JPH10130550A

JPH10130550A - インクジェット記録用インク

Info

Publication number: JPH10130550A
Application number: JP28569996A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Oki; 康弘黄木; Hiroko Hayashi; 広子林; Yoshiyuki Koike; 佳之小池
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-10-28
Filing date: 1996-10-28
Publication date: 1998-05-19

Abstract

(57)【要約】【課題】普通紙や紙繊維を全部または一部に用いた記
録媒体に対するインクジェット記録に於いて、当該記録
媒体のカール発生を防止する事を可能としたインクジェ
ット記録用インクを提供する。【解決手段】少なくとも水、染料と、多価アルコール
低級アルキルエーテル及びノニオン性アセチレングリコ
ールを含むインクに於いて、グリセリン及び、一般式
（Ｉ）で表わされる多価アルコール類からなる群より選
ばれる少なくとも1種を含有する。【化１】（但し、Ｒ¹〜⁴はそれぞれ独立して、Ｈ、ＣＨ₃、Ｃ₂Ｈ
₆からなる群より選ばれる何れかであり、またｎ、ｍ＝
１〜３）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体インク滴を記
録媒体に吐出して文字・画像の記録を行うインクジェッ
ト記録装置に用いる、インクジェット記録用インクに関
し、特に、カラー印刷に好適なインクジェット記録用イ
ンクに関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置に求められるイ
ンクは、取扱上の安全性や臭気などの面から水性インク
がその主流を占めており、各種の水溶性染料を水や水溶
性有機溶剤の混合溶液に溶解させ、必要に応じ各種添加
剤を加えたインクが現在使用されている。

【０００３】インクジェット記録用インクに於いては、
近年、特にカラー印刷の需要に伴い、より早い乾燥性と
異なる色との隣接部における滲み・混色防止によるシャ
ープな画像を得るための発明・開発が多く行われてい
る。

【０００４】米国特許第５１９６０５６号明細書ではジ
エチレングリコールモノブチルエーテルを１．５〜５重
量％及びノニオン性アセチレングリコールを１〜３重量
％含むことで、また国際公開番号ＷＯ９４／２６８２８
号では、多価アルコール低級アルキルエーテル７〜１２
％及びノニオン性アセチレングリコールを０．５〜１．
２％含有させる事により、速乾性と異なる２色以上の隣
接部に於いて、滲みのない良好な印刷画像を実現するイ
ンクが提供されている。

【０００５】しかしながら、一般にインクジェット記録
装置を用いたカラー印刷に於いては、多色の再現のため
に、２〜数色のインクを記録媒体の同一点または隣接点
に印加して画像形成を行うが、前記のインク組成で記録
媒体に対し２色以上のインクでフルページイメージ（Ａ
４版紙に四方各２０ｍｍの余白を残して全面に印加）を
印刷したところ、数時間〜数日で当該媒体の対角２辺が
大きく反り、または筒状になってしまう現象が発生して
いた。これらはカールとして知られる現象であり、記録
媒体が普通紙や、または媒体基材が紙繊維からなる構造
を有している場合などに多く発生するが、このような現
象の発生した記録媒体は広げたり積み重ねたりすること
が出来ず取り扱い上、非常に不便である。すなわち、こ
れら記録媒体のカールを防止する必要性があった。

【０００６】そのため、従来、特開平６−１５７９５５
号公報に於いては、１，３−ジオール類、１，３，５−
トリオール類、アミノ−１，３，５−トリオール類、脂
肪族ポリアミンポリオキシアルキレン誘導体などからな
る群から選択される物質をカール防止剤として含有する
ことにより、また特開平６−２４０１８９号公報ではＣ
Ｈ２ＯＨ−（ＣＨＯＨ）ｎ−ＣＨ２ＯＨ（ｎ＝３〜１
５）で示される糖を含有する事で印刷後のカールを防止
する方法が示されている。しかしながら、前者記載の方
法では印刷直後〜５日程度の短期間でのカール防止には
効果があるが、１週間〜それ以上に渡る長期に於いては
その能力は十分でなく、また、インクジェット記録に於
いて必須とされる滲み防止、吐出信頼性、目詰り回復性
についても十分であるとは言えない。後者記載の方法で
はインク中の固体組成比が大きくなる傾向にあり、ノズ
ル部分でのインク粘度の上昇を引き起こし易く吐出信頼
性、目詰り回復性の確保が難しい、という課題を有して
いるなど、インクジェット記録に必要な能力を有しつ
つ、カール防止に効果のあるインク組成は未だ見出され
ているとは言えない。その他、カール防止を目的として
種々のインクジェット記録用記録媒体も開発・提示され
てはいるが、本来必要なのは一般に入手の容易な普通紙
などを記録媒体としたインクジェット記録であり、その
ためにはカールを起こさないインクが求められるのであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明は、イン
クジェット記録に必要な特性を確保し、且つ、普通紙及
び、紙繊維を全部または一部に使用する事によりなるイ
ンクジェット用印刷シート等の記録媒体における、カー
ル防止能力に優れたインクジェット記録用インクを提供
する事を目的とする。

【０００８】特に、２〜数色を重ね、または隣接などす
ることによって多色再現を行なうカラーインクジェット
記録に於いて、より好適なインクジェット記録用インク
を提供する事を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明による
インクジェット記録用インクは、少なくとも水、染料、
多価アルコール低級アルキルエーテル及びノニオン性ア
セチレングリコールを含むインクであって、グリセリン
及び、下記一般式（Ｉ）で表わされる多価アルコール類
からなる群より選ばれる少なくとも１種を含有してなる
ものである。

【００１０】

【化２】

【００１１】（但し、Ｒ¹〜⁴はそれぞれ独立して、Ｈ、
ＣＨ₃、Ｃ₂Ｈ₆からなる群より選ばれる何れかであり、
またｎ、ｍ＝１〜３）

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明によるインクジェット記録
用インクに用いられるカール防止剤はグリセリンであ
る。本発明者らの研究に於いて、少なくとも水、染料、
ノニオン性アセチレングリコールを含むインクに、特開
平６−１５７９５５号公報に該当するところの多価アル
コール低級アルキルエーテルや多価アルコール類を添加
し、普通紙にフルページイメージを印刷したところ、１
週間後には円筒状になってしまい、カール防止効果を得
る事が出来なかった。しかしながら、これをグリセリン
に換えて試験したところ、２週間後に於いてもカールは
１０ｃｍ以下に抑制されており、従って少なくとも水、
染料、ノニオン性アセチレングリコールを含むインクに
於いては、多価アルコール低級アルキルエーテルに比し
てよりカール防止性能を示すことを見出した。

【００１３】グリセリンの添加量は含有する染料やイン
クジェット記録ヘッドの能力等に応じ適宜選択される
が、少なすぎるとカール防止効果が十分得られず、また
２０重量％を超えるとインクの吐出信頼性に影響がある
事から、好ましい範囲としては５〜２０重量％、より好
ましい範囲では８〜１５重量％である。

【００１４】また、本発明に於いてはカール防止助剤と
して、上記一般式（Ｉ）で示される多価アルコール類が
用いられる。本発明者らの研究によれば、これらは単独
で用いた場合にはカール防止効果を十分得ることが出来
なかったが、グリセリンと共に用いた場合には、グリセ
リンのみをカール防止剤として使用した場合に比して、
更に有効なカール防止効果を得ることを見出した。ま
た、グリセリンのみで用いた場合、ノニオン性アセチレ
ングリコールがグリセリンに溶解せず吐出信頼性の低下
を招き易い、という課題があるが、多価アルコール類を
用いる事により吐出信頼性の低下防止に有効に作用する
事も見出した。理論的な説明や裏付けはないが、カール
はインクが記録媒体の厚み方向に深く侵入した場合に比
べ、記録媒体表面のみに付着する場合の方がより顕著に
現れる。すなわち、本発明者らの推定するところによれ
ば、グリセリン単独に比べ、当該多価アルコール類をカ
ール防止助剤として添加することにより、溶媒成分が記
録媒体に対しより侵入し易くなり、その結果、グリセリ
ンの持つカール防止能力がより効果的に作用するのでは
ないか、と考える。

【００１５】一般式（Ｉ）で示される多価アルコール類
の具体例として、好ましくは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、プロピレ
ングリコール、ジプロピレングリコール等が挙げられ
る。

【００１６】当該多価アルコール類の添加量は、グリセ
リン同様、含有する染料やインクジェット記録ヘッドの
能力等に応じ適宜選択されるが、本発明者らの研究によ
れば、グリセリン：当該多価アルコール類比に於いて、
およそ２：１〜１：２の範囲で用いることが好ましい。

【００１７】本発明に於いて、多価アルコール低級アル
キルエーテル及びノニオン性アセチレングリコールは印
刷品質向上、特にカラー印刷における異なる２色以上の
インク滴の隣接部等における混色防止剤として有効に用
いられる。これらの事実に関しては先述の国際公開番号
ＷＯ９４／２６８２８号等による研究により公知である
が、本発明のインクジェット記録用インクに於いては、
特に多価アルコール低級アルキルエーテルとして、トリ
エチレングリコールモノブチルエーテルが好適である。
あくまで推測の域を出ないが、トリエチレングリコール
モノブチルエーテルは２５℃での蒸気圧が０．０１ｍｍ
Ｈｇ未満でありジエチレングリコールモノブチルエーテ
ルやプロピレングリコールモノブチルエーテルなどに比
べて低く、このためにインクの溶媒蒸発が低く押さえら
れ、これにより紙繊維中の水分蒸発が遅延されカール発
生が抑制されているのではないかと考える。

【００１８】多価アルコール低級アルキルエーテルの添
加量としては、インクジェット記録ヘッドの吐出特性や
印刷品質の向上及び吐出信頼性や目詰り回復性などによ
り適宜選択されるが、およそ７〜１２重量％の範囲で用
いられる事が好適である。

【００１９】本発明に於いて好ましい形態として、グリ
セリン及び前記多価アルコール類と前記多価アルコール
低級アルキルエーテルの添加比を３：２〜５：１の範囲
で用いる事が好ましい。多価アルコール低級アルキルエ
ーテルの添加量が前記範囲以上ではカール防止効果が希
薄になり、前記範囲以下では逆に印刷品質向上の効果が
得難くなってしまう。

【００２０】当該アセチレングリコールについては多く
市販されているものを利用する事が出来、具体例として
オルフィンＳＴＧ、オルフィンＥ１０１０（何れも信越
化学（株））等を挙げる事が出来る。添加量としては、
およそ０．５〜２重量％がより好適な範囲である。

【００２１】本発明に用いられる染料としては、多く一
般に知られるところの直接染料、酸性染料、食用染料、
塩基性染料、反応性染料、分散染料、建染染料、可溶性
建染染料、反応分散染料、油性染料などが挙げられ何れ
も使用できるが、中でも水溶性染料は記録液の性能上好
ましく使用される。特に好ましいものとしては、Ｃ．
Ｉ．ダイレクトレッド２、４、９、２３、２６、３１、
３９、６２、６３、７２、７５、７６、７９、８０、８
１、８３、８４、８９、９２、９５、１１１、１７３、
１８４、２０７、２１１、２１２、２１４、２１８、２
２１、２２３、２２４、２２５、２２６、２２７、２３
２、２３３、２４０、２４１、２４２、２４３、２４
７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトバイオレット７、９、４７、４
８、５１、６６、９０、９３、９４、９５、９８、１０
０、１０１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８、９、１
１、１２、２７、２８、２９、３３、３５、３９、４
１、４４、５０、５３、５８、５９、６８、８６、８
７、９３、９５、９６、９８、１００、１０６、１０
８、１０９、１１０、１３０、１３２、１４２、１４
４、１６１、１６３、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、１
０、１５、２２、２５、５５、６７、６８、７１、７
６、７７、７８、８０、８４、８６、８７、９０、９
８、１０６、１０８、１０９、１５１、１５６、１５
８、１５９、１６０、１６８、１８９、１９２、１９
３、１９４、１９９、２００、２０１、２０２、２０
３、２０７、２１１、２１３、２１４、２１８、２２
５、２２９、２３６、２３７、２４４、２４８、２４
９、２５１、２５２、２６４、２７０、２８０、２８
８、２８９、２９１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック９、
１７、１９、２２、３２、５１、５６、６２、６９、７
７、８０、９１、９４、９７、１０８、１１２、１１
３、１１４、１１７、１１８、１２１、１２２、１２
５、１３２、１４６、１５４、１６６、１６８、１７
３、１９９、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド３５、４２、５
２、５７、６２、８０、８２、１１１、１１４、１１
８、１１９、１２７、１２８、１３１、１４３、１５
１、１５４、１５８、２４９、２５４、２５７、２６
１、２６３、２６６、２８９、２９９、３０１、３０
５、３３６、３３７、３６１、３９６、３９７、Ｃ．
Ｉ．アシッドバイオレット５、３４、４３、４７、４
８、９０、１０３、１２６、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー
１７、１９、２３、２５、３９、４０、４２、４４、４
９、５０、６１、６４、７６、７９、１１０、１２７、
１３５、１４３、１５１、１５９、１６９、１７４、１
９０、１９５、１９６、１９７、１９９、２１８、２１
９、２２２、２２７、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、２
５、４０、４１、６２、７２、７６、７８、８０、８
２、９２、１０６、１１２、１１３、１２０、１２７：
１、１２９、１３８、１４３、１７５、１８１、２０
５、２０７、２２０、２２１、２３０、２３２、２４
７、２５８、２６０、２６４、２７１、２７７、２７
８、２７９、２８０、２８８、２９０、３２６、Ｃ．
Ｉ．アシッドブラック７、２４、２９、４８。５２：
１、１７２、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド３、１３、１
７、１９、２１、２２、２３、２４、２９、３５、３
７、４０、４１、４３、４５、４９、５５、Ｃ．Ｉ．リ
アクティブバイオレット１、３、４、５、６、７、８、
９、１６、１７、２２、２３、２４、２６、２７、３
３、３４、Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー２、３、１
３、１４、１５、１７、１８、２３、２４、２５、２
６、２７、２９、３５、３７、４１、４２、Ｃ．Ｉ．リ
アクティブブルー２、３、５、８、１０、１３、１４、
１５、１７、１８、１９、２１、２５、２６、２７、２
８、２９、３８、Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック４、
５、８、１４、２１、２３、２６、３１、３２、３４、
Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１２、１３、１４、１５、１
８、２２、２３、２４、２５、２７、２９、３５、３
６、３８、３９、４５、４６、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイ
オレット１、２、３、７、１０、１５、１６、２０、２
１、２５、２７、２８、３５、３７、３９、４０、４
８、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー１、２、４、１１、１
３、１４、１５、１９、２１、２３、２４、２５、２
８、２９、３２、３６、３９、４０、Ｃ．Ｉ．ベーシッ
クブルー１、３、５、７、９、２２、２６、４１、４
５、４６、４７、５４、５７、６０、６２、６５、６
６、６９、７１、Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック８、等が
挙げられる。

【００２２】これら染料の添加量は、染料の種類、溶媒
成分の種類、インクに対し要求されている特性等に依存
して決定されるが、一般にはインク全重量に対し０．２
から１５重量％、好ましくは０．５〜１０重量％の範囲
が好ましい。

【００２３】本発明によるインクジェット記録用インク
には、その性質を更に改善するための第３成分を含有し
てもよい。添加可能な第３成分の具体例としては、トリ
（ヒドロキシアルキル）アミンや水に易溶な金属水酸化
物などからなるｐＨ調整剤や、ベンゾトリアゾールなど
の防錆剤、その他防カビ剤、粘度調整剤、表面張力調整
剤、比抵抗調整剤、キレート剤などが挙げられる。ま
た、含窒素環状化合物等は湿潤剤として、インクの乾燥
を防止・抑制し、インクジェット記録装置を長期にわた
って放置された後にも速やかに吐出を再開するために有
効である。

【００２４】本発明によるインクの諸物性はインクジェ
ット記録に適するように便宜設定されて良いが、例えば
インク粘度は０〜５０℃の動作時温度に於いて３０ｍＰ
ａ・ｓ以下である事が好ましく、インクジェット記録装
置の高速応答性実現のためには１．２〜２０ｍＰａ・ｓ
程度である事が好ましい。またインクの表面張力は０〜
５０℃の動作時温度に於いて２０〜４０ｍＮ／ｍ程度に
あるのが好ましい。

【００２５】本発明によるインクジェット記録用インク
は記録媒体に印刷の後、適当な熱定着手段（例えば、熱
風、加熱ロール・板、赤外線など）によって乾燥、定着
されても良い。

【００２６】以下に本発明のインクジェット記録用イン
クについて、具体的に説明する。

【００２７】表１及び２に記載の組成を有するインク、
即ちインク例１〜１０および比較インク例Ａであるとこ
ろのインクを、以下のような方法によって製造した。

【００２８】まず、全成分をそれぞれ混合し、２５℃で
１時間攪拌した。その後、０．８μｍのメンブランフィ
ルターで減圧濾過し、所望のインクを得た。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】作成したインク例および比較インク例につ
いて、諸特性を次のように評価した。その結果は表３に
示される通りである。

【００３２】なお、評価試験に於いては、インクジェッ
トプリンターＭＪ−５１０Ｃ（セイコーエプソン
（株））を用い、即ちインク供給の形態は当該プリンタ
ー用のカラーインクカートリッジの３つのインク室に本
インク例および比較インク例のインク（それぞれａ、
ｂ、ｃ）を充填したものを使用した。カール性及び印刷
画像を評価する場合には、その記録媒体として、（ａ）ＸｅｒｏｘＰ（富士ゼロックス（株））（ｂ）Ｘｅｒｏｘ４０２４（米国Ｘｅｒｏｘ（株））（ｃ）マッハジェットカラースーパーファイン専用紙
（エプソン販売（株））（ｄ）ＢＪＣ−６１０ＪＷ用高品位専用紙（Ｃａｎｏ
ｎ（株））を用いた。

【００３３】試験１カール性インクをａ＋ｂ、ａ＋ｃ、ｂ＋ｃ（通常単色印刷時のイ
ンク滴印加量を１００％としてそれぞれ２００％）、ａ
＋ｂ＋ｃ（同じく３００％）の組み合わせでフルページ
イメージ（記録媒体の四方に各２０ｍｍの余白を残して
全面に印加）を記録媒体に印刷の後、２４、９６、１６
８、３３６時間後に於いて、記録媒体の状態を観察、次
のように評価した。 ◎：記録媒体の辺の浮き上がりが１ｃｍ以下、 ○：３ｃｍ以下、 △：５ｃｍ以下、 ×：５ｃｍ以上または測定不可（辺が媒体の内側に入り
込む、または筒状になる等）。

【００３４】試験２印刷品位・耐ブリード単色での印刷について画像の鮮明さを、目視で滲みを観
察、次のように評価した。 ◎：滲み・ブリードの何れもない、 ○：やや滲み・ブリードは見られるが画像には影響な
い、 △：滲み・ブリードが目立つ、 ×：滲み・ブリードが酷く、画像に鮮明さがない。

【００３５】試験３目詰り回復性ヘッド内にインクを充填の後、ヘッドをキャップ位置よ
りずらした状態で４０℃２０％（湿度）環境下に１ヶ月
および２ヶ月放置した。その後、正常な印刷が可能とな
るまでのクリーニング回数を求めた。 ◎：０〜２回、 ○：３〜４回、 △：５〜６回、 ×：６回まで行って回復せず。

【００３６】試験４吐出信頼性記録媒体に対し各行の先頭列及び最後列に各ノズル１滴
づつを印加し続ける動作をヘッドを休ませる事なく連続
して行い、１時間後のインクの印加状況を観察し、次の
ように評価した。 ◎：正規の印加位置に対しズレ量が５０μｍ以下、 ○：１００μｍ以下、 △：１００μｍ以上、 ×：吐出、印加出来ない。

【００３７】

【表３】

【００３８】

【発明の効果】本発明のインクジェット記録用インク
は、少なくとも水、染料と、多価アルコール低級アルキ
ルエーテル及びノニオン性アセチレングリコールを含む
インクに於いて、グリセリン及び、一般式（Ｉ）で表わ
される多価アルコール類からなる群より選ばれる少なく
とも1種を含有する事により、インクジェット記録に必
要な特性を確保し、且つ、普通紙及び、紙繊維を全部ま
たは一部に使用する事によりなるインクジェット用印刷
シート等の記録媒体における、カール防止能力に優れた
インクジェット記録用インクを得る事が可能となる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも水、染料と、多価アルコール
低級アルキルエーテル及びノニオン性アセチレングリコ
ールを含むインクであって、グリセリン及び、下記一般
式（Ｉ）で表わされる多価アルコール類からなる群より
選ばれる少なくとも1種を含有する事を特徴とする、イ
ンクジェット記録用インク。【化１】（但し、Ｒ¹〜⁴はそれぞれ独立して、Ｈ、ＣＨ₃、Ｃ₂Ｈ
₆からなる群より選ばれる何れかであり、またｎ、ｍ＝
１〜３）
【請求項２】前記多価アルコール類とグリセリンの含
有和が、前記多価アルコール低級アルキルエーテルに対
し、３：２〜５：１の範囲の割合で含有される事を特徴
とする、請求項１に記載のインクジェット記録用イン
ク。
【請求項３】前記多価アルコール低級アルキルエーテ
ルがトリエチレングリコールモノブチルエーテルである
事を特徴とする、請求項１及び２に記載のインクジェッ
ト記録用インク。