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JPH11228898A - インクジェット記録用インク及びインクジェット記録方法 - Google Patents

インクジェット記録用インク及びインクジェット記録方法

Info

Publication number
JPH11228898A
JPH11228898A JP5138398A JP5138398A JPH11228898A JP H11228898 A JPH11228898 A JP H11228898A JP 5138398 A JP5138398 A JP 5138398A JP 5138398 A JP5138398 A JP 5138398A JP H11228898 A JPH11228898 A JP H11228898A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
water
weight
jet recording
pigment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5138398A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiro Yamashita
嘉郎 山下
Hiroshi Inoue
洋 井上
Takeshi Hashimoto
健 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP5138398A priority Critical patent/JPH11228898A/ja
Priority to US09/250,181 priority patent/US6375728B2/en
Publication of JPH11228898A publication Critical patent/JPH11228898A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • C09D11/32Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/322Pigment inks

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期保存安定性が良好で、普通紙上における
乾燥が速く、良好な印字品質が得られ、しかも耐水性/
耐擦過性に優れたインクジェット記録用インク、その製
造方法、及びそれを用いたインクジェット記録方法を提
供する。 【解決手段】 水、水に自己分散可能な顔料及び水溶性
有機溶剤を含有するインクジェット記録用インクにおい
て、S.P.値が12以下で25℃における表面張力が
40mM/m未満の水溶性有機化合物を、インクの全重
量に基づいて、3.0wt%〜15.0wt%含有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、インクジェット方
式の記録装置(プリンタ、複写機、ファックス、ワープ
ロ、プロッター等)に使用されるインクジェット記録用
インク、その製造方法及びそれを用いたインクジェット
記録方法に関する。
【0002】
【従来の技術】液体または溶融固体インクを、ノズル、
スリット、多孔質フィルム等から吐出し、紙、布、フィ
ルム等の被記録材上に記録を行ういわゆるインクジェッ
ト方式の記録装置は、小型で安価、静寂性等の利点を有
するため、種々の検討が行われている。近年では、レポ
ート用紙、コピー用紙等のいわゆる普通紙上に良好な印
字品質が得られる黒色の単色プリンタだけでなく、フル
カラー記録が行える製品が数多く市販されており、記録
装置の分野で大きな位置を占めるようになった。
【0003】インクジェット記録装置で用いられるイン
クは、通常、主に溶媒、色材、添加剤から構成されてい
る。インクジェット記録用インクに関しては、(1)紙
上の滲み、かぶりのない高解像度、高濃度で均一な画像
が得られること、(2)インク乾燥によるノズル先端の
目詰まりが発生せず、常に吐出応答性や吐出安定性が良
好であること、(3)紙上でのインクの乾燥性が良いこ
と、(4)画像の堅牢性が良いこと、(5)長期保存安
定性が良いこと、等の要求特性がある。
【0004】これらの要求特性を満たすための改善策と
して、様々な手段が講じられている。例えば、上記
(3)の紙上でのインクの乾燥性は、記録装置のスピー
ドをアップしたり、カラー印字を行う際の混色滲みを防
止するために重要であり、浸透性または揮発性の高い溶
媒を用いたり、界面活性剤を添加すること等による改善
が従来より行われてきた。
【0005】また、上記(4)の画像の堅牢性に関して
は、色材として、染料の代りに顔料を使用することによ
り、耐水性を改善したインクが数多く開示されている
(特開昭56−147869号公報、特開平2−255
875号公報、米国特許第5085698号明細書
等)。しかし、顔料インクを使用した場合、耐水性は向
上するが、耐擦過性が染料インクに比べて劣るという欠
点がある。さらに、顔料インクを使用すると、上記
(5)の長期保存安定性に関して、染料インクに比べて
一般的に劣るものとなるという問題もある。
【0006】顔料を使用した場合の問題を解決する方法
として、例えば、米国特許第5571311号明細書に
は、カーボンブラックに水可溶化基を含む置換基をアゾ
カップリングする方法、特開平8−81646号公報に
は、水溶性モノマー等をカーボンブラック表面に重合さ
せる方法、特開平8−3498号公報には、カーボンブ
ラックを酸化処理する方法が開示されている。しかし、
長期保存安定性が良好で、普通紙上における乾燥性が速
く、良好な印字品質が得られ、しかも耐水性/耐擦過性
に優れたインクジェット記録用インクは未だ見い出され
ていない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、このような従来の技術の課題を解決し、長期保存安
定性が良好で、普通紙上における乾燥性が速く、良好な
印字品質が得られ、しかも耐水性/耐擦過性に優れたイ
ンクを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、水、水溶
性有機溶剤及び水に自己分散可能な顔料を含有するイン
クジェット記録用インクにおいて、S.P.値が12以下
で25℃における表面張力が40mN/m未満である水
溶性有機化合物を、インクの全重量に基づいて、3.0
〜15.0wt%含有することにより、上記の目的を達成
し得ることを見出し、本発明を完成させた。
【0009】すなわち、本発明は、水、水に自己分散可
能な顔料及び水溶性有機溶剤を含有するインクジェット
記録用インクにおいて、S.P.値が12以下で25℃に
おける表面張力が40mN/m未満の水溶性有機化合物
を、インクの全重量に基づいて、3.0〜15.0wt%
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、水に自己分散可能な顔料を、超音波ホモジナイザー
または高圧ホモジナイザーを用いて水中に分散する工程
と、分散した顔料、水、水溶性有機溶剤及びS.P.値が
12以下で25℃における表面張力が40mN/m未満
の水溶性有機化合物を混合する工程とを含むことを特徴
とするインクジェット記録用インクの製造方法、及び、
前記インクを、記録信号に応じてオリフィスから吐出さ
せて、被記録材上に記録を行うことを特徴とするインク
ジェット記録方法からなる。
【0010】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて使用される「水に自己分散可能な顔料」とは、そ
の表面に水に対する可溶化基を数多く含み、分散剤の存
在がなくても安定に分散する顔料である。本発明の「水
に自己分散可能な顔料」であるためには、超音波ホモジ
ナイザー、ナノマイザー、マイクロフルイダイザー、ボ
ールミル等の分散装置を用いて、分散剤を用いずに、水
95wt%/顔料5wt%の濃度となるように顔料を水に分
散させて、初期顔料濃度を測定し、その後、分散液をガ
ラス瓶で1日放置した後、上澄みの顔料濃度を測定した
場合に、その顔料濃度が初期濃度の98%以上であれば
よい。
【0011】本発明の「水に自己分散可能な顔料」は、
通常の顔料に、酸・塩基処理、カップリング剤処理、ポ
リマーグラフト処理、プラズマ処理または酸化/還元処
理等の表面改質処理を施すことにより製造することがで
きる。このような表面処理を行なうことにより、水に対
する可溶化基を通常の顔料より多く含むようになり、自
己分散が可能となる。表面改質処理を施される通常の顔
料としては、Raven 5250、Raven 35
00、Raven 5750、Raven 1080、
Regal 330R、Mogul L、Monarc
h 1000、Color Black FW2、Bl
ack Pearl L、Printex V、Spe
cial Bk 4A、三菱No.25等のカーボンブ
ラックを好ましい例として挙げることができるが、C.
I. Pigment Blue1、C.I. Pigm
ent Blue 3、C.I. Pigment Bl
ue 15、C.I. Pigment Blue 15
−3、C.I. Pigment Blue 16、C.
I. Pigment Blue 60等のシアン顔
料、C.I. Pigment Red 5、C.I. P
igment Red12、C.I. Pigment
Red 48、C.I. Pigment Red 11
2、C.I. Pigment Red 122、C.I.
Pigment Red 146、C.I. Pigm
ent Red 168、C.I. Pigment R
ed 202等のマゼンタ顔料、C.I. Pigmen
t Yellow 1、C.I. Pigment Ye
llow 2、C.I. Pigment Yellow
3、C.I. Pigment Yellow 13、
C.I. Pigment Yellow 16、C.I.
Pigment Yellow 73、C.I. Pi
gment Yellow 83、C.I. Pigme
nt Yellow 98、C.I. Pigment
Yellow 114、C.I. Pigment Ye
llow 128、C.I. PigmentYello
w 154等のカラー顔料を用いることができる。
【0012】また、本発明の「水に自己分散可能な顔
料」は、市販の水に自己分散可能な顔料をそのまま用い
ることもできる。このような市販の顔料の例としては、
Cab−o−jet−200、Cab−o−jet−3
00、IJX−55(以上、キャボット社製)、Mic
rojet Black CW−1(オリエント化学社
製)等が挙げられる。
【0013】水に自己分散可能な顔料に含まれる水に対
する可溶化基は、ノニオン性、カチオン性、アニオン性
のいずれであってもよいが、主にスルホン酸、カルボン
酸、水酸基、リン酸等が望ましい。スルホン酸、カルボ
ン酸、リン酸の場合には、そのまま遊離酸の状態でも用
いることができるが、塩を形成していても構わない。塩
を形成している場合には、酸の対イオンは、一般的に、
Li+、Na+、K+、NH4 +及び有機アミンであること
が好ましい。
【0014】本発明において水に自己分散可能な顔料の
含有量は、全インク重量に基づいて、好ましくは0.1
〜20wt%、より好ましくは0.5〜15wt%。特に好
ましくは1〜10wt%である。顔料の含有量が20wt%
を越えると、ノズルの先端での目詰まりが生じやすくな
る。含有量が0.1wt%未満となると、十分な濃度が得
られない。
【0015】また、水に自己分散可能な顔料のインク中
における数平均分散粒径は、15nm〜100nmの範
囲、特に15nm〜50nmの範囲であることが好まし
い。数平均分散粒径がこの範囲にあると、目詰まりが生
じにくく、保存安定性にも優れたものとなる。数平均分
散粒径が15nm未満となると、粒子単位体積当りの表
面積が大きくなり、インク中で粒子間の接触面積が大き
くなりやすくなるためか、インク粘度が高くなり、目詰
まりを生じやすい。逆に、平均粒径が100nmを越え
ると、分散が不安定になりやすく、顔料の凝集及び沈降
につながる傾向が見られる。
【0016】また、水に自己分散可能な顔料の分散粒度
分布(体積平均分散粒径の数平均分散粒径に対する比)
は、3.5以下、特に2.5以下であることが好まし
い。分散粒度分布が3.5を越えると、数平均分散粒径
が上記の範囲にあっても、一部の大きな分散粒子を核と
して凝集及び沈降を引き起こしやすくなる傾向がある。
本発明において使用される「S.P.値が12以下で表面
張力が40mN/m未満の水溶性有機化合物」を、イン
クの全重量に基づいて、3.0wt%〜15.0wt%含む
ことにより、分散粒度分布の値を3.5以下とすること
ができる。
【0017】さらに、熱エネルギーの作用によりインク
を吐出させることを特徴とするインクジェット記録方式
を利用する場合において、ヒータ上の焦げつきを抑制す
るために、インク中に含まれる粒子径>0.5μmの粒
子数を、≦6×1010個/dm3、特に≦3×1010
/dm3とすることが好ましい。粒子径>0.5μmの
粒子数を上記の範囲にするためには、インクの製造にお
いて、遠心分離やろ過による粗大粒子除去工程を採り入
れることが望ましい。インク中に含まれる粒子径>0.
5μmの粒子数が、6×1010個/dm3を越えると、
目詰まりの原因となったり、保存中に顔料の沈降が生じ
たり、ヒータ上の焦げつきが加速されてドロップ量の低
下が生じる場合がある。乾燥時間を早めるために多量の
界面活性剤を加えると、通常の顔料分散系では粒子数が
増大しやすいが、自己分散可能な顔料を用いることによ
り、>0.5μmの粒子数を抑制することが可能にな
る。
【0018】本発明において用いられる水溶性有機化合
物は、S.P.値(Solubility Parameter)が12以下
のものであり、特に、12以下8以上のものであること
が好ましい。S.P.値が12を超えると、乾燥時間が長
くなる。また、S.P.値が8未満となると、水への溶解
性が低下しやすくなる。また、本発明において用いられ
る水溶性有機化合物は、25℃における表面張力が40
mN/m未満のものであり、特に、20mN/m以上4
0mN/m未満のものであることが好ましい。表面張力
が40mN/m以上となると、被記録材に対する濡れ性
が悪くなり、乾燥性や耐摩擦性が改善されない。また、
20mN/m未満となると、記録材に対して濡れすぎる
ため、滲みや裏抜けが生じやすくなる。また、本発明に
おいて用いられる水溶性有機化合物は、分子量が400
未満のものが好ましい。分子量が400以上となると、
ノズルの目詰まり性が悪くなるので好ましくない。
【0019】これらの要件を満たす水溶性有機化合物と
しては、顔料分散安定性の点から、R−O−XnH
(R:C1−C8のアルキル、アルケニル、アルキニル、
フェニル、アルキルフェニル及びシクロアルキルからな
る群から選ばれる官能基、X:オキシエチレンまたはオ
キシプロピレン、n=1〜8の整数)で示される構造を
有する化合物が好ましい。また、上記式中において、R
はC3−C6、nは1〜6の整数であることが特に好まし
い。上記式で示される構造を有する化合物の例として
は、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレン
グリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコー
ルモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキ
シルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエー
テル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、
ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレ
ングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコー
ルモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノ
ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエ
ーテル等が挙げられる。これらの中でも、ジエチレング
リコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモ
ノヘキシルエーテル、プロピ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
は好ましい。
【0020】本発明のインクジェット記録用インクは、
このような水溶性有機化合物を、インクの全重量に基づ
いて、3.0wt%〜15.0wt%、好ましくは3.0wt
%〜10.0wt%含有する。含有量が3.0wt%未満と
なると、浸透効果があまり発現せず、乾燥速度が低下す
る。逆に、15.0wt%を越えると、過度の浸透によ
り、滲みが生じやすくなったり、水に自己分散可能な顔
料の分散安定性が低下するといった障害が生じる。
【0021】本発明において用いられる水溶性有機溶剤
は、インクジェットインクにおいて水の蒸発を防止する
ために用いられるものであれば特に限定されないが、例
えば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、ポリエチレングリコール、トリエチ
レングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、1,2,6−ヘキサントリオール、1,5−ペンタ
ンジオール、ジプロピレングリコール等の多価アルコー
ル類、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マン
ノース、キシロース等の糖類、チオジエタノール、2−
メルカプトエタノール、チオグリセロール、スルホラ
ン、ジメチルスルホキシド等の含硫黄溶媒類、2−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、モノエタノールアミン、トリエタノールア
ミン、ジエタノールアミン等の含窒素溶媒を用いること
ができる。これらの中でも、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、グリセリ
ン、チオジエタノール、スルホラン、2−ピロリドン、
N−メチル−2−ピロリドン等は好ましい。また、これ
らは単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。
水溶性有機溶剤の含有量は、インクの全重量に基づい
て、約1wt%〜60wt%、特に約3wt%〜50wt%とす
ることが望ましい。60wt%を越えると、インク粘度が
上昇し、吐出安定性、吐出応答性が低下する。また、1
wt%未満となると、水の蒸発の抑制が不十分となりやす
く、目詰まりを起こしやすくなる場合がある。
【0022】本発明において用いられる水は、特に限定
されないが、純水が好ましく、インクの全重量に基づい
て、35wt%〜95wt含まれることが好ましい。35wt
%未満となると、水に自己分散可能な顔料の分散安定性
が悪化したり、インク粘度が高くなって吐出安定性が低
下する場合があり、95wt%を越えると、蒸発量がノズ
ル端部で多くなりやすく、目詰まりを生じる場合があ
る。
【0023】本発明のインクジェット記録用インクは、
吐出安定化剤として、尿素、チオ尿素、エチレン尿素、
エチレンチオ尿素、メチル尿素、ジメチル尿素、メチル
チオ尿素、ジメチルチオ尿素等を、単独または2種以上
を混合して含有することができる。これらの吐出安定化
剤の含有量は、インクの重量に対して、約0.5wt%〜
15wt%、特に約1wt%〜10wt%とすることが好まし
い。
【0024】また、本発明のインクジェット記録用イン
クは、界面活性剤として、ノニオン性活性剤、例えば、
ポリオキシエチレンアルキ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、ポリオキシエチレ
ングリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エ
ステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレンステロール、ポリオキシエチレ
ンポリオキシプロピレンエーテル、ポリオキシエチレン
脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレ
ンブロックコポリマー、テトラメチルデシンジオール、
テトラメチルデシンジオールエチレンオキサイド付加物
等、アニオン界面活性剤、例えば、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、高級脂肪酸エステルのスルホ
ン酸塩、高級アルコールエーテルの硫酸エステル塩及び
スルホン酸塩、高級アルキルスルホコハク酸塩、ナフタ
レンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、ポリスチレンス
ルホン酸塩、ポリアクリル酸塩、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテルリン酸塩、アルキルエーテルカルボン酸
塩、アルキル硫酸塩、アクリル酸−アクリル酸エステル
共重合体等の他、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パーフルオロアルキ
ルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、
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
ソ系界面活性剤、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を含有する
ことができる。これらの界面活性剤は、単独または2種
以上を混合して使用することができる。
【0025】界面活性剤のHLBは、顔料分散安定性を
考慮して、5〜25の範囲であることが好ましい。界面
活性剤の添加量は、インクの全重量に基づいて、約0.
001wt%〜1wt%、特に、約0.005wt%〜0.5
wt%とすることが好ましい。これらの界面活性剤は、イ
ンクジェットヘッドのワイパークリーニング性向上にも
寄与する。
【0026】また、本発明のインクジェット記録用イン
クは、pH調整剤として、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、ク
エン酸、シュウ酸、マロン酸、ホウ酸、リン酸、亜リン
酸、乳酸等の酸や水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
水酸化リチウム、アンモニア等の塩基、及び緩衝剤とし
て、リン酸塩、シュウ酸塩、アミン塩やグッドバッファ
ー等を含有することができる。本インクジェット記録用
インクのpHは、インクの保存安定性及びヘッドやカー
トリッジ部材の浸食を考慮して、pH4〜12、特にp
H5〜11とすることが望ましい。
【0027】また、本発明のインクジェット記録用イン
クは、可溶化剤として、アセトアミド、ベタイン等、物
性調整剤として、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、セル
ロース誘導体等、包接化合物として、シクロデキストリ
ン、ポリシクロデキストリン、大環状アミン類、クラウ
ンエーテル類等を含有することができ、さらに必要に応
じて、防カビ剤、防錆剤、殺菌剤、酸化防止剤、キレー
ト化剤、デンドリマー、ポリマーエマルション等を含有
することできる。
【0028】本発明のインクジェット記録用インクは、
画像面積率100%のソリッド画像を普通紙上に印字し
た場合の乾燥時間が、5秒未満であることを特徴とす
る。本発明における画像面積率100%のソリッド画像
とは、単位面積当たりのインク量が略1.2mg/cm
2〜2.0mg/cm2の範囲にあるソリッド画像であ
る。この5秒未満の乾燥時間は、上記のように、S.P.
値が12以下、25℃における表面張力が40mN/m
未満の水溶性有機化合物を3.0wt%〜15.0wt%含有
することによって達成することができる。
【0029】また、本発明のインクジェット記録用イン
クの定常流粘度は、1.8mPas〜4.0mPasの
範囲であることが好ましい。1.8mPas未満となる
と、ノズルからのこぼれ落ちが生じやすくなると同時
に、顔料粒子が移動しやすくなるため、凝集が生じやす
くなる。また4.0mPasを越えると、吐出力に対す
る抵抗が大きくなる。
【0030】また、本発明のインクジェット記録用イン
クの導電率は、0.03S/m〜0.4S/m、特に、
0.05〜0.3S/mの範囲であることが好ましい。
0.03S/m未満となると、自己分散可能な顔料表面
の解離が不十分で分散性が悪くなり、0.4S/mを越
えると、顔料粒子周囲の電気二重層が薄くなり、粒子間
距離が短くなって顔料の分散性が悪化する。したがっ
て、インク導電率が高すぎないように、自己分散可能な
顔料以外の電解質を必要最小限に抑えることが望まし
い。
【0031】尚、インク中のMg及びFeの含有量は多
くなると、顔料の凝集を促進させる他、熱エネルギーの
作用によりインクを吐出させる記録方法を用いた場合、
ヒータ上の焦げつきを増加させる傾向にあるため、5p
pm未満とすることが望ましい。Mg及びFeの除去
は、水洗、逆浸透膜/限外ろ過膜等によるろ過、イオン
交換樹脂の利用、活性炭/ゼオライト等による吸着等を
単独または組合せて行うことができる。また、Mg及び
Feは主に顔料から混入するため、顔料自体/顔料分散
液/インクそれぞれの状態において、効果的かつ適当な
方法で除去すればよい。
【0032】以下、本発明のインクジェット記録用イン
クの製造方法について説明する。本発明のインクジェッ
ト記録用インクの製造においては、上記金属の混入を防
止するために、顔料を、分散メディアを使用せずに、超
音波ホモジナイザーまたは高圧ホモジナイザーによる水
中に分散する工程を含むことが好ましい。さらに、遠心
分離により粗大粒子を除去する工程を含むことが好まし
い。前記したように、インク中に含まれる粒子径>0.
5μmの粒子数が多くなると、分散不安定化やヒータ上
の焦げつきを増大させるが、遠心分離による粗大粒子除
去工程を用いることにより、効率的に粗大粒子を除去す
ることができる。また、遠心分離作業を行う際には、顔
料濃度は低い方が、粗大粒子除去に効果的である。
【0033】従って、本発明のインクジェット記録用イ
ンクの製造方法は、水に自己分散可能な顔料を、分散メ
ディアを使用せずに、超音波ホモジナイザーまたは高圧
ホモジナイザーにより、水中に分散させる工程と、分散
させた顔料と、その他の材料である水、上記水溶性有機
溶剤、上記水溶性有機化合物等を混合する工程とを含む
ことが好ましく、さらに、遠心分離による粗大粒子を除
去する工程を含むことが好ましい。
【0034】以下、本発明のインクジェット記録方法に
ついて説明する。本発明のインクジェット記録方法は、
本発明のインクジェット記録用インクを記録信号に応じ
てオリフィスから吐出させて被記録材上に記録を行なう
ことを特徴とする。また、インクに熱エネルギーを作用
させてインクを吐出させると、ヒータ上の焦げつきを改
善する効果が得られるので好ましい。また、複数のパル
ス印加により1個のインクの液滴を形成して吐出させる
ことにより、ドロップ量が安定し連続吐出の際の吐出安
定性を高める効果が得られる。さらに、インクジェット
記録解像度を高くして、小ドロップ印字にするほど、画
質および乾燥性改善の効果はより大きく現れるようにな
る。特に、1ドロップ当たりの吐出量は20ng以下が
好ましく、さらに好ましくは15nm以下である。これ
はドロップの比表面積が大きくなるため表面の効果が強
く出るためではないかと推定される。
【0035】また、本発明のインクジェット記録用イン
クと固着剤を被記録材上で混合させることにより、さら
に、高解像、高濃度、高定着の画像を得ることができ
る。固着剤は、インク中の色材の浸透を抑制するための
材料であり、例えば、多価金属塩、有機アミン及びその
塩、四級アンモニウム塩、カチオン性ポリマー、ノニオ
ン性ポリマー、アニオン性ポリマー等を用いることがで
きる。これらの固着剤は、水溶液等の形態で、インク記
録の前後またはインク記録と同時に被記録材に塗布すれ
ばよい。塗布の方法としては、インクと同様に、信号に
応じてオリフィスから吐出させて被記録材に塗布する方
法が効果的かつ効率的である。
【0036】(作用)以上のように、本発明において、
水、水溶性有機溶剤、水に自己分散可能な顔料を含有す
るインクジェット記録用インクにおいて、S.P.値が1
2以下で25℃における表面張力が40mN/m未満の
水溶性有機化合物を、インクの重量に基づいて、3.0
〜15.0wt%含有することにより、画像面積率100
%のソリッド画像を普通紙上に印字した場合の乾燥時間
が5秒未満であるインクジェット記録用インクを得るこ
とができる。本発明のインクジェット記録用インクは、
紙上における乾燥性が速く、耐水性、耐擦過性ともに優
れ、長期保存安定性が良好で、印字品質も良好で、目詰
まり等の問題が起こることもない。
【0037】水に自己分散可能な顔料と、S.P.値が1
2以下で25℃における表面張力が40mN/m未満の
水溶性有機化合物を組み合せて添加することによって、
得られるこれらの効果のメカニズムは十分解明されてい
ないが、以下のようなことが推定される。すなわち、イ
ンクの分散安定性に関しては、通常の顔料分散インクを
使用した場合は、顔料に吸着した分散剤の働きによって
水不溶性である顔料を凝集/沈降させずに分散させてい
る。一方、本発明の水に自己分散可能な顔料を使用した
場合は、分散剤なしの状態で自己分散している。インク
中に浸透剤類が多く存在する場合には、浸透剤と分散剤
との相互作用が強いと、分散剤が吸着している顔料から
次第に離れ、顔料の凝集/沈降を引き起こしている可能
性が考えられるが、水に自己分散可能な顔料の場合はそ
のような心配がない。また、乾燥性と印字品質に関し
て、同じ浸透剤を用いても、顔料は染料に比べて粒子径
が大きく、被記録材中の空隙を通過しにくいため、過度
の浸透が抑制され、乾燥時間が早くても滲みが少ないと
考えられる。また、耐擦過性については、高表面張力の
インクの場合、被記録剤に対する濡れが悪いが、表面張
力が40mN/m以下になって濡れがよくなることによ
り、インクと被記録剤の接触面積が広がり、定着性が向
上していると考えられる。さらに、目詰まりに関して
は、通常の顔料分散インクに比べて、ノズル表面で浸透
剤の割合が増した時に分散剤と浸透剤の相互作用による
悪影響がないため、有利となると考えられる。
【0038】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。 (実施例1)Microjet Black CW−1
(オリエント社製)を、カーボン濃度が10wt%となる
ように水で希釈した後、遠心分離処理(7000r.p.
m.、30分)して、顔料分散液(カーボン濃度8.3
wt%)を得た。 上記顔料分散液 50重量部 グリセリン(S.P.値:約20) 15重量部 ジエチレングリコールモノブチルエーテル (S.P.値:約10.5、γ=34mN/m) 5重量部 N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−2− アミノメチルエタンスルホン酸 0.5重量部 NaOH 0.1重量部 純水 29.4重量部 上記の各成分を十分混合し、1μmフィルターで加圧ろ
過し、インクを調製した。
【0039】(実施例2)Cab−o−jet−300
(キャボット社製)を遠心分離処理(8000r.p.m.、
40分)して、顔料分散液(カーボン濃度14.4wt
%)を得た。 上記顔料分散液 35重量部 エチレングリコール(S.P.値:約18) 10重量部 プロピレングリコールモノブチルエーテル (S.P.値:約10.5、γ=26mN/m) 7重量部 尿素 5重量部 純水 43重量部 上記の各成分を十分混合し、1μmフィルターで加圧ろ
過し、インクを調製した。
【0040】(比較例1)ジエチレングリコールモノブ
チルエーテル(S.P.値:約10.5、γ=34mN/
m)を用いず、純水の量を34.4重量部としたこと以
外は、実施例1と同様にしてインクを調製した。尚、グ
リセリンのS.P.値は20であり、γ=63mN/mで
ある。
【0041】(比較例2)プロピレングリコールモノブ
チルエーテル(S.P.値:約10.5、γ=26mN/
m)の量を0.5重量部とし、純水の量を50重量部と
したこと以外は、実施例2と同様にして、インクを調製
した。
【0042】 (比較例3) カーボンブラック(Black Pearl L) 5重量部 スチレン−マレイン酸Naコポリマー 1重量部 グリセリン(S.P.値:約20) 15重量部 ジエチレングリコールモノブチルエーテル (S.P.値:約10.5、γ=34mN/m) 5重量部 N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−2− アミノメチルエタンスルホン酸 0.5重量部 NaOH 0.1重量部 純水 73.4重量部 カーボンブラック、スチレン−マレイン酸Naコポリマ
ー及び純粋により、カーボンブラック分散液を調製した
後、上記のその他の成分を十分混合し、1μmフィルタ
ーで加圧ろ過し、インクを調製した。
【0043】 (比較例4) カーボンブラック(三菱MA−100) 4重量部 スチレン−マレイン酸Naコポリマー 1重量部 グリセリン(S.P.値:約20、γ=63mN/m) 15重量部 N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−2− アミノメチルエタンスルホン酸 0.5重量部 NaOH 0.1重量部 純水 79.4重量部 カーボンブラック、スチレン−マレイン酸Naコポリマ
ー及び純水により、カーボンブラック分散液を調製した
後、上記のその他の成分を十分混合し、1μmフィルタ
ーで加圧ろ過し、インクを調製した。
【0044】(試験例1)実施例1、2及び比較例1〜
4において得られたインクを用いて、下記(1)〜(1
1)の評価を行なった。 (1)インク表面張力 23℃、55%RHの環境において、ウイルヘルミー型
表面張力計を用いて測定した。 (2)インク粘度 23℃、55%RHの環境において、せん断速度1,4
00S-1で測定した。 (3)インク導電率 23℃、55%RHの環境において、導電率計(AOL
−40:DKK社製)を用いて測定した。
【0045】(4)インク数平均分散粒径および分散粒
度分布 23℃において、Microtrup UPA:Lee
ds & Northrup社製を用いて測定した。 (5)インク中に含まれる>0.5μmの粒子数 23℃において、Accusizer TM770 O
ptical Particle Sizer:Par
ticle Sizing Systems社製)を用
い、得られた値をインク1dm3当りの値に換算した。
【0046】(6)インクドロップ量 23℃、55%RHの環境において、試作ヘッド(40
0dpi)を用い、周波数6kHzで、1/4tone
(2035×128 pulse)を3回吐出させ、イ
ンクをインク吸収体の小片に受けて重さを測定し、1ド
ロップの吐出重量を計算により求めた。 (7)乾燥時間テスト 23℃、55%RHの環境において、評価用に試作した
解像度600dpiのサーマルインクジェットプリンタ
を用い、代表的な普通紙としてFX−L紙(富士ゼロッ
クス社製)を用い、その紙上に、10mm×50mmの
画像面積率100%のソリッド画像をプリントし、印字
してから、目視で液滴が紙上から見えなくなるまでの時
間を測定した。
【0047】(8)画像品質テスト 評価用に試作した解像度400dpiのサーマルインク
ジェットプリンタを用いて、代表的な普通紙として、F
X−L紙(富士ゼロックス社製)を用い、その紙上に、
1dotライン、ソリッド画像の印字テストを行った。
評価項目として、ラインの滲み、ソリッド画像の縁の均
一性を調べ、評価は次の基準で行った。 a)ライン滲み ○・・・・・滲みなし △・・・・・滲みわずかにあり ×・・・・・多くの部分でヒゲ状の滲みあり b)ソリッド均一性 ○・・・・・乱れなし △・・・・・わずかに乱れあり ×・・・・・ガタガタで滑らかさに欠ける
【0048】(9)耐摩擦性テスト 評価用に試作した解像度400dpiのサーマルインク
ジェットプリンタを用いて、画像の印字を行い、印字後
1日経過した後、画像部を指で擦り、画像部の色落ち具
合と非画像部に対する汚れを次の基準で評価した。 ○・・・・・画像濃度の低下がみられず、非画像部も全
く汚れなし △・・・・・画像濃度はほとんど低下していないが、や
や非画像部に汚れがある ×・・・・・画像濃度が低下し、非画像部の汚れが目立
【0049】(10)耐目詰まり性テスト 評価用に試作した解像度400dpiのサーマルインク
ジェットプリンタを用いて、吐出停止後、キヤップしな
い状態で、23℃、55%RHの環境において放置し、
吐出再開した時に、画像乱れが生じるまでの放置時間を
測定した。評価は次の基準で行った。 ○・・・・・1分以上 △・・・・・0.5分〜1分 ×・・・・・0.5分未満
【0050】(11)インク保存安定性テスト 60℃及び−20℃において1か月保存した後、1μm
フィルターでの再ろ過を行い、再ろ過後のインクを解像
度400dpiのサーマルインクジェットプリンタを用
いて印字した。評価は次の基準で行った。 ○・・・・・保存後でろ過性に変化なし。画像濃度変化
なし △・・・・・保存後若干ろ過速度の低下がみられるが、
画像濃度は変化なし ×・・・・・保存後インクのフィルター詰まりが激し
く、大きく画像濃度が低下した。
【0051】
【表1】 表1 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実施例 比較例 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 1 2 1 2 3 4 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− インク表面張力 (mN/m) 37 34 60 37 37 57 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− インク粘度 (mPas) 3.0 2.8 2.3 2.3 3.4 2.5 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− インク導電率 (S/m) 0.12 0.18 0.16 0.22 0.15 0.15 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− インク数平均 分散粒径(nm) 27 41 25 40 37 48 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 粒径分布 1.8 2.2 1.8 2.0 2.7 2.3 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− >0.5μm粒子 数(×1010) 0.4 2.4 0.5 2.0 12.5 2.5 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− インクドロップ 量(ng) 48 52 51 49 46 49 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 乾燥時間テスト (秒) 2 1 40 15 2 40 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 画像品質テスト a) ○ ○ ○ × ○ ○ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 画像品質テスト b) ○ ○ ○ × ○ ○ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 耐摩耗性テスト ○ ○ × △ ○ × −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 耐目詰まり性テ スト ○ ○ ○ ○ × ○ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− インク保存安定性 テスト ○ ○ ○ ○ × ○ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【0052】(実施例3)Microjet Blac
k CW−1(オリエント社製)を遠心分離処理(80
00r.p.m.、20分)した後、5μmフィルター、次い
で2μmフィルターにより加圧ろ過し、顔料分散液(カ
ーボン濃度15.7wt%)を得た。 上記カーボンブラック分散液 25重量部 トリエチレングリコールモノブチルエーテル (S.P.値:約10、γ=34mN/m) 4重量部 プロピレングリコール(S.P.値:約16) 10重量部 サーフィノール440(HLB約6) 0.3重量部 尿素 3重量部 純水 57.7重量部
【0053】上記の各成分を十分混合し、1μmフィル
ターで加圧ろ過し、インクを調製した。インクの粘度、
表面張力、導電率、数平均分散粒径、粒度分布、及び>
0.5μmの粒子数は、それぞれ、2.6mPas、2
9mN/m、0.09S/m、24nm、1.9、1.
1×1010個で、ドロップ量は51ngであった。乾燥
時間は3秒、画像品質テスト、耐摩擦性テスト、耐目詰
まり性テスト及びインク保存安定性テストの結果は、す
べて○であった。
【0054】(実施例4)Cab−o−jet−300
(キャボット社製)を、超音波ホモジナイザーで30分
処理した後、水で10%濃度に希釈し、遠心分離処理
(7000r.p.m.、20分)して顔料分散液(カーボン
濃度8.8%)を得た。 上記カーボンブラック分散液 50重量部 ジエチレングリコール(S.P.値:約15) 10重量部 N−メチル−2−ピロリドン (S.P.値:約11、γ=48mN/m) 5重量部 ジプロピレングリコールモノブチルエーテル (S.P.値:約10、γ=29mN/m) 5重量部 純水 30重量部
【0055】上記の各成分を十分混合し、1μmフィル
ターで加圧ろ過し、インクを調製した。インクの粘度、
表面張力、導電率、数平均分散粒径、粒度分布、及び>
0.5μmの粒子数は、それぞれ、2.5mPas、3
3mN/m、0.18S/m、25nm、2.1、1.
6×1010個で、ドロップ量は49ngであった。乾燥
時間は1.5秒、画像品質テスト、耐摩擦性テスト、耐
目詰まり性テスト及びインク保存安定性テストの結果は
すべて○であった。
【0056】(実施例5)カーボンブラック(Rave
n 5750)を、次亜塩素酸Naで表面酸化処理した
後、脱塩後pH7.5に調整し、純水を溶媒として、超
音波ホモジナイザーを用いて分散した。分散後、遠心分
離処理(7000r.p.m.、20分)して顔料分散液(カ
ーボン濃度11%)を得た。 上記顔料分散液 40重量部 トリエチレングリコール(S.P.値:約14) 10重量部 プロピレングリコールモノプロピルエーテル (S.P.値:約11、γ=26mN/m) 8重量部 ポリオキシエチレンアルキルエーテル 0.3重量部 純水 41.7重量部
【0057】上記の各成分を十分混合し、1μmフィル
ターで加圧ろ過し、インクを調製した。インクの粘度、
表面張力、導電率、数平均分散粒径、粒度分布、及び>
0.5μmの粒子数は、それぞれ、2.5mPas、3
6mN/m、0.17S/m、59nm、2.1、2.
8×1010個で、ドロップ量は47ngであった。乾燥
時間は2秒、画像品質テスト、耐摩擦性テスト、耐目詰
まり性テスト及びインク保存安定性テストの結果は○で
あった。
【0058】(実施例6)カーボンブラック(三菱MA
−100)に対し、スチレンスルホン酸Naをグラフト
ポリマー処理した後、純水を溶媒として超音波ホモジナ
イザーを用いて分散し、その後、遠心分離処理(800
0r.p.m.、40分)して顔料分散液(カーボン濃度7.
8wt%)を得た。 上記顔料分散液 60重量部 チオジエタノール 20重量部 ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー 0.1重量部 ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル (S.P.値:約10、γ=29mN/m) 3重量部 純水 16.9重量部
【0059】上記の各成分を十分混合し、1μmフィル
ターで加圧ろ過し、インクを調製した。インクの粘度、
表面張力、導電率、数平均分散粒径、粒度分布、及び>
0.5μmの粒子数は、それぞれ、2.6mPas、3
3mN/m、0.15S/m、47nm、2.4、2.
4×1010個で、ドロップ量は53ngであった。乾燥
時間は1秒、画像品質テスト、耐摩擦性テスト、耐目詰
まり性テスト、及びインク保存安定性テストの結果はす
べて○であった。
【0060】(実施例7)プラズマ処理を行ったカーボ
ンブラック(Special Bk 4A)を、カーボ
ン濃度が20%となるように、水を溶媒として、高圧ホ
モジナイザーを用い分散させた後、遠心分離処理(70
00r.p.m.、30分)して、顔料分散液(カーボン濃度
15.6wt%)を得た。 上記顔料分散液 5重量部 トリメチロールプロパン 15重量部 グリセリン(S.P.値:約20) 5重量部 プロピレングリコールモノブチルエーテル (S.P.値:約10.5、γ=26mN/m) 5重量部 ポリオキシエチレンパーフルオロアルキルエーテル (HLB約13) 0.01重量部 純水 70重量部
【0061】上記の各成分を十分混合し、1μmフィル
ターで加圧ろ過し、インクを調製した。インクの粘度、
表面張力、導電率、数平均分散粒径、粒度分布、及び>
0.5μmの粒子数は、それぞれ、3.3mPas、2
3mN/m、0.14S/m、44nm、2.3、1.
7×1010個で、ドロップ量は44ngであった。乾燥
時間は2秒、画像品質テスト、耐摩擦性テスト、耐目詰
まり性テスト及びインク保存安定性テストの結果は、す
べて○であった。
【0062】 (実施例8) 実施例2で用いた顔料分散液 30重量部 1,5−ペンタンジオール(S.P.値:約12.5) 10重量部 ジプロピレングリコールモノエチルエーテル (S.P.値:約10.5、γ=28mN/m) 8重量部 イソプロピルアルコール 3重量部 シリコーンポリオキシエチレン付加物(HLB約7) 0.1重量部 ポリオキシエチレンオレイルエーテル(HLB約12) 0.3重量部 純水 48.6重量部
【0063】上記の各成分を十分混合し、1μmフィル
ターで加圧ろ過し、インクを調製した。インクの粘度、
表面張力、導電率、数平均分散粒径、粒度分布、及び>
0.5μmの粒子数は、それぞれ、3.0mPas、3
3mN/m、0.16S/m、40nm、2.4、1.
3×1010個で、ドロップ量は31ngであった。ま
た、乾燥時間は4秒、画像品質テスト、耐摩擦性テス
ト、耐目詰まり性テスト及びインク保存安定性テストの
結果は○であった。なお、ドロップ量は、600dpi
の試作ヘッドを用い、実施例1と同じ条件で吐出量を測
定した。
【0064】 (実施例9) 実施例1で用いた顔料分散液 50重量部 ジプロピレングリコール(S.P.値:約13) 15重量部 ジエチレングリコールモノブチルエーテル (S.P.値:約10.5、γ=34mN/m) 5重量部 安息香酸Na 0.5重量部 スチレン−アクリル酸エステル−アクリル酸エマルション (平均分子量12000、酸価約20) 1.0重量部 純水 28.5重量部
【0065】上記の各成分を十分混合し、1μmフィル
ターで加圧ろ過し、インクを調製した。インクの粘度、
表面張力、導電率、数平均分散粒径、粒度分布、及び>
0.5μmの粒子数、3.2mPas、36mN/m、
3.2mPas、0.22S/m、40nm、2.4、
1.5×1010個で、ドロップ量は31ngであった。
また乾燥時間は1.5秒、画像品質テスト、耐摩擦性テ
スト、耐目詰まり性テスト、及びインク保存安定性テス
トの結果は○であった。なお、ドロップ量は、600d
piの試作ヘッドを用い、実施例1と同じ条件で吐出量
を測定した。
【0066】 (実施例10) 実施例3で用いた顔料分散液 30重量部 グルコース 10重量部 1,5−ペンタンジオール(S.P.値:約12.5) 10重量部 ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル (S.P.値:約10.5、γ=28mN/m) 12重量部 サーフィノール104 0.1重量部 N−(2−アセトアミド)イミノ二酢酸 0.5重量部 LiOH 0.1重量部 純水 37.3重量部
【0067】上記の各成分を十分混合し、1μmフィル
ターで加圧ろ過し、インクを調製した。インクの粘度、
表面張力、導電率、数平均分散粒径、粒度分布、及び>
0.5μmの粒子数は、3.4mPas、30mN/
m、0.22S/m、25nm、2.1、3.9×10
10個で、ドロップ量は45ngであった。乾燥時間は1
s、画像品質テスト、耐摩擦性テスト、及び耐目詰まり
性テストの結果は○で、インク保存安定性テストの結果
は△であった。
【0068】(実施例11)プラズマ処理フタロシアニ
ン顔料を、顔料濃度20%になるように水を溶媒とし
て、高圧ホモジナイザーを用い分散させた後、遠心分離
処理(7000r.p.m.、30分)し、活性炭吸着処理を
行い、その後5μmフィルターでろ過し、顔料分散液
(フタロシアニン顔料濃度14.7%)を得た。 上記顔料分散液 25重量部 グリセリン(S.P.値:約20) 15重量部 ジプロピレングリコールモノブチルエーテル (S.P.値:約10、γ=29mN/m) 5重量部 ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー (HLB約10) 0.3重量部 PROXEL GXL 0.03重量部 純水 53.7重量部
【0069】上記の各成分を十分混合し、2μmフィル
ターで加圧ろ過し、インクを調製した。インクの粘度、
表面張力、導電率、数平均分散粒径、粒度分布、及び>
0.5μmの粒子数は、2.8mPas、32mN/
m、0.22S/m、87nm、2.4、5.7×10
10個で、ドロップ量は46ngであった。乾燥時間は
1.5秒、画像品質テスト、耐摩擦性テスト、耐目詰ま
り性テストの結果は○で、インク保存安定性テストの結
果は△であった。
【0070】(実施例12)実施例11の遠心分離処理
及び活性炭吸着処理工程を行わないこと以外は、実施例
11と同じ組成及び方法によりインクを調製した。イン
クの粘度は2.8mPas、表面張力は32mM/m、
導電率、数平均分散粒径、粒度分布、及び>0.5μm
の粒子数はそれぞれ、0.24S/m、110nm、
3.2、9.0×1010個で、Fe及びMgの含有量は
それぞれ、15ppm、10ppm、ドロップ量は46
ngであった。乾燥時間は1.5秒で、画像品質テスト
の結果は○、耐摩擦性テスト、インク保存安定性テスト
及び耐目詰まり性テストの結果は△であった。
【0071】 (比較例5) 実施例1で用いた顔料分散液 50重量部 ジエチレングリコール 15重量部 テトラエチレングリコールモノメチルエーテル (S.P.値:約10.5、γ=50mN/m) 5重量部 チオ尿素 5重量部 純水 25重量部
【0072】上記の各成分を十分混合し、1μmフィル
ターで加圧ろ過し、インクを調製した。インクの粘度は
2.7mPas、表面張力は47mN/m、導電率、数
平均分散粒径、粒度分布、及び>0.5μmの粒子数
は、それぞれ、0.14S/m、28nm、1.9、0.
8×1010個で、ドロップ量は53ngであった。画像
品質テスト、耐目詰まり性テスト、インク保存安定性テ
ストの結果は○であったが、乾燥時間は30秒、耐摩擦
性テストの結果は×であった。
【0073】 (比較例6) 実施例2で用いた顔料分散液 35重量部 ジエチレングリコール 5重量部 プロピレングリコールモノブチルエーテル (S.P.値:約10.5、γ=26mN/m) 20重量部 純水 40重量部 上記の各成分を十分混合し、1μmフィルターで加圧ろ
過し、インクを調製した。インクの粘度、表面張力、導
電率、数平均分散粒径、粒度分布、及び>0.5μmの
粒子数は、それぞれ、3.2mPas、33mN/m、
0.16S/m、44nm、2.8、7.5×1010
で、ドロップ量は48ngであった。乾燥時間は1秒、
耐摩擦性テスト、耐目詰まり性テストの結果は○であっ
たが、画像品質テスト、インク保存安定性テストの結果
は×であった。
【0074】 (実施例13) 実施例4で用いた顔料分散液 50重量部 1,2,6−ヘキサントリオール(S.P.値:約15) 10重量部 エチレングリコールモノプロピルエーテル (S.P.値:約11、γ=32mN/m) 10重量部 オキシエチレンオレイルエーテル(HLB約10) 0.2重量部 純水 29.8重量部
【0075】上記の各成分を十分混合し、1μmフィル
ターで加圧ろ過し、インクを調製した。インクの粘度、
表面張力、導電率、数平均分散粒径、粒度分布、及び>
0.5μmの粒子数は、2.5mPas、39mN/
m、0.13S/m、20nm、2.1、1.2×10
10個で、ドロップ量は27ngであった。なお、ドロッ
プ量は、600dpiの試作ヘッドを用い、実施例1と
同じ条件で吐出量なお、ドロップ量を測定した。評価用
に試作したメインパルス、プレパルス、及びプレパルス
とメインパルスとの間の休止期間とで構成される駆動信
号を印加することにより、1個の液滴を形成する方法を
採用した、解像度600dpiのサーマルインクジェッ
トプリンタを用いて、画像品質テスト、耐摩擦性テス
ト、耐目詰まり性テスト、乾燥時間テスト、及びインク
保存安定性テストを実施した。乾燥時間は4秒でその他
のテスト結果はすべて○であった。
【0076】(実施例14)下記組成のインクを調製し
た。 ・シアンインク Projet Fast Cyan.2:ZENECA社製 4重量部 ブチルカルビトール 5重量部 チオジエタノール 15重量部 純水 76重量部 上記の各成分を十分混合溶解し、0.45μmフィルタ
ーで加圧ろ過し、インクを調製した。
【0077】・マゼンタインク Projet Fast Cyan.2:ZENECA
社製の代わりに、Projet Fast Magen
ta 2を用いたこと以外は、同じ組成で各成分を十分
混合溶解し、0.45μmフィルターで加圧ろ過し、イ
ンクを調製した。 ・イエローインク Projet Fast Cyan.2:ZENECA
社製の代わりに、Projet Fast Yello
w 2を用いたこと以外は、同じ組成で各成分を十分混
合溶解し、0.45μmフィルターで加圧ろ過し、イン
クを調製した。
【0078】(試験例2) (12)重ね画像品質テスト 実施例1のインク、並びに実施例14で得られたシアン
インク、マゼンタインク及びイエローインクを用いて、
下記の評価を実施した。
【0079】評価用に試作した解像度400dpiのサ
ーマルインクジェットプリンタを用いて、代表的な普通
紙としてFX−L紙(富士ゼロックス社製)を用い、そ
の紙上に、カラー背景部に対する黒色1dotライン及
び各色が隣接するソリッド画像パターンの印字テストを
行った。評価項目として、ラインの滲み、ソリッド画像
隣接部の均一性を調べ、評価は下記の基準で行った。
【0080】a)ライン滲み ○・・・・・滲みなし △・・・・・滲みわずかにあり ×・・・・・多くの部分でヒゲ状の滲みあり b)ソリッド均一性 ○・・・・・乱れなし △・・・・・わずかに乱れあり ×・・・・・ガタガタで滑らかさに欠ける 以上a)、b)の評価結果は、いずれのインクについて
も○であった。
【0081】(試験例3)実施例1のインク及び下記組
成の固着剤を用いて、下記の評価を実施した。 ・固着剤A スチレン−マレイン酸Li共重合体 5重量部 エチレングリコール 15重量部 ポリオキシエチレンオレイルエーテル 0.2重量部 イソプロピルアルコール 3重量部 純水 76.8重量部 評価用に試作した解像度400dpiのサーマルインク
ジェットプリンタを用い、代表的な普通紙としてFX−
L紙(富士ゼロックス社製)を用い、その紙上に、固着
剤Aを吐出後、5秒以内に実施例1のインクを重ね印字
させ、上記(9)の画像品質テストを実施した。画像品
質テストの結果は○で、実施例1よりもより高い画像濃
度を示した。
【0082】(試験例4)実施例2のインク及び下記組
成の固着剤を用いて、下記の評価を実施した。 ・固着剤B 塩化ベンザルコニウム 1重量部 ポリアリルアミン塩酸塩 5重量部 グリセリン 15重量部 純水 79重量部 試験例3と同様の画像品質テストを実施した。画像品質
テストの結果は○で、実施例2よりも高い画像濃度を示
した。
【0083】(試験例5)実施例1のインクを用いて、
下記の評価を実施した。評価用に試作した800dpi
のインクジェットプリンタを用いたこと以外は、試験例
1の(6)及び(7)と同様に、1ドロップ当たりの吐
出量、乾燥時間を求めた。また、同じプリンタを用い、
代表的な普通紙として、FX−L紙(富士ゼロックス社
製)上に8ポイントの文字を印字した。1ドロップ当た
りの吐出量は13ng、乾燥時間は1秒、文字品位は試
験例1の(8)で用いたプリンタで印字したときに比べ
て優れていた。
【0084】
【発明の効果】本発明のインクジェット記録用インク
は、普通紙上における乾燥が速く、印字品質、耐水性/
耐擦過性及び長期保存安定性が優れており、しかも、目
詰まり等が起こることもない。

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水、水に自己分散可能な顔料及び水溶性
    有機溶剤を含有するインクジェット記録用インクにおい
    て、S.P.値が12以下で25℃における表面張力が4
    0mN/m未満の水溶性有機化合物を、インクの全重量
    に基づいて、3.0wt%〜15.0wt%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。
  2. 【請求項2】 画像面積率100%のソリッド画像を普
    通紙上に印字した場合の乾燥時間が、5秒未満であるこ
    とを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録用イ
    ンク。
  3. 【請求項3】 水に自己分散可能な顔料の数平均分散粒
    径が、15nm〜100nmであることを特徴とする請
    求項1記載のインクジェット記録用インク。
  4. 【請求項4】 水に自己分散可能な顔料の分散粒度分布
    が、3.5以下であることを特徴とする請求項1記載の
    インクジェット記録用インク。
  5. 【請求項5】 インク中に含まれる0.5μmを越える
    粒子径を有する粒子数が、6×1010個/dm3以下で
    あることを特徴とする請求項1記載のインクジェット記
    録用インク。
  6. 【請求項6】 水溶性有機化合物の分子量が、400未
    満であることを特徴とする請求項1記載のインクジェッ
    ト記録用インク。
  7. 【請求項7】 水溶性有機化合物のS.P.値が、8以上
    であることを特徴とする請求項1記載のインクジェット
    記録用インク。
  8. 【請求項8】 水溶性有機化合物が、R−O−XnH
    (R:C1−C8のアルキル、アルケニル、アルキニル、
    フェニル、アルキルフェニル及びシクロアルキルからな
    る群から選ばれる官能基、X:オキシエチレンまたはオ
    キシプロピレン、n=1〜8の整数)で示される化合物
    であることを特徴とする請求項1記載のインクジェット
    記録用インク。
  9. 【請求項9】 インクの表面張力が、20mN/m〜4
    0mN/mであることを特徴とする請求項1記載のイン
    クジェット記録用インク。
  10. 【請求項10】 インクの粘度が、1.8mPas〜
    4.0mPasであることを特徴とする請求項1記載の
    インクジェット記録用インク。
  11. 【請求項11】 インクの導電率が、0.03S/m〜
    0.4S/m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。
  12. 【請求項12】 水に自己分散可能な顔料を、超音波ホ
    モジナイザーまたは高圧ホモジナイザーを用いて水中に
    分散する工程と、分散した顔料、水、水溶性有機溶剤及
    びS.P.値が12以下で25℃における表面張力が40
    mN/m未満の水溶性有機化合物を混合する工程とを含
    むことを特徴とするインクジェット記録用インクの製造
    方法。
  13. 【請求項13】 遠心分離による粗大粒子除去工程を含
    むことを特徴とする請求項12記載のインクジェット記
    録用インクの製造方法。
  14. 【請求項14】 請求項1〜11のいずれか記載のイン
    クを、記録信号に応じてオリフィスから吐出させて、被
    記録材上に記録を行うことを特徴とするインクジェット
    記録方法。
  15. 【請求項15】 インクに熱エネルギーを作用させて、
    インクを吐出させることを特徴とする請求項14記載の
    インクジェット記録方法。
  16. 【請求項16】 複数のパルスを印加して、1個のイン
    クの液滴を形成して吐出させることを特徴とする請求項
    14記載のインクジェット記録方法。
  17. 【請求項17】 吐出されたインクと固着剤とを被記録
    材上で混合させる工程を含むことを特徴とする請求項1
    4記載のインクジェット記録方法。
  18. 【請求項18】 1ドロップ当たりの吐出量が1ng以
    上20ng以下であることを特徴とする請求項14記載
    のインクジェット記録方法。
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