JP5951062B2 - インクジェット用水性インク - Google Patents
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Description
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明のインクジェット用水性インク(以下、単に「インク」とも記す)は、下記一般式(I)で表される化合物からなる粒子と、この粒子を分散させる分散剤と、を含有する。以下、本発明のインクジェット用水性インクの詳細について説明する。
また、アルキル基としては、炭素原子数1乃至10の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を挙げることができる。このようなアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、sec−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、及び3−メチルペンチル基等を挙げることができる。また、ハロゲン原子の具体例としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子を挙げることができる。
本発明のインクに含有される粒子は、一般式(I)で表される化合物により形成されている。また、この粒子は、後述する分散剤によってインク中に分散されている。インク中に分散した粒子の平均粒子径は、5nm以上であることが好ましく、10nm以上であることがさらに好ましい。また、インク中に分散した粒子の平均粒子径は、1000nm以下であることが好ましく、500nm以下であることがさらに好ましく、200nm以下であることが特に好ましい。インク中に分散した粒子の平均粒子径が上記の範囲から外れると、インクジェットヘッドからのインクの吐出安定性が十分に得られない場合がある。
本発明のインクは、一般式(I)で表される化合物からなる粒子をインク中で安定して分散させることが可能な分散剤を含有する。分散剤としては、低分子分散剤や樹脂分散剤(高分子分散剤)を用いることができる。なお、これらの分散剤を併用することもできる。
本発明においては、一般式(I)で表される化合物は粒子の状態でインク中に分散される。一般式(I)で表される化合物の粒子の製造方法としては、トップダウン方式と、ボトムアップ方式の2通りの方式がある。トップダウン方式は、粗大粒子をロールミルやビーズミル等の分散機を用いて機械的に解砕、微細化していく方式である。また、ボトムアップ方式は、対象の化合物を溶解させた溶液から粒子を凝集させていく方式である。一般式(I)で表される化合物の粒子は、いずれの方法で製造されたものであっても好適に使用できる。粒径の小さな粒子を容易に製造できるという観点から、ボトムアップ方式で製造することが好ましい。ボトムアップ方式としては、液中乾燥法、溶解再析出法、転相乳化法などが知られているが、いずれの手法も用いることができる。
本発明のインクは水性インクであるため、溶媒として水を含有することを要する。インク中の水の含有量(質量%)は、インク全質量に対して、30質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることがさらに好ましく、50質量%以上であることが特に好ましい。水の含有量が30質量%未満であると、インクの粘度が高くなり、連続吐出安定性が低下する傾向にある。また、インク中の水の含有量は、インク全質量に対して、95質量%以下であることが好ましく、90質量%以下であることがさらに好ましい。水の含有量が95質量%を超えると、インク中の蒸発成分が多くなり過ぎてしまい、インクジェットヘッドのノズル内で固着が生じやすくなる傾向にある。
本発明のインクには、上記成分以外にも必要に応じて、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の常温で固体の有機化合物;尿素、エチレン尿素等の含窒素化合物を含有させてもよい。また、上記の成分の他に、さらに必要に応じて、界面活性剤、pH調整剤、消泡剤、防錆剤、防腐剤、防カビ剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、キレート剤、水溶性樹脂などの種々の添加剤をインクに含有させてもよい。
本発明のインクのpHは、保存安定性及び粒子の分散安定性を維持する観点から、6.5以上であることが好ましい。なお、分散剤として樹脂分散剤を用いた場合には、インクのpHは樹脂分散剤の等電点以上であることが好ましい。本発明のインクの表面張力は、インクジェットヘッドからの吐出安定性を向上させる観点から、20mN/m以上40mN/m以下であることが好ましく、25mN/m以上40mN/m以下であることがさらに好ましい。また、本発明のインクの粘度は、15mPa・s以下であることが好ましく、10mPa・s以下であることがさらに好ましく、5mPa・s以下であることが特に好ましい。
インクジェット記録方法は、上記で説明した本発明のインクをインクジェット方式の記録ヘッドから吐出して記録媒体に画像を記録する方法である。インクを吐出する方式としては、力学的エネルギーの作用により記録ヘッドからインクを吐出する方式や、熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインクを吐出する方式を挙げることができる。なかでも、熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインクを吐出する方式を採用することが好ましい。本発明のインクを用いること以外、インクジェット記録方法の工程は公知のものとすればよい。また、記録媒体としては、普通紙や光沢紙等の浸透性の記録媒体や、フィルム等の非浸透性の記録媒体を挙げることができる。
式(1):前記インクの拡散光の色相角度+162°≦前記反対色の拡散光の色相角度≦前記インクの拡散光の色相角度+198°
反対色の中でも、CIEL*a*b*表色系で示されたメタリックインクの色度a*値、b*値に対して、インクの拡散光に対して補色の関係にある色のインクであることが好ましい。
|{(a1 *)2+(b1 *)2}1/2−{(a2 *)2+(b2 *)2}1/2|≦30
上記式の左辺は、CIEL*a*b*表色系におけるa*b*平面の原点(a*=0、b*=0)からの距離の差を表す。この差が小さい程、即ち、0に近い程、反対色による拡散光の低減効果が高いため、より好ましい金色画像が得られる。
本発明のインクに黒色染料を添加することによっても、上記の黒色下地層と同様に画像の拡散光を低減させることができ、結果的に金色感を向上させることができる。ここで使用できる黒色染料は一般的にインクジェット用インクで使用されている染料の中から任意の染料を選ぶことができ、単独又は複数使用することができる。或いは、黒色染料に代えて市販の黒色染料インクを使用することもできる。
1,4−ビス(ブロモメチル)ベンゼン10.0部、ジフェニルアミン12.8部、炭酸ナトリウム17.8部、及びN,N−ジメチルホルムアミド100部を混合し、100℃で7時間撹拌して反応させた。その後、ジイソプロピルアミン(20部)を加えて、下記式(A)で表される中間体A(固体)を濾取した。
N−メチル−N−フェニルアニリン5.0部をN,N−ジメチルホルムアミド30部に溶解させた後、テトラシアノエチレン5.2部を加え、室温で1.5時間撹拌して反応させた。反応混合物を水に注ぎ、ジエチルエーテルで抽出した。溶媒を減圧して留去した後、酢酸エチルとヘキサンの混合溶媒を用いて得られた固体を再結晶し、化合物7を得た。得られた化合物について、クロロホルムに溶解させた際の吸収極大波長λmaxを、紫外可視近赤外分光光度計UV−3600(島津製作所)を用いて測定したところ、514nmであった。
[分散体1の調製]
クロロホルム200部に化合物3 3部を溶解させて混合液を調製した。一方、スチレン−アクリル酸共重合体(重量平均分子量:12,000、酸価:170mgKOH/g)5部と水500部の混合物にKOH水溶液を加えてpH10に調整し、樹脂分散剤の水溶液を調製した。調製した樹脂分散剤の水溶液に前述の混合液を加え、氷冷下、超音波ホモジナイザーを使用して15分間乳化処理してエマルションを得た。エバポレータを用いて減圧してクロロホルムを留去し、分散体1を得た。得られた分散体1中の粒子の平均粒子径は88nmであった。
下記成分(合計:100部)と、上記の分散体1とを、固形分(化合物3と分散剤の合計)のインク中の濃度が5%になるように混合した。ポアサイズ2.5μmのメンブレンフィルターにて加圧濾過し、インク1を得た。尚、インク1中の粒子の平均粒子径は90nmであった。
・グリセリン 10.0部
・アセチレノールEH(川研ファインケミカル社製) 1.0部
・イオン交換水 89.0部
[分散体2の調製]
クロロホルム70部に化合物3 1部を溶解させて混合液を得た。この混合液にドデシル硫酸ナトリウム5部と水180部の混合物を加え、氷冷下、超音波ホモジイザーを使用して15分間乳化処理してエマルションを得た。エバポレータを用いて減圧下クロロホルムを留去し、分散体2を得た。得られた分散体2中の粒子の平均粒子径は18nmであった。
分散体1に代えて分散体2を用いたこと以外は、前述のインク1の調製と同様にしてインク2を得た。尚、インク2中の粒子の平均粒子径は17nmであった。
[分散体3の調製]
クロロホルム20部に化合物7 0.5部を溶解させて混合液を得た。一方、スチレン−アクリル酸共重合体(重量平均分子量:12,000、酸価:170mgKOH/g)0.5部と水50部の混合物にKOH水溶液を加えてpH10に調整し、樹脂分散剤の水溶液を調製した。調製した樹脂分散剤の水溶液に前述の混合液を加え、氷冷下、超音波ホモジイザーを使用して15分間乳化処理してエマルションを得た。エバポレータを用いて減圧下クロロホルムを留去し、分散体3を得た。得られた分散体3中の粒子の平均粒子径は350nmであった。
分散体1に代えて分散体3を用いたこと以外は、前述のインク1の調製と同様にしてインク3を得た。尚、インク3中の粒子の平均粒子径は250nmであった。
下記成分(合計:100部)と、上記の分散体1とを、インク中の固形分濃度が5%になるように混合した。ポアサイズ2.5μmのメンブレンフィルターにて加圧濾過し、インク4を得た。
・BCI−7eBk黒色染料インク(キヤノン株式会社製) 35.0部
・グリセリン 10.0部
・アセチレノールEH(川研ファインケミカル社製) 1.0部
・イオン交換水 残部
インクジェット記録装置(商品名「F930」、キヤノン製、記録ヘッド:6吐出口列(各512ノズル)、インク量:4.0pL(定量)、解像度:最高1200dpi(横)×1200dpi(縦))を用意した。このインクジェット記録装置に調製したインク1〜3をそれぞれ充填し、インクジェット用写真用紙(商品名「キヤノン写真用紙・光沢プロフェッショナルPR−201」、キヤノン製)に1cm×1cmのベタ画像を描画した。
画像の形成には、F930(キヤノン株式会社製、記録ヘッド;6吐出口列、各512ノズル、インク量4.0pl(定量)、解像度最高1200dpi(横)×1200dpi(縦))を用いた。F930のインクカートリッジに、市販のBCI−7eBk黒色染料インク (キヤノン株式会社製)とインク1〜3をそれぞれ充填した。そして、記録媒体であるインクジェット用写真用紙(キヤノン写真用紙・光沢プロフェッショナルPR−201)に、3cm×3cmのベタ画像となるよう上記黒色インクを印字した。この後、黒色インクを印字した領域上に、インク1〜3を使って3cm×3cmのベタ画像を描画した。描画した部分を目視観察したところ、色味の異なる拡散光が低減し、(画像の記録−1)で形成した画像よりも金色感が高い画像であった。
インク4を使用して(画像の記録−1)と同様の手法にてベタ画像を描画した。描画した部分を目視観察したところ、(画像の記録−2)と同様の金色感が高い画像であった。
Claims (4)
- 下記一般式(I)で表される化合物からなる粒子と、前記粒子を分散させる分散剤と、を含有することを特徴とするインクジェット用水性インク。
(前記一般式(I)中、R1 及びR2 はベンゼン環を表し、nは2又は3のいずれかの整数である)。 - 前記一般式(I)で表される化合物が、下記一般式(II)で表される化合物である請求項1に記載のインクジェット用水性インク。
- 前記分散剤が、アニオン性基を有する樹脂分散剤又はアニオン性界面活性剤である請求項1または2に記載のインクジェット用水性インク。
- 熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインクを吐出するインクジェット記録方法に用いられる請求項1乃至3のいずれか1項に記載のインクジェット用水性インク。
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