説明

インクセットおよびこれを用いた記録方法

【課題】高発色性、高い吐出安定性、および高い目詰まり回復性に加え、良好な画像を実現できるインクジェット記録用インクセットの提供。
【解決手段】ブラックインク組成物とカラーインク組成物とを少なくとも含む二種以上のインク組成物を含んでなるインクセットであって、前記ブラックインク組成物が、その表面に親水基を有する自己分散型顔料を含んでなり、前記カラーインク組成物が、その表面にフェニル基を介して親水基を有する自己分散型顔料を含んでなるインクセットをインクジェット記録方法に用いる。

【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【0001】
発明の分野
本発明は、インクジェット記録方法に用いられるブラックインク組成物とカラーインク組成物とを含む二種以上のインク組成物を含んでなるインクセット、または記録媒体にインク組成物を付着させて印字を行うインクジェット記録方法に関する。
【0002】
背景技術
インクジェット記録方法は、インクの小滴を飛翔させ、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。インクとしては、一般に各種の水溶性染料を水または水と水溶性有機溶剤とに溶解させたものが使用されている。このような水溶性染料を含むインクにより形成された画像は耐水性や耐光性に劣ることが一般に指摘されている。
【0003】
これに対して、顔料を水性媒体に分散させて得られたインクは、耐水性および耐光性に優れる。例えば、顔料を界面活性剤や高分子分散剤で分散した水性顔料インクが提案されている。しかしながら、これらのインクでは、記録物の印字濃度を上げる為に着色剤のインク含有量を増やすと、それに伴いインク粘度も急激に増加してしまう場合があった。また、インク中に安定に顔料を分散させるためには過剰の界面活性剤または高分子分散剤が必要であり、気泡発生や消泡性低下を原因とする印字安定性の悪化を引き起こす場合があった。
【0004】
これらの課題を解決するために、顔料表面に一定量以上の表面活性水素あるいはその塩を導入して、界面活性剤や高分子分散剤等の分散剤がなくても、単独で水系溶媒に分散させることができる自己分散型顔料分散液が開示されている。
【0005】
特開平10−237349号公報(特許文献1)、特開平8−3498号公報(特許文献2)、および国際公開第01/94476号パンフレット(特許文献3)において、上記のような分散剤を必要としない、いわゆる自己分散型顔料は、着色剤としてインクに用いた場合、画像のOD値(光学濃度)が高くなる、またインク中の粘度を適正な範囲に合わせやすいため取扱いが容易である、さらに分散剤と種々の添加溶媒との相溶性を考慮する必要がない、等の特徴を有するとされている。その顔料表面にはカルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、スルホン基、アンモニウム基等の親水性官能基が、直接またはアルキル基、アリール基等を介して間接に結合している。
【0006】
さらに、特開平10−95941号公報(特許文献4)、特開2001−207089号公報(特許文献5)、および特開2000−219832号公報(特許文献6)において、上述の自己分散型カーボンブラックとグリコールエーテル類等を含むインクジェットインクが提案されている。
【0007】
一方で、このような自己分散型顔料を着色剤とするインクによる画像は、一般に定着性が劣るという課題がある。その画像を指、ラインマーカー、紙等で擦った場合に画像が汚れるという耐擦過性において十分な記録物が得られないことがある。そこで、自己分散型顔料の記録媒体への定着性を改善するため、記録媒体に対し、結着性効果のある樹脂をインク組成物に添加する提案がなされている。
【0008】
特開2001−81366号公報(特許文献7)および特開2002−80761号公報(特許文献8)は、樹脂粒子を含んだインク組成物として、着色剤と樹脂微粒子と水とからなる記録液、顔料の水分散体と樹脂微粒子とからなるインクプリンタ用記録液等を提案している。
【0009】
一方、特開2002−121434号公報(特許文献9)において、ブラックインクを備え、更にカラーインクとしてシアンインクと、マゼンタインクと、イエローインクとを少なくとも備えたインクジェット記録用水性カラーインクセットであって、前記ブラックインクと前記各カラーインクとには水に自己分散可能な顔料が含有したインクジェット記録用水性カラーインクセットが開示されている。また、例えばシアン顔料を、スルファニル酸と亜硫酸ナトリウムとで処理することにより自己分散顔料を作成可能であることも開示されている。
【0010】
また、特開平10―212426号公報において、カーボンブラックを酸化剤で酸化処理してなる酸化処理カーボンブラックおよびそのカーボンブラック分散液の製造方法が開示されている(特許文献10参照)。しかしながら、カラーインク組成物に関する顔料の表面処理についてはなんら開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開平10−237349号公報
【特許文献2】特開平8−3498号公報
【特許文献3】国際公開第01/94476号パンフレット
【特許文献4】特開平10−95941号公報
【特許文献5】特開2001−207089号公報
【特許文献6】特開2000−219832号公報
【特許文献7】特開2001−81366号公報
【特許文献8】特開2002−80761号公報
【特許文献9】特開2002−121434号公報
【特許文献10】特開平10―212426号公報
【発明の概要】
【0012】
本発明者等は、今般、ブラックインク組成物とカラーインク組成物とを少なくとも含む二種以上のインク組成物を含んでなるインクセットであって、前記ブラックインク組成物が、その表面に親水基を有する自己分散型顔料を含んでなり、前記カラーインク組成物が、その表面にフェニル基を介して親水基を有する自己分散型顔料を含んでなるインクセットとすることにより、高発色性、高い吐出安定性、および高い目詰まり回復性に加え、良好な画像を実現できるとの知見を得た。本発明はこれらの知見に基づくものである。
【0013】
従って、本発明は、高発色性、高い吐出安定性、および高い目詰まり回復性に加え、良好な画像を実現できるインクジェット記録用インクセットの提供をその目的としている。
【0014】
そして、本発明によるインクセットは、ブラックインク組成物とカラーインク組成物とを少なくとも含む二種以上のインク組成物を含んでなるインクセットであって、前記ブラックインク組成物が、その表面に親水基を有する自己分散型顔料を含んでなり、前記カラーインク組成物が、その表面にフェニル基を介して親水基を有する自己分散型顔料を含んでなるインクセットである。
【0015】
また、本発明によるインクジェット記録方法は、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、上記のインクセットを用いるものである。
【0016】
本発明によれば、高発色性、高い吐出安定性、および高い目詰まり回復性に加え、良好な画像を実現できるインクセットを提供することができる。
【発明の具体的説明】
【0017】
本発明によるインクセットは、ブラックインク組成物とカラーインク組成物とを少なくとも含む二種以上のインク組成物を含んでなるインクセットであって、前記ブラックインク組成物が、その表面に親水基を有する自己分散型顔料を含んでなり、前記カラーインク組成物が、その表面にフェニル基を介して親水基を有する自己分散型顔料を含んでなることを特徴とする。以下、本発明によるインクセットを構成するブラックインク組成物およびカラーインク組成物について説明する。
【0018】
ブラックインク組成物
本発明に用いることができるブラックインク組成物の顔料は、自己分散型顔料である。
【0019】
自己分散型顔料とは、分散剤なしに水性媒体中に分散および/または溶解することが可能な顔料である。ここで「分散剤なしに水性媒体中に分散および/または溶解」とは、顔料を分散させるための分散剤を用いなくても、その表面の親水基により、水性媒体中に安定に存在している状態をいう。
【0020】
前記自己分散型顔料を着色剤として含有するインクは、通常の顔料を分散させるために、前述のような分散剤を含有させる必要が無い。そのため、分散剤に起因する消泡性の低下による発泡がほとんど無く、吐出安定性に優れるインクが調製しやすい。また、分散剤に起因する大幅な粘度上昇が抑えられるため、顔料をより多く含有することが可能となり印字濃度を十分に高めることが可能になる、等取り扱いが容易である。
【0021】
本発明のブラックインク組成物は、その顔料表面に親水基を有する自己分散型顔料であり、その親水基は、−OM、−COOM、−CO−、−SO3M、−SO2M、−SO2NH2、−RSO2M、−PO3HM、−PO32、−SO2NHCOR、−NH3、および−NR3(式中のMは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム、または有機アンモニウムを表し、Rは、炭素原子数1〜12のアルキル基または置換基を有していてもよいナフチル基を表す)からなる群から選択される一以上の親水基であることが好ましい。
【0022】
また、ブラックインク組成物の前記自己分散型顔料の原料となる顔料としては、例えば、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。本発明で好ましいカーボンブラックの具体例としては、No.2300、900、MCF88、No.20B、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No2200B(以上三菱化学(株)製)、カラーブラックFW1、FW2、FW2V、FW18、FW200、S150、S160、S170、プリテックス35、U、V、140U、スペシャルブラック6、5、4A、4、250(以上デグサ社製)、コンダクテックスSC、ラーベン1255、5750、5250、5000、3500、1255、700(以上コロンビアカーボン社製)、リガール400R、330R、660R、モグルL、モナーク700、800、880、900、1000、1100、1300、1400、エルフテックス12(キャボット社製)等が挙げられる。これらのカーボンブラックは一種または二種以上の混合物として用いても良い。
【0023】
ブラックインク組成物の前記自己分散型顔料は、例えば、顔料に物理的処理または化学的処理を施すことで、前記親水基を顔料の表面に結合(グラフト)させることにより製造される。前記物理的処理としては、例えば真空プラズマ処理等が例示できる。また前記化学的処理としては、例えば水中で酸化剤により酸化する湿式酸化法等が例示できる。
【0024】
本発明においては、次亜ハロゲン酸および/または次亜ハロゲン酸塩による酸化処理、オゾンによる酸化処理、または過硫酸および/または過硫酸塩による酸化処理により表面処理されたブラック自己分散型顔料が、高発色という点で好ましい。また、ブラックインク組成物の前記自己分散型顔料として市販品を利用することも可能であり、好ましい例としてはマイクロジェットCW1(オリヱント化学工業株式会社製)等が挙げられる。
【0025】
ブラックインク組成物中の前記自己分散型顔料は、好ましくは、6重量%以上含まれる。ブラックインク組成物中の顔料濃度が6重量%以上である場合には、その記録物は高発色となる。
【0026】
また、前記自己分散型顔料は、インクの保存安定性やノズルの目詰まり防止等の観点から、その平均粒径が50〜250nmの範囲であることが好ましい。
【0027】
本発明のブラックインク組成物はいずれも、60〜10重量%の水と、水溶性有機溶剤と、界面活性剤とを少なくとも含むことが好ましい。
【0028】
インク組成物に含まれる水の含有量を上記の範囲に規定することにより、塗工紙中のセルロースに吸収される水分量が従来のインク組成物よりも少なくなる結果、コックリングやカールの原因と考えられているセルロースの膨潤を抑制することができる。従って、本実施形態のインク組成物は、普通紙や印刷用塗工紙(印刷本紙)など、インク吸収性の乏しい紙支持体の吸収層を有する記録媒体に対しても有用である。
【0029】
本発明のブラックインク組成物に含有される水は主溶媒であり、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好ましい。特に、紫外線照射または過酸化水素添加等により滅菌処理した水を用いることが、カビやバクテリアの発生を防止してインク組成物の長期保存を可能にする点で好ましい。
【0030】
本発明においては上記水溶性有機化合物として、例えば、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレンフリコール、ジプロピレングリコール、2−ブテンー1,4−ジオール、2−エチルー1,3−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、1,2−オクタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ペンタンジオール、4−メチル−1,2−ペンタンジオール等の多価アルコール類、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、グルシトール、(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、マルトトリオース等の糖類、糖アルコール類、ヒアルロン酸類、尿素類等のいわゆる固体湿潤剤、エタノール、メタノール、ブタノール、プロパノール、イソプロパノールなどの炭素数1〜4のアルキルアルコール類、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、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、1−メチル−1−メトキシブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテルなどのグリコールエーテル類、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、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルスルホキシド、ソルビット、ソルビタン、アセチン、ジアセチン、トリアセチン、スルホラン等が挙げられ、これらの一種または二種以上を用いることができる。これらの水溶性有機溶剤は、ブラックインク組成物の適正な物性値(粘度等)の確保、印刷品質、信頼性の確保という観点で、ブラックインク組成物中に10〜90重量%含まれることが好ましい。本発明のブラックインク組成物に、これらの水溶性有機溶剤を含むことにより、高固形分であっても、保存安定性および吐出安定性は良好である。
【0031】
さらに、本発明においては、水溶性有機溶剤として、少なくとも多価アルコール類とグリコールのブチルエーテル類とピロリドン類とを併用することにより、印刷品質、吐出安定性、目詰まり回復性等の信頼性に優れるブラックインク組成物を提供できる。これは、多価アルコール類が保水性(保湿性)と普通紙等の記録メディアへのブラックインク組成物の浸透性の制御に好適であり、グリコールのブチルエーテル類が吐出安定性と記録メディアへのインク組成物の浸透性の制御に好適であり、ピロリドン類が吐出安定性、インク組成物の保存安定性と発色性への寄与度が大きいことがわかり、多価アルコール類とグリコールのブチルエーテル類とピロリドン類とを併用することにより、さらに印刷品質、吐出安定性、目詰まり回復性等の信頼性の高いブラックインク組成物を提供できる。
【0032】
さらに、本実施形態においては、水溶性有機溶剤として、多価アルコールモノアルキルエーテル及び/または含窒素環状化合物を5重量%以上含み、且つ、多価アルコール類を含むことが好ましい。かかる水溶性有機溶剤を用いることで、コックリングやカールを抑制できるとともに、滲み、ムラ等の印刷品質を確保することができる。
【0033】
ここで、多価アルコールモノアルキルエーテルとしては、上記グリコールエーテル類のうち、例えば、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、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリエチ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ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレンプリコールモノブチルエーテル等が挙げられ、含窒素環状化合物としては、例えば、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、ε−カプロラクタム等が挙げられる。
【0034】
また、ここで多価アルコール類は、上記多価アルコール類のいずれであっても用いることができるが、特に、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,2−オクタンジオール等の1,2−アルカンジオールを含むことが好ましい。
【0035】
本発明のブラックインク組成物に含有される界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、およびノニオン性界面活性剤を含有することができる。発泡・起泡の少ないインク組成物を得るという観点からノニオン性界面活性剤が特に好ましい。
【0036】
ノニオン性界面活性剤のさらなる具体例として、アセチレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤、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アリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルなどのエーテル系;ポリオキシエチレンオレイン酸、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレート等のエステル系;ジメチルポリシロキサン等のポリエーテル変性シロキサン系界面活性剤;その他フッ素アルキルエステル、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等の含フッ素系界面活性剤等が挙げられる。ノニオン界面活性剤は、一種または二種以上を併用して用いることもできる。
【0037】
上記ノニオン性界面活性剤の中でも、特にアセチレングリコール系界面活性剤および/またはポリエーテル変性シロキサン系界面活性剤が発泡も少なく、また優れた消泡性能を有する点で好ましい。
【0038】
アセチレングリコール系界面活性剤の更なる具体例としては、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3オールなどが挙げられるが、市販品で入手も可能で、例えば、エアープロダクツ社のサーフィノール104、82、465、485、TGや日信化学社製のオルフィンSTG、オルフィンE1010等が挙げられる。ポリエーテル変性シロキサン系界面活性剤の更なる具体例としては、ビッグケミー・ジャパン社のBYK−345、BYK−346、BYK−347、BYK−348、UV3530などを挙げることができる。これらはインク組成物中に複数種類用いてもよく、表面張力20〜40mN/mに調整されることが好ましく、インク組成物中に0.1〜3.0重量%含まれる。
【0039】
本発明のブラックインク組成物には、pH調整剤を含有することが好ましい。pH調整剤としては、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の水酸化アルカリおよび/またはアンモニア、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン等のアルカノールアミン等を用いることができる。特に、アルカリ金属の水酸化物、アンモニア、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミンから選択される少なくとも1種類のpH調整剤を含み、pH6〜10に調整されることが好ましい。pHがこの範囲を外れると、インクジェットプリンタを構成する材料等に悪影響を与え、目詰まり回復性が劣化する。
【0040】
また、必要に応じて、コリジン、イミダゾール、燐酸、3−(N−モルホリノ)プロパンスルホン酸、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、ほう酸等をpH緩衝剤として用いることができる。
【0041】
さらに、ブラックインク組成物には、必要に応じて、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、防腐・防カビ剤等を添加することができる。
【0042】
酸化防止剤・紫外線吸収剤としては、アロハネート、メチルアロハネートなどのアロハネート類、ビウレット、ジメチルビウレット、テトラメチルビウレットなどのビウレット類など、L−アスコルビン酸およびその塩等、チバガイギー社製のTinuvin328、900、1130、384、292、123、144、622、770、292、Irgacor252、153、Irganox1010、1076、1035、MD1024など、あるいはランタニドの酸化物等が用いられる。
【0043】
防腐剤・防かび剤としては、例えば安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、1,2−ジベンジソチアゾリン−3−オン(Avecia社のプロキセルCRL、プロキセルBDN、プロキセルGXL、プロキセルXL−2、プロキセルTN)等が挙げられる。
【0044】
カラーインク組成物
本発明に用いることができるカラーインク組成物の顔料は、ブラックインク組成物の顔料と同様、分散剤なしに水に分散および/または溶解が可能な自己分散型顔料である。
【0045】
本発明のカラーインク組成物は、その顔料表面にフェニル基を介して親水基を有する自己分散型顔料であり、その親水基は、ブラックインク組成物の場合と同様、−OM、−COOM、−CO−、−SO3M、−SO2M、−SO2NH2、−RSO2M、−PO3HM、−PO32、−SO2NHCOR、−NH3、および−NR3(式中のMは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム、または有機アンモニウムを表し、Rは、炭素原子数1〜12のアルキル基または置換基を有していてもよいナフチル基を表す)からなる群から選択される一以上の親水基であることが好ましい。
【0046】
カラーインク組成物の前記自己分散型顔料の原料となる顔料として、カラーインデックスに記載されているピグメントイエロー、ピグメントレッド、ピグメントバイオレット、ピグメントブルー、ピグメントブラック等の顔料の他、フタロシアニン系、アゾ系、アントラキノン系、アゾメチン系、縮合環系等の顔料が例示できる。また、黄色4号、5号、205号、401号;橙色228号、405号;青色1号、404号等の有機顔料や、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化鉄、群青、紺青、酸化クローム等の無機顔料が挙げられ、具体的には、例えば、C.I.ピグメントイエロー1,3,12,13,14,17,24,34,35,37,42,53,55,74,81,83,95,97,98,100,101,104,108,109,110,117,120,128,138,150,153,155,174,180,198、C.I.ピグメントレッド1,3,5,8,9,16,17,19,22,38,57:1,90,112,122,123,127、146,184、C.I.ピグメントバイオレッド1,3,5:1,16,19,23,38、C.I.ピグメントブルー1,2,15,15:1,15:2,15:3,15:4,16が挙げられる。特に、イエローインク組成物に含まれる有機顔料が、C.I.ピグメントイエロー74、109、110、128、138、147、150、155、180、および188からなる群から選択される少なくとも1種を含み、マゼンタインク組成物に含まれる有機顔料が、C.I.ピグメントレッド122、202、207、209、およびC.I.ピグメントバイオレット19からなる群から選択される少なくとも1種を含み、シアンインク組成物に含まれる有機顔料が、C.I.ピグメントブルー15、15:1、15:2、15:3、15:4、および16からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。
【0047】
一方、カラーインク組成物の前記自己分散型顔料は、顔料表面にフェニル基を介して親水基を結合させることにより製造される。親水基である上記官能基あるいはその塩を顔料表面にフェニル基を介して、結合させる表面処理手段としては、種々の公知の表面処理手段を適用することができ、スルファニル酸、p−アミノ安息香酸、4−アミノサリチル酸等を顔料表面に結合させることによりフェニル基を介して親水基を結合させる方法等が例示できる。
【0048】
また、カラーインク組成物の前記自己分散型顔料として市販品を利用することも可能であり、CAB−O−JET250C、CAB−O−JET260M、CAB−O−JET270Y(以上キャボット社製)等が挙げられる。
【0049】
カラーインク組成物中の前記自己分散型顔料は、ブラックインク組成物の場合と同様に、好ましくは、6重量%以上含まれる。顔料濃度が6重量%以上である場合には、その記録物は高発色となる。
【0050】
また、カラーインク組成物中の前記自己分散型顔料は、ブラックインク組成物の場合と同様に、インクの保存安定性やノズルの目詰まり防止等の観点から、その平均粒径が50〜250nmの範囲であることが好ましい。
【0051】
また、本発明によるカラーインク組成物は、ブラックインク組成物の場合と同様に、少なくとも、60〜10重量%の水と、水溶性有機溶剤と、界面活性剤とを含んでなるのが好ましい。これらの具体例およびその添加量は、ブラックインク組成物の場合と同様であってよい。
【0052】
さらに、本発明によるカラーインク組成物には、ブラックインク組成物の場合と同様、必要に応じて、pH調整剤、pH緩衝剤、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、防腐・防カビ剤等を添加することができる。これらの具体例は、ブラックインク組成物の場合と同様であってよい。
【0053】
インクセット
本発明によるインクセットは、従来公知のインクセットと同様に構成することができ、従来公知の各種の記録方法用インクとして利用することができる。特に、本発明においては、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点で、インクジェット記録用、即ちインクの小滴を飛翔させ、紙等の記録媒体に付着させて印刷を行う用途に好適である。
【0054】
インクジェット記録方法
本発明のインクセットを用いるインクジェット記録方法は、インク組成物の液滴を吐出し、該液滴を加熱された記録媒体に付着させて印字を行うものである。各インク組成物の液滴を吐出する方法の例としては、例えば電歪素子を用いて電気信号を機械信号に変換して、ノズルヘッド部分に貯えたインクを断続的に吐出して記録媒体表面に文字や記号を記録する方法、ノズルヘッド部分に貯えたインクを吐出部分に極めて近い箇所で急速に加熱し泡を発生させ、その泡による体積膨張で断続的に吐出することで記録媒体表面に文字や記号を記録する方法が挙げられる。本発明の好ましい態様によれば、本発明によるインクセットは、電歪素子を用いたインクジェット記録方法に好ましく用いられる。各インク組成物の液滴を吐出は、圧電素子の力学的作用を利用してインク滴を吐出させる記録ヘッドにより行われることが好ましい。
【0055】
本発明によるインクセットを用いて記録媒体上に記録が行われた記録物は、高発色性に加え、良好な画像を実現できる
【0056】
記録媒体としては、種々のものを使用することができ、例えば、インクジェット専用紙(マット紙、光沢紙など)、普通紙、印刷本紙、フィルム等を挙げることができる。
【実施例】
【0057】
本発明を以下の実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【0058】
フェニル基を介して親水基を結合させた自己分散型顔料
シアン顔料分散液1の調製
回転子−固定子型高剪断混合機(シルバーソン L4RT−A)に4リットルステンレス鋼製ビーカーを取り付け、氷浴中に浸した。このビーカーに、C.I.ピグメントブルー15:4 約75gと水 1000gを入れ、7200rpmにて15分間均質化した。これに2.07g(0.01mol)のo−アセトアニシジドを溶解したイソプロパノール溶液20mlを添加し、更に15分間撹拌した。
【0059】
別の容器中で、スルファニル酸 4.35g(0.025mol)、1N−HCl 30mL、および亜硝酸ナトリウム 1.73g(0.025mol)を5〜10℃ にて混合して、ジアゾニウム塩を形成させた。次いで、これを上記C.I.ピグメントブルー15:4とo−アセトアニシジドの混合物に撹拌しながら添加し、温度を約10℃ に維持した。この混合物を、5M水酸化ナトリウム溶液の滴加によりpH5〜6に調整し、ジアゾニウム塩の存在有無により反応の進行を確認しながら、更に2時間攪拌した。ジアゾニウム塩が存在する場合、反応混合物と0.1%アミノサリチル酸を溶解した1M−Na2CO3溶液とをそれぞれ濾紙上に1滴ずつ垂らした際、これら二つの滴の広がりが触れ合うと橙色となる。
【0060】
混合物をテルソニック流通型音波処理装置に移し、そして2時間超音波処理し、得られた顔料分散液を、50nmダイアフィルトレーション膜カラムを用いて精製後、20%の固形分含有率に濃縮し、シアン顔料分散液1を得た。
【0061】
マゼンタ顔料分散液1の調製
顔料としてC.I.ピグメントブルー15:4に代えてC.I.ピグメントレッド122を用いた点以外は、前記シアン顔料分散液1と同様に調製し、固形分濃度が20重量%のマゼンタ顔料分散液1を得た。
【0062】
イエロー顔料分散液1の調製
顔料としてC.I.ピグメントブルー15:4に代えてC.I.ピグメントイエロー74を用いた点以外は、前記シアン顔料分散液1と同様に調製し、固形分濃度が20重量%のイエロー顔料分散液1を得た。
【0063】
ブラック顔料分散液1の調製
顔料としてC.I.ピグメントブルー15:4に代えてC.I.ピグメントブラック7(カーボンブラック)を用いた点以外は、前記シアン顔料分散液1と同様に調製し、固形分濃度が20重量%のブラック顔料分散液1を得た。
【0064】
オゾンによる酸化処理により親水基を結合させた自己分散型顔料
ブラック顔料分散液2の調製
市販のカーボンブラックであるS170(デグサ社製)20gを水500gに混合して、家庭用ミキサーで5分間分散した。得られた液を攪拌装置のついた3リットルのガラス容器に入れ、攪拌機で攪拌しながら、オゾン濃度8重量%のオゾン含有ガスを500mL/分で導入した。この際、オゾン発生器はペルメレックス電極社の電解発生型のオゾナイザーを用いてオゾンを発生させた。得られた分散原液をガラス繊維濾紙GA−100(アドバンテック東洋社製)で濾過し、さらに顔料濃度が20重量%になるまで0.1Nの水酸化カリウム溶液を添加しpH9に調整しながら濃縮を行い、ブラック顔料分散液2を調製した。
【0065】
シアン顔料分散液2の調製
顔料としてS170に代えてC.I.ピグメントブルー15:4を用いた点以外は、前記ブラック顔料分散液2と同様に調製し、固形分濃度が20重量%のシアン顔料分散液2を得た。
【0066】
マゼンタ顔料分散液2の調製
顔料としてS170に代えてC.I.ピグメントレッド122を用いた点以外は、前記ブラック顔料分散液2と同様に調製し、固形分濃度が20重量%のマゼンタ顔料分散液2を得た。
【0067】
イエロー顔料分散液2の調製
顔料としてS170に代えてC.I.ピグメントイエロー74を用いた点以外は、前記ブラック顔料分散液2と同様に調製し、固形分濃度が20重量%のイエロー顔料分散液2を得た。
【0068】
次亜ハロゲン酸塩による酸化処理により親水基を結合させた自己分散型顔料
ブラック顔料分散液3の調製
カーボンブラックS170(デグサ社製)100gを水1kgに混合して、ジルコニアビーズによるボールミルにて粉砕した。この粉砕原液に次亜塩素酸ナトリウム(有効塩素濃度12%)1400gを滴下して、ボールミルで粉砕しながら5時間反応させ、さらに攪拌しながら4時間煮沸して湿式酸化を行った。得られた分散原液をガラス繊維濾紙GA−100(アドバンテック東洋社製)で濾過して、さらに水で洗浄した。得られたウェットケーキを水5kgに再分散して、逆浸透膜により電導度が2mS/cmになるまで脱塩および精製し、さらに顔料濃度が20重量%になるまで濃縮してブラック顔料分散液3を調製した。
【0069】
過硫酸塩による酸化処理により親水基を結合させた自己分散型顔料
ブラック顔料分散液4の調製
カーボンブラックS170(デグサ社製)150gを2N過硫酸ナトリウム水溶液3L中に添加し、温度60℃、攪拌速度1s−1で10時間攪拌混合して酸化処理した。酸化したカーボンブラックは、限外濾過膜(旭化成(株)製、AHP−1010)にて残塩分離処理をした。その後、水酸化ナトリウム水溶液を添加してpH8に調整した。さらに、余剰の塩類の除去精製と水分除去による濃縮を行うため、再度限外濾過膜にて処理を行った。処理後の水溶液のカーボンブラック濃度が20重量%になるように調製して、ブラック顔料分散液4を調製した。
【0070】
各インク組成物の調製
下記表1の組成に従い各成分を混合し、10μmのメンブランフィルターでろ過することにより、各インク組成物を調製した。なお、下記表1中の数値はインク中の含有量(重量%)を表す。得られた各インク組成物を下記表2に示すような組合せとしてインクセット1〜4を構成した。
【0071】
【表1】

【0072】
【表2】

評価方法
評価1: OD値の測定
調製した各インクセットをインクジェットプリンタPX−A550(セイコーエプソン社製)に充填し、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、レッド、グリーン、ブルー部分を含む100%Dutyパッチパターンの印刷を行った。記録媒体としては、Xerox4200、XeroxPを使用して印字を行い、得られたサンプルを一般環境下で1時間放置した。放置後、各パッチ部分を、グレタグ濃度計(グレタグマクベス社製)を用いて各パッチ部分のOD値を測定し、その平均OD値を下記基準に基づき判定した。結果を下記表3に示した。
A; OD値が1.3以上
B; OD値が1.15以上1.3未満
C; OD値が1.15未満
【0073】
評価2:色再現性
調製した各インクセットについて、上記と同様のインクジェットプリンタを用いて、400パッチからなる専用の出力パターンを印刷した。印刷物全てのパッチの測色を行い、演算ツールにより、L***の3D空間の中での体積を算出した。算出されたGumatVolumeは無次元である。色再現性の評価は、算出したGumatVolumeの値により、下記基準に基づき判定した。結果を下記表3に示した。
A; 24万以上
B; 20万以上24万未満
C; 20万未満
【0074】
評価3:吐出安定性
調製した各インクセットを上記との同様にインクジェットプリンタPX−A550に充填し、40℃環境において、べた及び罫線の含まれるパターンを連続印刷した。印刷中にノズルの抜けやインクの飛行曲がり等による印字の乱れがあった場合は、記録装置に付属の復帰動作(クリーニング)を都度行った。連続100ページ内に必要とされた上記クリーニングの回数を計測し、結果を以下の基準に基づいて判定した。結果を下記表3に示した。
A: クリーニングを必要としなかった場合
B: 3回未満のクリーニングを必要とした場合
C: 3回以上のクリーニングを必要とした場合
【0075】
評価4:目詰回復性
調製した各インクセットについて、上記と同様にして、全ノズルよりインク組成物が吐出していることを確認した後、インクカートリッジがない状態で、かつホームポジション外の位置(ヘッドがプリンタに備えたキャップの位置からずれており、ヘッドにキャップがされていない状態)で40℃の環境下に1週間放置した。放置後、再び全ノズルよりインク組成物が吐出し、初期と同等の印字が可能となるまでに必要とされたクリーニングの回数を計測し、結果を以下の基準に基づいて判定した。結果を下記表3に示した。
A: 3回以下のクリーニングで初期と同等の印字が得られる場合
B: 4回以上9回以下のクリーニングで初期と同等の印字が得られる場合
C: 10回以上のクリーニングによっても初期と同等の印字が不可能な場合
【0076】
【表3】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
ブラックインク組成物とカラーインク組成物とを少なくとも含む二種以上のインク組成物を含んでなるインクセットであって、
前記ブラックインク組成物が、その表面に親水基を有する自己分散型顔料を含んでなり、
前記カラーインク組成物が、その表面にフェニル基を介して親水基を有する自己分散型顔料を含んでなるものであることを特徴とする、インクセット。
【請求項2】
各インク組成物中の前記自己分散型顔料が、6重量%以上である、請求項1に記載のインクセット。
【請求項3】
ブラック顔料表面の前記親水基が顔料を酸化処理することにより結合されたものである、請求項1または2に記載のインクセット。
【請求項4】
前記酸化処理が、次亜ハロゲン酸および/または次亜ハロゲン酸塩による酸化処理、オゾンによる酸化処理、または過硫酸および/または過硫酸塩による酸化処理である、請求項3に記載のインクセット。
【請求項5】
前記親水基が、−OM、−COOM、−CO−、−SO3M、−SO2M、−SO2NH2、−RSO2M、−PO3HM、−PO32、−SO2NHCOR、−NH3、および−NR3(式中のMは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム、または有機アンモニウムを表し、Rは、炭素原子数1〜12のアルキル基または置換基を有していてもよいナフチル基を表す)からなる群から選択される一以上の官能基である請求項1〜4のいずれか一項に記載のインクセット。
【請求項6】
前記インク組成物がいずれも、60〜10重量%の水と、水溶性有機溶剤と、界面活性剤とを少なくとも含んでなるものである、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインクセット。
【請求項7】
前記インク組成物が、前記水溶性有機溶剤として、多価アルコールモノアルキルエーテルおよび/または含窒素環状化合物を5重量%以上含み、かつ多価アルコール類を含んでなる、請求項6に記載のインクセット。
【請求項8】
前記界面活性剤が、アセチレングリコール系界面活性剤および/またはポリエーテル変性シロキサン系界面活性剤である、請求項6に記載のインクセット。
【請求項9】
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、請求項1〜8のいずれか一項に記載のインクセットを用いる、インクジェット記録方法。

【公開番号】特開2009−256605(P2009−256605A)
【公開日】平成21年11月5日(2009.11.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−37963(P2009−37963)
【出願日】平成21年2月20日(2009.2.20)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】