JP2002256187A - インクジェット記録用インクセット、インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吐出安定性に優れ、また吐出不良が起こった
際にも簡単な回復機構で信頼性が維持でき、高画質でか
つノズル目詰まりのないインクジェット記録用インクセ
ット、インクジェット記録方法及びインクジェット記録
装置を提供する。 【解決手段】 インクセットは、イエロー、マゼンタお
よびシアンのカラーインクならびにブラックのインクか
らなる。各カラーインク相互のＪＩＳ3362に基づく２５
℃におけるインクの起泡力の差が50ｍｍ以内であり、ま
た、各カラーインクとブラックインク相互の起泡力の差
が50ｍｍ以内である。各インクは、着色剤、湿潤剤、界
面活性剤および浸透剤を含む。また、さらに消泡剤を含
む。

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
用インクセット、インクジェット記録方法およびインク
ジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンターは、普通紙へ
の印字が可能で、カラー化が容易であり、かつ小型で価
格も安価で、しかもランニングコストが低いなどの理由
から、近年、急速に普及してきている。

【０００３】インクジェットプリンターで用いられるイ
ンクジェット記録用のインクとしてはその発色性の良さ
や信頼性の高さ等の点から、当初は染料インクが主流で
あったが、近年に至り、記録画像に耐光性や耐水性を持
たせるためにカーボンブラック等の顔料を用いたインキ
組成物にも注目が集まっている。

【０００４】一般にインクジェット記録用インクに要求
される特性としては、色調、画像濃度、滲みなど、高
画質を得、信頼性を達成することができるインク中の着
色剤の溶解安定性や保存安定性等、記録画像の保存性
を確保することができる耐水性や耐光性等、高速化を
達成することができるインクの速乾性などが挙げられ
る。

【０００５】これらの要求特性を満たすよう、従来より
様々な提案がなされてきている。

【０００６】特にインクの速乾性については、カラー画
像においては色境界滲み等の画質にも影響が大きいた
め、インクの紙への浸透速度を上げるために、各種界面
活性剤や浸透剤を添加して高画質を確保する試みが多数
なされている。しかしながら、いずれも必ずしも充分な
効果を得ていない。

【０００７】例えば、特開昭５５−２９５４６号公報記
載の処方では、見かけ上の乾燥性は上がるものの、この
処方は紙により著しく滲むという欠点があった。また、
特公昭６０−２３７９３号公報によると、界面活性剤と
して、ジアルキルスルホコハク酸を添加すれば、乾燥性
が向上し、画質劣化も少ないとしているが、従来から知
られるジオクチルスルホ琥珀酸ナトリウムや、ジ（２−
エチルヘキシル）スルホ琥珀酸ナトリウム等では、紙に
よって画素径が著しく異なるなどの問題があった。

【０００８】さらに、これらのインクは、界面活性剤が
添加されているため、インクのカートリッジへの充填
時、ヘッドへのカートリッジ装着時及び装着後のインク
吸引時、あるいは印字中、印字休止時に気泡を巻き込み
やすく、それが原因で、吐出不良を引き起こすことが多
々あった。

【０００９】これらの気泡発生あるいは巻き込みを防止
する目的では、以下のような提案がなされている。しか
しながら、いずれもそれぞれ固有の不具合がある。

【００１０】例えば、特許第2707658号公報では、JIS33
62-1970に基づくインクの起泡力及び泡の安定性が特定
の範囲にあるものを使用することで、ヘッド及びインク
供給系への濡れ性を向上させ、印字安定性を確保できる
としているが、この処方で向上するのはプラスチック部
材への濡れ性であって、記録装置の構成部材の種類によ
っては効果がない。また特公平7-26049号公報によれ
ば、JIS3362に基づく5分後の泡の安定度が0ｍｍ（1分後
の泡の安定度が5ｍｍ未満）になるインクを使用すれ
ば、吐出安定性が確保できるとしているが、この処方で
は炭素数5以下の低級アルキルアルコールを含有するこ
とが限定されており、汎用性がない。またこの処方は浸
透性が低めで、高速印字時の画質が良くないという問題
もある。また、特開2000-144026号公報では、特定のア
セチレングリコール系の界面活性剤を用いることで高浸
透性を保ちつつ、かつ泡立ちの少ないインクが得られる
としているが、この界面活性剤は着色剤の種類によって
は、着色剤と疎水性相互作用を生じるため乾燥速度が向
上せず、またカーボンブラックなどの顔料を用いたイン
クでは顔料が凝集しやすく、ノズルの目詰まり発生やイ
ンク噴射方向の曲がりなどを発生しやすい、といった問
題がある。

【００１１】一方、界面活性剤を添加することなく乾燥
速度を向上させる方法として、特開平8-113739号公報に
は染料と水溶性グリコールエーテル類を含むインクが提
案され、特開平10-95941号公報には、顔料と、ジエチレ
ングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテルなどのグリコー
ルエーテル類と水とからなるインク組成物が提案されて
いる。しかしながら、いずれも、乾燥速度を向上するた
めには大量のグリコールエーテル類の添加が必要であ
り、インクの臭気や安全性の面で、好ましくないなどの
問題がある。また、特開平7-331142号公報によれば、特
定のグリコール系溶剤を含有させたカーボンブラックイ
ンクにおいて、消泡効果が得られるとあるが、この処方
のインクでは浸透性が不充分であり、画質に問題があ
る。同様に特開平9-31380号公報により処方されたイン
クも、消泡効果はあるものの、界面活性剤等を含有して
いないために、紙に対する浸透性が遅く、画質が良くな
いという問題がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来のインクジェット記録用インクおよびインクジェット
プリンターは、吐出安定性、特に印字中あるいは印字休
止時の気泡巻き込み等による吐出不良が必ずしも充分に
改善されたものではない。

【００１３】また、従来、各色インク間で起泡性に差が
あると、吐出不良時の回復機構を色毎に変える必要が生
じ、機構が複雑になり、信頼性維持機構を単一化するこ
とが難しくなる。さらに、カラーインクにおいて、YMC
３色１体型のカートリッジを使用しているものなどは、
そのうちの1色に吐出不良が発生し易い場合などは、そ
の色のインクの減りが早くなり、ランニングコストも高
くなる不都合が生じる。

【００１４】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、吐出安定性、特に印字中あるいは印字休止時の
気泡巻き込み等による吐出不良が改善され、また吐出不
良が起こった際にも簡単な回復機構で信頼性が維持で
き、高画質でかつノズル目詰まりのないインクジェット
記録用インクセット、インクジェット記録方法及びイン
クジェット記録装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録用インクセットは、イエロー、マゼンタおよびシア
ンのカラーインクならびにブラックのインクからなるイ
ンクセットにおいて、各カラーインク相互の起泡力の差
が50ｍｍ以内であることを特徴とする。

【００１６】ここで、起泡力の差は、ＪＩＳ3362に基づ
く２５℃におけるインクの起泡力の差をいう。

【００１７】また、本発明のインクジェット記録用イン
クセットは、前記各カラーインクとブラックのインク相
互の起泡力の差が50ｍｍ以内であることを特徴とする。

【００１８】また、本発明のインクジェット記録用イン
クセットは、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラッ
クの各インクが、着色剤、湿潤剤、界面活性剤および浸
透剤を含むことを特徴とする。

【００１９】また、本発明のインクジェット記録用イン
クセットは、前記着色剤は、該着色剤の表面に少なくと
も１種の親水基が直接もしくは他の原子団を介して結合
され、水分散性または水溶解性を有することを特徴とす
る。

【００２０】また、本発明のインクジェット記録用イン
クセットは、前記界面活性剤が、ノニオン系およびアニ
オン系のうちの少なくともいずれか１つの界面活性剤で
あることを特徴とする。

【００２１】また、本発明のインクジェット記録用イン
クセットは、前記界面活性剤が、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテル系界面活性剤およびポリオキシエチレン
アルキルエーテル酢酸塩系界面活性剤のうちの少なくと
もいずれか１つであることを特徴とする。

【００２２】また、本発明のインクジェット記録用イン
クセットは、前記浸透剤が２，２，４−トリメチル−
１，３−ペンタンジオールおよび２−エチル−1、３−
へキサンジオールのうちの少なくともいずれか１つであ
ることを特徴とする。

【００２３】また、本発明のインクジェット記録用イン
クセットは、前記各インクが、さらに消泡剤を含むこと
を特徴とする。

【００２４】また、本発明のインクジェット記録用イン
クセットは、前記消泡剤が、シリコン系の自己乳化型消
泡剤であることを特徴とする。

【００２５】また、本発明のインクジェット記録用イン
クセットは、前記消泡剤が、シリコン系のエマルジョン
型消泡剤であることを特徴とする。

【００２６】また、本発明のインクジェット記録方法
は、上記のインクセットを用いてカラー画像を形成する
ことを特徴とする。

【００２７】また、本発明のインクジェット記録装置
は、上記のインクセットのインクを飛翔させ、カラー画
像の形成を行うように構成されてなることを特徴とす
る。

【００２８】ここで、インクジェット記録装置のインク
の飛翔方式は、特に限定するものではなく、熱エネルギ
を用いたバブルジェット（登録商標）方式や圧力素子の
力学的エネルギを用いた方式等周知の方式を適宜選定し
て用いることができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、以
下に説明する。

【００３０】本発明によれば、イエロー、マゼンタ、シ
アン及びブラックからなるインクセットにおいて、カラ
ーインクのＪＩＳ3362に基づく２５℃におけるインクの
起泡力の差を50ｍｍ以内に調整することで、吐出安定性
に優れ、かつ吐出不良が起こった際にも簡単な回復機構
で信頼性が維持できるインクジェット記録用インクセッ
ト（以下、単にインクセットということがある。）、イ
ンクジェット記録方法（以下、単に記録方法ということ
がある。）およびインクジェット記録装置（以下、単に
記録装置ということがある。）を提供することが可能と
なった。

【００３１】さらには、カラーインクとブラックインク
のＪＩＳ3362に基づく２５℃におけるインクの起泡力の
差を50ｍｍ以内に調整することで、吐出安定性に優れ、
かつ吐出不良が起こった際にも簡単な回復機構で信頼性
が維持できるインクセット、記録方法および記録装置を
提供することが可能となった。

【００３２】本発明のインクを用いれば、カートリッジ
への充填も容易で、かつヘッドへの装填時の初期充填性
能にも優れ、熱エネルギー及び力学的エネルギーのいず
れを用いた記録を行う場合でも、印字中あるいは印字休
止後の吐出不良及び画質不良が改善可能で、滲みのな
い、鮮明な画像を提供できる。また、さらには、本発明
のインクセットを使用した記録装置は、回復機構が簡略
化できるので、消費電力も少なく、環境負荷低減の効果
もある。

【００３３】インクの起泡力は、インクに浸透性を付与
するために添加される界面活性剤種によるものが大き
く、また、着色剤種によっても、その起泡力は異なって
くる。そのため、従来のインクセットにおいては、その
起泡性が色によって異なっており、吐出安定性を得るた
めには、単一の回復機構では、回復し難いものもあっ
た。

【００３４】本発明では、各色インク間のJIS3362に基
づく起泡性の差が50ｍｍ以内であるように各インクを調
整したインクセットを用いることで、信頼性を高めるこ
とが可能になったものである。

【００３５】本発明のインクの構成は着色剤、湿潤剤、
界面活性剤、及び浸透剤からなるが、さらに、起泡性を
調整する目的で消泡剤を添加してもよい。

【００３６】各色間の起泡性の差は、50ｍｍ以下に調整
される必要があるが、さらに好ましくは起泡性の差が30
ｍｍ以下に調整される。また各インク単独の起泡性につ
いては特に限定はしないが、望ましくは100ｍｍ未満で
あり、さらに好ましくは、50ｍｍ未満である。

【００３７】各インクの泡の安定度に関しては、起泡力
が望ましい範囲内であれば、特に限定しなくても問題は
生じない。

【００３８】以下、本発明にて使用されるインクの構成
要素についてさらに詳細に説明する。

【００３９】本発明で使用される着色剤として、染料ま
たは顔料等を用いることができる。

【００４０】着色剤としての染料の具体例を以下に示す
が、本発明はこれらに限定されるものではない。酸性染
料及び食用染料として、 Ｃ．Ｉ．アシッド・イエロー １７，２３，４２，４
４，７９，１４２ Ｃ．Ｉ．アシッド・レッド １，８，１３，１４，１
８，２６，２７，３５，３７，４２，５２，８２，８
７，８９，９２，９７，１０６，１１１，１１４，１１
５，１３４，１８６，２４９，２５４，２８９ Ｃ．Ｉ．アシッド・ブルー ９，２９，４５，９２，２
４９ Ｃ．Ｉ．アシッド・ブラック １，２，７，２４，２
６，９４ Ｃ．Ｉ．フード・イエロー ２，３，４ Ｃ．Ｉ．フード・レッド ７，９，１４ Ｃ．Ｉ．フード・ブラック １，２ 直接性染料として、 Ｃ．Ｉ．ダイレクト・イエロー １，１２，２４，２
６，３３，４４，５０，１２０，１３２，１４２，１４
４，８６ Ｃ．Ｉ．ダイレクト・レッド １，４，９，１３，１
７，２０，２８，３１，３９，８０，８１，８３，８
９，２２５，２２７ Ｃ．Ｉ．ダイレクト・オレンジ ２６，２９，６２，１
０２ Ｃ．Ｉ．ダイレクト・ブルー １，２，６，１５，２
２，２５，７１，７６，７９，８６，８７，９０，９
８，１６３，１６５，１９９，２０２ Ｃ．Ｉ．ダイレクト・ブラック １９，２２，３２，３
８，５１，５６，７１，７４，７５，７７，１５４，１
６８，１７１ 塩基性染料として、 Ｃ．Ｉ．ベーシック・イエロー １，２，１１，１３，
１４，１５，１９，２１，２３，２４，２５，２８，２
９，３２，３６，４０，４１，４５，４９，５１，５
３，６３，４６５，６７，７０，７３，７７，８７，９
１ Ｃ．Ｉ．ベーシック・レッド ２，１２，１３，１４，
１５，１８，２２，２３，２４，２７，２９，３５，３
６，３８，３９，４６，４９，５１，５２，５４，５
９，６８，６９，７０，７３，７８，８２，１０２，１
０４，１０９，１１２ Ｃ．Ｉ．ベーシック・ブルー １，３，５，７，９，２
１，２２，２６，３５，４１，４５，４７，５４，６
２，６５，６６，６７，６９，７５，７７，７８，８
９，９２，９３，１０５，１１７，１２０，１２２，１
２４，１２９，１３７，１４１，１４７，１５５ Ｃ．Ｉ．ベーシック・ブラック ２，８ 反応性染料として、 Ｃ．Ｉ．リアクティブ・ブラック ３，４，７，１１，
１２，１７ Ｃ．Ｉ．リアクテイブ・イエロー １，５，１１，１
３，１４，２０，２１，２２，２５，４０，４７，５
１，５５，６５，６７ Ｃ．Ｉ．リアクティブ・レッド １，１４，１７，２
５，２６，３２，３７，４４，４６，５５，６０，６
６，７４，７９，９６，９７ Ｃ．Ｉ．リアクティブ・ブルー １，２，７，１４，１
５，２３，３２，３５，３８，４１，６３，８０，９５ 等が使用できるが、特に好ましいのは、酸性染料及び直
接性染料である。

【００４１】また本発明で使用される着色剤としての顔
料は、特にその種類を限定するものではなく、無機顔
料、有機顔料等を使用することができる。

【００４２】無機顔料としては、酸化チタン及び酸化
鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウ
ム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエ
ローに加え、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。

【００４３】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、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、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、インジゴ
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。

【００４４】これらの顔料のうち、特に、水と親和性の
良いものが好ましく用いられる。

【００４５】さらに、本発明において好ましく用いられ
る顔料の具体例として、黒色用としては、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（C.I.ピグメントブ
ラック７）類、または銅、鉄（C.I.ピグメントブラック
１１）、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック（C.
I.ピグメントブラック１）等の有機顔料があげられる。
また、カラー用としては、C.I.ピグメントイエロー１、
３、１２、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３
７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、７４、８１、８
３、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、４０
８、１０９、１１０、１１７、１２０、１２８、１３
８、１５０、１５１、１５３、１８３、C.I.ピグメント
オレンジ５、１３、１６、１７、３６、４３、５１、C.
I.ピグメントレッド１、２、３、５、１７、２２、２
３、３１、３８、４８：２、４８：２（パーマネントレ
ッド２B（Ca））、４８：３、４８：４、４９：１、５
２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６
B）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８
１、８３、８８、１０１（べんがら）、１０４、１０
５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１
１４、１２２（キナクリドンマゼンタ）、１２３、１４
６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７
７、１７８、１７９、１８５、１９０、１９３、２０
９、２１９、C.I.ピグメントバイオレット１（ローダミ
ンレーキ）、３、５：１、１６、１９、２３、３８、C.
I.ピグメントブルー１、２、１５（フタロシアニンブル
ー）、１５：１、１５：２、１５：３（フタロシアニン
ブルー）、１６、１７：１、５６、６０、６３、C.I.ピ
グメントグリーン１、４、７、８、１０、１７、１８、
３６、等がある。

【００４６】顔料は分散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。

【００４７】この場合、好ましい分散剤としては、従来
公知の顔料分散液を調整するのに用いられる公知の分散
剤を使用することができ、例えば以下のものが挙げられ
る。ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸−
アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エ
ステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸アルキルエス
テル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレ
ン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−ア
クリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタク
リル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、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−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体−アクリ
ル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸
共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、酢
酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニ
ルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル
共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニ
ル−アクリル酸共重合体等がある。

【００４８】上記各共重合体は、質量平均分子量が３，
０００〜５０，０００であるのが好ましく、より好まし
くは５，０００〜３０，０００、最も好ましくは７，０
００〜１５、０００である。

【００４９】分散剤の添加量は、顔料を安定に分散さ
せ、本発明の他の効果を失わせない範囲で適宣添加され
て良い。分散剤としては１：０．０６〜１：３の範囲が
好ましく、より好ましくは１：０．１２５〜１：３の範
囲である。

【００５０】さらに好ましくは、上記インク中の分散剤
にはカルボキシル基が結合していることが好ましい。分
散剤にカルボキシル基が結合していると、分散安定性が
向上するばかりではなく、高品位な印字品質が得られる
とともに、印字後の記録媒体の耐水性がより向上する。
更に上記の裏抜けを防止する効果が得られる。特に、カ
ルボキシル基が結合している分散剤で分散した顔料と、
浸透剤とを併用した場合においては、普通紙などの比較
的サイズ度の高い記録媒体に印字した場合においても、
十分な乾燥速度が得られ、且つ、裏抜けが少ないという
効果が得られる。これは、カルボン酸の解離定数が他の
酸基に比較して小さい為、顔料が記録媒体に付着した
後、インクのｐＨ価の低下や、記録媒体表面近傍に存在
するカルシウムなどの多価金属イオンとの相互作用など
により、分散剤自体の溶解度が低下し、分散剤自体や顔
料が凝集する為と推定される。

【００５１】さらに、最も好ましくは、表面に少なくと
も１種の親水基が直接もしくは他の原子団を介して結合
するように表面改質された顔料を用いる。

【００５２】そのためには、顔料の表面に、ある特定の
官能基（スルホン基やカルボキシル基等の官能基）を化
学的に結合させるか、あるいはまた、次亜ハロゲン酸お
よび／またはその塩を用いて湿式酸化処理するなどの方
法が用いられる。なかでも好ましい形態は、顔料の表面
にカルボキシル基が結合され、水中に分散され、または
水中に溶解されている形態である。これも顔料が表面改
質されカルボキシル基が結合しているために、分散安定
性が向上するばかりではなく、高品位な印字品質が得ら
れるとともに、印字後の記録媒体の耐水性がより向上す
る。またこの形態のインクは乾燥後の再分散性に優れる
ため、長期間印字を休止し、インクジェットヘッドのノ
ズル付近のインクの水分が蒸発した場合も目詰まりを起
こさず簡単なクリーニング動作で容易に良好な印字が行
えるようになる。

【００５３】また、このような自己分散型あるいは溶解
型の顔料は、後述する界面活性剤及び浸透剤と組み合わ
せた時に、特に相乗効果が大きく、より信頼性の高い、
高品位な画像を得ることが可能となる。

【００５４】インク組成物中の着色剤の添加量は、0.5
〜15質量％程度が好ましく、より好ましくは2〜10質量
％程度である。また染料単独、顔料単独のみならず、染
料顔料の両方を組み合わせて使用しても良い。

【００５５】本発明の好ましい態様によれば、前記イン
ク中の顔料は平均粒径が50nm〜200nmの範囲である。こ
こでいう平均粒径とは、体積累積パーセント50％の値を
さす。体積累積パーセント50％の値を測定するには、例
えば、インク中のブラウン運動を行っている粒子にレー
ザー光を照射し、粒子から戻ってくる光（後方散乱光）
の振動数（光の周波数）の変化量から粒子径を求める動
的光散乱法（ドップラー散乱光解析）といわれる方法を
用いることができる。

【００５６】本発明で使用される湿潤剤としては、特に
限定されるものではないが、多価アルコールアルキルエ
ーテル及び／または多価アルコールアリールエーテル水
溶性有機溶媒が好ましく用いられる。これら湿潤剤を含
有することによりインクの水分蒸発を防止しインク吐出
口での着色剤の析出、粘度上昇による吐出不良をより良
く抑制することができ吐出信頼性の高い水性顔料インク
組成物を提供することができる。

【００５７】上記の多価アルコールアルキルエーテル類
としては、例えば、エチレングリコ−ルモノエチルエ−
テル、エチレングリコ−ルモノブチルエ−テル、ジエチ
レングリコ−ルモノメチルエ−テル、ジエチレングリコ
−ルモノエチルエ−テル、ジエチレングリコ−ルモノブ
チルエ−テル、テトラエチレングリコ−ルモノメチルエ
−テル、プロピレングリコ−ルモノエチルエ−テル等が
挙げられ、多価アルコールアリールエーテルとしては例
えば、エチレングリコ−ルモノフェニルエ−テル、エチ
レングリコ−ルモノベンジルエ−テル等が挙げられる。
これら水溶性有機溶媒のインク中の含有量としては、5
質量%〜30質量%が好ましく、さらに好ましくは、10質量
%〜30質量%である。30質量%以上添加すると、水性イン
クの粘度が高くなってしまい、吐出安定性に影響を与え
てしまうことが多い。

【００５８】また、インクの水分蒸発を防止する目的と
して上記水溶性有機溶媒と組み合わせて用いられる水溶
性有機溶媒としては例えば、下記に示す水溶性有機溶媒
が挙げられる。エチレングリコ−ル、ジエチレングリコ
−ル、トリエチレングリコ−ル、ポリエチレングリコ−
ル、ポリプロピレングリコ−ル、１，５ペンタンジオー
ル、１、６ヘキサンジオ−ル、グリセロ−ル、１、２、
６−ヘキサントリオ−ル、１、２、４−ブタントリオ−
ル、１、２、３−ブタントリオ−ル、ペトリオール等の
多価アルコ−ル類、 Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ
−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、２−ピロリド
ン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラ
クタム等の含窒素複素環化合物；ホルムアミド、Ｎ−メ
チルホルムアミド、ホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホ
ルムアミド等のアミド類；モノエタノ−ルアミン、ジエ
タノ−ルアミン、トリエタノ−ルアミン、モノエチルア
ミン 、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン
類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノ
−ル等の含硫黄化合物類、プロピレンカ−ボネ−ト、炭
酸エチレン、γ−ブチロラクトン等である。

【００５９】本発明においては、紙への浸透性を高め、
速乾燥性で、文字にじみ、境界にじみを更に低減させた
高品位な画像を得ることを目的に、界面活性剤も添加さ
れる。

【００６０】添加される界面活性剤としては特に限定さ
れるものではなく、両性界面活性剤、ノニオン系界面活
性剤、アニオン系界面活性剤のいずれも使用可能である
が、好ましくはノニオン系界面活性剤及び/または、ア
ニオン系界面活性剤であり、更に好ましくは、ポリオキ
シエチレンアルキルエーテル系界面活性剤、及び/また
は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩系界面
活性剤である。

【００６１】以下、好ましい界面活性剤の具体例を遊離
酸型で示すが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。まず、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面
活性剤の具体例としては、下記式（１−１）〜（１−１
３）の化合物が挙げられる。

【００６２】

【化１】 但し、上記式（１−１）〜（１−１３）の化合物に限定
されるものではない。

【００６３】これらは、単独で用いても、複数のものを
混合して用いてもよい。単独では記録液中で容易に溶解
しない場合も、混合することで可溶化され、安定に存在
することができる。

【００６４】市販の界面活性剤で上記の化合物を主成分
として含有するものとしては、日光ケミカルズ(株)より
入手可能なBTシリーズ、日本触媒(株)より入手可能なソ
フタノールシリーズ、日本油脂（株）より入手可能なデ
ィスパノールなどを挙げることができる。

【００６５】また、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル酢酸塩系界面活性剤の具体例としては、下記式（２−
１）〜（２−１３）の化合物を挙げることができる。

【００６６】

【化２】 但し、上記式（２−１）〜（２−１３）の化合物に限定
されるものではない。

【００６７】またこれらは、単独で用いても、複数のも
のを混合して用いてもよい。単独では記録液中で容易に
溶解しない場合も、混合することで可溶化され、安定に
存在することができる。

【００６８】また、合成時の副生成物として生成される
無機塩をイオン交換樹脂で精製除去することが好まし
い。

【００６９】市販の界面活性剤で上記化合物を主成分と
して含有するものとしては、日光ケミカルズ(株)より入
手可能なNIKKOL ECTシリーズ、NIKKOL AKYPOシリー
ズ、三洋化成(株)より入手可能なビューライトシリーズ
等の界面活性剤が挙げられる。

【００７０】本発明の界面活性剤の含有量としては、0.
05質量％〜10質量％が適当であり、0.1質量％〜5質量％
がより好ましく、さらに好ましくは0.1質量％〜3質量％
である。界面活性剤の含有量が0.05質量％より少ない場
合は記録紙への浸透性を十分に高めることが出来ない。
10質量％より多い場合はインクの増粘や、界面活性剤自
体の低温での析出が問題となることがある。

【００７１】本発明においては、浸透性を高める目的で
浸透剤をさらに添加する。

【００７２】好ましい浸透剤としてはとして、２，２，
４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、２−エチ
ル−1、３−へキサンジオールが挙げられる。これらを
単独、あるいは混合して添加することにより、高速印字
時でもにじみを低減することが可能となり、また吐出安
定性及び吐出応答性を向上させることができる。

【００７３】本発明で使用される消泡剤としては、シリ
コン系の消泡剤が好ましく用いられる。

【００７４】一般にシリコン系消泡剤には、オイル型、
コンパウンド型、自己乳化型、エマルジョン型などがあ
るが、水系での使用を考慮すると、自己乳化型、もしく
はエマルジョン型を用いることが、信頼性を確保する上
で望ましい。また、アミノ変性、カルビノール変性、メ
タクリル変性、ポリエーテル変性、アルキル変性、高級
脂肪酸エステル変性、アルキレンオキサイド変性、等の
変性シリコン系消泡剤を使用しても良い。

【００７５】市販のシリコン系消泡剤で入手可能なもの
としては、信越化学工業(株)のシリコーン消泡剤（KS50
8、KS531、KM72、KM85など）、東レ・ダウ・コーニング
（株）のシリコーン消泡剤（Q2-3183A、SH5510など）、
日本ユニカー（株）のシリコーン消泡剤（SAG30な
ど）、旭電化工業(株)の消泡剤（アデカノールシリー
ズ）などが挙げられる。

【００７６】これら消泡剤のインクへの添加量は、効果
がある最小量で良いが、一般には0.001質量％〜3質量％
の範囲が望ましく、より好ましくは、0.005質量％〜0.5
質量％の範囲である。

【００７７】その他、本発明においては、必要に応じて
防腐剤、防かび剤、防錆剤、ｐＨ調整剤、酸化防止剤、
酸素吸収剤、紫外線吸収剤等々を含むことができる。

【００７８】

【実施例】実施例および比較例を挙げて、本発明をさら
に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施例に
限定されるものではない。

【００７９】下記処方のインク組成物を作成し室温にて
十分に攪拌した後、平均孔径0.2μｍのメンブレンフィ
ルターにて濾過を行い、実施例インクセット１を得た。 [実施例インクセット１] <ＢＫインク（ブラックインク）> C.I.ダイレクトブラック 168 5質量％ グリセリン 5質量％ ジエチレングリコール 15質量％ ２−エチル−１、３−ヘキサンジオール 1質量％ 界面活性剤（具体例2-7）のNa塩 1質量％ シリコーン消泡剤SAG30（エマルシ゛ョン型）（日本ユニカー） 0.03質量％ イオン交換水 残量 <Ｙインク（イエローインク）> C.I.ダイレクトイエロー 142 2質量％ グリセリン 5質量％ ジエチレングリコール 15質量％ ２−エチル−１、３−ヘキサンジオール 1質量％ 界面活性剤（具体例2-7）のNa塩 1質量％ シリコーン消泡剤SAG30 （日本ユニカー） 0.03質量％ イオン交換水 残量 <Ｍインク（マゼンタインク）> ＭＪＲ611 （三菱化学（株）） 1質量％ C.I.アシッドレッド 52 1質量％ グリセリン 5質量％ ジエチレングリコール 15質量％ ２−エチル−１、３−ヘキサンジオール 1質量％ 界面活性剤（具体例2-7）のNa塩 1質量％ シリコーン消泡剤SAG30 （日本ユニカー） 0.03質量％ イオン交換水 残量 <Ｃインク（シアンインク）> C.I.ダイレクトブルー 199 3質量％ グリセリン 5質量％ ジエチレングリコール 15質量％ ２−エチル−１、３−ヘキサンジオール 1質量％ 界面活性剤（具体例2-7）のNa塩 1質量％ シリコーン消泡剤SAG30 （日本ユニカー） 0.03質量％ イオン交換水 残量 下記処方のインク組成物を作成し室温にて十分に攪拌し
た後、平均孔径0.8μｍのメンブレンフィルターにて濾
過を行い、実施例インクセット２を得た。 [実施例インクセット２] <ＢＫインク> CAB-O-JET 200（スルホン基付加型） 15質量％ （キャホ゛ット・スヘ゜シャルティ・ケミカルス゛・インク） グリセリン 5質量％ ジエチレングリコール 15質量％ ２−エチル−１、３−ヘキサンジオール 2質量％ ２−ピロリドン 2質量％ 界面活性剤（具体例1-8） 1質量％ シリコーン消泡剤ＫＳ531（自己乳化型）（信越化学） 0.03質量％ イオン交換水 残量 <Ｙインク> C.I．ピグメントイエロー 97 分散体（冨士色素） 25質量％ グリセリン 5質量％ ジエチレングリコール 15質量％ ２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール 2質量％ 界面活性剤（具体例2-8）のNa塩 1質量％ シリコーン消泡剤ＫＳ531（信越化学） 0.03質量％ イオン交換水 残量 <Ｍインク> C.I．ピグメントレッド 122 分散体（冨士色素） 25質量％ グリセリン 5質量％ ジエチレングリコール 15質量％ ２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール 2質量％ 界面活性剤（具体例2-8）のNa塩 1質量％ シリコーン消泡剤ＫＳ531（信越化学） 0.03質量％ イオン交換水 残量 <Ｃインク> C.I．ピグメントブルー 15：3 分散体（冨士色素） 15質量％ グリセリン 5質量％ ジエチレングリコール 15質量％ ２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール 2質量％ 界面活性剤（具体例2-7）のNa塩 1質量％ シリコーン消泡剤ＫＳ531（信越化学） 0.03質量％ イオン交換水 残量 下記処方のインク組成物を作成し室温にて十分に攪拌し
た後、平均孔径0.2μｍのメンブレンフィルターにて濾
過を行い、比較例インクセット１を得た。 [比較例インクセット１] <ＢＫインク> C.I.ダイレクトブラック 168 5質量％ グリセリン 5質量％ ジエチレングリコール 15質量％ ２−エチル−１、３−ヘキサンジオール 1質量％ 界面活性剤（具体例2-7）のNa塩 1質量％ シリコーン消泡剤SAG30 （日本ユニカー） 0.03質量％ イオン交換水 残量 <Ｙインク> C.I.ダイレクトイエロー 142 2質量％ グリセリン 5質量％ ジエチレングリコール 15質量％ 界面活性剤（具体例2-7）のNa塩 1質量％ イオン交換水 残量 <Ｍインク> ＭＪＲ611 （三菱化学（株）） 1質量％ C.I.アシッドレッド 52 1質量％ グリセリン 5質量％ ジエチレングリコール 15質量％ ２−エチル−１、３−ヘキサンジオール 1質量％ 界面活性剤（具体例2-7）のNa塩 1質量％ イオン交換水 残量 <Ｃインク> C.I.ダイレクトブルー 199 3質量％ グリセリン 5質量％ ジエチレングリコール 15質量％ ２−エチル−１、３−ヘキサンジオール 1質量％ 界面活性剤（具体例2-7）のNa塩 1質量％ シリコーン消泡剤SAG30 （日本ユニカー） 0.03質量％ イオン交換水 残量 下記処方のインク組成物を作成し室温にて十分に攪拌し
た後、平均孔径0.8μｍのメンブレンフィルターにて濾
過を行い、比較例インクセット２を得た。 [比較例インクセット２] <ＢＫインク> CAB-O-JET 300（カルボキシル基付加型） 15質量％ （キャホ゛ット・スヘ゜シャルティ・ケミカルス゛・インク） グリセリン 5質量％ ジエチレングリコール 15質量％ ２−ピロリドン 2質量％ ２−エチル−１、３−ヘキサンジオール 2質量％ 界面活性剤（具体例1-8） 1質量％ イオン交換水 残量 <Ｙインク> C.I．ピグメントイエロー 97 分散体（冨士色素） 25質量％ グリセリン 5質量％ ジエチレングリコール 15質量％ ２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール 2質量％ 界面活性剤（具体例2-8）のNa塩 1質量％ シリコーン消泡剤SAG30 （日本ユニカー） 0.03質量％ イオン交換水 残量 <Ｍインク> C.I．ピグメントレッド 122 分散体（冨士色素） 25質量％ グリセリン 5質量％ ジエチレングリコール 15質量％ ２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール 2質量％ 界面活性剤（具体例2-8）のNa塩 1質量％ シリコーン消泡剤SAG30 （日本ユニカー） 0.03質量％ イオン交換水 残量 <Ｃインク> C.I．ピグメントブルー 15：3 分散体（冨士色素） 15質量％ グリセリン 5質量％ ジエチレングリコール 15質量％ ２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール 2質量％ 界面活性剤（具体例2-7）のNa塩 1質量％ シリコーン消泡剤SAG30 （日本ユニカー） 0.03質量％ イオン交換水 残量 上記実施例インクセット１、２、比較例インクセット
１、２について、下記評価１、２及び３を行った。

【００８０】評価１：JIS3362に基づく、インクの起泡
力と泡の安定度の測定 JIS3362に基づく起泡力と泡の安定度試験を２５℃の環
境下で行い、各インク間での起泡力の差を算出した。

【００８１】評価２：カートリッジ装填時の初期充填性
能の評価 各インクを脱気してカートリッジに充填し、IPSiO JET
300に装填後、初期充填動作を行い、その後ノズルチェ
ックパターンを印字させ、初期充填性能を評価した。評
価は、ノズル抜けが無くなるまでに行った初期充填動作
回数で評価し、１回で充填できたものを◎、それ以外を
×とした。

【００８２】評価３：印字中の回復動作回数とインク使
用量の評価 各インクを充填したIPSiO JET 300 を用い、各色毎にベ
タ画像を打たせ、ノズル抜けが生じたら、回復動作を行
い、１色につき、全部でＡ４20枚を印字させた。印字前
後のカートリッジの質量を測定し、使用したインクの量
を算出し、また印字中に行った回復動作の回数をチェッ
クした。

【００８３】以上の結果を表１に示す。

【００８４】

【表１】 カラーインクの起泡力に差があると、そのインクだけ吐
出不良に伴う回復動作が多くなり、印字速度の律速とな
り、またインクの使用量も多くなるため、特にカラーカ
ートリッジが一体型であるような場合には、インクの無
駄が起こりやすく、ランニングコストも高くなる。また
カラー及びブラックインクの起泡力についても同様に、
差が小さい方が、初期充填動作も１回で良好となり、吸
引モードなどの信頼性維持機構が簡略化できる。 [比較例インクセット３]実施例インクセット１の各イン
クから、界面活性剤及び浸透剤（２−エチル−１、３−
へキサンジオール）を抜いたほかは同様にして、比較例
インクセット３を作製した。 [比較例インクセット４]実施例インクセット１の各イン
クから、浸透剤（２−エチル−１、３−へキサンジオー
ル）を抜いたほかは同様にして、比較例インクセット４
を作製した。 [比較例インクセット５]実施例インクセット２の各イン
クの界面活性剤種を、フッ素系界面活性剤に変えたほか
は同様にして、比較例インクセット５を作製した。

【００８５】上記実施例インクセット１、及び比較例イ
ンクセット３、４、５について、下記評価４を行った。 評価４：画像評価 評価３で使用したプリンターを用い、カラー画像を印字
し、その文字滲み、及び色境界滲みについて目視で評価
を行った。評価用紙は普通紙を使用した。評価は、滲み
がないを◎、滲みがほとんどないを○、滲みが若干ある
を△、滲みが明確を×とした。

【００８６】以上の結果を表２に示す。

【００８７】

【表２】 インクに界面活性剤、浸透剤を含有しないインクは、紙
への浸透性が悪く、特に高速で印字した場合には、色境
界での滲みが大きくなり、画質が低下する。 [実施例インクセット３]実施例インクセット２のカラー
インクの顔料分散体をキャボット社の自己分散タイプの
顔料分散体に変えたほかは同様にして、実施例インクセ
ット３を作製した。

【００８８】上記実施例インクセット２、３、及び比較
例インクセット５について、下記評価５を行った。

【００８９】評価５：吐出安定性評価 評価３で使用したプリンターを用い、ベタ画像を連続で
印字し、吐出不良が発生するまでの時間(秒)を測定し
た。

【００９０】以上の結果を表３に示す。

【００９１】

【表３】 顔料インクは分散剤分散タイプのものよりも、自己分散
タイプのものの方が吐出安定性が高い。またフッ素系界
面活性剤を添加したものは、画質は悪くないが、吐出安
定性が不充分であった。 [比較例インクセット６]実施例インクセット２の消泡剤
ＫＳ531をＫＳ607（シリコン系消泡剤のオイル型）に変
えたほかは同様にして、比較例インクセット６を作製し
た。 [比較例インクセット７]実施例インクセット２の消泡剤
を非シリコン系消泡剤に変えたほかは同様にして、比較
例インクセット７を作製した。

【００９２】上記実施例インクセット１、２、及び比較
例インクセット６、７について、下記評価６を行った。

【００９３】評価６：経時安定性評価 各インクを７０℃環境下で１０日間保存し、保存前後で
のインクの起泡力を評価１の方法で測定した。保存前後
で起泡力に差が生じないものを◎、保存後の起泡力の低
下が、保存前の30％未満の場合を○、30％以上50％未満
の場合を△、50％以上の場合を×とした。

【００９４】以上の結果を表４に示す。

【００９５】

【表４】 消泡剤は、自己乳化型かエマルジョン型のものが経時安
定性に優れる。

【００９６】

【発明の効果】本発明によれば、高浸透性を保ったま
ま、インクの起泡性を制御することで、吐出安定性に優
れたインクセットを提供することができる。また吐出不
良が起こった際にも簡単な回復機構で信頼性が維持で
き、高画質でかつノズル目詰まりのないインクセット、
及びそれを用いた記録方法及び記録装置を提供すること
にある。さらに本発明のインクセットを用いれば、消費
電力を節減できるため、環境への負荷低減も可能とな
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 哲也 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2C056 EA05 FC01 FC02 2H086 BA01 BA53 BA59 BA60 4J039 AD03 AD08 AD09 AD10 AD11 AD14 AE07 AE11 BA04 BA06 BA12 BA14 BA26 BC07 BC09 BC10 BC11 BC13 BC14 BC15 BC16 BC17 BC34 BC35 BC36 BC39 BC47 BC49 BC50 BC51 BC54 BC60 BC69 BC75 BC77 BC78 BC79 BE01 BE03 BE04 BE05 BE16 BE22 EA15 EA16 EA17 EA19 EA41 EA42 EA44 EA46 GA24

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イエロー、マゼンタおよびシアンのカラ
   ーインクならびにブラックのインクからなるインクセッ
   トにおいて、各カラーインク相互の起泡力の差が50ｍｍ
   以内であることを特徴とするインクジェット記録用イン
   クセット。
2. 【請求項２】 前記各カラーインクとブラックのインク
   相互の起泡力の差が50ｍｍ以内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セット。
3. 【請求項３】 イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラ
   ックの各インクが、着色剤、湿潤剤、界面活性剤および
   浸透剤を含むことを特徴とする請求項１または２に記載
   のインクジェット記録用インクセット。
4. 【請求項４】 前記着色剤は、該着色剤の表面に少なく
   とも１種の親水基が直接もしくは他の原子団を介して結
   合され、水分散性または水溶解性を有することを特徴と
   する請求項３記載のインクジェット記録用インクセッ
   ト。
5. 【請求項５】 前記界面活性剤が、ノニオン系およびア
   ニオン系のうちの少なくともいずれか１つの界面活性剤
   であることを特徴とする請求項３または４に記載のイン
   クジェット記録用インクセット。
6. 【請求項６】 前記界面活性剤が、ポリオキシエチレン
   アルキルエーテル系界面活性剤およびポリオキシエチレ
   ンアルキルエーテル酢酸塩系界面活性剤のうちの少なく
   ともいずれか１つであることを特徴とする請求項３〜５
   のいずれか１項に記載インクジェット記録用インクセッ
   ト。
7. 【請求項７】 前記浸透剤が２，２，４−トリメチル−
   １，３−ペンタンジオールおよび２−エチル−1、３−
   へキサンジオールのうちの少なくともいずれか１つであ
   ることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載
   のインクジェット記録用インクセット。
8. 【請求項８】 前記各インクが、さらに消泡剤を含むこ
   とを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載のイ
   ンクジェット記録用インクセット。
9. 【請求項９】 前記消泡剤が、シリコン系の自己乳化型
   消泡剤であることを特徴とする請求項８記載のインクジ
   ェット記録用インクセット。
10. 【請求項１０】 前記消泡剤が、シリコン系のエマルジ
    ョン型消泡剤であることを特徴とする請求項８記載のイ
    ンクジェット記録用インクセット。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれか１項に記載
    のインクセットを用いてカラー画像を形成することを特
    徴とするインクジェット記録方法。
12. 【請求項１２】 請求項１〜１０のいずれか１項に記載
    のインクセットのインクを飛翔させ、カラー画像の形成
    を行うように構成されてなることを特徴とするインクジ
    ェット記録装置。