JPH10168373A - インクジェット記録用インク及びそれを用いる記録方法 - Google Patents

インクジェット記録用インク及びそれを用いる記録方法

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JPH10168373A
JPH10168373A JP33169996A JP33169996A JPH10168373A JP H10168373 A JPH10168373 A JP H10168373A JP 33169996 A JP33169996 A JP 33169996A JP 33169996 A JP33169996 A JP 33169996A JP H10168373 A JPH10168373 A JP H10168373A
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JP
Japan
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ink
characterized
recording
water
jet recording
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Application number
JP33169996A
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English (en)
Inventor
Takeshi Hashimoto
Nobuyuki Ichizawa
Junji Suzuki
Kunichi Yamashita
Toshiki Yui
信行 一澤
勲一 山下
健 橋本
俊毅 由井
淳司 鈴木
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
富士ゼロックス株式会社
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Publication date
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Publication of JPH10168373A publication Critical patent/JPH10168373A/ja
Application status is Pending legal-status Critical

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/38Inkjet printing inks characterised by non-macromolecular additives other than solvents, pigments or dyes

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクに熱が急激に加えられても安定した分
散性を有し、それを用いた画像形成には画像抜け、画像
むらのない良好な画質が得られ、各種の記録紙にも画像
の乾燥が速く、かつ定着性の良好な信頼性の高いインク
ジェット記録用インク及びそれを用いるインクジェット
記録方法を提供する。 【解決手段】 水に不溶の色材と水と、一般式(I)で
表される化合物及びポリグリセリンから選択される少な
くとも1種とを含有するインクジェット記録用インク及
びそれを用いるインクジェット記録方法。 【化1】 (式中、Rは、H又はC1 〜C5 のアルキル基を示し、
m、n、o及びpは、いずれも整数であり、かつm+n
+o+pは0〜200である。)

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性を有する新
規なインクジェット記録用インク及びそれを用いるイン
クジェット記録方法に関するものである。

【0002】

【従来の技術】ノズル、スリット又は多孔質フィルム等
から液体状インクあるいは溶融固体状インクを吐出させ
て、紙、布又はフィルム等の被記録体に記録を行う、い
わゆるインクジェット方式のプリンターは、小型で安価
なものであり、かつその動作時には静寂であること等の
種々の利点を有しているため、黒色の単色プリンター及
びフルカラーのプリンターとして数多く市販されてい
る。なかでも、圧電素子を用いたピエゾインクジェット
方式及び熱エネルギーを作用させてインク液滴を形成し
記録を行う熱インクジェット方式は、高速印字ができる
こと及び高解像度が得られること等において特に有用な
ものである。

【0003】一般に、インクジェット記録用インクに
は、多様な特性が求められるが、以下の点が特に重要な
事項とされている。 (1)長期間使用しても、画像抜け、画像むらのない良
好な画質が得られること (2)熱インクジェット方式において、高温下に気泡を
形成し成長させるヒーター部位に温度変化による焦げ付
き(コゲーション)がなく、長期に亘って安定した画像
が得られること (3)長期保存が可能であること (4)得られた画像の保存安定性に優れていること (5)得られた画像の乾燥が速く、かつ定着性に優れて
いること 上記の事項を改善させるために、従来よりインクジェッ
ト記録用インクに関して多数の発明が行われ、それらが
実用化されている。

【0004】インクジェット記録用インクは、水性染料
インクが主流であるが、これらは耐水性及び耐光性につ
いて問題があり、また、画像の保存安定性についても必
ずしも満足できるものではない。一方、色材として顔料
を用いたインクは、耐水性及び耐光性を改善できるとと
もに、高濃度で滲みのない画質を得ることができること
から、非常に有望なものであり、近年、この種の発明が
数多く提案され、また実用化されている。例えば、特開
昭56−147871号公報では、少なくとも顔料、高
分子分散剤及び非イオン性界面活性剤を含有する水性媒
体からなる記録液が記載され、また、米国特許第508
5698号明細書及び同5221334号明細書では、
AB型又はBAB型のブロックコポリマーを顔料の分散
剤として用いることが記載されている。さらに、米国特
許第5172133号明細書では、特定の顔料、水溶性
樹脂及び溶媒を組合せて用いることが記載されている。

【0005】しかしながら、従来、特に熱インクジェッ
ト方式では、プリントヘッド内のインクには熱が急激に
付与されるから、インクの安定性を長期に亘って保持さ
せることは困難であった。すなわち、インクが急速に加
熱されるとその中の顔料の分散性が不安定になり、その
結果、顔料同士の凝集が起こりインク中に大きな塊(凝
集塊)を発生させることになる。さらにこれを長期間使
用すると、生成した大きな塊はヒーター上にコゲーショ
ンを起こすばかりでなく、プリントヘッド内のインク流
路に詰まりインクの流れを塞ぐという問題がある。さら
に、このようなインクを用いて紙上に印字すると、これ
らの大きな塊は紙繊維中に浸透できないために、乾燥に
要する時間が長くなるばかりでなく、定着保存性も著し
く低下するという問題がある。

【0006】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
における上記した技術的な問題を解決するためになされ
たものである。すなわち、本発明の目的は、インクに熱
が急激に加えられても、安定した分散性を有するととも
に、それを用いた画像形成には画像抜け、画像むらのな
い良好な画質が得られ、各種の転写紙に対して画像の乾
燥が速く、かつ定着性の良好な信頼性の高いインクジェ
ット記録用インク及びそのインクを用いるインクジェッ
ト記録方法を提供することにある。

【0007】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、水に不溶
の色材と水を含有するインクジェット記録用インクにつ
いて鋭意検討の結果、特定の多価アルコール系化合物を
添加させることにより、インクの分散性が安定してお
り、良好な画質を形成できるインクジェット記録用イン
クが得られることを見出し、本発明を完成させるに至っ
た。

【0008】すなわち、本発明のインクジェット記録用
インクは、水に不溶の色材と水と、一般式(I)で表さ
れる化合物及びポリグリセリンから選択される少なくと
も1種とを含有することを特徴とする。

【化3】 (式中、Rは、Hまたは炭素原子数1〜5のアルキル基
を示し、m、n、o及びpは、いずれも整数であり、か
つm+n+o+pは0〜200である。) 本発明のインクジェット記録方法は、インク液滴を記録
信号に応じて記録ヘッドのオリフィスから吐出させて被
記録体に記録を行う際に、そのインクとして、水に不溶
の色材と水と、上記一般式(I)で表される化合物及び
ポリグリセリンから選択される少なくとも1種とを含有
するインクを用いることを特徴とする。

【0009】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明のインクジェット記録用イン
クは、水に不溶の色材及び水に、一般式(I)で表され
る化合物またはポリグリセリンの少なくとも1種を添加
混合することを特徴とするものである。本発明に用いら
れる一般式(I)で表される化合物は、下記の化学構造
を有するものである。

【化4】

【0010】上記一般式(I)において、Rは、水素原
子及び炭素原子数1〜5のアルキル基の中から選ばれる
ものであり、そのアルキル基の中では、炭素原子数1〜
3のメチル基、エチル基またはプロピル基であることが
好ましい。炭素原子数が6以上の化合物では、インク中
への溶解が困難になることから好ましくない。また、
m、n、o及びpは、いずれも「CH2 CHRO」で示
される構造単位の繰り返し数を示す整数である。これら
のm+n+o+pの合計値は、0〜200の範囲の整数
であり、好ましくは0〜150の範囲、より好ましくは
1〜130の範囲である。これらの合計値が200より
大きい化合物では、インクの粘度が極めて高くなり、目
詰まりを発生し易くなるために好ましくない。一般式
(I)で表される化合物としては、例えば、商品名:S
C−E750、SC−E1000、SC−E1500、
SC−E2000、SC−E2800、SC−E450
0、SC−P400、SC−P750、SC−P100
0、SC−P1300、SC−P3500(以上、いず
れも坂本薬品社製)等が用いられる。

【0011】また、ポリグリセリンとしては、重合度が
2〜30(分子量:166〜2500)の範囲のものを
用いることが好ましい。本発明においては、一般式
(I)で表される化合物とポリグリセリンのいずれも有
用なものであるが、一般式(I)で表される化合物の方
がより有効である。上記した化合物の配合量は、インク
中に0.01〜20重量%、好ましくは0.05〜15
重量%であり、これらの化合物は、単独でまたは複数種
を混合して用いてもよく、合計量が上記の範囲であるこ
とが好ましい。また、これらの添加は、インク製造の何
如なる工程で行ってもよく、例えば、色材を分散させる
工程でもよいし、他の添加剤とともにインク組成を調製
する時であってもよい。

【0012】本発明に用いられる水に不溶の色材として
は、顔料、油溶性染料または着色ポリマー等が用いられ
るが、その取扱い易さ等から顔料が好適である。顔料と
しては、亜鉛華、チタン白、酸化クロム、酸化鉄、アル
ミナホワイト、カドミウム黄、硫化亜鉛、ジンククロメ
ート、黄鉛、硫酸バリウム、塩基性硫酸鉛、炭酸カルシ
ウム、鉛白、群青、珪酸カルシウム、マンガン紫、コバ
ルト紫、紺青、カーボンブラック等の無機顔料、マダレ
ーキ、コチニールレーキ、ナフトールグリーンB、ナフ
トールグリーンY、ナフトールイエローS、パーマネン
トレッド4R、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、
リソールレッド、レーキレッドC、レーキレッドD、ブ
リリアントカーミン6B、ボルドー10B、フタロシア
ニンブルー、フタロシアニングリーン、スカイブルー、
ローダミンレーキ、メチルバイオレットレーキ、キノリ
ンイエローレーキ、ピーコックブルーレーキ、チオイン
ジゴマルーン、アリザリンレーキ、キナクリドンレッ
ド、ペリレンレッド、アニリンブラック、ジオキサジン
バイオレット、有機蛍光顔料、イソインドリノンイエロ
ー等の有機顔料、酸化コバルト、γ−酸化鉄、金属鉄
粉、バリウムフェライト等のマグネタイト、フェライト
等の磁性体や超常磁性体、その他にプラスチックピグメ
ントや金属光沢顔料等が用いられるが、これらに限られ
るものではなく、いずれの顔料も使用する色相に合わせ
て選択することができる。また、上記の顔料に公知の染
料の1種類以上を混合して用いてもよい。

【0013】色材として用いられる顔料について、以下
に商品名又はC.Iピグメント番号により例示するが、
これらに限定されるものではない。黒色としては、ファ
ーネスブラック、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のカーボンブラック顔料であ
り、例えば、Raven7000、Raven575
0、Raven5250、Raven5000ULTR
AII、Raven3500、Raven2000、Ra
ven1500、Raven1250、Raven12
00、Raven1190ULTRAII、Raven1
170、Raven1255、Raven1190UL
TRA、Raven1080ULTRA、Raven7
90ULTRA、Raven780ULTRA、Rav
en760ULTRA(以上、コロンビア社製)、Re
gal400R、Regal330R、Regal66
0R、Mogul L、Monarch 700、Mo
narch 800、Monarch 880、Mon
arch 900、Monarch 1000、Mon
arch 1100、Monarch 1300、Mo
narch 1400、Black ParlsL、V
alcan XC−72、Valcan XC−72R
(以上、キャボット社製)、Color Black
FW1、Color Black FW2、Color
Black FW2V、Color Black F
W18、Color Black FW200、Col
or Black S150、Color Black
S160、Color Black S170、Pr
intex35、PrintexU、Printex
V、Printex140U、Printex140
V、Special Black 6、Special
Black 5、Special Black 4
A、Special Black4(以上、デグッサ社
製)、No.25、No.33、No.40、No.4
7、No.52、No.900、No.2300、MC
F−88、MA600、MA7、MA8、MA100
(以上、三菱化学社製)等が挙げられるが、これらに限
られるものではない。また、マグネタイト、フェライト
等の磁性体微粒子またはチタンブラック等を黒色顔料と
して用いてもよい。

【0014】シアン色としては、C.I.ピグメント・
ブルー1、C.I.ピグメント・ブルー2、C.I.ピ
グメント・ブルー3、C.I.ピグメント・ブルー1
5、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピ
グメント・ブルー15:3、C.I.ピグメント・ブル
ー15:34、C.I.ピグメント・ブルー16、C.
I.ピグメント・ブルー22、C.I.ピグメント・ブ
ルー60等が挙げられるが、これらに限られるものでは
ない。また、マゼンタ色としては、C.I.ピグメント
・レッド5、C.I.ピグメント・レッド7、C.I.
ピグメント・レッド12、C.I.ピグメント・レッド
48、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.
ピグメント・レッド57、C.I.ピグメント・レッド
112、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.
ピグメント・レッド123、C.I.ピグメント・レッ
ド146、C.I.ピグメント・レッド168、C.
I.ピグメント・レッド184、C.I.ピグメント・
レッド202等が挙げられるが、これらに限られるもの
ではない。

【0015】また、黄色としては、C.I.ピグメント
・イエロー1、C.I.ピグメント・イエロー2、C.
I.ピグメント・イエロー3、C.I.ピグメント・イ
エロー12、C.I.ピグメント・イエロー13、C.
I.ピグメント・イエロー14、C.I.ピグメント・
イエロー16、C.I.ピグメント・イエロー17、
C.I.ピグメント・イエロー73、C.I.ピグメン
ト・イエロー74、C.I.ピグメント・イエロー7
5、C.I.ピグメント・イエロー83、C.I.ピグ
メント・イエロー93、C.I.ピグメント・イエロー
95、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピ
グメント・イエロー98、C.I.ピグメント・イエロ
ー114、C.I.ピグメント・イエロー128、C.
I.ピグメント・イエロー129、C.I.ピグメント
・イエロー151、C.I.ピグメント・イエロー15
4等が挙げられるが、これらに限られるものではない。
さらに、黒色とシアン、マゼンタ、イエローの3原色顔
料のほか、赤、緑、青、茶、白等の特定色顔料や、金、
銀色等の金属光沢顔料、無色の体質顔料、プラスチック
ピグメント等を使用してもよい。

【0016】また、本発明に用いるために、新たに合成
した黒、シアン、マゼンタ、イエローあるいは赤、青、
緑等の顔料でもよい。これらの顔料は、目詰まり、熱イ
ンクジェット方式でヒーター上への焦げつき(コゲーシ
ョン)を防止する目的で、有機及び無機不純物を除去す
ることが好ましく、特に、インク中のカルシウム、鉄、
珪素、マグネシウム、リン、亜鉛等をそれぞれ5ppm
以下にすることが望ましい。これらの金属の除去は、例
えば、水洗浄や、限外濾過膜法、イオン交換処理法、活
性炭またはゼオライト等による吸着方法で行うことがで
きる。

【0017】また、使用する顔料について予め表面処理
を行うこともできる。例えば、エタノール、プロパノー
ル等のアルコール類による表面処理、界面活性剤処理、
酸性基や塩基性基を置換する顔料誘導体処理、顔料表面
を他の物質で被覆する顔料被覆反応処理、縮合反応やグ
ラフト反応により置換基を導入する表面化学反応処理、
シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング
剤、ジルコネート系カップリング剤、アルミネート系カ
ップリング剤等を用いて表面処理を行うカップリング反
応処理、プラズマ反応処理、CVD処理等を行うことが
できる。このような処理顔料としては、例えば、商品名
としてCabojet300、Cabojet400
(以上、キャボット社製)、MicrojetCW−1
(オリエント化学社製)等が挙げられる。

【0018】本発明に用いる上記の顔料は、その一次粒
子径が10〜150nm、好ましくは15〜120nm
の範囲であり、また、その体積平均粒子径がインク中で
20〜500nmの範囲、好ましくは30〜400nm
の範囲のものである。なお、インク中の体積平均粒子径
は、例えば、Microtrac社製UPA9340を
用いて容易に測定することができる。この方法ではイン
クを希釈することなく測定ができるが、必要に応じて希
釈してもよい。この測定により得られる測定物の粘度値
をそのまま採用した。また、一次粒子径については電子
顕微鏡観察により測定したものを使用した。

【0019】一般に、顔料をインク中に分散させるに
は、分散剤が用いられる。本発明における分散剤として
は、公知の界面活性剤または高分子分散剤を使用するこ
とが好ましい。なかでも、高分子分散剤としては、親水
性構造部及び疎水性構造部を有する重合体を用いること
が有効であり、その2種の構造部を有する重合体には、
縮合系重合体と付加重合体とがある。これらの重合体か
らなる高分子分散剤としては、親水性基を有するα,β
−エチレン性不飽和モノマーの単独重合体、又はそのモ
ノマーと疎水性基を有するα,β−エチレン性不飽和モ
ノマーとを適宜組合せて得られる共重合体が用いられ
る。

【0020】親水性基を有するα,β−エチレン性不飽
和モノマーとしては、カルボキシル基、スルホン酸基等
を有するモノマー、例えば、アクリル酸、メタクリル
酸、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステ
ル、マレイン酸、マレインスルホン酸、スルホン化ビニ
ルナフタレン、スチレンスルホン酸等が挙げられる。一
方、疎水性基を有するα,β−エチレン性不飽和モノマ
ーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルト
ルエン等のスチレン誘導体、アクリル酸アルキルエステ
ル、メタクリル酸アルキルエステル、クロトン酸アルキ
ルエステル、イタコン酸アルキルエステル、イタコン酸
ジアルキルエステル、マレイン酸ジアルキルエステルが
挙げられる。

【0021】分散剤として好ましい共重合体としては、
スチレン−スチレンスルホン酸共重合体、スチレン−マ
レイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、
スチレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マ
レイン酸共重合体、ビニルナフタレン−メタクリル酸共
重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、アク
リル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、メタク
リル酸アルキルエステル−メタクリル酸共重合体、スチ
レン−メタクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸共
重合体、スチレン−アクリル酸アルキルエステル−アク
リル酸共重合体等が挙げられる。上記のアルキルエステ
ルの炭素数は1〜6個であることが好ましい。また、こ
れらの共重合体には、さらにポリオキシエチレン基、水
酸基を有するモノマーを適宜共重合させてもよい。

【0022】また、酸性官能基を表面に有する顔料との
親和性を高めるとともに、分散安定性を良好にするため
に、カチオン性官能基を有するモノマー、例えば、N,
N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジ
メチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルア
ミノメタアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノアク
リルアミド、ビニルピリジン、ビニルピロリドン等を適
宜共重合してもよい。また、ポリスチレンスルホン酸、
ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリビニルスルホ
ン酸、ポリアルギン酸、ポリオキシエチレン−ポリオキ
シプロピレン共重合体、ナフタレンスルホン酸のホルマ
リン縮合物、カルボキシメチルセルロース、カルボキシ
エチルセルロース等のセルロース誘導体、多糖類とその
誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、
ポリアミン類、ポリアミド類等も使用できる。

【0023】これら共重合体の中で、酸を親水基とする
重合体は、水溶性を高めるために塩基性化合物との塩の
状態で使用することが好ましい。これらの重合体と塩を
形成する化合物としては、ナトリウム、カリウム、リチ
ウム等のアルカリ金属類、アンモニウムイオン、有機ア
ンモニウムイオン、ホスホニウムイオン、スルホニウム
イオン、オキソニウムイオン、スチボニウムイオン、ス
タンノニウム、ヨードニウム等のオニウム化合物が挙げ
られるが、これらに限定されるものではない。また、一
般に市販されている分散剤を用いることもでき、例え
ば、デモールN、デモールEp(以上、花王社製)、ノ
プコサントRFA、ノプコサントR(以上、サンオプコ
社製)、ソルスパーズ20000(ゼネカ社製)等が挙
げられる。これらの共重合体は、ランダム共重合体、ブ
ロック共重合体またはグラフト共重合体等のいずれの構
造のものでもよい。

【0024】また、上記の分散剤は、いずれも低分子量
であってもよいが、その平均分子量は1000〜100
00の範囲のものであり、好ましくは2000〜800
0の範囲、より好ましくは2500〜7000の範囲の
ものである。分散剤の添加量については、使用される顔
料により大きく異なってくるため、一概に規定すること
はできないが、通常、顔料に対して合計で0.1〜50
重量%、好ましくは1〜40重量%の範囲である。ただ
し、表面処理により表面を親水性に処理したカーボンブ
ラックでは、必ずしも分散剤を用いなくてもよい。

【0025】また、インク中における顔料の分散安定性
を良好にするために、塩基を添加することが好ましい。
使用される塩基としては、例えば、水酸化カリウム、水
酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化アンモニウ
ム、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、エタ
ノールアミン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノ
ール、アンモニア等が挙げられる。また、一般的なpH
緩衝剤を用いることも可能であり、インクのpH値とし
ては、6.0〜10.0の範囲にあることが好ましく、
より好ましくは6.5〜9.0の範囲である。

【0026】本発明のインクジェット記録用インクに
は、水溶性有機溶媒を使用することが好ましい。この水
溶性有機溶媒としては、具体的には、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブ
チレングリコール、トリエチレングリコール、1、5−
ペンタンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、
グリセリン等の多価アルコール類、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、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、ジエチレングリコールモノ
ブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエー
テル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル等の
多価アルコール誘導体、ピロリドン、N−メチル−2−
ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、トリエタノー
ルアミン等の窒素含有溶媒、エタノール、イソプロピル
アルコール、ブチルアルコール、ベンジルアルコール等
のアルコール類、又はチオジエタノール、チオジグリセ
ロール、スルホラン、ジメチルスルオキシド等の含硫黄
溶媒、炭酸プロピレン、炭酸エチレン等が挙げられる。
また、インクの表面張力を調整するために、種々の界面
活性剤を用いることができる。なかでも、分散状態に影
響を及ぼすことの少ないノニオン系及びアニオン系界面
活性剤が好ましい。ノニオン系界面活性剤としては、例
えば、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、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脂肪酸エス
テル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン
ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミ
ド、アセチレンアルコールエチレンオキシド付加物、ポ
リエチレングリコールポリプロピレングリコールブロッ
クコポリマー等が用いられる。また、アニオン界面活性
剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル
フェニルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸
塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル
塩、スルホン酸塩又は高級アルキルスルホコハク酸塩等
を添加してもよい。また、両性界面活性剤としては、ベ
タイン、スルフォベタイン、サルフェートベタイン、イ
ミダゾリン等が使用できる。その他に、ポリシロキサン
ポリオキシエチレン付加物等のシリコーン系界面活性剤
や、オキシエチレンパーフルオロアルキルエーテル等の
フッ素系界面活性剤、スピクリスポール酸やラムノリピ
ド、リゾレシチン等のバイオサーファクタント等も使用
できる。また、水としては、蒸留水や、イオン交換樹
脂、限外濾過膜、活性炭を用いて精製した、いわゆる超
純水、イオン交換水等を用いることが好ましい。

【0027】従来のインクにおいて、特に、界面活性剤
あるいは水溶性有機溶媒として多価アルコール誘導体を
含有するインクは、熱インクジェット方式に使用される
と、急激な加熱を受けて色材等の分散が不安定となり塊
を生じ易いことが知られている。インク中にその塊が生
成すると次第に大きな塊(凝集塊)となり、5μmフィ
ルタを通過できない大きさのものになると、前記のとお
り、コゲーションや目詰まりの発生等の様々な欠陥を生
じさせることになる。しかし、本発明においては、それ
らの界面活性剤あるいは多価アルコール誘導体を含有す
るインクについても、上記した欠陥の発生がなく極めて
有効なものである。

【0028】また、本発明のインクジェット記録用イン
クには、インク特性を制御するために、その他にポリエ
チレンイミン、ポリアミン類、ポリビニルピロリドン、
ポリエチレングリコール、エチルセルロース、カルボキ
シエチルセルロース等のセルロース誘導体、多糖類及び
その誘導体、さらには、水溶性ポリマーやポリマーエマ
ルジョン、シクロデキストリン、大環状アミン類、デン
ドリマー、クラウンエーテル類、尿素及びその誘導体、
アセトアミド等を用いることができ、必要に応じて、酸
化防止剤、防カビ剤、粘度調整剤、導電剤、酸化防止
剤、紫外線吸収剤またはキレート化剤等を含有させるこ
とも可能である。

【0029】本発明のインクの製造方法としては、例え
ば、分散剤を所定量含有させた水溶液に所定量の顔料を
添加し、これを十分に撹拌した後、分散機を用いて分散
させ、次いで遠心分離等により粗大粒子を除去した後、
所定の溶媒及び添加剤等を添加して撹拌混合し、その混
合溶液を濾過することによりインクを得ることができ
る。あるいは、水と所定の溶媒を混合させた後、その溶
液に分散剤を添加した後、顔料を添加して分散機を用い
て分散させてもよい。この分散機としては、いずれも市
販のものが使用可能であり、例えば、コロイドミル、フ
ロージェットミル、スラッシャーミル、ハイスピードデ
ィスパーザー、ボールミル、アトライター、サンドミ
ル、サンドグラインダー、ウルトラファインミル、アイ
ガーモーターミル、ダイノーミル、パールミル、アジテ
ータミル、コボールミル、3本ロール、2本ロール、エ
クストリューダー、ニーダー、マイクロフルイダイザ
ー、アルティマイザー、ラボラトリーホモジナイザー、
超音波ホモジナイザー、アキュサイザー等があり、これ
らを単独でまたは組合せて用いてもよい。また、本発明
の上記したインクを用いるインクジェット記録方法にお
いて、記録ヘッドは耐熱性に優れたポリイミド樹脂を用
いて形成されていることが好ましく、具体的には、商品
名:HTR−3 7520(OCG社製)、商品名:フ
ォトニ−ス(東レ社製)により形成されていることが好
ましい。

【0030】本発明のインクジェット記録用インクが、
熱インクジェット方式の急激な加熱を受けてもインク中
の色材等の分散性が安定しており、色材等の塊が生成し
ないメカニズムについては必ずしも明らかではないが、
以下のように考えられる。すなわち、一般式(I)で表
される化合物またはポリグリセリンは、それらの化学構
造中の疎水性基となる炭素鎖が、色材等の方向に向かっ
て色材等の周囲に緩やかに配置されることにより、色材
及び分散剤等の表面への熱の急激な到達を緩和すると同
時に、微視的には分散した色材等の周辺に高粘度層を形
成することにより熱による色材等の表面から脱離し易い
分散剤の遊離を防止し、再度色材等の表面に吸着させる
作用を有することによるものと想定される。

【0031】

【実施例】以下、実施例等により本発明を具体的に説明
する。 実施例1 (分散液Aの調整) カーボンブラック 10重量部 (Raven5250、一次粒子径16nm、コロンビア社製) スチレン−無水マレイン酸カリウム共重合体 1.5重量部 (分子量2,000、スチレン/無水マレイン酸=1/2、酸価220) 超純水 70重量部 上記成分を混合して30分間撹拌した後、コボールミル
(メディア:ジルコニア1mm径、充填率60%)によ
り分散させ、得られた分散液から遠心分離機により粗粒
子を除去した溶液を分散液Aとした。 (インク1の製造) 分散液A 50重量部 ジエチレングリコール 10重量部 イソプロピルアルコール 3重量部 一般式(A)の化合物 5重量部 (式中、R=H、m+n+o+p=12) ノニオン界面活性剤 0.05重量部 (サーフィノール465、日信化学社製) 超純水 31.95重量部 上記成分を混合し、これを撹拌した後、再び遠心分離機
により粗粒子を除去し、更に1μmフィルターを用いて
加圧濾過を行うことによりインク1を得た。

【0032】実施例2〜9及び比較例1〜2 実施例1で作成した分散液Aにおいて、下記表1に示す
成分及び重量組成を用いたこと以外は、分散液Aと同様
にして、それぞれ分散液B〜分散液Hを調整した。次
に、実施例1で製造したインク1において、上記の分散
液A〜分散液H中の分散液を使用し、下記表2に示す成
分及び重量組成を用いたこと以外はインク1と同様にし
て、それぞれ実施例2のインク2から実施例9のインク
9及び比較例1のインク10、比較例2のインク11を
得た。

【0033】

【表1】

【0034】

【表2】 表2中、「サーフィノール465」は日信化学社製のノ
ニオン界面活性剤、「フロラードFC−104」はスリ
ーエム社製のフッ素系界面活性剤、「プルロニック43
00」と「プルロニック6400」はビーエーエスエフ
社製の高分子界面活性剤、「Liponic EG−1」はリ
ポケミカル社製の増粘剤である。

【0035】上記の実施例1〜9及び比較例1〜2で得
られたインク1〜11について、それぞれ以下のテスト
を実施し、その評価を行った。 (1)分散安定性テスト (1−a)試作した熱インクジェット方式ヘッド(60
0dpi、100ノズル)を用いて、インクをヘッドに
供給し、噴射させた。ノズルから吐出してきたインクを
ビーカーに集め、その10gを5μmフィルターを通し
て、その通過時間を測定した。その評価は、初期のイン
クと比較する以下の基準で行った。 ○:通過時間が初期のものの2倍以内で、5分以内であ
ったもの △:通過時間が初期のものの5倍以内で、10分以内で
あったもの ×:通過時間が10分以上を要したもの (1−b)調製したインク100gを蓋付きガラス管に
密閉し、70℃の雰囲気下に4時間放置し、次に−20
°Cの雰囲気下に4時間放置することを1サイクルと
し、合計6サイクルの加速テストを繰り返したものにつ
いて、(1−a)と同様の評価を行った。

【0036】(2)画像品質テスト 試作した熱インクジェットプリンター(600dpi)
を用いて、画像品質テストを行った。FX−L紙(A4
サイズ、富士ゼロックス社製)を用いて、連続200枚
(カバレッジ約10%)を行い、画像の抜け、欠けの画
像欠陥の有無について調べ、以下の基準で評価した。 ○:なし、△:有るがノズル吸引で回復したもの、×:
ノズル吸引でも回復しない欠陥があるもの (3)乾燥時間テスト 普通紙として、FX−L紙(富士ゼロックス社製)を用
いて、51mm×10mmのベタソリッド画像をプリン
トし、その上にインクジェット用コート紙(ゼロックス
社製)を重ねて、その上から加圧した。インクがインク
ジェット用コート紙側に転写されなくなる迄の時間を乾
燥時間とし、以下の基準で評価した。 ○:30秒以下、△:30秒から60秒、×:60秒以
上 (4)定着性テスト FX−L紙(富士ゼロックス社製)、4024紙(ゼロ
ックス社製)及び官製はがきに対し、(2)で用いた試
作機を用いて印字し、これを1日放置した後、綿棒を用
いて数回こすり、画像汚れの発生有無を調べた。 ○:汚れのないもの、△:画像周辺に若干の汚れが観察
されたもの、×:画像汚れが激しく文字が判読不能のも
の (5)コゲーションテスト (2)で用いたものと同様のプリンターにより、1ノズ
ル当り1×108 パルスを連続噴射し、FX−L紙(富
士ゼロックス社製)上におけるドット径の変化を調べ、
以下の基準で評価を行った。 ○:ドット径の変動が初期のものより5%未満のもの、
△:ドット径の変動が初期のものより5〜10%未満の
もの、×:ドット径の変動が初期のものより10%以上
のもの 上記の各テストで得られたインクの評価結果を表3に示
す。

【0037】

【表3】

【0038】

【発明の効果】本発明によれば、熱インクジェット方式
においてインクに急激に熱が加えられてもインクの分散
性が安定しており、このインクを用いて形成した記録画
像は、常に画像抜け、画像むらのない良好な品質を有す
るとともに、紙等の被記録体の種類に関係なく画像の乾
燥が速く、かつ定着性が良好な信頼性の高いインクが得
られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 勲一 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 橋本 健 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社内

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水に不溶の色材と水と、一般式(I)で
    表される化合物及びポリグリセリンから選択される少な
    くとも1種とを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。 【化1】 (式中、Rは、水素原子または炭素原子数1〜5のアル
    キル基を示し、m、n、o及びpは、いずれも整数であ
    り、かつm+n+o+pは0〜200である。)
  2. 【請求項2】 一般式(I)で表される化合物が、0.
    01〜20重量%含有されていることを特徴とする請求
    項1に記載のインクジェット記録用インク。
  3. 【請求項3】 色材の体積平均粒子径が、20〜500
    nmのものであること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。
  4. 【請求項4】 色材が、分散剤によって分散されている
    ことを特徴とする請求項3に記載のインクジェット記録
    用インク。
  5. 【請求項5】 分散剤が高分子分散剤であることを特徴
    とする請求項4に記載のインクジェット記録用インク。
  6. 【請求項6】 分散剤が、色材の0.1〜50重量%含
    有されていることを特徴とする請求項4に記載のインク
    ジェット記録用インク。
  7. 【請求項7】 塩基が含まれていることを特徴とする請
    求項1に記載のインクジェット記録用インク。
  8. 【請求項8】 インクのpH値が6.0〜10.0の範
    囲にあること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。
  9. 【請求項9】 水溶性有機溶媒が含まれていることを特
    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。
  10. 【請求項10】 界面活性剤が含まれていることを特徴
    とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のインクジェ
    ット記録用インク。
  11. 【請求項11】 界面活性剤が、ノニオン界面活性剤ま
    たはアニオン界面活性剤から選ばれるものであることを
    特徴とする請求項10に記載のインクジェット記録用イ
    ンク。
  12. 【請求項12】 インク液滴を記録信号に応じて記録ヘ
    ッドのオリフィスから吐出させて被記録体に記録を行う
    インクジェット記録方法において、該インクとして、水
    に不溶の色材と水と、一般式(I)で表される化合物及
    びポリグリセリンから選択される少なくとも1種とを含
    有するインクを用いることを特徴とするインクジェット
    記録方法。 【化2】 (式中、Rは、水素原子または炭素原子数1〜5のアル
    キル基を示し、m、n、o及びpは、いずれも整数であ
    り、かつm+n+o+pは0〜200である。)
  13. 【請求項13】 インク液滴の吐出が、加熱方式により
    行われることを特徴とする請求項12に記載のインクジ
    ェット記録方法。
  14. 【請求項14】 記録ヘッドが、ポリイミド系樹脂材料
    により形成されたものを用いることを特徴とする請求項
    13に記載のインクジェット記録方法。
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