JP7451634B2 - 水性インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法 - Google Patents
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Description
本発明のインクは、特定の無機酸化物によって被覆された酸化チタン粒子、ポリアクリル酸、及びカリウムイオンを含有するインクジェット用の水性インクである。このインクは、酸化チタンが白色顔料であるため、白インクであることが好ましい。以下、本発明のインクを構成する成分、インクの物性などについて詳細に説明する。
インクは色材(顔料)として、特定の無機酸化物によって酸化チタンに表面処理が施された酸化チタン粒子を含有する。つまり、インクは、その表面が特定の無機酸化物で被覆された酸化チタンである酸化チタン粒子を含有する。インク中の酸化チタン粒子の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.10質量%以上20.00質量%以下であることが好ましい。また、インク中の酸化チタン粒子の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、1.00質量%以上20.00質量%以下であることがさらに好ましい。なかでも、インク中の酸化チタン粒子の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、1.00質量%以上15.00質量%以下であることが特に好ましい。
インクは、ポリアクリル酸を含有する。ポリアクリル酸は、酸化チタン粒子の分散を補助する作用を持つ。インク中のポリアクリル酸の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.01質量%以上0.50質量%以下であることが好ましく、0.01質量%以上0.20質量%以下であることがさらに好ましい。ポリアクリル酸の含有量が0.01質量%未満であると、酸化チタン粒子の表面の正電荷をキャンセルすることができず、顔料の沈降回復性及びインクの固着回復性が十分に得られない場合がある。ポリアクリル酸の含有量が0.50質量%超であると、酸化チタン粒子に吸着できる以上のポリアクリル酸が存在することになる。そのため、遊離した状態のポリアクリル酸によって塩析が起こりやすくなる。その結果、酸化チタン粒子の分散が不安定になって、凝集を引き起こしてしまうと考えられる。そのため、顔料の沈降回復性及びインクの固着回復性が十分に得られない場合がある。
インクは、1価カチオンであるカリウムイオンを含有する。本明細書における「1価カチオン」は、アルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、有機アンモニウムを指し、プロトン(H+)は含まない。カリウムイオンは、ポリアクリル酸のカルボン酸基の電離を促進する。ポリアクリル酸のカルボン酸基の電離を効率よく促進するためには、インク中のカリウムイオンの含有量(ppm)は、インク全質量を基準として、300ppm以上であることが好ましい。カリウムイオンの含有量が300ppm未満であると、インク中のカリウムイオンが少なすぎて、ポリアクリル酸のカルボン酸基や酸化チタン粒子の表面ヒドロキシ基の電離を十分に促進できない。その結果、乾燥したインク組成物の再溶解が起こりづらくなり、インクの固着回復性が十分に得られない場合がある。
インクは、酸化チタン粒子を分散するための分散剤を含有してもよい。なかでも、下記一般式(1)で表される化合物を含有することが好ましい。インク中の一般式(1)で表される化合物の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.01質量%以上1.00質量%以下であることが好ましく、0.02質量以上0.50質量%以下であることがさらに好ましい。
インクには、樹脂を含有させることができる。樹脂としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ウレア系樹脂などが挙げられる。なかでも、アクリル系樹脂が好ましい。インク中の樹脂の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、1.00質量%以上25.00質量%以下であることが好ましく、3.00質量%以上15.00質量%以下であることがさらに好ましい。なかでも、5.00質量%以上15.00質量%以下であることが特に好ましい。
インクは、水性媒体として水を含有する水性のインクである。インクには、水、又は水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を含有させることができる。水としては、脱イオン水(イオン交換水)を用いることが好ましい。インク中の水の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、50.00質量%以上95.00質量%以下であることが好ましい。
インクには、上記の添加剤以外に、必要に応じて、界面活性剤、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、及びキレート化剤などの種々の添加剤を含有させることができる。なかでも、インクは界面活性剤を含有することが好ましい。カリウムイオンを含有するインクとするために、これらの添加剤を用いることができる。インク中の界面活性剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.10質量%以上5.00質量%以下であることが好ましく、0.10質量%以上2.00質量%以下であることがさらに好ましい。界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤などが挙げられる。なかでも、インクの各種物性の調整に用いるため、酸化チタン粒子との親和性が低く、少量で効果をもたらすノニオン性界面活性剤が好ましい。
インクは、インクジェット方式に適用するインクであるので、その物性を適切に制御することが好ましい。25℃におけるインクの表面張力は、10mN/m以上60mN/m以下であることが好ましく、20mN/m以上40mN/m以下であることがさらに好ましい。インクの表面張力は、インク中の界面活性剤の種類や含有量を適宜決定することで、調整できる。また、25℃におけるインクの粘度は、1.0mPa・s以上10.0mPa・s以下であることが好ましい。25℃におけるインクのpHは、7.0以上9.0以下であることが好ましい。インクのpHはガラス電極などを搭載した一般的なpHメータで測定することができる。
上記で説明した本発明のインクは、酸化チタン粒子を含有するため、白インクとして用いることが好ましい。この場合、上記の通り、透明な記録媒体においても鮮明なカラー画像を表現するために、前もって白インクを付与して下地処理を行い、その上からカラーインクを付与する、又はその逆順で各インクを付与する(いわゆるバックプリント)ことができる。カラーインクは、酸化チタン粒子とは異なる色材、つまり、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローなどの色を呈するインクである。以下、本発明のインク(以下、単に白インクとも記載する)と併用されるカラーインクについて詳細に説明する。
(色材)
カラーインクは、酸化チタン粒子以外の色材(以下、白と区別するため、「カラー顔料」や、単に「顔料」とも記載する)を含有する。カラーインク中の顔料の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として0.10質量%以上15.00質量%以下であることが好ましく、1.00質量%以上10.00質量%以下であることがさらに好ましい。
カラーインクは、1価カチオンを含有することが好ましい。1価カチオンとしては、アルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、有機アンモニウムが挙げられる。なかでも、カリウムイオンを含有することが好ましい。カラーインクに複数の1価カチオンを含有させてもよい。この場合の1価カチオンの含有量は、カラーインク中の1価カチオンの合計量とする。カラーインク中の1価カチオンの含有量(ppm)は、インク全質量を基準として、980ppm以上6,500ppm以下であることが好ましい。カラーインク中の1価カチオンの含有量を上記の範囲より大きくすると、塩析によりカラーインクの保存安定性が得られない場合がある。なお、カラーインクが2価以上のカチオンを含有する場合、その含有量は、インク全質量を基準として、10ppm以下であることが好ましい。カラーインクは、2価以上のカチオンを含有しなくてもよい。カラーインク中の1価カチオンの含有量は、例えば、ICP発光分析やイオンクロマトグラフを用いて各種の1価カチオンの含有量を定量することで、測定することができる。
カラーインクには、顔料を分散させるための樹脂(樹脂分散剤)を含有させることができる。すなわち、カラーインクの色材は、樹脂分散顔料とすることができる。カラーインク中の樹脂分散剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、1.00質量%以上25.00質量%以下であることが好ましく、3.00質量%以上15.00質量%以下であることがさらに好ましい。なかでも、5.00質量%以上15.00質量%以下であることが特に好ましい。顔料の分散方式が自己分散の場合は、樹脂分散剤を含有しなくてもよい。
カラーインクには、樹脂分散剤とは異なる樹脂(その他の樹脂)を含有させることができる。カラーインク中のその他の樹脂の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.10質量%以上5.00質量%以下であることが好ましい。その他の樹脂は、記録される画像の各種特性を向上させる用途でカラーインクに含有させることができる。樹脂の形態としては、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体、及びこれらの組み合わせなどが挙げられる。また、樹脂は、水性媒体に溶解し得る水溶性樹脂であってもよく、水性媒体中に分散する樹脂粒子であってもよい。樹脂粒子は、色材を内包する必要はない。
カラーインクは、水性媒体として水を含有する水性のインクである。カラーインクには、水、又は水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を含有させることができる。水としては、脱イオン水(イオン交換水)を用いることが好ましい。カラーインク中の水の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、50.00質量%以上95.00質量%以下であることが好ましい。
カラーインクには、上記の添加剤以外に、必要に応じて、界面活性剤、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、及びキレート化剤などの種々の添加剤を含有させることができる。なかでも、カラーインクは界面活性剤を含有することが好ましい。カラーインク中の界面活性剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.10質量%以上5.00質量%以下であることが好ましく、0.10質量%以上2.00質量%以下であることがさらに好ましい。界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤などが挙げられる。なかでも、カラーインクの各種物性の調整に用いるため、ノニオン性界面活性剤が好ましい。
カラーインクは、インクジェット方式に適用するインクであるので、その物性を適切に制御することが好ましい。25℃におけるカラーインクの表面張力は、10mN/m以上60mN/m以下であることが好ましく、20mN/m以上40mN/m以下であることがさらに好ましい。カラーインクの表面張力は、カラーインク中の界面活性剤の種類や含有量を適宜決定することで、調整できる。また、25℃におけるカラーインクの粘度は、1.0mPa・s以上10.0mPa・s以下であることが好ましい。25℃におけるカラーインクのpHは、7.0以上11.0以下であることが好ましく、7.0以上9.0以下であることがさらに好ましい。カラーインクのpHは、ガラス電極などを搭載した一般的なpHメータで測定することができる。
本発明のインクカートリッジは、インクと、このインクを収容するインク収容部とを備える。そして、このインク収容部に収容されているインクが、上記で説明した本発明の水性インク(白インク)である。図1は、本発明のインクカートリッジの一実施形態を模式的に示す断面図である。図1に示すように、インクカートリッジの底面には、記録ヘッドにインクを供給するためのインク供給口12が設けられている。インクカートリッジの内部はインクを収容するためのインク収容部となっている。インク収容部は、インク収容室14と、吸収体収容室16とで構成されており、これらは連通口18を介して連通している。また、吸収体収容室16はインク供給口12に連通している。インク収容室14には液体のインク20が収容されており、吸収体収容室16には、インクを含浸状態で保持する吸収体22及び24が収容されている。インク収容部は、液体のインクを収容するインク収容室を持たず、収容されるインク全量を吸収体により保持する形態であってもよい。また、インク収容部は、吸収体を持たず、インクの全量を液体の状態で収容する形態であってもよい。さらには、インク収容部と記録ヘッドとを有するように構成された形態のインクカートリッジとしてもよい。
本発明のインクジェット記録方法は、上記で説明した本発明の水性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、インクに力学的エネルギーを付与する方式や、インクに熱エネルギーを付与する方式が挙げられる。本発明においては、インクに熱エネルギーを付与してインクを吐出する方式を採用することが特に好ましい。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。例えば、白インクによる画像を記録する場合は一般的なインクジェット記録方法にそのまま適用することができる。また、カラーインクの下地処理として白インクを用いる場合は、白インクを付与した領域の少なくとも一部に重なるように、カラーインク(ブラック、シアン、マゼンタ、イエローなどのインク)を付与して画像を記録すればよい。また、カラーインクを付与した領域の少なくとも一部に重なるように、白インクを付与するバックプリントにも用いることができる。記録媒体としては、特に制限されないが、本発明の水性インクは白インクとして用いることができるため、透明、又は、有色の記録媒体を用いることが好ましい。また、記録媒体は、樹脂フィルムなどの液媒体の吸収性の小さい難吸収性媒体(非吸収性媒体)であってもよい。
あらかじめ表面処理が施された市販の酸化チタン粒子、及び、未処理の酸化チタンを表面処理して調製した酸化チタン粒子を用いた。酸化チタン粒子の体積基準の累積50%粒子径(D50)は、動的光散乱法による粒度分析計(商品名「Nanotrac WaveII-EX150」、マイクロトラック・ベル製)を使用して測定した。酸化チタン粒子の特性を表1に示す。表1中、TITANIX:JR、JR-403、JR-405、及びJR-600Aは、テイカ製のルチル型酸化チタンの商品名である。
酸化チタン粒子に占める、アルミナ及びシリカの割合、すなわち、アルミナ及びシリカの被覆量は以下のようにして測定した。準備した酸化チタン粒子を硝酸に添加した液体を試料として、誘導結合プラズマ(ICP)発光分光装置によるアルミニウム及びケイ素元素の定量分析を行った。この際、表面に被覆している原子がすべて酸化物になっていると仮定し、得られたアルミニウム及びケイ素の値をその酸化物、つまりアルミナ及びシリカに換算して質量比率を算出した。
酸化チタンの表面処理を湿式法により行い、各酸化チタン粒子を製造した。湿式法による表面処理は、未処理の酸化チタンに、表面処理剤(アルミン酸ナトリウムやケイ酸ナトリウムなど)を接触させるもので、表面処理剤の使用量や比率を適宜調整することで、任意の比率に表面処理を施した。
市販の酸化チタン粒子(アルミナやシリカにより予め表面処理が施されているものを含む)を酸化チタン粒子2、7、9、11として用いた。表1に酸化チタン粒子2、7、9、11の特性を合わせて示す。市販の酸化チタン粒子の中には、アルミナやシリカ以外にも、ジルコニアや酸化亜鉛などの無機酸化物、ポリオールなどの有機化合物が含まれているものもあったが、その割合は、多くとも1.0%程度であった。そのため、便宜上、酸化チタン粒子に占める、酸化チタンの割合T(%)(表1中の「酸化チタンT(%)」)にまとめて示した。
一般式(1)で表される化合物を以下の手順で合成した。一般式(1)で表される化合物として合成した化合物、及び、比較化合物の合成条件、構造を、それぞれ表2及び表3に示す。一般式(1)で表される化合物は、原料(ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルなど)をアリル化及びヒドロシリル化することによって合成することができる。
下記の手順で顔料分散液を製造した。顔料分散液の製造条件を表4に示す。
表4に示す酸化チタン粒子40.00部、分散剤、中和剤、及び成分の合計が100.00部となるイオン交換水を混合し、ホモジナイザーを用いて予備分散を行った。その後、0.5mmジルコニアビーズを用いて25℃、ペイントシェーカーで12時間分散処理(本分散)を行った。中和剤を使用する場合、その使用量は、本分散におけるpHが10.5となるように適宜調整した。本分散におけるpHは、本分散を開始する時点で、pHメータ(商品名「ポータブル型pHメータD-74」、堀場製作所製)を用いて測定した値である。ジルコニアビーズをろ別し、必要に応じてイオン交換水を適量加え、酸化チタン粒子の含有量が40.00%の各顔料分散液を調製した。表4中、ポリアクリル酸は、後述する方法で合成したものであり、重量平均分子量は5,000、カリウム塩型であった。
特許文献1の実施例3の顔料3kの調製方法に準じて顔料分散液を調製した。具体的には、上記の顔料分散液19の製造方法にしたがって、顔料分散液を調製した。得られた顔料分散液を撹拌しながら35℃の送風による乾燥で水分を除去した後、105℃のオーブンで4時間15分乾燥し、酸化チタン粒子の粉体を得た。酸化チタン粒子の粉体を適量のイオン交換水で再分散させ、酸化チタン粒子の含有量が40.00%の顔料分散液21を調製した。
撹拌機、還流冷却装置、及び窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、過硫酸カリウム0.2部、及びイオン交換水74.0部を入れ、窒素ガスを導入した。表5に示すモノマー、及び乳化剤(商品名「NIKKOL BC15」、日光ケミカルズ製)0.3部を混合し、混合物を得た。得られた混合物を、四つ口フラスコに撹拌下で1時間かけて滴下した後、温度80℃で2時間反応させた。その後、内容物を25℃まで冷却した後、樹脂の酸価と等モルの中和剤、及び適量のイオン交換水を加え、樹脂粒子の含有量が40.0%であり、体積基準の累積50%粒子径が100nmである各樹脂粒子の水分散液を調製した。樹脂粒子の酸価を表5に示す。表5中の各成分の詳細を以下に示す。
・BMA:メタクリル酸ブチル
・MAA:メタクリル酸
アクリル酸を常法により重合して、ポリアクリル酸を合成した。重合の際の加熱の温度及び時間を調整することで、重量平均分子量を調整した。酸価と等モルの水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、及びアンモニアでカルボン酸基をそれぞれナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩、及びアンモニウム塩型とした。
アルミナ粒子を含む液体は、以下の手法で調製した。具体的には、両性アルミナ粒子(商品名「Dispal 23N4-80」、分散粒子径90nm、Sasol製)の含有量が10%であるアルミナ粒子分散液を用意した。アルミナ粒子分散液のpHを、強酸(1mol/L塩酸)によって4.0に調整し、アルミナ粒子分散液をプロペラミキサーで均一になるまで混合し、ビーズミルを用いて粉砕し、アルミナ粒子を含む液体(アルミナ粒子の含有量:10%)を得た。
表6~表9の上段に示す種類及び量の各成分を混合し、撹拌した。アセチレノールE60(商品名)は、川研ファインケミカル製のノニオン性界面活性剤である。プロキセルGXL(S)(商品名)は、LONZA製の防腐剤である。その後、ポアサイズ5.0μmのメンブレンフィルタ(ザルトリウス製)にて加圧ろ過を行い、各インクを調製した。表6~表9中、ポリアクリル酸は、その重量平均分子量と塩の種類をまとめて記載した。例えば、「ポリアクリル酸(Mw:1,500、Na塩)」と記載されている場合は、重量平均分子量が1,500であり、ナトリウム塩型のポリアクリル酸であることを示す。
インク中の1価カチオンの合計含有量の測定は、ICP発光分析により行った。具体的には、調製した各インクの顔料の含有量が0.04%となるようにイオン交換水で希釈し、ICP発光分析装置(商品名「SPS5100 ICP-OES」、SII製)を使用して各種の1価カチオンの含有量を定量した。また、1価カチオンのうち、アンモニウムイオンの濃度は、イオンクロマトグラフ(商品名「DX-320」、ダイオネクス製)を用いて測定した。そして、定量した1価カチオンの含有量から、希釈前のインクの酸化チタン粒子の含有量における1価カチオンの合計含有量(ppm)を算出した。表6~表9の下段に各インクの特性とともに、カリウムイオン、及び1価カチオンの合計含有量をまとめて示す。
上記で得られた各インクについて、以下の項目の評価を行った。本発明においては、以下に示す各項目の評価基準で、「A」、及び「B」を許容できるレベルとし、「C」を許容できないレベルとした。評価結果を表10に示す。
上記で得られた各インク8.0gを10mLのポリテトラフルオロエチレン製の遠心チューブに入れた。液体の表面から約1cmまでの液体をサンプリングし、波長550nmにおける吸光度を測定した(振とう前の吸光度とする)。吸光度の測定には、分光光度計(商品名「U-3011」、日立ハイテクサイエンス製)を用いた。25℃で6日間保存した後、振とう機(商品名「ラボシェイカーワイド SR-5」、アズワン製)を用いて180rpmで5分振とうし、酸化チタン粒子の再分散を行った。振とうの後に、液体の表面から約1cmまでの液体をサンプリングして、同様に波長550nmにおける吸光度を測定した(振とう後の吸光度とする)。「吸光度の回復率」=100×(「振とう後の吸光度」)/(「振とう前の吸光度」)の式に基づいて、吸光度の回復率を算出し、以下に示す評価基準にしたがって、顔料の沈降回復性を評価した。
A:吸光度の回復率が、90%以上であった。
B:吸光度の回復率が、85%以上90%未満であった。
C:吸光度の回復率が、85%未満であった。
上記で得られたインク5.0gをそれぞれ開放系の容器に入れ、温度30℃、相対湿度10%の環境で1日間乾燥させた。容器中のインクの残留物の質量を測定した(初期の残留物の質量とする)。インクの残留物に同じ種類のインクを3.0g滴下し、撹拌を行った。その後、残留物を含むインクをろ過し、再度残留物の質量を測定した(再溶解後の残留物の質量とする)。「再溶解後の残留率」=100×(「再溶解後の残留物の質量」)/(「初期の残留物の質量」)の式に基づいて、再溶解後の残留率を算出し、以下に示す評価基準にしたがって、インクの固着回復性を評価した。再溶解後の残留率が低いほど、記録ヘッドで乾燥したインクの固着物を容易に除去できる、つまりインクの固着回復性がよいことを意味する。
A:再溶解後の残留率が、20%未満であった。
B:再溶解後の残留率が、20%以上50%未満であった。
C:再溶解後の残留率が、50%以上であった。
実施例1のインクで下地を形成した後、以下のように調製したカラーインクを付与して得られた2次色画像の発色性の評価を行った。
(カラー顔料分散液1~4)
表11に示す種類及び量の顔料、分散剤、及び成分の合計が100.00%となるイオン交換水を混合し、ホモジナイザーを用いて予備分散を行った。分散剤としては、顔料親和性基を有する共重合体(商品名「DISPERBYK-199」、ビックケミー・ジャパン製)を用いた。その後、0.5mmジルコニアビーズを用いて25℃、ペイントシェーカーで12時間分散処理(本分散)を行った。ジルコニアビーズをろ別し、必要に応じてイオン交換水を適量加え、カラー顔料分散液1~4を調製した。
カラー顔料分散液5としては、市販の顔料分散液(商品名「Cab-O-Jet 400」、キャボット製、顔料の含有量15.00%)に、イオン交換水を混合して顔料の含有量を14.00%としたものを用いた。上記の顔料分散液には、顔料(カーボンブラック)の粒子表面に他の原子団を介してホスホン酸基が結合した自己分散顔料が含まれている。
表12の上段に示す種類及び量の各成分を混合し、撹拌した。ビニブラン2685(商品名)は、日信化学工業製のアクリルエマルジョン(アクリル樹脂粒子の含有量:30%)の商品名である。水酸化カリウムを含むイオン交換水は、表12の下段に示す1価カチオンの含有量となるように水酸化カリウムを加えたイオン交換水であり、成分の合計が100.0%となるように、残量を添加した。その後、ポアサイズ5.0μmのメンブレンフィルタ(ザルトリウス製)にて加圧ろ過を行い、カラーインク33~41を調製した。各カラーインクのpHは、pHメータ(商品名「ポータブル型pHメータD-74」、堀場製作所製)を用いて測定した。カラーインクのpHは、7.0~11.0の範囲内であった。
上記で調製した実施例1のインク及び各カラーインクをインクカートリッジに充填し、熱エネルギーの作用によりインクを吐出する記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置(商品名「PIXUS PRO 10-S」、キヤノン製)にセットした。この装置は、シリアル方式で記録を行うものであり、記録ヘッドの主走査方向に直交する副走査方向(記録媒体の搬送方向)に沿って、複数の吐出口列が配置されている。実施例1のインク、及びカラーインクが充填されたインクカートリッジを、それぞれの吐出口列が隣り合う位置となるように、装置にセットした。本実施例においては、1/600インチ×1/600インチの単位領域(1画素)に、3.8ngのインク滴を4滴付与する条件で記録した画像を、記録デューティが100%であると定義する。この条件で、マルチパス記録(記録媒体の単位領域へのインクの付与を、記録ヘッドと記録媒体との複数回の相対走査に分けて行う)により以下の評価用画像を記録した。
A:画像の彩度C*の値が、35以上であった。
B:画像の彩度C*の値が、35未満であった。
酸化チタン粒子、ポリアクリル酸、及びカリウムイオンを含有するインクジェット用の水性インクであって、
前記酸化チタン粒子が、その表面の少なくとも一部がアルミナ及びシリカによって被覆された酸化チタンであり、
前記水性インク中の、前記ポリアクリル酸の含有量(質量%)が、前記アルミナの含有量(質量%)に対する質量比率で、0.05倍以上0.40倍以下であることを特徴とする水性インク。
前記水性インクがさらに、前記カリウムイオンとは異なる1価カチオンを含有するとともに、前記カリウムイオンの含有量(質量%)が、前記カリウムイオンとは異なる1価カチオンの含有量(質量%)よりも大きい構成1に記載の水性インク。
前記酸化チタン粒子に占める、前記アルミナの割合(質量%)が、前記シリカの割合(質量%)に対する質量比率で、0.50倍以上1.00倍以下である構成1又は2に記載の水性インク。
前記酸化チタン粒子に占める、前記酸化チタンの割合(質量%)が、酸化チタン粒子全質量を基準として、90.00質量%以上である構成1乃至3のいずれか1項に記載の水性インク。
前記酸化チタン粒子に占める、前記酸化チタンの割合(質量%)が、酸化チタン粒子全質量を基準として、98.50質量%以下である構成1乃至4のいずれか1項に記載の水性インク。
前記酸化チタン粒子に占める、前記アルミナの割合(質量%)が、酸化チタン粒子全質量を基準として、0.50質量%以上4.00質量%以下である構成1乃至5のいずれか1項に記載の水性インク。
前記酸化チタン粒子に占める、前記シリカの割合(質量%)が、酸化チタン粒子全質量を基準として、1.00質量%以上4.00質量%以下である構成1乃至6のいずれか1項に記載の水性インク。
前記酸化チタン粒子に占める、誘導結合プラズマ発光分析で得られるアルミニウム元素の割合(質量%)が、ケイ素元素の割合(質量%)に対する質量比率で、0.57倍以上1.13倍以下である構成1乃至7のいずれか1項に記載の水性インク。
前記酸化チタン粒子の体積基準の累積50%粒子径が、200nm以上400nm以下である構成1乃至8のいずれか1項に記載の水性インク。
前記酸化チタン粒子の含有量(質量%)が、インク全質量を基準として、1.00質量%以上20.00質量%以下である構成1乃至9のいずれか1項に記載の水性インク。
前記ポリアクリル酸の重量平均分子量が、1,000以上6,000以下である構成1乃至10のいずれか1項に記載の水性インク。
前記ポリアクリル酸の重量平均分子量が、1,000以上3,000以下である構成1乃至11のいずれか1項に記載の水性インク。
前記ポリアクリル酸の含有量(質量%)が、インク全質量を基準として、0.01質量%以上0.50質量%以下である構成1乃至12のいずれか1項に記載の水性インク。
前記水性インク中の、カリウムイオンの含有量(ppm)が、インク全質量を基準として、300ppm以上である構成1乃至13のいずれか1項に記載の水性インク。
前記水性インク中の、1価カチオンの合計含有量(ppm)が、インク全質量を基準として、700ppm以上1,300ppm以下である構成1乃至14のいずれか1項に記載の水性インク。
さらに、下記一般式(1)で表される化合物を含有する構成1乃至15のいずれか1項に記載の水性インク。
前記水性インク中の、前記一般式(1)で表される化合物の含有量(質量%)が、前記酸化チタン粒子の含有量(質量%)に対する質量比率で、0.002倍以上0.10倍以下である構成16に記載の水性インク。
前記水性インクのpHが、7.0以上9.0以下である構成1乃至17のいずれか1項に記載の水性インク。
インクと、前記インクを収容するインク収容部とを備えたインクカートリッジであって、
前記インクが、構成1乃至18のいずれか1項に記載の水性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インクジェット記録方法であって、
前記インクが、構成1乃至18のいずれか1項に記載の水性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。
Claims (20)
- 酸化チタン粒子、ポリアクリル酸、及びカリウムイオンを含有するインクジェット用の水性インクであって、
前記酸化チタン粒子が、その表面の少なくとも一部がアルミナ及びシリカによって被覆された酸化チタンであり、
前記水性インク中の、前記ポリアクリル酸の含有量(質量%)が、前記アルミナの含有量(質量%)に対する質量比率で、0.05倍以上0.40倍以下であることを特徴とする水性インク。 - 前記水性インクがさらに、前記カリウムイオンとは異なる1価カチオンを含有するとともに、前記カリウムイオンの含有量(質量%)が、前記カリウムイオンとは異なる1価カチオンの含有量(質量%)よりも大きい請求項1に記載の水性インク。
- 前記酸化チタン粒子に占める、前記アルミナの割合(質量%)が、前記シリカの割合(質量%)に対する質量比率で、0.50倍以上1.00倍以下である請求項1に記載の水性インク。
- 前記酸化チタン粒子に占める、前記酸化チタンの割合(質量%)が、酸化チタン粒子全質量を基準として、90.00質量%以上である請求項1に記載の水性インク。
- 前記酸化チタン粒子に占める、前記酸化チタンの割合(質量%)が、酸化チタン粒子全質量を基準として、98.50質量%以下である請求項1に記載の水性インク。
- 前記酸化チタン粒子に占める、前記アルミナの割合(質量%)が、酸化チタン粒子全質量を基準として、0.50質量%以上4.00質量%以下である請求項1に記載の水性インク。
- 前記酸化チタン粒子に占める、前記シリカの割合(質量%)が、酸化チタン粒子全質量を基準として、1.00質量%以上4.00質量%以下である請求項1に記載の水性インク。
- 前記酸化チタン粒子に占める、誘導結合プラズマ発光分析で得られるアルミニウム元素の割合(質量%)が、ケイ素元素の割合(質量%)に対する質量比率で、0.57倍以上1.13倍以下である請求項1に記載の水性インク。
- 前記酸化チタン粒子の体積基準の累積50%粒子径が、200nm以上400nm以下である請求項1に記載の水性インク。
- 前記酸化チタン粒子の含有量(質量%)が、インク全質量を基準として、1.00質量%以上20.00質量%以下である請求項1に記載の水性インク。
- 前記ポリアクリル酸の重量平均分子量が、1,000以上6,000以下である請求項1に記載の水性インク。
- 前記ポリアクリル酸の重量平均分子量が、1,000以上3,000以下である請求項1に記載の水性インク。
- 前記ポリアクリル酸の含有量(質量%)が、インク全質量を基準として、0.01質量%以上0.50質量%以下である請求項1に記載の水性インク。
- 前記水性インク中の、カリウムイオンの含有量(ppm)が、インク全質量を基準として、300ppm以上である請求項1に記載の水性インク。
- 前記水性インク中の、1価カチオンの合計含有量(ppm)が、インク全質量を基準として、700ppm以上1,300ppm以下である請求項1に記載の水性インク。
- 前記水性インク中の、前記一般式(1)で表される化合物の含有量(質量%)が、前記酸化チタン粒子の含有量(質量%)に対する質量比率で、0.002倍以上0.10倍以下である請求項16に記載の水性インク。
- 前記水性インクのpHが、7.0以上9.0以下である請求項1に記載の水性インク。
- インクと、前記インクを収容するインク収容部とを備えたインクカートリッジであって、
前記インクが、請求項1乃至18のいずれか1項に記載の水性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インクジェット記録方法であって、
前記インクが、請求項1乃至18のいずれか1項に記載の水性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。
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