JP2000160073A

JP2000160073A - インクジェット記録用インク組成物

Info

Publication number: JP2000160073A
Application number: JP33293998A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Watanabe; 辺和昭渡
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1998-11-24
Filing date: 1998-11-24
Publication date: 2000-06-13

Abstract

(57)【要約】【課題】保存安定性および印字安定性に優れ、かつ良
好な画像を実現するインク組成物の提供。【解決手段】浸透剤としてのノニオン系界面活性剤と
モノエタノールアミンまたはジエタノールアミンとを組
み合わせて含むインク組成物が保存安定性および印字安
定性に優れ、かつ良好な画像を与える。よって、色材
と、ノニオン系界面活性剤と、モノエタノールアミンま
たはジエタノールアミンとを少なくとも含んでなるイン
ク組成物を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の背景】発明の分野本発明は、インクジェット記録用インク組成物に関す
る。

【０００２】背景技術インクジェット記録方法は、インク組成物の小滴を飛翔
させ、紙等の記録媒体に付着させて印刷を行う印刷方法
である。この方法は、比較的安価な装置で高解像度、高
品位な画像を高速で印刷可能であるという特徴を有す
る。

【０００３】インクジェット記録に使用されるインク組
成物は、水を主成分とし、これに着色成分および目詰ま
り防止等の目的でグリセリン等の湿潤剤を含有したもの
が一般的である。インクジェット記録用インク組成物に
用いられる着色剤としては、色剤の彩度の高さ、利用で
きる色剤の種類の豊富さ、水への溶解性などの理由から
水溶性染料が数多く使用されている。

【０００４】しかし、一方で染料は耐光性および耐水性
等の諸特性に劣ることがあり、染料インク組成物により
印字された印刷物は、耐光性および耐水性に劣ることに
なる。耐水性については、インク吸収層を有するインク
ジェット専用記録紙によって改善されているが、普通紙
については未だ十分とは言い難い。

【０００５】顔料は、染料に比べて耐光性および耐水性
に優れており、近年、耐光性および耐水性を改善する目
的でインクジェット記録用インク組成物の着色剤として
利用が検討されている。ここで、顔料は一般に水には不
溶であるため、顔料を水系インク組成物に利用する場合
には、顔料を分散剤と呼ばれる樹脂などと共に混合し、
水に安定分散させた後にインク組成物として調製する必
要がある。

【０００６】顔料が水系に安定に分散するためには、顔
料の種類、粒径、用いる樹脂の種類、および分散手段等
を検討する必要があり、これまで多くの分散方法および
インクジェット記録用インクが提案されている。例え
ば、特開平３−２５２４６７号公報では水、スチレン−
マレイン酸共重合体、ε−カプロラクタム、および顔料
からなるインク組成物が提案されており、また特開平３
−７９６８０号公報では水性媒体、スチレン−マレイン
酸共重合体、および銅フタロシアニン顔料を含有するイ
ンク組成物が提案されている。

【０００７】また、インクジェット記録用インクの着色
剤として顔料の利用を考えた場合、顔料は染料に比べ耐
光性および耐水性に優れている反面、利用できる色剤の
種類が染料に比べ少ない。実際にインクジェット記録用
インクとして利用する場合には、耐光性および耐水性以
外に色相についても十分検討する必要がある。

【０００８】またさらに、インク組成物の浸透性を高く
し、乾燥時間を短くし、また少ないインク量で大きな画
素（例えばドット）を形成する提案もなされている。し
かし、顔料系インク組成物にあっては、顔料およびその
他の成分との関係で浸透性が十分付与されない場合や、
浸透剤が顔料の安定な分散性を損なう場合があった。

【０００９】

【発明の概要】本発明者等は、今般、浸透剤としてのノ
ニオン系界面活性剤とモノエタノールアミンまたはジエ
タノールアミンとを組み合わせて含むインク組成物が保
存安定性および印字安定性に優れ、かつ良好な画像を与
えるとの知見を得た。

【００１０】従って、本発明は、保存安定性および印字
安定性に優れ、かつ良好な画像を実現するインク組成物
の提供をその目的としている。

【００１１】そして、本発明によるインク組成物は、色
材と、ノニオン系界面活性剤と、モノエタノールアミン
またはジエタノールアミンとを少なくとも含んでなるも
のである。

【００１２】

【発明の具体的説明】本発明によるインク組成物は、基
本的に、色材と、ノニオン系界面活性剤と、モノエタノ
ールアミンまたはジエタノールアミンとを少なくとも含
んでなる。本発明によるインク組成物は、保存安定性お
よび印字安定性に優れ、かつ良好な画像を実現すること
ができるとの利点を有する。

【００１３】モノエタノールアミンまたはジエタノール
アミンモノエタノールアミンまたはジエタノールアミンの添加
によって、インクジェット記録方法におけるノズルから
の良好な吐出安定性が得られる。より具体的には、一定
時間印刷後、印刷を中断した後（例えば、１時間程
度）、再度印刷を開始したとき、一部のノズルからイン
ク滴が吐出しない、いわゆるノズル抜けと呼ばれる現
象、さらにノズルからインク滴が所定の軌道を外れて吐
出される飛行曲がりと呼ばれる現象が観察されることが
ある。本発明によるインク組成物によれば、このノズル
抜けが無く、またノズル抜けが生じても短時間で解消す
るとの利点が得られる。また、飛行曲がりが極めて少な
い印字が可能となる。モノエタノールアミンまたはジエ
タノールアミンのインク組成物への添加量は、その下限
は０．１重量％程度が好ましく、より好ましくは０．２
重量％以上であり、その上限は０．５重量％程度が好ま
しく、より好ましくは０．３重量％以下である。

【００１４】ノニオン系界面活性剤更に、本発明によるインク組成物は、ノニオン系界面活
性剤を含んでなる。

【００１５】ノニオン系界面活性剤の具体例としては、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチ
レンアルキルフェニルエーテル、脂肪酸モノグリセリ
ド、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂
肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリオ
キシレン付加アセチレンアルコール、アセチレングリコ
ール系界面活性剤等が挙げられる。

【００１６】アセチレングリコール系界面活性剤の好ま
しい具体例としては、下記式（Ｉ）で表わされる化合物
が挙げられる。

【００１７】

【化１】

【００１８】（式中、０≦ｍ＋ｎ≦５０、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ
³、およびＲ⁴は独立してアルキル基である）

【００１９】式（Ｉ）で表される化合物として市販品を
利用することも可能であり、その具体例としてはオルフ
ィンＹ、サーフィノール８２、サーフィノール４４０、
サーフィノール４６５、サーフィノール４８５（いずれ
も製造：ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓａｎｄＣｈｅｍ
ｉｃａｌｓ．Ｉｎｃ．）等が挙げられる。これらは単独
でまたは２種類以上添加されて良い。

【００２０】色材本発明において用いられるインク組成物に含まれる色材
としては、染料、顔料のいずれであってもよい。

【００２１】染料としては、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、など通常インクジェッ
ト記録に使用する各種染料を使用することができる。顔
料としては、特別な制限なしに無機顔料、有機顔料を使
用することができる。無機顔料としては、酸化チタンお
よび酸化鉄に加え、コンタクト法、ファーネス法、サー
マル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブ
ラックを使用することができる。また、有機顔料として
は、アゾ顔料（アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ
顔料、キレートアゾ顔料などを含む）、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、
キノフラロン顔料など）、染料キレート（例えば、塩基
性染料型キレート、酸性染料型キレートなど）、ニトロ
顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用でき
る。

【００２２】本発明の好ましい態様によれば、これらの
顔料は、分散剤または界面活性剤で水性媒体中に分散さ
せて得られた顔料分散液としてインクに添加されるのが
好ましい。好ましい分散剤としては、顔料分散液を調製
するのに慣用されている分散剤、例えば水溶性分散剤を
使用することができる。好ましい水溶性分散剤の例につ
いては、後記する。

【００２３】インクへの顔料の添加量は、０．５〜２５
重量％程度が好ましく、より好ましくは２〜１５重量％
程度である。

【００２４】本発明の好ましい態様によれば、色材が、
Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３６、Ｃ．Ｉ．ピグメント
グリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．
Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエ
ロー７４、またはカーボンブラックであるインク組成物
において、さらに上記したノズル抜けを有効に防止する
ことができる。

【００２５】水溶性分散剤本発明において色材が顔料である場合、顔料を分散させ
るために用いられる好ましい分散剤の例としては、スチ
レン単位、アクリル単位、およびアクリル酸単位から選
択される一種類または二種類以上から構成される単独重
合体または共重合体が挙げられる。より具体的には、
（ａ）アクリル酸重合体、スチレン−アクリル酸共重合
体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合
体、スチレン−アクリル酸エステル（Ｃ１〜Ｃ４程度の
低級アルキルエステル、以下同じ）共重合体、スチレン
−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−ア
クリル酸エステル共重合体、（ｂ）マレイン酸重合体、
スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−α−メチル
スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸
エステル−マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル
酸エステル−マレイン酸共重合体、（ｃ）スチレン−ア
クリル酸エステル−スチレンホン酸共重合体、スチレン
−メタクリルスルホン酸共重合体、スチレン−アクリル
酸エステル−アリルスルホン酸共重合体、（ｄ）さらに
これらを組合わせたものが挙げられる。

【００２６】水溶性分散剤は塩基性物質でアルカリ中和
して使用するのが好ましい。塩基性物質の好ましい例と
しては、アンモニア、トリエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−
ジエチルエタノールアミン、トリイソプロパノールアミ
ン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モルフォリン
などの有機アミン類、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウムなどの金属、さらにこれらの組み合
わせが挙げられる。

【００２７】水溶性分散剤の添加量は、顔料に対して
０．５〜５０．０重量％程度が好ましく、より好ましく
は２．０〜４５．０重量％程度である。

【００２８】水およびその他の成分本発明によるインク組成物において、水は主溶媒であ
る。水は、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留
水等の純水、または超純水を用いることができる。ま
た、紫外線照射、または過酸化水素添加などにより滅菌
した水を用いることにより、インク組成物を長期保存す
る場合にカビやバクテリアの発生を防止することができ
るので好適である。

【００２９】本発明の好ましい態様によれば、本発明に
よるインク組成物は、多価アルコールの炭素数３以上の
アルキルエーテル誘導体を１〜１５重量％更に含んでな
るのが好ましい。このような多価アルコールのアルキル
エーテル誘導体の具体例としては、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、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が挙
げられる。

【００３０】本発明によるインク組成物は有機溶媒を含
んでなるのが好ましい。この有機溶媒は、好ましくは低
沸点有機溶剤であり、その好ましい例としては、メタノ
ール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｉｓｏ−
プロピルアルコール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノ
ール、ｔｅｒｔ−ブタノール、ｉｓｏ−ブタノール、ｎ
−ペンタノールなどがあげられる。特に一価アルコール
が好ましい。低沸点有機溶剤は、記録媒体上でのインク
組成物の乾燥時間を短くする効果がある。

【００３１】また、本発明の好ましい態様によれば、本
発明に使用するインク組成物は、さらに高沸点有機溶媒
を含んでなることが好ましい。高沸点有機溶媒剤の好ま
しい例としては、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、ポリエチレングリコ
ール、ポリプロピレングリコール、プロピレングリコー
ル、ブチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオ
ール、チオグリコール、ヘキシレングリコール、グリセ
リン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン
などの多価アルコール類、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、トリエチエレングリコ
ールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノ
エチルエーテルなどの多価アルコールのアルキルエーテ
ル類、尿素、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、トリ
エタノールアミンなどがあげられる。

【００３２】低沸点有機溶剤の添加量はインク組成物の
０．５〜１０重量％が好ましく、より好ましくは１．５
〜６重量％の範囲である。また、高沸点有機溶媒の添加
量は、インク組成物の０．５〜４０重量％が好ましく、
より好ましくは２〜２０重量％の範囲である。

【００３３】本発明の好ましい態様によれば、本発明に
よるインク組成物は、界面活性剤を含むことができる。
好ましい界面活性剤の例としては、アニオン性界面活性
剤（例えばドデシルベンゼルスルホン酸ナトリウム、ラ
ウリル酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエー
テルサルフェートのアンモニウム塩など）、これらを単
独または二種以上を混合して用いることができる。

【００３４】本発明の好ましい態様によれば、本発明に
よるインク組成物は糖を含有してもよい。糖類の例とし
ては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類（三糖類および四糖
類を含む）および多糖類があげられ、好ましくはグルコ
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
シール、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、マルトトリオー
ス、などがあげられる。ここで、多糖類とは広義の糖を
意味し、アルギン酸、α−シクロデキストリン、セルロ
ースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いる
こととする。

【００３５】また、これらの糖類の誘導体としては、前
記した糖類の還元糖（例えば、糖アルコール（一般式Ｈ
ＯＣＨ₂（ＣＨＯＨ）nＣＨ₂ＯＨ（ここで、ｎ＝２〜５
の整数を表す）で表される）、酸化糖（例えば、アルド
ン酸、ウロン酸など）、アミノ酸、チオ糖などがあげら
れる。特に糖アルコールが好ましく、具体例としてはマ
ルチトール、ソルビットなどがあげられる。

【００３６】これら糖類の含有量は、インク組成物の
０．１〜４０重量％、好ましくは０．５〜３０重量％の
範囲が適当である。

【００３７】その他、必要に応じて、ｐＨ調整剤、防腐
剤、防かび剤等を添加しても良い。

【００３８】

【実施例】インク組成物の製造顔料およびモノエタノールアミン（ＭＥＡ）を表中の添
加量（重量％）含んでなり、かつ下記の組成を有する例
１〜９および比較例１〜６のインク組成物を製造した。

【００３９】顔料表中の量スチレン−アクリル酸共重合体（分散剤）１重量％スクロース０．７重量％マルチトール６．３重量％グリセリン１５重量％２−ビロリドン２重量％オルフィンＥ１０１０１重量％モノエタノールアミン表中の量純水残量

【００４０】顔料と分散剤とを混合し、サンドミル中で
ガラスビーズ（直径１．７ｍｍ、混合物の１．５倍量
（重量））とともに２時間分散させた。その後、ガラス
ビーズを取り除き、他の成分を加えて常温で２０分間撹
拌した。５μｍのメンブランフィルターでろ過して、イ
ンク組成物を得た。

【００４１】得られたインク組成物を下記の評価試験に
付した。評価１：印刷安定性インクジェットプリンタＭＪ８０００Ｃ（セイコーエプ
ソン社製）のブラックヘッドに各インクを充填し、１時
間、テキストとグラフィックが混在したパターンを印刷
した。印刷後、１時間印刷を中断した。その後、印刷を
再開したときのドット抜け、または印刷曲がりを観察
し、その結果を以下の基準に従って評価した。評価Ａ：ドット抜け・飛行曲がりの発生なし評価Ｂ：ドット抜け・曲がりが発生するが、Ａ４紙で２
ぺ一ジ以内の印刷で自然回復する評価Ｃ：ドット抜け・曲がりが発生し、自然回復までに
Ａ４紙で３ぺ一ジ以上を要する

【００４２】評価２：インクの安定性各インクをサンプルビンに５０ｃｃづついれ、密栓をし
て６０℃の恒温槽中に１週間放置した。放置前後のイン
クの粘度の変化を観察した。その結果を、以下の基準に
従って評価した。評価Ａ：粘度上昇が０．１ｍＰａ・ｓ以下評価Ｂ：粘度上昇が０．１ｍＰａ・ｓ以上０．３Ｐａ・
ｓ以下評価Ｃ：粘度上昇が０．３ｍＰａ・ｓ以下

【００４３】以上の結果は下記の表に示されるとおりで
あった。

【００４４】

【表１】

フロントページの続きＦターム(参考） 2C056 EA13 FC02 2H086 BA02 BA53 BA55 BA59 4J039 AD02 AD03 AD09 AD10 AD14 BA04 BC09 BC12 BC17 BC35 BC39 BC60 BE01 BE02 BE22 CA06 EA15 EA16 EA17 EA20 EA21 EA42 EA44 EA46 GA24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】色材と、ノニオン系界面活性剤と、モノエ
タノールアミンまたはジエタノールアミンとを少なくと
も含んでなる、インクジェット記録用インク組成物。
【請求項２】前記色材が染料または顔料である、請求項
１に記載のインク組成物。
【請求項３】色材が顔料である場合、水溶性分散剤をさ
らに含んでなり、前記水溶性分散剤が、スチレン単位、
アクリル単位、およびアクリル酸単位から選択される一
種類または二種類以上から構成される単独重合体または
共重合体である、請求項１または２に記載のインク組成
物。
【請求項４】前記ノニオン系界面活性剤が、アセチレン
グリコール系界面活性剤である、請求項１〜３のいずれ
か一項に記載のインク組成物。
【請求項５】色材が、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３
６、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメン
トブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、またはカーボンブラ
ックである、請求項１〜４のいずれか一項に記載のイン
ク組成物。
【請求項６】インク組成物の液滴を吐出し、該液滴を記
録媒体に付着させて印字を行うインクジェット記録方法
であって、インク組成物として請求項１〜５のいずれか
一項に記載のインク組成物を用いる、インクジェット記
録方法。
【請求項７】請求項６に記載の記録方法によって記録が
行われた、記録物。