JP4749022B2 - インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジおよびインクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
a)1種以上のビニルエーテル類から構成された疎水性ブロックと1種以上のビニルエーテル類から構成された親水性ブロックとからなるブロック共重合体と
b)オキシエチレン基を有するノニオン性界面活性剤と
を少なくとも含有することを特徴とするインクを提供する。
本発明者らは、アニオン性高分子分散剤により分散された顔料分散体、水溶性有機溶剤、補助成分および水を少なくとも含有するインクにおいて、上記補助成分として
a)1種以上のビニルエーテル類から構成された疎水性ブロックと1種以上のビニルエーテル類から構成された親水性ブロックとからなるブロック共重合体と
b)オキシエチレン基を有するノニオン性界面活性剤と
を少なくとも含有させることで、高い堅牢性を有し品位に優れた画像をどのような場合でも安定して記録することが可能なインクを提供することができることを見出した。
(ブロック共重合体)
本発明のインクに使用するブロック共重合体としては、少なくとも1種以上のビニルエーテル類から構成された疎水性ブロックと1種以上のビニルエーテル類から構成された親水性ブロックとからなるブロック共重合体であればよい。特に、ブロック共重合体の親水性ブロックが、少なくともアニオン性親水基を有するビニルエーテル類から構成されていると、顔料分散体を構成する高分子分散剤のアニオン性親水基との親和性が良好になるため望ましい。中でも、ブロック共重合体の親水性ブロックが少なくとも非イオン性親水基を有するビニルエーテル類から構成されているブロックと、アニオン性親水基を有するビニルエーテル類から構成されているブロックとを含むのが好ましく、ブロック共重合体が、疎水性のビニルエーテル類で構成されたブロック、非イオン性親水基を有する親水性のビニルエーテル類から構成されたブロック、およびアニオン性親水基を有する親水性のビニルエーテル類から構成されたブロックの順番で少なくとも構成されていると、高分子分散剤のアニオン性親水基との親和性がよりいっそう向上し、さらに被記録材との親和性も向上するためより好ましい。
−(CH2−CH(OR1))− (1)
上記の一般式(1)において、R1は、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、またはシクロアルケニル基のような脂肪族炭化水素、フェニル基、ピリジル基、ベンジル基、トルイル基、キシリル基、アルキルフェニル基、フェニルアルキレン基、ビフェニル基、フェニルピリジル基などのような、炭素原子が窒素原子で置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。また、芳香環上の水素原子は、炭化水素基で置換されていてもよい。R1の炭素数は1〜18が好ましい。
本発明のインクに使用するノニオン性界面活性剤としては、オキシエチレン基に代表される非イオン性の親水基と疎水基を有する化合物でアニオン性やカチオン性のイオン性基を含有しないものであれば使用できる。このようなものとして好ましくは、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フェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテルから選ばれる少なくとも一種が挙げられる。さらなる具体例として、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンノニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテルなどが挙げられる。また、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン−オキシプロピレンブロックポリマーなどを用いてもよい。
本発明のインクにおいて使用される顔料分散体は、顔料がアニオン性親水基を有する高分子分散剤により分散された顔料分散体である。本発明における顔料分散体の作製方法としては、例えば、顔料と高分子分散剤とを混練して所定の液体媒質中に添加し分散させた後に、さらに希釈用の水や各種添加剤などを加えることで製造する方法が挙げられる。混練にはニーダーやロールミルなどを用いることができ、分散には超音波印加やビーズミル、ボールミルなどの分散機を用いることができる。アルカリ添加による高分子分散剤中のアニオン性親水基の中和は、顔料と高分子分散剤との混合前に行っても混合後に行ってもよいが、混合後に行うことが望ましい。
顔料分散体を構成する顔料として以下に例を示すが、これらに限定されるものではない。
Raven 760 Ultra、Raven 1060 Ultra、Raven 1080、Raven 1100 Ultra、Raven 1170、Raven 1200、Raven 1250、Raven 1255、Raven 1500、Raven 2000、Raven 2500 Ultra、Raven 3500、Raven 5250、Raven 5750、Raven 7000、Raven 5000 ULTRAII、Raven 1190 ULTRAII(以上、コロンビアン・カーボン社製);
Black Pearls L、MOGUL-L、Regal400R、Regal660R、Regal330R、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1300、Monarch 1400(以上、キャボット社製);
Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW200、Color Black 18、Color Black S160、Color Black S170、Special Black 4、Special Black 4A、Special Black 6、Special Black 550、Printex 35、Printex 45、Printex 55、Printex 85、Printex 95、Printex U、Printex 140U、Printex V、Printex 140V(以上、デグッサ社製);
No.25、No.33、No.40、No.45、No.47、No.52、No.900、No.970、No.2200B、No.2300、No.2400B、MCF−88、MA600、MA77、MA8、MA100、MA230、MA220(以上、三菱化学社製);
C.I.ピグメントイエロー3、12、13、14、17、20、24、74、83、86、93、95、97、109、110、117、120、125、128、137、138、147、148、150、151、153、154、166、168、175、180、183、184、185;C.I.ピグメントオレンジ16、36、43、51、55、59、61、71;C.I.ピグメントレッド9、12、48、49、52、53、57、97、122、123、149、168、175、176、177、180、184、192、202、215、216、217、220、223、224、226、227、228、238、240、254、255、272;C.I.ピグメントバイオレット19、23、29、30、32、37、40、50;C.I.ピグメントブルー15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64;C.I.ピグメントグリーン7、36;C.I.ピグメントブラウン23、25、26;C.I.ピグメントブラック1、10、31、32など。
顔料分散体を構成する高分子分散剤としては、アニオン性親水基を有するユニットと疎水性を有するユニットを併有する高分子化合物であって、上記顔料の分散剤として機能するものであれば使用することができる。中でも高分子分散剤が少なくともアニオン性親水基を有するモノマーとオキシエチレン基を有するモノマーと疎水基を有するモノマーとから構成されているランダム共重合体であると、前記ノニオン性界面活性剤や前記ブロック共重合体との親和性が最適になるため好ましい。このような高分子分散剤としては、ビニル系モノマーを重合した高分子化合物が挙げられ、例えば、メタクリル酸メチルおよびメタクリル酸エチルからなる群から選ばれる少なくとも1種類のモノマーと、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル、クロトン酸エステル、イタコン酸エステル、マレイン酸エステルおよびフマル酸エステルなどの各種エステル類からなる群から選ばれる少なくとも1種類の疎水性モノマーと、オキシエチレン基からなる非イオン性の親水基を有するモノマーと、酸性基を有するモノマーとを重合することにより得られる高分子化合物が挙げられる。高分子分散剤がオキシエチレン基からなる非イオン性の親水基を有する場合、高分子分散剤中のオキシエチレン基の質量含有率が好ましくは2.0〜20.0%、より好ましくは4.0〜10.0%であると、インクの分散安定性と吐出安定性がより向上するため望ましい。これらの高分子分散剤がインク中に占める割合は、インク全質量に対して、好ましくは0.1〜20質量%、より好ましくは0.5〜10質量%である。また、高分子分散剤の酸価としては、好ましくは90〜200mgKOH/g、より好ましくは110〜200mgKOH/gであると、印字画像の耐擦過性と発色性の面で望ましい。
本発明のインクに使用する水溶性有機溶剤としては、水溶性の有機溶剤であれば使用することができ、2種以上の水溶性有機溶剤の混合溶剤としても使用できる。
(熱エネルギーを利用したインクジェット記録装置)
図1は、ヘッドにインク供給チューブ104を介して供給されるインクを収容したインクカートリッジ100の一例を示す図である。101は供給用インクを収納したインク袋であり、その先端には塩素化ブチルゴム製の栓102が設けられている。この栓102に針103を挿入することにより、インク袋101中のインクを記録ヘッド(303〜306)に供給できる。また、インクカートリッジ内に廃インクを受容するインク吸収体を設けてもよい。本発明で使用されるインクジェット記録装置としては、上記のごとき記録ヘッドとインクカートリッジとが別体となったものに限らず、それらが一体になったものも好適に用いられる。
次に、力学的エネルギーを利用したインクジェット記録装置の好ましい一例としては、複数のノズルを有するノズル形成基板と、ノズルに対向して配置される圧電材料と導電材料からなる圧力発生素子と、この圧力発生素子の周囲を満たすインクを備え、印加電圧により圧力発生素子を変位させ、インクの小液滴をノズルから吐出させるオンデマンドインクジェット記録ヘッドを挙げることができる。その記録装置の主要部である記録ヘッドの構成の一例を図5に示す。
疎水性ブロックと親水性ブロックからなるAB型ジブロック共重合体の合成: 三方活栓を取り付けたガラス容器内を窒素置換した後、窒素ガス雰囲気下、250℃で加熱し吸着水を除去した。系を室温に戻した後、2−フェノキシエチルビニルエーテル12ミリモル、酢酸エチル16ミリモル、1−イソブトキシエチルアセテート0.1ミリモル、およびトルエン11cm3を加え、系内温度が0℃に達したところでエチルアルミニウムセスキクロライド0.2ミリモルを加え重合を開始し、AB型ジブロック共重合体のAブロックを合成した。
上記ブロック共重合体Aの2−フェノキシエチルビニルエーテル(A成分)を20ミリモルに4−(2−ビニロキシエトキシ)ベンゾイックアシッド(B成分)のカルボン酸部をエチル基でエステル化したビニルモノマーを5ミリモルに変更した以外は、ブロック共重合体Aの場合と同様にしてブロック共重合体Bを得た。化合物の同定には、NMRおよびGPCを用いて行った(Mn=3.6×104、Mw/Mn=1.2)。
疎水性ブロックと2つの親水性ブロックからなるABC型トリブロック共重合体の合成:
三方活栓を取り付けたガラス容器内を窒素置換した後、窒素ガス雰囲気下250℃で加熱し吸着水を除去した。系を室温に戻した後、n−オクタデシルビニルエーテル30ミリモル、酢酸エチル16ミリモル、1−イソブトキシエチルアセテート0.1ミリモル、およびトルエン11cm3を加え、系内温度が0℃に達したところでエチルアルミニウムセスキクロライド0.2ミリモルを加え重合を開始し、ABC型トリブロック共重合体のA成分を合成した。
上記ブロック共重合体Cのn−オクタデシルビニルエーテル(A成分)を20ミリモルに2−(2−(2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)エチルビニルエーテル(B成分)を30ミリモルに6−(2−ビニロキシエトキシ)ヘキサノイックアシッド(C成分)のカルボン酸部をエチル基でエステル化したビニルモノマー5ミリモルに変更した以外は、ブロック共重合体Cの場合と同様にしてブロック共重合体Dを得た。化合物の同定には、NMRおよびGPCを用いて行った(Mn=3.2×104、Mw/Mn=1.2)。
上記ブロック共重合体Cのn−オクタデシルビニルエーテル(A成分)を15ミリモルに2−(2−(2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)エチルビニルエーテル(B成分)を20ミリモルに6−(2−ビニロキシエトキシ)ヘキサノイックアシッド(C成分)のカルボン酸部をエチル基でエステル化したビニルモノマー15ミリモルに変更した以外は、ブロック共重合体Cの場合と同様にしてブロック共重合体Eを得た。化合物の同定には、NMRおよびGPCを用いて行った(Mn=3.1×104、Mw/Mn=1.3)。
上記ブロック共重合体Cのn−オクタデシルビニルエーテル(A成分)を20ミリモルに2−(2−(2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)エチルビニルエーテル(B成分)を20ミリモルに6−(2−ビニロキシエトキシ)ヘキサノイックアシッド(C成分)のカルボン酸部をエチル基でエステル化したビニルモノマー10ミリモルに変更した以外は、ブロック共重合体Cの場合と同様にしてブロック共重合体Fを得た。化合物の同定には、NMRおよびGPCを用いて行った(Mn=3.9×104、Mw/Mn=1.3)。
還流管、滴下ロート、温度計および攪拌装置を備えたガラス製4つ口フラスコに、メチルエチルケトン300部を仕込み、攪拌しながら、還流管からリフラックスが定常的に出るまで加熱した。この時の内温は84℃であった。この溶液にメタクリル酸130部、スチレン300部、重合開始剤(和光純薬製ABN−E)24部の混合溶液を180分かけて等速で滴下した。さらに30分エージングした後、メチルエチルケトン100部、ABN−E2部の混合溶液を120分かけて等速で滴下した。滴下終了後60分間内温を維持した後に冷却し、メチルエチルケトン100部を添加して高分子分散剤aを作製した。なお、得られた高分子分散剤の重量平均分子量は15,000であり、各モノマーがランダムに重合された構造であった。
還流管、滴下ロート、温度計および攪拌装置を備えたガラス製4つ口フラスコに、メチルエチルケトン300部を仕込み、攪拌しながら、還流管からリフラックスが定常的に出るまで加熱した。この時の内温は84℃であった。この溶液にオクタデシルメタクリレート91部、トリエチレングリコールエチルエーテルアクリレート5部、メタクリル酸28部、重合開始剤(和光純薬製ABN−E)4部の混合溶液を180分かけて等速で滴下した。さらに30分エージングした後、メチルエチルケトン100部、ABN−E2部の混合溶液を120分かけて等速で滴下した。滴下終了後60分間内温を維持した後に冷却し、メチルエチルケトン100部を添加して高分子分散剤bを作製した。なお、得られた高分子分散剤の重量平均分子量は16,000であり、各モノマーがランダムに重合された構造であった。
上記高分子分散剤bのオクタデシルメタクリレートを34部にトリエチレングリコールエチルエーテルアクリレートを35部にメタクリル酸を30部に変更した以外は高分子分散剤bの場合と同様にして高分子分散剤cを作製した。なお、得られた高分子分散剤の重量平均分子量は15,000であり、各モノマーがランダムに重合された構造であった。
還流管、滴下ロート、温度計および攪拌装置を備えたガラス製4つ口フラスコに、メチルエチルケトン300部を仕込み、攪拌しながら、還流管からリフラックスが定常的に出るまで加熱した。この時の内温は84℃であった。この溶液にオクタデシルメタクリレート34部、トリエチレングリコールエチルエーテルアクリレート25部、メタクリル酸15部、メタクリル酸メチル30部、重合開始剤(和光純薬製ABN−E)4部の混合溶液を180分かけて等速で滴下した。さらに30分エージングした後、メチルエチルケトン100部、ABN−E2部の混合溶液を120分かけて等速で滴下した。滴下終了後60分間内温を維持した後に冷却し、メチルエチルケトン100部を添加して高分子分散剤dを作製した。なお、得られた高分子分散剤の重量平均分子量は15,000であり、各モノマーがランダムに重合された構造であった。
上記高分子分散剤dのトリエチレングリコールエチルエーテルアクリレートを12部にメタクリル酸を23部にメタクリル酸メチルを40部に変更した以外は高分子分散剤dの場合と同様にして高分子分散剤eを作製した。なお、得られた高分子分散剤の重量平均分子量は14,000であり、各モノマーがランダムに重合された構造であった。
上記高分子分散剤dのトリエチレングリコールエチルエーテルアクリレートを7部にメタクリル酸を23部にメタクリル酸メチルを35部に変更した以外は高分子分散剤dの場合と同様にして高分子分散剤fを作製した。なお、得られた高分子分散剤の重量平均分子量は14,000であり、各モノマーがランダムに重合された構造であった。
上記高分子分散剤dのトリエチレングリコールエチルエーテルアクリレートを23部にメタクリル酸を22部にメタクリル酸メチルを50部に変更した以外は高分子分散剤dの場合と同様にして高分子分散剤gを作製した。なお、得られた高分子分散剤の重量平均分子量は14,000であり、各モノマーがランダムに重合された構造であった。
*1:オキシエチレン基含有量
高分子分散剤中のオキシエチレン基の含有比率を質量比で算出した値。
(色材分散体Iの作製)
上記高分子分散剤aのメチルエチルケトン溶液と市販の顔料であるC.I.ピグメントイエロ93を2軸スクリューを有する混練機に仕込み、均一になるまで混練した後、内温を80℃に維持しながら減圧して溶剤を留去した。この混練物を2本ロールを用いてシート化し、所定量のイオン交換水と中和剤として水酸化ナトリウムを加えて攪拌して、顔料濃度10%、高分子分散剤濃度20%の色材分散体Iを得た。
・色材分散体I 50.0部
・グリセリン 6.0部
・ジエチレングリコール 6.0部
・トリメチロールプロパン 6.0部
・ブロック共重合体Aのナトリウム中和物 0.1部
・ポリオキシエチレンヘキサデシルエーテル
(ノニオン性界面活性剤、オキシエチレン基含有率50%)
0.1部
・イオン交換水 31.8部
以上の成分を混合し充分攪拌した後、孔径3μmのミクロフィルターでろ過して、目的のインクを得た。
(色材分散体IIの作製)
上記高分子分散剤bのメチルエチルケトン溶液と市販の顔料であるC.I.ピグメントイエロ128を2軸スクリューを有する混練機に仕込み、均一になるまで混練した後、内温を80℃に維持しながら減圧して溶剤を留去した。この混練物を2本ロールを用いてシート化し、所定量のイオン交換水と中和剤として水酸化ナトリウムを加えて攪拌して、顔料濃度10%、高分子分散剤濃度5%の色材分散体IIを得た。
・色材分散体II 20.0部
・グリセリン 6.0部
・ジエチレングリコール 6.0部
・トリメチロールプロパン 6.0部
・ブロック共重合体Bのナトリウム中和物 19.0部
・ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
(ノニオン性界面活性剤、オキシエチレン基含有率60%)
5.0部
・イオン交換水 38.0部
以上の成分を混合し充分攪拌した後、孔径3μmのミクロフィルターでろ過して、目的のインクを得た。
(色材分散体IIIの作製)
上記高分子分散剤cのメチルエチルケトン溶液と市販の顔料であるC.I.ピグメントレッド122を2軸スクリューを有する混練機に仕込み、均一になるまで混練した後、内温を80℃に維持しながら減圧して溶剤を留去した。この混練物を2本ロールを用いてシート化し、所定量のイオン交換水と中和剤として水酸化ナトリウムを加えて攪拌して、顔料濃度10%、高分子分散剤濃度10%の色材分散体IIIを得た。
・色材分散体III 40.0部
・グリセリン 6.0部
・ジエチレングリコール 6.0部
・トリメチロールプロパン 6.0部
・ブロック共重合体Cのナトリウム中和物 5.0部
・ポリオキシエチレンヘキサデシルエーテル
(ノニオン性界面活性剤、オキシエチレン基含有率50%)
1.0部
・イオン交換水 36.0部
以上の成分を混合し充分攪拌した後、孔径3μmのミクロフィルターでろ過して、目的のインクを得た。
(インク4の作製)
・色材分散体III 40.0部
・グリセリン 6.0部
・ジエチレングリコール 6.0部
・トリメチロールプロパン 6.0部
・ブロック共重合体Dのナトリウム中和物 10.0部
・ポリオキシエチレンドデシルエーテル
(ノニオン性界面活性剤、オキシエチレン基含有率93%)
1.0部
・イオン交換水 31.0部
以上の成分を混合し充分攪拌した後、孔径3μmのミクロフィルターでろ過して、目的のインクを得た。
(色材分散体IVの作製)
上記高分子分散剤dのメチルエチルケトン溶液と市販の顔料であるカーボンブラック(三菱化学製 MA100)を2軸スクリューを有する混練機に仕込み、均一になるまで混練した後、内温を80℃に維持しながら減圧して溶剤を留去した。この混練物を2本ロールを用いてシート化し、所定量のイオン交換水と中和剤として水酸化ナトリウムを加えて攪拌して、顔料濃度20%、高分子分散剤濃度5%の色材分散体IVを得た。
・色材分散体IV 10.0部
・グリセリン 6.0部
・エチレングリコール 6.0部
・トリエチレングリコール 6.0部
・ブロック共重合体Dのナトリウム中和物 0.5部
・ポリオキシエチレンオクタデシルエーテル
(ノニオン性界面活性剤、オキシエチレン基含有率70%)
0.5部
・イオン交換水 71.0部
以上の成分を混合し充分攪拌した後、孔径3μmのミクロフィルターでろ過して、目的のインクを得た。
(色材分散体Vの作製)
上記高分子分散剤eのメチルエチルケトン溶液と市販の顔料であるC.I.ピグメントブルー15:3を2軸スクリューを有する混練機に仕込み、均一になるまで混練した後、内温を80℃に維持しながら減圧して溶剤を留去した。この混練物を2本ロールを用いてシート化し、所定量のイオン交換水と中和剤として水酸化ナトリウムを加えて攪拌して、顔料濃度10%、高分子分散剤濃度10%の色材分散体Vを得た。
・色材分散体V 30.0部
・グリセリン 6.0部
・エチレングリコール 6.0部
・トリエチレングリコール 6.0部
・ブロック共重合体Eのナトリウム中和物 3.0部
・ポリオキシエチレンドデシルエーテル
(ノニオン性界面活性剤、オキシエチレン基含有率85%)
0.3部
・イオン交換水 48.7部
以上の成分を混合し充分攪拌した後、孔径3μmのミクロフィルターでろ過して、目的のインクを得た。
(色材分散体VIの作製)
上記高分子分散剤fのメチルエチルケトン溶液と市販の顔料であるC.I.ピグメントブルー15:3を2軸スクリューを有する混練機に仕込み、均一になるまで混練した後、内温を80℃に維持しながら減圧して溶剤を留去した。この混練物を2本ロールを用いてシート化し、所定量のイオン交換水と中和剤として水酸化リチウムを加えて攪拌して、顔料濃度10%、高分子分散剤濃度10%の色材分散体VIを得た。
・色材分散体VI 30.0部
・グリセリン 6.0部
・エチレングリコール 6.0部
・トリエチレングリコール 6.0部
・ブロック共重合体Fのリチウム中和物 2.0部
・ポリオキシエチレンドデシルエーテル
(ノニオン性界面活性剤、オキシエチレン基含有率80%)
0.2部
・イオン交換水 49.8部
以上の成分を混合し充分攪拌した後、孔径3μmのミクロフィルターでろ過して、目的のインクを得た。
(色材分散体VIIの作製)
上記高分子分散剤gのメチルエチルケトン溶液と市販の顔料であるC.I.ピグメントブルー15:3を2軸スクリューを有する混練機に仕込み、均一になるまで混練した後、内温を80℃に維持しながら減圧して溶剤を留去した。この混練物を2本ロールを用いてシート化し、所定量のイオン交換水と中和剤として水酸化リチウムを加えて攪拌して、顔料濃度10%、高分子分散剤濃度10%の色材分散体VIIを得た。
・色材分散体VII 30.0部
・グリセリン 6.0部
・エチレングリコール 6.0部
・トリエチレングリコール 6.0部
・ブロック共重合体Fのリチウム中和物 1.0部
・ポリオキシエチレンヘキサデシルエーテル
(ノニオン性界面活性剤、オキシエチレン基含有率75%)
0.2部
・イオン交換水 50.8部
以上の成分を混合し充分攪拌した後、孔径3μmのミクロフィルターでろ過して、目的のインクを得た。
(インク9の作製)
・色材分散体I 50.0部
・グリセリン 6.0部
・ジエチレングリコール 6.0部
・トリメチロールプロパン 6.0部
・ポリオキシエチレンヘキサデシルエーテル
(ノニオン性界面活性剤、オキシエチレン基含有率50%)
0.1部
・イオン交換水 31.9部
以上の成分を混合し充分攪拌した後、孔径3μmのミクロフィルターでろ過してインクを得た。
(インク10の作製)
・色材分散体III 40.0部
・グリセリン 6.0部
・ジエチレングリコール 6.0部
・トリメチロールプロパン 6.0部
・ポリオキシエチレンドデシルエーテル
(ノニオン性界面活性剤、オキシエチレン基含有率93%)
1.0部
・イオン交換水 41.0部
以上の成分を混合し充分攪拌した後、孔径3μmのミクロフィルターでろ過してインクを得た。
(インク11の作製)
・色材分散体I 50.0部
・グリセリン 6.0部
・ジエチレングリコール 6.0部
・トリメチロールプロパン 6.0部
・高分子分散剤dのナトリウム中和物 3.0部
・イオン交換水 29.0部
以上の成分を混合し充分攪拌した後、孔径3μmのミクロフィルターでろ過してインクを得た。
(インク12の作製)
・色材分散体V 30.0部
・グリセリン 6.0部
・エチレングリコール 6.0部
・トリエチレングリコール 6.0部
・イオン交換水 52.0部
以上の成分を混合し充分攪拌した後、孔径3μmのミクロフィルターでろ過してインクを得た。
(インク13の作製)
・色材分散体I 50.0部
・グリセリン 6.0部
・ジエチレングリコール 6.0部
・トリメチロールプロパン 6.0部
・n−ブチルメタクリレート−メタクリル酸ブロック共重合
体のナトリウム中和物(モル比/n−ブチルメタクリレー
ト:メタクリル酸=1:1、Mn=2500) 0.1部
・ポリオキシエチレンヘキサデシルエーテル
(ノニオン性界面活性剤、オキシエチレン基含有率50%)
0.1部
・イオン交換水 31.8部
以上の成分を混合し充分攪拌した後、孔径3μmのミクロフィルターでろ過してインクを得た。
実施例1〜8のインクと比較例1〜5のインクの分散安定性、吐出特性、発色性、耐擦過性についての試験を行った。なお、発色性、耐擦過性および吐出特性については、各インクを記録信号に応じた熱エネルギーをインクに付与することによりインクを吐出させるオンデマンド型マルチ記録ヘッドを有するインクジェット記録装置P−660CII(キヤノンファインテック製)にそれぞれ搭載して、光沢紙SP101(キヤノン製)に印字を行い、評価を行った。結果、表3に記載したように、いずれの実施例のインクも比較例のインクに比べて、良好な分散安定性と吐出安定性を示す結果が得られた。また、実施例のインクはいずれも印字画像の発色性と耐擦過性は良好な結果であった。
ブロック共重合体と高分子分散剤の酸価の比を以下の様に算出した値。
酸価比=ブロック共重合体の酸価/高分子分散剤の酸価
ノニオン性界面活性剤と高分子分散剤のオキシエチレン基の比を以下の様に算出した値。
オキシエチレン基比=ノニオン性界面活性剤中のオキシエチレン基の質量含有率/高分子分散剤中のオキシエチレン基の質量含有率
各インクを100℃で4時間、熱安定性試験を行い、試験前後の粒子径を測定し、下式で粒子径増加率(%)を求め分散安定性の尺度とした。粒子径の測定には動的光散乱法(商品名:レーザー粒径解析システムPARIII;大塚電子(株)社製)を用いた。評価基準は下記の通りとした。
◎:粒子径増加率(%)が5%未満である。
○:粒子径増加率(%)が5%以上10%未満である。
△:粒子径増加率(%)が10%以上30%未満である。
×:粒子径増加率(%)が30%以上である。
各インクを60℃で2ヶ月間保管した後、15℃で湿度が10%の環境下において、100%ベタ画像を印字し3分間休止した後、再度100%ベタ画像を印字した画像を下記の評価基準で評価した。
◎:白スジが全くなく、正常に印字されている。
○:印字の最初の部分に僅かに白スジがみられる。
△:画像全体に白スジがみられる。
×:画像がほとんど印字されていない。
ハガキサイズのグラデーションパターンを1000枚連続印字し、1000枚目の画像のヨレ、不吐の吐出特性を下記の基準で評価した。
◎:ヨレ、不吐がなく、正常に印字されている。
○:不吐は発生していないが、一部にヨレが見られる。
△:不吐が一部発生し、画像全体にヨレが見られる。
×:不吐が多く発生し、画像全体にヨレが見られる。
60℃で2ヶ月間保管した各インクで、画像を印字し、その画像を下記評価基準で評価した。
◎:滲みがなく、彩度が高い。
○:滲みはないが、若干彩度が低い。
△:滲みがみられる。
×:滲みが多く、彩度も低い。
印字から12時間以上放置後、印字面に水道水を噴霧した後、その上にキムワイプを載せ、さらにその上に500g/12.56cm2の錘りを載せ、5往復したときの白紙部の汚れやベタ画像、文字印字部の擦れ具合を下記評価基準で評価した。
◎:白紙部に全く汚れがなく、ベタ画像、文字印字部の擦れがない。
○:白紙部にほとんど汚れがなく、ベタ画像、文字印字部の擦れがない。
△:白紙部にやや汚れがあり、ベタ画像および文字印字部にやや擦った跡がある。
×:白紙部に汚れがあり、ベタ画像および文字印字部の一部が擦り取られている。
101:インク袋
102:ゴム栓
103:針
104:チューブ
201:ベースプレート
202:インクノズル(吐出口)
203:隔壁
204:ノズルヒータ
205:共通液室
206:基板
207:天板
300:記録装置
301:ロール供給ユニット
302:被記録材(ロール紙)
303:記録ヘッド(ブラック)
304:記録ヘッド(シアン)
305:記録ヘッド(マゼンタ)
306:記録ヘッド(イエロー)
307:インクカートリッジ(ブラック)
308:インクカートリッジ(シアン)
309:インクカートリッジ(マゼンタ)
310:インクカートリッジ(イエロー)
311:キャップ機構
312:搬送モータ
313:搬送ベルト
400:キャップ
401:サブタンク
402:加圧ポンプ
403:吸引ポンプ
404a:供給弁
404b:回復弁
404c:大気開放弁
404d:リサイクル弁
405:フィルター
406:フェース(ノズル)面
80:インク流路
81:オリフィスプレート
82:振動板
83:圧電素子
84:基板
85:吐出口
Claims (13)
- アニオン性高分子分散剤で顔料を分散した顔料分散体、水溶性有機溶剤、補助成分および水を少なくとも含有するインクジェット記録用インクにおいて、前記アニオン性高分子分散剤が、アニオン性親水基を有するモノマーとオキシエチレン基を有するモノマーと疎水基を有するモノマーとから構成されているランダム共重合体であり、前記補助成分として
a)疎水基を持つビニルエーテルモノマーを1種以上重合して構成された疎水性ブロックと、親水基を持つビニルエーテルモノマーを1種以上重合して構成された親水性ブロックとからなるブロック共重合体と
b)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フェニルエーテルおよびポリオキシエチレンアルキルアリルエーテルから選ばれる少なくとも1種のノニオン性界面活性剤と
を少なくとも含有することを特徴とするインクジェット記録用インク。 - 前記ノニオン性界面活性剤が、前記ブロック共重合体に対して質量比で0.5〜3.0倍の範囲で含有されている請求項1に記載のインクジェット記録用インク。
- ノニオン性界面活性剤中のオキシエチレン基の質量含有率が、高分子分散剤中のオキシエチレン基の質量含有率に対して5〜20倍の範囲にある請求項1に記載のインクジェット記録用インク。
- 前記ノニオン性界面活性剤中のオキシエチレン基の質量含有率が、50.0〜93.0%である請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェット記録用インク。
- ブロック共重合体の親水性ブロックが、アニオン性親水基を有するビニルエーテル類から少なくとも構成されている請求項1に記載のインクジェット記録用インク。
- ブロック共重合体の親水性ブロックが、非イオン性親水基を有するビニルエーテル類から構成されているブロックとアニオン性親水基を有するビニルエーテル類から構成されているブロックとを少なくとも含む請求項5に記載のインクジェット記録用インク。
- ブロック共重合体が、疎水性のビニルエーテル類で構成されたブロックと非イオン性親水基を有するビニルエーテル類から構成されたブロックとアニオン性親水基を有するビニルエーテル類から構成されたブロックの順番で少なくとも構成されている請求項5に記載のインクジェット記録用インク。
- ブロック共重合体の酸価が、高分子分散剤の酸価に対して0.1〜0.5倍の範囲にある請求項5に記載のインクジェット記録用インク。
- インクにエネルギーを与えて、該インクを飛翔させて被記録材に付与して行うインクジェット記録方法において、該インクが、請求項1〜8のいずれか1項に記載のインクジェット記録用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。
- エネルギーが、熱エネルギーである請求項9に記載のインクジェット記録方法。
- 被記録材が、少なくとも一方の面にインクを受容するコーティング層をもつ被記録材である請求項9に記載のインクジェット記録方法。
- インクを収容したインク収容部を備えたインクカートリッジにおいて、該インクが請求項1〜8のいずれか1項に記載のインクジェット記録用インクであることを特徴とするインクカートリッジ。
- インクを収容したインク収容部を備えたインクカートリッジと、該インクを吐出させるためのヘッド部を備えたインクジェット記録装置において、該インクが請求項1〜8のいずれか1項に記載のインクジェット記録用インクであることを特徴とするインクジェット記録装置。
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