JPH11228884A

JPH11228884A - インクジェット記録用インク

Info

Publication number: JPH11228884A
Application number: JP3329398A
Authority: JP
Inventors: Shigemi Wakabayashi; 繁美若林; Masukame Ishii; 万寿亀石井
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1998-02-16
Filing date: 1998-02-16
Publication date: 1999-08-24

Abstract

(57)【要約】【課題】一定時間放置した後の間欠印字特性が向上し
たインクジェット記録用インクを提供すること。【解決手段】本発明のインクジェット記録用インク
は、顔料、保湿剤、及び水性媒体を含有してなり、上記
インク１００ｇを、５０℃３０％Ｒ．Ｈ．環境下に開放
放置して、その重量が一定になった平衡状態のときの残
存水分量が０．５〜１０ｇであることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
用インクに関し、詳しくは一定時間放置した後の間欠印
字特性が向上したインクジェット記録用インクに関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】インク
ジェット記録方式プリンターヘッドでのインクの乾燥を
防ぐため、通常該インクに多価アルコールを配合し、水
の蒸発を防いでいる。しかし、該多価アルコール配合イ
ンクは、インクの乾燥防止には不十分であり、ヘッド周
りのインク中の媒体成分揮発によるインク固形分濃縮を
招き、ヘッドの目詰まりを起こし、良好な吐出性や間欠
印字特性に欠ける問題があった。

【０００３】本発明の目的は、一定時間放置後の間欠印
字特性が向上したインクジェット記録用インクを提供す
ることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、インクの
残存水分量を特定量に保持し、上記目的を達成し得るイ
ンクジェット記録用インクを得た。

【０００５】本発明は、顔料、保湿剤、及び水性媒体を
含有するインクジェット記録用インクにおいて、上記イ
ンク１００ｇを、５０℃３０％Ｒ．Ｈ．、環境下に開放
放置して、その重量が一定になった平衡状態のときの残
存水分量が０．５〜１０ｇであることを特徴とするイン
クジェット記録用インクを提供するものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明のインクジェット記録用イ
ンクは、上記インク１００ｇを、５０℃３０％Ｒ．Ｈ．
で開放放置し、その重量が一定になった平衡状態のとき
の残存水分量が０．５〜１０ｇであることが最大の特徴
である。この残存水分量は、インクの乾燥しにくさを示
す指標であり、同値が大きいインクは乾燥しにくい。間
欠印字特性を向上させるには、残存水分量の値が大き
く、インクが乾燥しにくいことが望ましい。しかし、残
存水分量が大きいと、印字物の定着性に欠け、指の接触
だけで印字が汚れてしまう。そこで、本発明は、残存水
分量の上限値を１０ｇとした。一方、印字の定着性、堅
牢性から、残存水分量は小さい方が望ましいが、小さす
ぎると間欠印字特性が極度に低下してしまう。そこで、
本発明は、残存水分量の下限値を０．５ｇとした。

【０００７】本発明では、上記残存水分量は、以下の方
法により測定される。即ち、上記インク１００ｇを１０
０ｃｃのスクリュー管に入れ、温度５０℃、湿度３０％
Ｒ．Ｈ．環境下に開放状態で放置する。一定時間おきに
該インクの重量を秤る。初期のインク中に含まれる揮発
成分の合計重量から、インク重量の減少分を引くことに
よりその時間での該インク中の水分量を求める。そし
て、インク中の水分量が変化しなくなったときの値（平
衡値）を残存水分量とする。

【０００８】上記残存水分量を上述の範囲に保つには、
例えば、インク配合成分として、顔料、保湿剤、及び水
性媒体を用いたり、それらの配合量を調整すること、或
いは適切な保湿剤を選択する等の手段があるが、特に制
限されるものではない。以下、残存水分量が上述の範囲
となる本発明のインクの好ましい一例を説明する。

【０００９】上述の通り、本発明のインクは、顔料、保
湿剤、及び水性媒体を含有する。これらの成分の配合量
を適切に調整すると残存水分量を上述の範囲内に保てる
が、特にこれらの成分のうち、保湿剤の種類及び／又は
配合量を適切に選択・調整すると残存水分量を上述した
範囲内に保ちうる。

【００１０】上記保湿剤としては、インクの乾燥防止作
用のみならず、ヘッドクリーニング時の乾燥で水に可塑
効果を与え固形分が濃縮したインク成分を溶解し、良好
な吐出性を回復する作用を有するものが好ましい。一
方、従来インク中の多価アルコールは、単に水の蒸気圧
を下げて、水の蒸発を防ぐ作用を有するにすぎない。こ
の点、本発明のインクにおける保湿剤と従来用いられて
いた多価アルコールとは作用面で大きく異なる。

【００１１】上記作用を有する保湿剤には、ポリアルキ
レングリコール、グリセリン、アルキルグリシン、ブチ
ロラクタム、２−ピロリジノン、トリエタノールアミン
等の有機アミン、アミノ酸、グリセリンのアルキレンオ
キサイド付加物等が用いられる。これらの保湿剤は、一
種以上で用いられる。中でも保湿特性、インク吐出安定
性の点で、ポリアルキレングリコール、グリセリン、ア
ルキルグリシン（特にメチルグリシン）が好ましい。

【００１２】上記ポリアルキレングリコールの重量平均
分子量は、間欠吐出性や印字濃度の点で、２０００〜２
００００が好ましく、３０００〜１００００が更に好ま
しく、３５００〜５０００が一層好ましい。ここで、上
記重量平均分子量の測定は、ＧＰＣなどクロマトグラフ
ィー法により行われる。上記ポリアルキレングリコール
としては、保湿特性、インク吐出安定性の点で、アルキ
レン基の炭素数が２又は３、特にポリエチレングリコー
ルが好ましい。

【００１３】上記アルキルグリシンとしては、保湿特性
の点で、アルキル基の炭素数が１〜３、特にメチルグリ
シンが好ましい。

【００１４】上記保湿剤の配合量は、上記残存水分量を
上述の範囲内とするために、本発明のインクジェット記
録用インクに対し、好ましくは０．５〜３０重量％であ
り、更に好ましくは１〜２０重量％であり、一層好まし
くは５〜１５重量％である。更に詳細には、上記保湿剤
の配合量が０．５重量％に満たないと、保湿特性が不十
分なため、印字長期休止後に目詰まり等による吐出不良
が生じることがあり、一方３０重量％を超えると、イン
ク粘度が許容範囲を超えて吐出不良が生じたり、インク
の保存安定性が劣化することがあるため、上記範囲内が
好ましい。

【００１５】本発明のインクジェット記録用インクに配
合される上記保湿剤以外の必須成分、即ち顔料及び水性
媒体について順に詳細に説明する。上記顔料には、特に
制限されず各種の無機顔料や有機顔料等が用いられる。
尚、本明細書において、「顔料」とは、水及び有機溶媒
に不溶ないし難溶のものをいう（化学大辞典、共立出版
株式会社編）。特に、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、
アントラキノン顔料、カーボンブラック系顔料を用いう
る。

【００１６】上記顔料の平均一次粒径は、長期保存安定
性、環境安定性、耐擦過性及び調製段階での濾過性の点
から１０〜１５０ｎｍが好ましい。特に、カーボンブラ
ックの場合には、カーボンに特有なストラクチャ構造の
点から、その一次粒子の平均粒径が１０〜１００ｎｍが
好ましく、１０〜８０ｎｍが更に好ましく、１０〜６０
ｎｍが一層好ましい。

【００１７】上記カーボンブラックのＢＥＴ比表面積
は、２０〜５００ｍ²／ｇが好ましく、５０〜５００ｍ
²／ｇが更に好ましい。

【００１８】上記顔料の配合量は、上記残存水分量を上
述の範囲内とするために、本発明のインクジェット記録
用インクに対し、好ましくは２〜１０重量％であり、更
に好ましくは３〜８重量％であり、一層好ましくは３〜
５重量％である。更に詳細には、上記顔料の配合量が２
重量％に満たないと、色素が不足していることによる、
印字物の印字濃度の不足が生じることがあり、一方、１
０重量％を超えると、インク粘度が許容範囲を超えて吐
出不良が生じたり、インクの保存安定性が劣化すること
があるため、上記範囲内が好ましい。

【００１９】上記水性媒体は、液媒体として用いられ、
例えば水（望ましくは精製水）又は水溶性溶剤等が挙げ
られる。上記水溶性溶剤としては、例えばエチレングリ
コール、プロピレングリコール及びジエチレングリコー
ル等のグリコール類；ジエチレングリコールジエチルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等の
多価アルコールのエーテル類；アセテート類；チオジグ
リコール；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメ
チルイミダゾリジノン等の含窒素化合物類；の一種以上
を使用できる。上記水性媒体の配合量（水および水溶性
溶剤等の全量）は、上記残存水分量を上述の範囲内とす
るために、本発明のインクジェット記録用インクに対し
て好ましくは６０〜９５重量％、更に好ましくは７０〜
９０重量％、一層好ましくは７５〜９０重量％である。
上記水性媒体の配合量が６０重量％に満たないと、イン
ク粘度が許容範囲を超えて吐出不良が生じたり、保存安
定性が劣化することがあり、一方、９５重量％を超える
と、十分な色素濃度と保湿特性を得られないため、十分
な実用特性が得られないことがあるため、上記範囲内が
好ましい。また、水及び水溶性溶剤混合時の重量比は、
１００／０〜７０／３０が好ましい。

【００２０】本発明のインクジェット記録用インクに
は、上記必須成分に加えて必要に応じて任意成分、例え
ば、分散剤等が更に含有されていてもよい。

【００２１】上記分散剤としては、インク中における上
記顔料の分散性を向上させ得るものが用いられる。

【００２２】特に、上記分散剤として、多核芳香族化合
物を含む芳香族化合物類をスルホン化して得られたスル
ホン化物をホルマリン縮合した後、中和して得られた高
分子分散剤を用いると、定着性面で従来困難であったプ
ラスチックシート等の非浸透性被記録部材に印字した場
合にも、上記色材が微粒子化し、極めて高い定着性を発
現でき、耐擦過性の高い印字像を得る。

【００２３】上記多核芳香族化合物の例としては、イ）
アントラセン、フェナンスレン、ピレン、アセナフテ
ン、インデン、フルオランセン、クリセン、ベンゾフル
オランセン、ベンゾピレン、ペリレン及びベンゾペリレ
ン並びにそれらのモノ、ジ又はトリアルキル置換体や、
モノ又はジアルキルナフタレン等の、二個以上の芳香族
環または複素環が二個以上の炭素原子を共有して縮合環
を形成している化合物およびその誘導体、ならびにロ）
フルオレン、ジフェニル及びジベンゾフラン等の、二個
以上の芳香族環または複素環が直接結合またはアルキレ
ン基を介して結合している化合物およびその誘導体が挙
げられる。また、上記高分子分散剤の重量平均分子量
は、２０００〜５００００が好ましい。

【００２４】このような高分子分散剤としては、花王
（株）製のデモールＣ（商品名）等の市販品を用いう
る。

【００２５】上記分散剤は、本発明のインクジェット記
録用インク中に好ましくは０．１〜１０重量％、更に好
ましくは０．５〜８重量％、一層好ましくは１〜５重量
％配合される。上記分散剤の配合量が０．１重量％に満
たないと、顔料の種類にもよるが、インクの調製段階で
調製不能となったり、或いは調製出来たとしても、その
インクには長期保存安定性、環境安定性、耐擦過性が発
現しないことがあり、１０重量％を超えると、特に、分
散剤の顔料への吸着が阻害されることがあるため、上記
範囲内が好ましい。

【００２６】特に、上記分散剤として上記高分子分散剤
を用いる場合、上記顔料の配合量との関係において、該
顔料と該高分子分散剤との重量比（前者／後者）は１０
０／２００〜１００／４（特に、１００／１００〜１０
０／１０、とりわけ１００／８０〜１００／４０）が、
インクの長期保存安定性や環境安定性の点から好まし
い。

【００２７】本発明のインクジェット記録用インクに
は、その他の任意成分として、例えば、ポリマー、有機
化合物又は無機化合物からなる微粒子、アルキルスルホ
コハク酸塩等のアニオン界面活性剤、その他の界面活性
剤（ノニオン、カチオン、両性イオン界面活性剤）、２
−アミノエタノール等のｐＨ調整剤、シリコーン系化合
物等の消泡剤、クロロメチルフェノール系化合物等の防
黴剤、ＥＤＴＡ等のキレート剤、亜硫酸塩等の酸素吸収
剤等も配合できる。これらの任意成分は、本発明のイン
クジェット記録用インク中に、好ましくは１〜５重量％
（特に２〜３重量％）配合される。

【００２８】本発明のインクジェット記録用インクの調
製方法は、特に制限されないが、好ましくは、以下の方
法で調製される。即ち、まず、（１）上記顔料、上記保
湿剤および上記水性媒体ならびに必要に応じて分散剤等
の上記任意成分をディゾルバーで撹拌し予備分散液を調
製し、次いで、（２）該予備分散液を、ダイノミル等の
湿式媒体ミルで分散させ、顔料分散液を得、（３）該顔
料分散液を、少なくとも水、望ましくは精製水（イオン
交換水）で希釈して、上記インクが得られる。

【００２９】斯くして得られたインクジェット記録用イ
ンク中の各成分の濃度は、下記の好ましい範囲である。上記保湿剤：０．５〜３０重量％、特に５〜１５重量％上記顔料：２〜１０重量％、特に３〜５重量％水：６０〜９５重量％、特に７５〜９０重量％

【００３０】本発明のインクジェット記録用インクは、
インクジェット記録方式、即ち、インクをインク液滴と
してノズルから被記録部材に吐出させて記録する記録方
式のプリンターであれば、如何なるプリンターにも用い
うる。

【００３１】

【実施例】以下、実施例により本発明のインクジェット
記録用インクの有効性を例証する。本発明の範囲は、斯
かる実施例に制限されない。尚、以下の例中、特に断ら
ない限り、「部」及び「％」はそれぞれ「重量部」及び
「重量％」を意味する。

【００３２】〔実施例１〕下記の成分を下記に示す配合
比で３０部の精製水と混合し、ディゾルバー（高速／高
剪断力ディゾルバー、シンマルエンタープライゼス製）
を用いて攪拌し（温度：３０℃、時間：１５分、回転
数：６０００ｒｐｍ）、予備分散液を調製した。・保湿剤（表１に示す）４１．７部・カーボンブラック１２．５部〔ＢＥＴ比表面積：２６０ｍ²／ｇ、一次粒子の平均粒径：１５ｎｍ〕・ジエチレングリコール５．０部・多核芳香族化合物スルホン酸塩のホルマリン縮合物７．５部〔花王（株）製のデモールＣ（商品名）、重量平均分子量：５０００〕・ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム０．２１部・２−アミノエタノール２．５部次いで、上記予備分散液を下記の分散条件により分散し
た。・ミル：ダイノミル・ビーズ：イットリア安定化ジルコニアビーズ（０．５
ｍｍφ）・分散時間：２ｈｒ／ｋｇ（予備分散液１ｋｇあたり２
時間の分散）・分散温度：６０℃±５℃ 上記顔料分散液を再び上記ディゾルバーへ戻し、攪拌
後、再び上記ダイノミルで分散させる循環操作法を用い
て、顔料分散液を調製した。次いで、精製水を上記顔料
分散液に加え、上記保湿剤の濃度を表１に示す値に調整
し、ディゾルバーを用いて該顔料分散液を攪拌・希釈し
た。更に、１．２ミクロンのフィルタで濾過して、イン
クジェット記録用インクを調製した。

【００３３】〔実施例２及び３並びに比較例１〜３〕実
施例１における保湿剤の種類、濃度を表１に示す値に代
える以外は実施例１と同様にしてインクジェット記録用
インクを調製した。

【００３４】〔性能評価〕実施例および比較例で得られ
たインクの性能を評価するため、上述した方法でインク
の残存水分量を測定し、下記の方法で間欠印字特性を測
定した。その結果を表１に示す。

【００３５】＜間欠印字特性＞キャノン製インクジェッ
トプリンター（ＢＪＣ−４３０Ｊ）で評価した。インク
を、インクカートリッジＢＣＩ−２１に充填して、プリ
ンターヘッドＢＣ−２１ｅに装着した。ノズルチェック
パターンを印刷して、全ノズルの吐出を確認後、プリン
ターヘッドをプリンターからはずして、２３℃５０％
Ｒ．Ｈ．環境下に開放放置した。２４時間放置後、再び
プリンターに装着してノズルチェックパターンを印刷
し、不吐出ノズルがある場合には×、２４時間後に全ノ
ズルが吐出したものを更に１週間開放放置後、不吐出ノ
ズルがある場合は△、全ノズル吐出すれば○とする。

【００３６】

【表１】

【００３７】表１の結果から、インクの残存水分量が特
定量に保持された本発明のインクジェット記録用インク
（実施例１〜３）は、比較例１〜３のインクに比して一
定時間放置後の間欠印字特性が向上していることが分か
る。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、一定時間放置した後の
間欠印字特性が向上したインクジェット記録用インクが
得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】顔料、保湿剤、及び水性媒体を含有して
なるインクジェット記録用インクにおいて、上記インク１００ｇを、５０℃３０％Ｒ．Ｈ．環境下に
開放放置して、その重量が一定になった平衡状態のとき
の残存水分量が０．５〜１０ｇであることを特徴とする
インクジェット記録用インク。
【請求項２】上記顔料の濃度が２〜１０重量％であ
り、上記保湿剤の濃度が０．５〜３０重量％であり、上
記水性媒体の濃度が６０〜９５重量％である、請求項１
記載のインクジェット記録用インク。
【請求項３】上記保湿剤が、ポリアルキレングリコー
ル、グリセリン又はアルキルグリシンである、請求項１
又は２記載のインクジェット記録用インク。
【請求項４】多核芳香族化合物を含む芳香族化合物類
をスルホン化して得られたスルホン化物をホルマリン縮
合した後、中和して得られた高分子分散剤を更に含有す
る、請求項１〜３の何れかに記載のインクジェット記録
用インク。