（例１）
以下の処方で各成分を混合し、スターラーで１時間攪拌した。その後、１μｍのメンブランフィルターでろ過して例１のインク組成物を得た。

自己分散型カーボンブラック分散液
（キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク社製）
（カーボンブラック固形分濃度）８．０重量％
グリセリン３０．０重量％
３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール０．５重量％
サーフィノール４６５１．０重量％
プロキセルＸＬ−２（Ｓ）０．２重量％
イオン交換水残量
さらに、例１と同様の手法により、例２〜１２のインクを作製した。

（例２）
自己分散型カーボンブラック分散液
（キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク社製）
（カーボンブラック固形分濃度）８．０重量％
グリセリン３０．０重量％
エチレングリコール１０．０重量％
３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール５．０重量％
サーフィノール４６５１．０重量％
プロキセルＸＬ−２（Ｓ）０．２重量％
イオン交換水残量。

（例３）
自己分散型カーボンブラック分散液
（キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク社製）
（カーボンブラック固形分濃度）８．０重量％
グリセリン３５．０重量％
ポリエチレングリコール２００１０．０重量％
３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール１０．０重量％
サーフィノール４６５１．０重量％
プロキセルＸＬ−２（Ｓ）０．２重量％
イオン交換水残量。

（例４）
自己分散型カーボンブラック分散液
（キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク社製）
（カーボンブラック固形分濃度）８．０重量％
エチレングリコール２０．０重量％
ポリエチレングリコール２００２０．０重量％
３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール５．０重量％
サーフィノール４６５１．０重量％
プロキセルＸＬ−２（Ｓ）０．２重量％
イオン交換水残量。

（例５）
高分子分散剤分散型カーボンブラック分散液
（富士色素社製）
（カーボンブラック固形分濃度）８．０重量％
グリセリン３５．０重量％
３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール２０．０重量％
サーフィノール４６５１．０重量％
プロキセルＸＬ−２（Ｓ）０．２重量％
イオン交換水残量。

（例６）
高分子分散剤分散型カーボンブラック分散液
（富士色素社製）
（カーボンブラック固形分濃度）８．０重量％
グリセリン３５．０重量％
３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール５．０重量％
サーフィノール４６５１．０重量％
プロキセルＸＬ−２（Ｓ）０．２重量％
イオン交換水残量。

（例７）
高分子分散剤分散型カーボンブラック分散液
（富士色素社製）
（カーボンブラック固形分濃度）８．０重量％
エチレングリコール１５．０重量％
ポリエチレングリコール２００２０．０重量％
３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール５．０重量％
サーフィノール４６５１．０重量％
プロキセルＸＬ−２（Ｓ）０．２重量％
イオン交換水残量。

（例８）
自己分散型イエロー分散液
（キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク社製）
（イエロー顔料固形分濃度）６．０重量％
グリセリン４５．０重量％
３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール５．０重量％
サーフィノール４６５１．０重量％
プロキセルＸＬ−２（Ｓ）０．２重量％
イオン交換水残量。

（例９）
高分子分散剤分散型マゼンタ分散液
（富士色素社製）
（マゼンタ顔料固形分濃度）６．０重量％
グリセリン４５．０重量％
３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール５．０重量％
サーフィノール４６５１．０重量％
プロキセルＸＬ−２（Ｓ）０．２重量％
イオン交換水残量。

（例１０）
高分子分散剤分散型シアン分散液
（富士色素社製）
（シアン顔料固形分濃度）６．０重量％
グリセリン４５．０重量％
３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール５．０重量％
サーフィノール４６５１．０重量％
プロキセルＸＬ−２（Ｓ）０．２重量％
イオン交換水残量。

（例１１）
自己分散型カーボンブラック分散液
（キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク社製）
（カーボンブラック固形分濃度）８．０重量％
グリセリン３０．０重量％
３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール０．１重量％
サーフィノール４６５１．０重量％
プロキセルＸＬ−２（Ｓ）０．２重量％
イオン交換水残量。

（例１２）
自己分散型カーボンブラック分散液
（キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク社製）
（カーボンブラック固形分濃度）８．０重量％
グリセリン３０．０重量％
３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール３０．０重量％
サーフィノール４６５１．０重量％
プロキセルＸＬ−２（Ｓ）０．２重量％
イオン交換水残量。

以上の例１〜１２においては、界面活性剤は、アセチレングリコール系界面活性剤としてのサーフィノール４６５により構成した。このサーフィノール４６５を、フッ素系界面活性剤としてのノベックＦＣ−４４３０に変更した以外は、例１〜１０と同様にして、例１３〜２２のインク組成物を得た。フッ素系界面活性剤としてのノベックＦＣ−４４３０の濃度は、いずれにおいても０．２重量％とした。

上述したようなアセチレングリコール系界面活性剤とフッ素系界面活性剤との両方を用いた以外は、例１〜８と同様にして、例２３〜３０のインク組成物を得た。これらにおいては、サーフィノール４６５濃度を０．９重量％とし、ノベックＦＣ−４４３０の濃度を０．１重量％とした。

さらに、例１と同様の手法により、比較例１〜８のインクを作製した。

（比較例１）
自己分散型カーボンブラック分散液
（キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク社製）
（カーボンブラック固形分濃度）８．０重量％
グリセリン３０．０重量％
エチレングリコールモノブチルエーテル０．５重量％
サーフィノール４６５１．０重量％
プロキセルＸＬ−２（Ｓ）０．２重量％
イオン交換水残量。

（比較例２）
自己分散型カーボンブラック分散液
（キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク社製）
（カーボンブラック固形分濃度）８．０重量％
グリセリン３０．０重量％
エチレングリコール１０．０重量％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル５．０重量％
サーフィノール４６５１．０重量％
プロキセルＸＬ−２（Ｓ）０．２重量％
イオン交換水残量。

（比較例３）
自己分散型カーボンブラック分散液
（キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク社製）
（カーボンブラック固形分濃度）８．０重量％
グリセリン３５．０重量％
ポリエチレングリコール２００１０．０重量％
トリエチレングリコールモノブチルエーテル１０．０重量％
サーフィノール４６５１．０重量％
プロキセルＸＬ−２（Ｓ）０．２重量％
イオン交換水残量。

（比較例４）
自己分散型イエロー分散液
（キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク社製）
（イエロー顔料固形分濃度）６．０重量％
グリセリン４５．０重量％
エチレングリコールモノブチルエーテル５．０重量％
サーフィノール４６５１．０重量％
プロキセルＸＬ−２（Ｓ）０．２重量％
イオン交換水残量。

（比較例５）
高分子分散剤分散型マゼンタ分散液
（富士色素社製）
（マゼンタ顔料固形分濃度）６．０重量％
グリセリン４５．０重量％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル５．０重量％
サーフィノール４６５１．０重量％
プロキセルＸＬ−２（Ｓ）０．２重量％
イオン交換水残量。

（比較例６）
高分子分散剤分散型シアン分散液
（富士色素社製）
（シアン顔料固形分濃度）６．０重量％
グリセリン４５．０重量％
トリエチレングリコールモノブチルエーテル５．０重量％
サーフィノール４６５１．０重量％
プロキセルＸＬ−２（Ｓ）０．２重量％
イオン交換水残量。

（比較例７）
自己分散型カーボンブラック分散液
（キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク社製）
（カーボンブラック固形分濃度）８．０重量％
グリセリン１５．０重量％
ポリエチレングリコール２００１０．０重量％
３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール５．０重量％
サーフィノール４６５１．０重量％
プロキセルＸＬ−２（Ｓ）０．２重量％
イオン交換水残量。

（比較例８）
自己分散型カーボンブラック分散液
（キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク社製）
（カーボンブラック固形分濃度）８．０重量％
エチレングリコール１５．０重量％
ポリエチレングリコール２００１０．０重量％
３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール５．０重量％
サーフィノール４６５１．０重量％
プロキセルＸＬ−２（Ｓ）０．２重量％
イオン交換水残量。

得られたインク組成物について、印刷品質、速乾性、目詰まり耐性、および保存安定性を調べた。評価方法は、それぞれ以下のとおりである。

（印刷品質）
東芝テックピエゾヘッドＣＢ１を搭載したインクジェッ記録装置により、文字印刷を行なった。普通紙としては、東芝コピーペーパー紙、Ｘｅｒｏｘ４０２４紙、リコーハイグレード普通紙（タイプＥ）、ＴｉｄａｌＭＰ紙、およびＮＥＵＳＩＥＤＬＥＲ紙の５種類を評価した。

印刷された文字を目視により評価し、フェザリング、裏抜け等の印刷品質を以下の基準にしたがって判定した。
◎：全ての紙で良好な印刷品質を示す。
○：２種以下の紙においてのみ、印刷品質の低下が認められる。
△：３種以上の紙において、印刷品質の低下が認められる。
×：全ての紙において、印刷品質の低下が認められる。

（速乾性）
各インク組成物を用いて、前記インクジェット記録装置により、東芝コピーペーパー紙に１０ｍｍ×１０ｍｍの領域に１００ｄｕｔｙでベタ印刷を行なった。その後、印刷部分に新品の同紙を載せ、３００ｇの重りを乗せて１０秒放置後に取りはずし、後者の用紙にインクが付着しているかどうかを確認した。

ベタ印刷５秒後、１０秒後、３０秒後、６０秒後のインク付着度合いを確認し、以下の基準にしたがって判定した。

◎：５秒後で付着なし
○：１０秒後で付着なし
△：３０秒後で付着なし
×：６０秒後に付着あり。

（目詰まり耐性）
各インク組成物を用いて、上述のインクジェット記録装置により印刷を行なった。印刷後、ノズルキャップをして、この状態で２５℃の環境下に１週間放置した。放置後、再度印刷試験を行なって、吐出の安定性により目詰まり耐性を評価した。評価基準は、以下のとおりである。
◎：クリーニング動作なしで、直ちに吐出性が回復し安定な吐出となった。
○：吐出性が復帰するには、ヘッド部の２回以内のクリーニング動作を要した。
△：吐出性が復帰するには、ヘッド部の５回以内のクリーニング動作を要した。
×：吐出性は復帰しなかった。

（保存安定性）
１００ｃｃのインク組成物をガラス製サンプル瓶に収容し、密栓して６５℃の高温槽に保存した。３０日間後、インク組成物の表面張力、粘度および沈澱物析出の有無を調べた。表面張力は、ＣＢＶＰ−Ａ３表面張力計（協和界面科学社）により測定し、粘度は、ＴＶ−３３型粘度計（東機産業社）により測定した。表面張力および粘度といった物性の変化は、初期値の５％未満であれば“非常に少ない”と判断する。一方、初期値の２０％以上の変化が生じた場合には、“非常に大きい”と判断する。これらの間の変化量であれば、“やや変化した”とする。

また沈殿物の析出については、目視により観察し、以下の基準にしたがって保存安定性を評価した。
○：物性変化が非常に少なく、沈殿物の析出が確認されない。
△：物性変化がやや見られる、または沈殿物の析出が少し見られる。
×：物性変化が大きい、または沈殿物の析出が多い。

上述の印刷品質、速乾性、目詰まり耐性、および保存安定性の４つの評価のうち、少なくとも２つは“◎”であることが要求され、１つでも“×”であればＮＧである。得られた結果を、１および表２に記す。

上記表１に示されるように、例のインク組成物は、いずれも印刷品質、速乾性、目詰まり耐性、および保存安定性の全てにおいて、良好な結果が得られている。特に、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールの含有量が０．５〜２０重量％の場合には、優れた速乾性と高い印刷品質とを兼ね備えることができる。

これに対し、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールが含有されない場合には、目詰まり耐性および保存安定性を高めることができないことが、比較例１〜６の結果に示されている。また、水溶性有機溶媒の含有量が３０重量％未満の場合には、目詰まり耐性が劣化することが比較例７，８の結果から明らかである。

顔料、所定量の水溶性有機溶媒、および特定の界面活性剤に加えて、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールを含有する本発明のインクジェット記録用水性インクは、顔料の分散安定性が良好であるとともに、間欠吐出においても目詰まりを生じることなく、高い品質の画像を普通紙に形成可能な速乾性に優れるという全ての特性を備えることができる。

Claims

水と、
顔料と、
３０重量％以上の量で配合された水溶性有機溶媒と、
アセチレングリコール系界面活性剤と、
３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールと
を含有し、前記水溶性有機溶媒の少なくとも一部はグリセリンであることを特徴とするインクジェット記録用水性インク。
前記３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールは、インク全量の０．５〜２０重量％の量で含有されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録用水性インク。
前記グリセリンは、前記水溶性有機溶媒の１０重量％以上を占めることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録用水性インク。
フッ素系界面活性剤をさらに含有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェット記録用水性インク。