JP7380375B2 - 水系インクジェットインク組成物、インクセット、及びインクジェット記録装置 - Google Patents

水系インクジェットインク組成物、インクセット、及びインクジェット記録装置 Download PDF

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本発明は、水系インクジェットインク組成物、インクセット、及びインクジェット記録装置に関する。
近年、色材として顔料を含有する顔料インクを用いたインクジェット記録方式が普及している。顔料インクを記録媒体へ吐出すると、顔料が記録媒体の表面に載り、内部まで浸透しないので、鮮明な画像を記録することができる。
例えば特許文献１には、水、顔料、浸透剤、トリメチルグリシンを含むインクジェット記録用インクが開示されている。また、同特許文献には、トリメチルグリシンをインクに添加する目的は、インクの保存安定性を良好にし、受容紙への滲みを防止することであると記載されている。
特開２０１４－７０１２６号公報
しかしながら、特許文献１に記載のインクでは、乾燥固化による顔料由来の固化物の発生を防ぐことは困難であった。この固化物がノズル近傍で発生すると、後続のインクが到達しても再分散させることができず、二度と回復しない永久的なノズル抜けが発生することがあった。
本発明に係る水系インクジェットインク組成物の一態様は、
顔料と、１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンと、トリメチルグリシンと、有機アミンと、を含有し、水系インクジェットインク組成物中の、前記顔料の含有量をＭＡ（質量％）、前記１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンの含有量をＭＢ（質量％）、前記トリメチルグリシンの含有量をＭＣ（質量％）としたときに、ＭＢ≦ＭＡ≦ＭＣの関係を満たす。
本発明に係るインクセットの一態様は、
第１インクと、前記第１インクとは色彩が異なる第２インクと、を含み、
前記第１インク及び前記第２インクは、それぞれ、顔料と、１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンと、トリメチルグリシンと、有機アミンと、を含有し、
前記第１インク及び前記第２インク中のそれぞれの、前記顔料の含有量をＭＡ（質量％）、前記１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンの含有量をＭＢ（質量％）、前記トリメチルグリシンの含有量をＭＣ（質量％）としたときに、前記第１インク及び前記第２インクのそれぞれが、ＭＢ≦ＭＡ≦ＭＣの関係を満たす。
本発明に係るインクジェット記録装置の一態様は、
同一のヘッドキャップで封止される２以上のインクが、それぞれ、顔料と、１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンと、トリメチルグリシンと、有機アミンと、を含有し、
前記２以上のインク中のそれぞれの、前記顔料の含有量をＭＡ（質量％）、前記１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンの含有量をＭＢ（質量％）、前記トリメチルグリシンの含有量をＭＣ（質量％）としたときに、前記２以上のインクのそれぞれが、ＭＢ≦ＭＡ≦ＭＣの関係を満たす。
本実施形態に係るインクジェット記録装置の構成を模式的に示す側断面図。
以下に、本発明の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の例を説明するものである。本発明は以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形形態も含む。なお、以下で説明される構成の全てが本発明の必須の構成であるとは限らない。
１．水系インクジェットインク組成物
本発明の一実施形態に係る水系インクジェットインク組成物（以下、単に「インク組成物」ともいう。）は、顔料と、１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンと、トリメチルグリシンと、有機アミンと、を含有する。以下、本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物に含有される各成分について説明する。
１．１．顔料
本実施形態に係るインク組成物は、色材として顔料を含有する。この顔料としては、インクジェット用水性顔料インクに通常用いられているものであれば特に制限なく用いることができる。
上記顔料としては、例えば、アゾ顔料（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）、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、キノフタロン顔料等）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック等の有機顔料；カーボンブラック（例えば、ファーネスブラック、サーマルランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等）、金属酸化物、金属硫化物、金属塩化物等の無機顔料；シリカ、炭酸カルシウム、タルク等の体質顔料等を用いることができる。
上記顔料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー６４、７４、９３、１０９、１１０、１２８、１３８、１３９、１５０、１５１、１５４、１５５、１８０、１８５；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、２０２、２０９；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、１５：４、６０；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７（フタロシアニングリーン）、１０（グリーンゴールド）、３６、３７；Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン３、５、２５、２６；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１、２、５、７、１３、１４、１５、１６、３４、３６、３８、６４、７１等が挙げられる。
これらの顔料の中でも、フタロシアニン顔料であることが好ましく、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３及びＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４の少なくともいずれかであることがより好ましい。フタロシアニン顔料を含有するインク組成物は、各色インクの中でも顔料の含有量を少なくすることができるため、比較的乾燥固化し難く、ノズル抜けは発生し難い。しかしながら、フタロシアニン顔料を含有するインク組成物は、一旦固化してしまうと強固な固化物を形成してしまうため、後続するインクが到達しても再分散しない。そのため、フタロシアニン顔料を含有するインク組成物によってノズル近傍で固化物が形成されてしまうと、各色インクの中でも、二度と回復しない永久的なノズル抜けの発生する確率が高いという課題があった。これに対し、本実施形態に係るインク組成物によれば、顔料含有量以下の１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンを添加することで、顔料の水分散性を大幅に向上させることができる。また、顔料含有量以上のトリメチルグリシンを添加することで、顔料間にトリメチルグリシンが入り込みやすく、顔料同士の凝集を防ぎ、顔料同士が凝集して固化物を形成したとしても、トリメチルグリシンが固化物を解して再分散させることができる。そのため、フタロシアニン顔料であっても強固な固化物が形成されることが低減され、固化物が形成されたとしても再分散性が良く、二度と回復しない永久的なノズル抜けの発生を防ぐことができるようになった。
上記顔料は、分散剤により水に分散させて得られる顔料分散液として、あるいは、顔料粒子表面に化学反応を利用して親水基を導入した自己分散型の表面処理顔料を水に分散させて得られるか、又は、ポリマーで被覆された顔料を水に分散させて得られる顔料分散液として、インク組成物に添加してもよい。
上記顔料分散液を構成する顔料及び分散剤は、それぞれ１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
顔料（固形分）の含有量は、インク組成物の総量（１００質量％）に対して、好ましくは３．０質量％以上であり、より好ましくは４．０質量％以上である。顔料（固形分）の含有量は、インク組成物の総量（１００質量％）に対して、好ましくは８．０質量％以下であり、より好ましくは７．０質量％以下であり、特に好ましくは６．０質量％以下である。顔料（固形分）の含有量が前記範囲内にあると、様々な種類の記録媒体上で鮮明な画像を形成することができ、インク組成物の乾燥固化による固化物の発生を低減することができる。
１．２．１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドン
本実施形態に係るインク組成物は、１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンを含有する。従来、インク組成物の湿潤剤は、１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンではなく、２－ピロリドンを用いることが多かった。しかしながら、インク組成物に顔料含有量以下の１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンを添加することで、顔料の水分散性を大幅に向上できることが判明した。これにより、顔料由来の強固な固化物が形成されることが低減され、固化物が形成されたとしても再分散性が良く、二度と回復しない永久的なノズル抜けの発生を防ぐことができるようになった。
１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンの具体例としては、１－（２－ヒドロキシメチル）－２－ピロリドン、１－（２－ヒドロキシエチル）－２－ピロリドン、１－（２－ヒドロキシプロピル）－２－ピロリドン等が挙げられる。これらの中でも、１－（２－ヒドロキシエチル）－２－ピロリドン及び１－（２－ヒドロキシプロピル）－２－ピロリドンの少なくともいずれかが好ましく、１－（２－ヒドロキシエチル）－２－ピロリドンがより好ましい。
１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンの含有量は、インク組成物の総量（１００質量％）に対して、好ましくは１．０質量％以上であり、より好ましくは１．５質量％以上であり、特に好ましくは２．０質量％以上である。１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンの含有量は、インク組成物の総量（１００質量％）に対して、好ましくは５．０質量％以下であり、より好ましくは４．５質量％以下であり、特に好ましくは４．０質量％以下である。１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンの含有量が前記範囲内にあると、顔料の水分散性が向上し、顔料が強固に固まることを低減させやすくすることができる。
１．３．トリメチルグリシン
本実施形態に係るインク組成物は、トリメチルグリシンを含有する。トリメチルグリシンは、水に非常に溶けやすいので、インク組成物に多量に添加することができる。インク組成物に顔料含有量以上のトリメチルグリシンを添加することにより、顔料間にトリメチルグリシンが入り込みやすく、顔料同士の凝集を防ぐことができる。また、顔料同士が凝集して固化物を形成したとしても、トリメチルグリシンが固化物を解して再分散させることができるので、二度と回復しない永久的なノズル抜けの発生を防ぐことができるようになった。
トリメチルグリシンの含有量は、インク組成物の総量（１００質量％）に対して、好ましくは５．０質量％以上であり、より好ましくは５．５質量％以上であり、特に好ましくは６．０質量％以上である。トリメチルグリシンの含有量は、インク組成物の総量（１００質量％）に対して、好ましくは２０．０質量％以下であり、より好ましくは１５．０質量％以下であり、特に好ましくは１３．０質量％以下である。トリメチルグリシンの含有量が前記範囲内にあると、顔料の水分散性が向上し、顔料が固化物を形成することを低減させやすくすることができる。
１．４．有機アミン
本実施形態に係るインク組成物は、有機アミンを含有する。有機アミンは、ノズル抜けの発生を抑制する効果がある。また、有機アミンは、弱アルカリ性のｐＨ調整剤としての機能を有する。また、有機アミンを両親媒性とすることでインク組成物の長期安定性に優れるようになるため、上記有機アミンの中でもアルカノールアミンが好ましい。さらに、アルカノールアミンのうち沸点の高いものを用いることで目詰まりを防ぐことができるため、トリアルカノールアミンがより好ましく、中でもトリプロパノールアミン及びトリエタノールアミンの少なくともいずれかが特に好ましい。
有機アミンは、１種単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。
有機アミンの含有量は、インク組成物の総量（１００質量％）に対して、好ましくは０．０５質量％以上であり、より好ましくは０．１質量％以上である。有機アミンの含有量は、インク組成物の総量（１００質量％）に対して、好ましくは２．０質量％以下であり、より好ましくは１．０質量％以下である。有機アミンの含有量が前記範囲内にあると、インク組成物のｐＨを適切な範囲とすることができる。
１．５．各成分の量比関係
本実施形態に係るインク組成物は、前記顔料の含有量をＭＡ（質量％）、前記１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンの含有量をＭＢ（質量％）、前記トリメチルグリシンの含有量をＭＣ（質量％）としたときに、ＭＢ≦ＭＡ≦ＭＣの関係を満たす。本実施形態に係るインク組成物が、このような量比関係を満たすことにより、顔料の水分散性を大幅に向上させ、顔料同士が凝集して固化物が形成されることを低減することができる。また、顔料由来の固化物が形成されたとしても再分散性させて、二度と回復しない永久的なノズル抜けの発生を防ぐことができる。すなわち、ノズルをクリーニングすることにより、全ノズルの吐出を復活させることができる。
また、本実施形態に係るインク組成物は、前記有機アミンの含有量をＭＤ（質量％）としたときに、ＭＤ≦ＭＢの関係を満たすことが好ましい。本実施形態に係るインク組成物が、このような量比関係を満たすことにより、インク組成物のｐＨを弱アルカリ性に調整することができ、長期安定性に優れるとともに、ノズル抜けの発生をより効果的に抑制できる場合がある。
なお、１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドン、トリメチルグリシン、有機アミンのいずれも含窒素化合物であり、水との親和性も高い。そして、顔料がフタロシアニン顔料のような含窒素化合物である場合、これらの４つの含窒素化合物は、親和性が非常に高いと考えられる。そのため、上記４つの含窒素化合物と水との分散性が向上し、フタロシアニン顔料のみが強固に固まることがなくなり、再分散性も良くなると考えられる。
１．６．その他の成分
本実施形態に係るインク組成物は、上記の成分以外の添加剤を含有していてもよい。そのような添加剤の例を以下に示す。
＜水＞
本実施形態に係るインク組成物は、水を主溶媒として含有する。水としては、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水又は超純水を用いることが好ましい。特に紫外線照射又は過酸化水素添加等により滅菌処理した水を用いることが、カビやバクテリアの発生を防止してインク組成物の長期保存を可能にする点で好ましい。
＜湿潤剤＞
本実施形態に係るインク組成物は、インクジェットヘッドのノズル近傍での目詰まりを防止する目的で、湿潤効果のある水溶性有機溶剤を含有することが好ましい。
湿潤剤としては、例えば、グリセリン、１，２，６－ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、ペンタメチレングリコール、トリメチレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、数平均分子量２，０００以下のポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、イソブチレングリコール、２－ブテン－１，４－ジオール、２－エチル－１，３－ヘキサンジオール、２－メチル－２，４－ペンタンジオール、メソエリスリトール、ペンタエリスリトール等の多価アルコール類、並びにグルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトール（ソルビット）、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、及びマルトトリオース等の糖類、糖アルコール類、ヒアルロン酸類、及び尿素類等のいわゆる固体湿潤剤、並びにエタノール、メタノール、ブタノール、プロパノール、及びイソプロパノール等の炭素数１～４のアルキルアルコール類、並びに２－ピロリドン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルスルホキシド、ソルビタン、アセチン、ジアセチン、トリアセチン、及びスルホラン等が挙げられる。
湿潤剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
湿潤剤の含有量は、インク組成物の総量（１００質量％）に対して、好ましくは２．０質量％以上２０．０質量％以下であり、より好ましくは５．０質量％以上１５．０質量％以下である。湿潤剤の含有量が前記範囲内にあると、インク組成物の適正な物性値（粘度等）を確保し、記録の品質や信頼性を確保することができる。
＜浸透剤＞
本実施形態に係るインク組成物は、水性溶媒を記録媒体に浸透させることを促進する目的で、浸透剤を含有することが好ましい。水性溶媒が記録媒体内部に素早く浸透することによって、画像の滲みが少ない記録物を得ることができる。
このような浸透剤としては、多価アルコールのアルキルエーテル（グリコールエーテル類ともいう。）及び１，２－アルキルジオールの少なくともいずれかが好ましく用いられる。多価アルコールのアルキルエーテルとしては、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メチルエーテルアセテート、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、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、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－ｔｅｒｔ－ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ－ｔｅｒｔ－ブチルエーテル、１－メチル－１－メトキシブタノール、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エチルエーテル、プロピレングリコールモノ－ｔｅｒｔ－ブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、及びジプロピレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。１，２－アルキルジオールとしては、例えば１，２－ペンタンジオール、及び１，２－ヘキサンジオール等が挙げられる。これらの他に、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，７－ヘプタンジオール、及び１，８－オクタンジオール等の直鎖炭化水素のジオール類を挙げることができる。
浸透剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
浸透剤の含有量は、インク組成物の総量（１００質量％）に対して、好ましくは１．０質量％以上２０．０質量％以下であり、より好ましくは２．０質量％以上１５．０質量％以下である。浸透剤の含有量が前記範囲内にあると、インク組成物の記録媒体内部への浸透性を良好にすることができ、インク組成物を用いて記録した画像に滲みが発生することを防止でき、かつ、インク組成物の粘度があまり高くならないようにすることができる。
＜界面活性剤＞
本実施形態に係るインク組成物は、インク組成物の表面張力や濡れ性を調整し、吐出安定性を向上させる目的で、界面活性剤を含有してもよい。
界面活性剤としては、特に限定されないが、非イオン性界面活性剤であることが好ましく、アセチレングリコール系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤の少なくともいずれかであることがより好ましい。
アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、サーフィノール１０４、１０４Ｅ、１０４Ｈ、１０４Ａ、１０４ＢＣ、１０４ＤＰＭ、１０４ＰＡ、１０４ＰＧ－５０、１０４Ｓ、４２０、４４０、４６５、４８５、ＳＥ、ＳＥ－Ｆ、５０４、６１、ＤＦ３７、ＣＴ１１１、ＣＴ１２１、ＣＴ１３１、ＣＴ１３６、ＴＧ、ＧＡ、ＤＦ１１０Ｄ（以上全て商品名、エアープロダクツジャパン株式会社製）、オルフィンＢ、Ｙ、Ｐ、Ａ、ＳＴＧ、ＳＰＣ、Ｅ１００４、Ｅ１０１０、ＰＤ－００１、ＰＤ－００２Ｗ、ＰＤ－００３、ＰＤ－００４、ＥＸＰ．４００１、ＥＸＰ．４０３６、ＥＸＰ．４０５１、ＡＦ－１０３、ＡＦ－１０４、ＡＫ－０２、ＳＫ－１４、ＡＥ－３（以上全て商品名、日信化学工業株式会社製）、アセチレノールＥ００、Ｅ００Ｐ、Ｅ４０、Ｅ１００（以上全て商品名、川研ファインケミカル株式会社製）が挙げられる。
シリコーン系界面活性剤としては、ポリシロキサン系化合物、ポリエーテル変性オルガノシロキサン等が挙げられる。シリコーン系界面活性剤の市販品としては、特に限定されないが、具体的には、ＢＹＫ－３０６、ＢＹＫ－３０７、ＢＹＫ－３３３、ＢＹＫ－３４１、ＢＹＫ－３４５、ＢＹＫ－３４６、ＢＹＫ－３４７、ＢＹＫ－３４８、ＢＹＫ－３４９（以上商品名、ビックケミー・ジャパン株式会社製）、ＫＦ－３５１Ａ、ＫＦ－３５２Ａ、ＫＦ－３５３、ＫＦ－３５４Ｌ、ＫＦ－３５５Ａ、ＫＦ－６１５Ａ、ＫＦ－９４５、ＫＦ－６４０、ＫＦ－６４２、ＫＦ－６４３、ＫＦ－６０２０、Ｘ－２２－４５１５、ＫＦ－６０１１、ＫＦ－６０１２、ＫＦ－６０１５、ＫＦ－６０１７（以上商品名、信越化学株式会社製）、シルフェイス５０３Ａ、シルフェイス０１４（以上商品名、日信化学工業株式会社製）等が挙げられる。
界面活性剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
界面活性剤の含有量は、インク組成物の総量（１００質量％）に対して、好ましくは０．１質量％以上２．０質量％以下であり、より好ましくは０．２質量％以上１．２質量％である。界面活性剤の含有量が前記範囲内にあると、吐出安定性がより向上する場合がある。
２．インクセット
本発明の一実施形態に係るインクセットは、第１インクと、前記第１インクとは色彩が異なる第２インクと、を含み、前記第１インク及び前記第２インクは、それぞれ、顔料と、１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンと、トリメチルグリシンと、有機アミンと、を含有し、前記第１インク及び前記第２インク中のそれぞれの、前記顔料の含有量をＭＡ（質量％）、前記１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンの含有量をＭＢ（質量％）、前記トリメチルグリシンの含有量をＭＣ（質量％）としたときに、前記第１インク及び前記第２インクのそれぞれが、ＭＢ≦ＭＡ≦ＭＣの関係を満たす。
すなわち、本実施形態に係るインクセットは、上記の水系インクジェットインク組成物を２種以上備えており、当該水系インクジェットインク組成物の色彩が各々異なっているものである。
第２インクが１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドン及び／又はトリメチルグリシンを含有しない場合には、ノズル面のワイピング動作や、ヘッドキャップ内で第１インクと第２インクとが混ざったときに、乾燥固化が進行しやすくなると推測される。これに対し、本実施形態に係るインクセットは、上記の水系インクジェットインク組成物を２種以上備えているので、顔料の水分散性が大幅に向上し、顔料同士が凝集して固化物が形成されることを低減することができる。また、顔料由来の固化物が形成されたとしても再分散性させて、二度と回復しないノズル抜けの発生を防ぐことができる。すなわち、ノズルをクリーニングすることにより、全ノズルの吐出を復活させることができる。
本発明において「色彩が異なる」とは、色相角∠Ｈ°が２０°以上異なることをいう。前記色相角∠Ｈ°は、∠Ｈ°＝ｔａｎ－１（ｂ＊／ａ＊）＋１８０（ａ＊＜０の場合）、又は∠Ｈ°＝ｔａｎ－１（ｂ＊／ａ＊）＋３６０（ａ＊＞０の場合）により求められる。ａ＊及びｂ＊は、ＣＩＥＬＡＢ色空間において定義される知覚色度指数を表す。
本実施形態に係るインクセットにおいて、第１インクは、水系インクジェット用シアンインク組成物であることが好ましい。また、第１インクに含有される顔料は、フタロシアニン顔料であることが好ましく、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３及びＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４の少なくともいずれかであることがより好ましい。
本実施形態に係るインクセットにおいて、第２インクは、１種単独でもよく、２種以上であってもよい。第２インクとしては、特に限定されないが、水系インクジェット用イエローインク組成物、水系インクジェット用マゼンタインク組成物、及び水系インクジェット用ブラックインク組成物の少なくともいずれかであることが好ましい。
３．インクジェット記録装置
本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置は、同一のヘッドキャップで封止される２以上のインクが、それぞれ、顔料と、１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンと、トリメチルグリシンと、有機アミンと、を含有し、前記２以上のインク中のそれぞれの、前記顔料の含有量をＭＡ（質量％）、前記１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンの含有量をＭＢ（質量％）、前記トリメチルグリシンの含有量をＭＣ（質量％）としたときに、前記２以上のインクのそれぞれが、ＭＢ≦ＭＡ≦ＭＣの関係を満たす。
以下、本実施形態に係るインクジェット記録装置（以下、単に「記録装置」ともいう。）の構成の一例について、図１を参照しながら説明する。図１において示すＸ－Ｙ－Ｚ座標系はＸ方向が記録媒体の長さ方向、Ｙ方向が記録装置内の搬送経路における記録媒体の幅方向、Ｚ方向が装置高さ方向を示している。
記録装置１０は一例として、高速及び高密度の印刷が可能なライン型インクジェットプリンターである。記録装置１０は、用紙等の記録媒体Ｐを収納する給送部１２と、搬送部１４と、ベルト搬送部１６と、記録部１８と、「搬出部」としてのＦｄ（フェイスダウン）排出部２０と、「載置部」としてのＦｄ（フェイスダウン）載置部２２と、「反転搬送機構」としての反転経路部２４と、Ｆｕ（フェイスアップ）排出部２６と、Ｆｕ（フェイスアップ）載置部２８とを備えている。
給送部１２は、記録装置１０において装置下部に配置されている。給送部１２は、記録媒体Ｐを収納する給送トレイ３０と、該給送トレイ３０に収納されて記録媒体Ｐを搬送経路１１に送り出す給送ローラー３２とを備えている。
給送トレイ３０に収納された記録媒体Ｐは、給送ローラー３２により搬送経路１１に沿って搬送部１４に給送される。搬送部１４は、搬送駆動ローラー３４と搬送従動ローラー３６とを備えている。搬送駆動ローラー３４は、図示しない駆動源により回転駆動させられる。搬送部１４において、記録媒体Ｐは、搬送駆動ローラー３４と搬送従動ローラー３６との間に挟持（ニップ）されて前記搬送経路１１の下流側に位置するベルト搬送部１６へと搬送される。
ベルト搬送部１６は、前記搬送経路１１において上流側に位置する第１ローラー３８と、下流側に位置する第２ローラー４０と、第１ローラー３８及び第２ローラー４０に回転移動可能に取り付けられた無端ベルト４２と、第１ローラー３８と第２ローラー４０との間において無端ベルト４２の上側区間４２ａを支持する支持体４４とを備える。
無端ベルト４２は、図示しない駆動源により駆動された第１ローラー３８又は第２ローラー４０により上側区間４２ａにおいて＋Ｘ方向から－Ｘ方向に移動するように駆動される。このため、搬送部１４から搬送された記録媒体Ｐは、ベルト搬送部１６においてさらに前記搬送経路１１の下流側に搬送される。
記録部１８は、ライン型のインクジェットヘッド４８と、該インクジェットヘッド４８を保持するヘッドホルダー４６とを備えている。なお、該記録部１８は、Ｙ軸方向に往復移動するキャリッジにインクジェットヘッドが設けられたシリアル型のものであってもよい。インクジェットヘッド４８は、支持体４４に支持された無端ベルト４２の上側区間４２ａと対向するように配置されている。インクジェットヘッド４８は、無端ベルト４２の上側区間４２ａにおいて記録媒体Ｐが搬送される際、記録媒体Ｐに向けてインクを吐出し、記録を実行する。記録媒体Ｐは、記録が行われつつベルト搬送部１６により前記搬送経路１１の下流側に搬送される。なお、インクジェットヘッド４８は、待機状態時にはインクの乾燥を防ぐために、図示しないヘッドキャップによって底面を封止される。
なお、「ライン型のインクジェットヘッド」とは、記録媒体Ｐの搬送方向と交差する方向に形成されたノズルの領域が、前記記録媒体Ｐの前記交差方向全体をカバー可能なように設けられ、ヘッド又は記録媒体Ｐの一方を固定し他方を移動させて画像を形成する記録装置に用いられるヘッドである。なお、ラインヘッドの前記交差する方向のノズルの領域は、記録装置が対応している全ての記録媒体Ｐの前記交差方向全体をカバー可能でなくてもよい。
また、ベルト搬送部１６の前記搬送経路１１の下流側には、第１分岐部５０が設けられている。第１分岐部５０は、記録媒体ＰをＦｄ排出部２０又はＦｕ排出部２６へ搬送する前記搬送経路１１と、記録媒体Ｐの記録面を反転させて再度記録媒体Ｐを記録部１８に搬送する反転経路部２４の反転経路５２とに切り替え可能に構成されている。なお、第１分岐部５０により反転経路５２における搬送過程において記録面が反転され、最初の記録面と反対側の面がインクジェットヘッド４８と対向するように記録部１８に再度搬送される。
前記搬送経路１１に沿って第１分岐部５０の下流側には、さらに第２分岐部５４が設けられている。第２分岐部５４は、記録媒体ＰをＦｄ排出部２０へ向けて搬送し、又は記録媒体ＰをＦｕ排出部２６へ向けて搬送するように記録媒体Ｐの搬送方向を切り替え可能に構成されている。
第２分岐部５４においてＦｄ排出部２０へ向けて搬送される記録媒体Ｐは、Ｆｄ排出部２０から排出され、Ｆｄ載置部２２に載置される。このとき、記録媒体Ｐの記録面は、Ｆｄ載置部２２に対向するように載置される。また、第２分岐部５４においてＦｕ排出部２６へ向けて搬送される記録媒体Ｐは、Ｆｕ排出部２６から排出され、Ｆｕ載置部２８に載置される。このとき、記録媒体Ｐの記録面は、Ｆｕ載置部２８と反対側に向くように載置される。
同一のヘッドキャップ内で封止される２以上のインクのうち少なくとも１つのインクが１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドン及び／又はトリメチルグリシンを含有しない場合には、ノズル面のワイピング動作や、ヘッドキャップ内で第１インクと第２インクとが混ざったときに、乾燥固化が進行しやすくなると推測される。これに対し、本実施形態に係るインクジェット記録装置は、同一のヘッドキャップで封止される２以上のインクが、それぞれ、上記の水系インクジェットインク組成物であることにより、ヘッドのノズル面のワイピング時の混色や、クリーニング時のヘッドキャップ内での混色があっても、永久的なノズル抜けが発生しなくなるという作用効果を奏する。
４．実施例
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。以下「％」は、特に記載のない限り、質量基準である。
４．１．水系インクジェットインク組成物の調製
下表１に示す含有量で各成分を混合し、室温にて２時間攪拌した後、孔径５μｍのメンブランフィルターを用いて濾過することで、各インク組成物を得た。なお、下表１中に示すインク組成の含有量の単位は質量％である。
４．２．評価方法
４．２．１．ノズル抜け本数の評価
上記で得られたインク組成物を、セイコーエプソン製のプリンターＰＸ－Ｍ８６０Ｆのインクカートリッジに入れ、印字を行った。ノズル抜け発生条件として、印字中に電源を抜き、ヘッドがキャップから外れた状態で、４０℃で１日間、４０℃で７日間、４０℃で１４日間のそれぞれの環境にプリンターを放置した後、クリーニングを１回行い、それぞれの環境におけるノズル抜け本数をカウントした。さらに、印字中に電源を抜き、ヘッドがキャップから外れた状態で、４０℃で１日間、４０℃で７日間、４０℃で１４日間のそれぞれの環境にプリンターを放置した後、クリーニングを２０回行い、それぞれの環境におけるノズル抜け本数をカウントした。このノズル抜け本数の評価では、クリーニングを２０回行った後の永久的なノズル抜けの発生がなければ、良好と判断することができる。
４．３．評価結果
下表１に、実施例、比較例で使用した各水系インクジェットインク組成物の組成、及び評価結果を示す。
Figure 0007380375000001
上表１に示す各成分について、説明を補足する。
＜顔料＞
・カーボンブラック
・シアン顔料（Ｐ．Ｂ．１５：３）：Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、銅フタロシアニンブルー、安定型（β）
・シアン顔料（Ｐ．Ｂ．１５：４）：Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４、銅フタロシアニンブルー、安定型（β）
・マゼンタ顔料（Ｐ．Ｒ．１２２）：Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、キナクリドンレッド
＜湿潤剤＞
・グリセリン
・２－ピロリドン
＜浸透剤＞
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル
＜１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドン＞
・１－（２－ヒドロキシエチル）－２－ピロリドン
・１－（２－ヒドロキシプロピル）－２－ピロリドン
＜有機アミン＞
・トリエタノールアミン：東京化成工業社製
＜界面活性剤＞
・オルフィンＥ１０１０：エアープロダクツ社製商品名、アセチレングリコール
上記の評価結果より、実施例１～７では、クリーニングを２０回行うことで、発生したノズル抜けを復活させることができ、永久的なノズル抜けの発生を防止することができた。なお、実施例１～７の評価結果より、顔料としてシアン顔料を使用すると、他の顔料を使用した場合に比べて、ノズル抜けが発生しやすいことがわかる。その理由は、Ｐ．Ｂ．１５：３やＰ．Ｂ．１５：４は、安定性が高いβ型結晶であるため、一旦乾燥固化して固化物を形成すると再分散し難いためであると推測される。
これに対し、特定成分の量比関係を満たしていない比較例１～６では、実施例よりもノズル抜けが発生しやすく、永久的なノズル抜けの発生が認められた。
上述した実施形態から以下の内容が導き出される。
水系インクジェットインク組成物の一態様は、
顔料と、１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンと、トリメチルグリシンと、有機アミンと、を含有する水系インクジェットインク組成物であって、
前記水系インクジェットインク組成物中の、前記顔料の含有量をＭＡ（質量％）、前記１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンの含有量をＭＢ（質量％）、前記トリメチルグリシンの含有量をＭＣ（質量％）としたときに、ＭＢ≦ＭＡ≦ＭＣの関係を満たす。
前記水系インクジェットインク組成物の一態様において、
前記顔料が、フタロシアニン顔料であってもよい。
前記水系インクジェットインク組成物のいずれかの態様において、
前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３及びＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４の少なくともいずれかであってもよい。
前記水系インクジェットインク組成物のいずれかの態様において、
前記顔料の含有量ＭＡが、３質量％以上８質量％以下であってもよい。
前記水系インクジェットインク組成物のいずれかの態様において、
前記１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンの含有量ＭＢが、１質量％以上５質量％以下であってもよい。
前記水系インクジェットインク組成物のいずれかの態様において、
前記トリメチルグリシンの含有量ＭＣが、５質量％以上であってもよい。
前記水系インクジェットインク組成物のいずれかの態様において、
前記有機アミンが、トリエタノールアミン及びトリプロパノールアミンの少なくともいずれかであってもよい。
前記水系インクジェットインク組成物のいずれかの態様において、
前記水系インクジェットインク組成物中の前記有機アミンの含有量をＭＤ（質量％）としたときに、ＭＤ≦ＭＢの関係を満たしてもよい。
インクセットの一態様は、
第１インクと、前記第１インクとは色彩が異なる第２インクと、を含み、
前記第１インク及び前記第２インクは、それぞれ、顔料と、１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンと、トリメチルグリシンと、有機アミンと、を含有し、
前記第１インク及び前記第２インク中のそれぞれの、前記顔料の含有量をＭＡ（質量％）、前記１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンの含有量をＭＢ（質量％）、前記トリメチルグリシンの含有量をＭＣ（質量％）としたときに、前記第１インク及び前記第２インクのそれぞれが、ＭＢ≦ＭＡ≦ＭＣの関係を満たす。
インクジェット記録装置の一態様は、
同一キャップで封止される２以上のインクが、それぞれ、顔料と、１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンと、トリメチルグリシンと、有機アミンと、を含有し、
前記２以上のインク中のそれぞれの、前記顔料の含有量をＭＡ（質量％）、前記１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンの含有量をＭＢ（質量％）、前記トリメチルグリシンの含有量をＭＣ（質量％）としたときに、前記２以上のインクのそれぞれが、ＭＢ≦ＭＡ≦ＭＣの関係を満たす。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成、例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成、を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
１０…記録装置、１２…給送部、１４…搬送部、１６…ベルト搬送部、１８…記録部、２０…Ｆｄ排出部、２２…Ｆｄ載置部、２４…反転経路部、２６…Ｆｕ排出部、２８…Ｆｕ載置部、３０…給送トレイ、３２…給送ローラー、３４…搬送駆動ローラー、３６…搬送従動ローラー、３８…第１ローラー、４０…第２ローラー、４２…無端ベルト、４２ａ…無端ベルトの上側区間、４４…支持体、４６…ヘッドホルダー、４８…インクジェットヘッド、５０…第１分岐部、５２…反転経路、５４…第２分岐部、５６…排出ローラー対、６４…排出駆動ローラー、６８…駆動軸、７６…載置面、７８…凸状部、８０…第１付勢部材、８２…第２付勢部材、８４・８６…支持軸、Ｐ…記録媒体

Claims (10)

  1. 顔料と、１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンと、トリメチルグリシンと、有機アミンと、を含有する水系インクジェットインク組成物であって、
    前記水系インクジェットインク組成物中の、前記顔料の含有量をＭＡ（質量％）、前記１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンの含有量をＭＢ（質量％）、前記トリメチルグリシンの含有量をＭＣ（質量％）としたときに、ＭＢ≦ＭＡ≦ＭＣの関係を満たす、水系インクジェットインク組成物。
  2. 前記顔料が、フタロシアニン顔料である、請求項１に記載の水系インクジェットインク組成物。
  3. 前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３及びＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４の少なくともいずれかである、請求項１に記載の水系インクジェットインク組成物。
  4. 前記顔料の含有量ＭＡが、３質量％以上８質量％以下である、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の水系インクジェットインク組成物。
  5. 前記１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンの含有量ＭＢが、１質量％以上５質量％以下である、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の水系インクジェットインク組成物。
  6. 前記トリメチルグリシンの含有量ＭＣが、５質量％以上である、請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の水系インクジェットインク組成物。
  7. 前記有機アミンが、トリエタノールアミン及びトリプロパノールアミンの少なくともいずれかである、請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の水系インクジェットインク組成物。
  8. 前記水系インクジェットインク組成物中の前記有機アミンの含有量をＭＤ（質量％）としたときに、ＭＤ≦ＭＢの関係を満たす、請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の水系インクジェットインク組成物。
  9. 第１インクと、前記第１インクとは色彩が異なる第２インクと、を含み、
    前記第１インク及び前記第２インクは、それぞれ、顔料と、１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンと、トリメチルグリシンと、有機アミンと、を含有し、
    前記第１インク及び前記第２インク中のそれぞれの、前記顔料の含有量をＭＡ（質量％）、前記１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンの含有量をＭＢ（質量％）、前記トリメチルグリシンの含有量をＭＣ（質量％）としたときに、前記第１インク及び前記第２インクのそれぞれが、ＭＢ≦ＭＡ≦ＭＣの関係を満たす、インクセット。
  10. 同一のヘッドキャップで封止される２以上のインクが、それぞれ、顔料と、１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンと、トリメチルグリシンと、有機アミンと、を含有し、
    前記２以上のインク中のそれぞれの、前記顔料の含有量をＭＡ（質量％）、前記１－（２－ヒドロキシアルキル）－２－ピロリドンの含有量をＭＢ（質量％）、前記トリメチルグリシンの含有量をＭＣ（質量％）としたときに、前記２以上のインクのそれぞれが、ＭＢ≦ＭＡ≦ＭＣの関係を満たす、インクジェット記録装置。
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