JP2004010869A - インクジェット用記録液及び記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】粘度調整を容易に行なうことができ、かつ、吐出安定性と高画質を両立するインクジェット用水性記録液の開発。
【解決手段】インクジェット用水性記録液において、下記一般式（１）で示されるポリオキシエチレン系化合物を含有するインクジェット用記録液並びに当該記録液を用いたインクジエット記録方法。
Ｃ_ｍＨ_ｎＣＯＯ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｘＣＯＣ_ｍＨ_ｎ　　　（１）
（式中、ｍは２〜２０及びｎは２〜４１のそれぞれ整数であり、ｘはｍの２倍以上の数である。）
【選択図】　　　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクを機械的な圧力差を生じさせることによって吐出、飛翔させる被記録材のインクジェット記録に使用するインクの粘度調整が容易で、吐出安定性に優れたインクジェット用記録液及びインクジェット記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常３ｃｐ前後の低粘度のインクがインクジェット記録方式に一般的に使用されている。機械的な圧力差を生じさせることによってインクを吐出、飛翔させて被記録材に対して記録を行うインクジェット記録において使用する水性インクには、その方式に適合する適正な粘度、表面張力などのインク特性を有するが要求される。一般的に低粘度インクは水性、高粘度インクは油性のものが多く、油性インクは粘度調整が容易であるが、環境面、安全面で問題があることから、インクジェット記録においては水性インクが多く使われている。
【０００３】
水性インクの粘度を調整する方法としては、高粘度水性有機溶剤、例えばグリセリン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールの使用や高分子樹脂系増粘剤、各種ポリエチレングリコール、アルギン酸ソーダやメトキシメチルセルロースの使用が挙げられる。しかしながら、グリセリン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールなどの高粘度水性有機溶剤での粘度調整には多くのこれら有機溶剤が必要となりインク全体に占める割合が多くなる。そのため、紙面上での乾燥速度が遅くなること、あるいは滲みなどにより画質低下をもたらすなどの問題があり、また、顔料分散系では凝集による分散安定性の低下を引き起こす要因となる。
【０００４】
また、高分子樹脂系増粘剤はノズル詰まりが発生しやすく、吐出安定性を確保することが難しい。他方ポリエチレングリコールは吐出性は良好であるが滲みや印字濃度の低下など画質面でのデメリットが大きい。また、アルギン酸ソーダやメトキシメチルセルロースもノズル詰まりが発生しやすく吐出安定性の確保が困難である。このように水性インクにおいては粘度調整が難しく、吐出安定性と高画質とを両立する適切な粘度調整剤が見出されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記背景のもと、本発明の目的は機械的な圧力差を生じさせることによって水性インクを吐出、飛翔させ記録を行うインクジェット記録において、粘度調整を容易に行なうことができ、かつ、吐出安定性と高画質を両立するインクジェット用水性記録液を開発することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を進めた結果、特定のポリオキシエチレン化合物を用いることによって、粘度調整が容易で、吐出安定性に優れ、しかも高画質を得ることができる新規なインクジェット用記録液の開発に成功した。
すなわち、本発明は、機械的な圧力差を生じさせることによってインクを吐出、飛翔させ被記録材に対して記録を行うインクジェット記録に使用する水性インクにおいて、下記一般式（１）で示されるポリオキシエチレン化合物を含有する新規なインクジェット用記録液を提供するものである。
Ｃ_ｍＨ_ｎＣＯＯ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｘＣＯＣｍＨ_ｎ　　　（１）
（式中、ｍは２〜２０、ｎは２〜４１のそれぞれ整数であり、ｘはｍの２倍以上の数である。）
また、本発明は、上記インクジェット用記録液を用いたインクジエット記録方法を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明を詳細に説明する。
本発明の一般式（１）で示されるポリオキシエチレン化合物を含むインクジエット用記録液は、５ｃｐ以上の粘度でも少量の添加で容易に粘度調整をおこなうことができ、しかも、記録媒体上での滲みも少なく安定的した吐出が得られる。一般式（１）で示されるポリオキシエチレン化合物としては、ジラウリン酸ポリエチレングリコール、ジオレイン酸ポリエチレングリコール、ジステアリン酸ポリエチレングリコールなどが例示される。その使用量は、インク全量に対して、重量比で０．１から５％含有せしめることが望ましい。０．１％未満では十分な粘度調整を行なうことができず、他方、５％を超えると吐出不良が発生し易くなる。
【０００８】
一般式（１）中のｘの数については１０以上、２００以内であることが望ましい。ｘが１０未満では粘度調整のために一般式（１）の化合物が多量（５ｗｔ％以上）に必要となり、他方、２００を超えると、ごく少量（０．１ｗｔ％未満）で粘度が上昇し粘度制御が難しくなる。
また、ｍの数については１０以上、１７以内が望ましい。ｍの数が１０未満では増粘効果が小さくなるため、上記ｘと同じように粘度調整に一般式（１）の化合物が多量（５ｗｔ％以上）必要になり、他方、１７を超えるとインク液への溶解性が低下するため可溶化剤の添加が必要となる。
【０００９】
本発明の好ましい態様によれば、本発明の記録液には、下記一般式（２）で示されるソフタノールＥＰ５０３５、ソフタノールＥＰ９０５０
【化１】

あるいはソフタノール１５０（ポリオキシエチレンアルキルエーテル）、アセチレングリコール系界面活性剤を含有せしめるとさらに好ましい結果が得られる。アセチレングリコール系界面活性剤の例としては、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オールなどのアセチレングリコール系界面活性剤、例えばサーフィノール１０４、８２、４６５、４８５（日信化学（株）製）あるいはＴＧなどを用いることができる。特にサーフィノール１０４やＴＧを用いると記録品質も良くなる。これら界面活性剤の添加量は、インク組成物に対し０．１〜５重量％程度が好ましく、より好ましくは０．５〜１．５重量％程度である。
【００１０】
つぎに、本発明の記録液に用いる着色剤については、基本的に水溶性染料であれば問題なく使用することが可能である。具体的には酸性染料、直接染料、反応性染料などである。これらの染料の中から、耐水性、耐光性、また、安全性に優れる染料を選択して用いる。
これら着色剤についてカラーインデックスナンバー（ＣＩ）で示すと、青系：ピグメントブルー１，２，１５，１５：１，１５：２，１５：３，１５：４，１６，１７，２２赤系：ピグメントレッド１，２，３，５，１０，１６，２３，３０，３１，４８：１，４８：２，４９：１，５２，５３：１，５７：１，５８：４，６３，１２２黄色系：ピグメントイエロー３，１２，１３，１４，１５，２３，５５，７４，８３，９３，９５，９７，１２８，１５４，１６７，１９３黒系：カーボンブラックなどが挙げられる。
【００１１】
上記各系統のインクとして、青系インクはピグメントブルー１５：３と１５：４、赤系インクはピグメントレッド１２２、黄色系インクはピグメントイエロー７４、１２８、黒系インクはカーボンブラックが好ましい。これら着色材の含有量については特に制限されるものではないが、通常０．１〜１０重量％の範囲で用いられる。
【００１２】
また、本発明の記録液に使用される水溶性有機溶媒としては、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類、アセトン等のケトン類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール、チオジグリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール等のグリコール類、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メチルエーテル、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エチルエーテル、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エチルエーテル、テトラ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フェニルエーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類、メタノール、エタノール、プロパノール、１，５−ペンタンジオール、１，４‐ブタンジオール１，３−プロパンジオール等のアルコール類、スルホラン、ジメチルスルホキシド等の硫黄含有化合物、ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタノール，トリエタノールアミン，モルホリン等の多官能化合物、あるいは２ピリドン、Ｎ−メチルピロリドン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の窒素含有化合物が挙げられる。
【００１３】
上記の水溶性有機溶媒の中では、ジエチレングリコール、２−ピロリドン、グリセリン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、Ｎ−メチルピロリドン、エチルカルビトール、１，５−ペンタンジオール、ポリエチレングリコールなどが好ましい。
これら有機溶剤の使用量は、インクの全量を１００とした場合、通常１〜５０部で使用され、より好ましくは１〜４０部である。有機溶媒に対し、水の割合が低くなると印刷した場合滲みが生じたり、乾燥性が低下する。
【００１４】
また、本発明の記録液には、通常使用されている他の添加剤、例えば、防カビ剤、ｐＨ調整剤、キレート化剤、防錆剤、紫外線吸収剤等の適当量を添加してもよい。防カビ剤としては、デヒドロ酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ソルビタン酸ナトリウム、ｐＨ調整剤としてトリエタノールアミン、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウムなどが挙げられる。
このようにして調製された記録液の粘度は２０ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、より好ましくは５〜１５ｍＰａ・ｓである。またその表面張力は２０〜６０ｍＮ／ｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは２０〜５０ｍＮ／ｍである。
【００１５】
【実施例】
次に、実施例および比較例を用いて、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限りこれらに限定されるものではない。
実施例１〜実施例３、比較例１〜比較例６：
色剤、有機溶媒、粘度調整剤、樹脂、及びイオン交換水の各組成成分の所定量を加えてよく混合した混合液に、界面活性剤を加えて、さらに２時間攪拌混合した後、１．２μｍのメンブランフィルターで濾過して各記録液を調整した。各記録液の粘度は約７ｃｐに粘度調整した。
実施例及び比較例の各記録液の組成成分及びその配合量（重量％）については、下記表１に纏めて掲載した。
なお、上記実施例以外に前記一般式（１）のポリオキシエチレン系化合物を０．１重量％以下で調製したインクはほとんど含有しないものと粘度が大きく変わらず増粘効果は見られず、また、５重量％を超えて含有させたものは数日放置するとインクの流動性が低下し、いずれも記録液として適さないものであった。
【００１６】
【表１】

【００１７】
＜評価試験＞
実施例及び比較例で調製した各記録液について、下記の方法により、吐出安定性、印字濃度及び滲み性の各評価試験を行なった。その評価結果を表２に示す。
１）吐出安定性
各試験液について、シャープ（株）製ＡＪ２０００改造機を用い、連続的に印刷を行ったときの印字可能枚数をカウントした。
印刷枚数がかすれ無しに５０枚を超えた場合を◎、２０〜５０枚であった場合を○、５〜２０枚であった場合を△、５枚未満であった場合を×と評価した。
【００１８】
２）印字濃度
ＰＰＣ用紙（シャープ（株）製ＳＦ４ＡＭ３）に特定のパターンを印刷し、このパターンをＸ−ＬｉｔｅにてＯ．Ｄ．を測定した。Ｏ．Ｄ．が１．２以上を高濃度印字であると評価した。
３）滲み性
ＰＰＣ用紙（シャープ（株）製ＳＦ４ＡＭ３）に特定のパターンを印刷し、このパターンを目視にて観察した。滲みがほとんど見られないものを○、少し観察されるものを△、滲みが明らかに観察されるものを×、評価できないものは−と評価した
【００１９】
【表２】

【００２０】
表２から明らかなように、実施例１〜実施例３の一般式（１）で示されるポリオキシエチレン化合物（粘度調整剤）を含有せしめた記録液は、吐出安定性、印字濃度および滲み性のいずれにおいても好結果が得られた。他方、他の粘度調整剤を含有せしめた比較例の記録液は、一部吐出安定性でよい結果が得られているものの、画質低下、滲み、濃度の低下等がみられ、いずれも各実施例の記録液に比して明らかに劣るものであった。
【００２１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明により、吐出安定性と高濃度印字（Ｏ．Ｄ．　１．２以上）を具備し、しかも滲みがなく高画質を得ることができる記録液が提供された。したがって、本発明の記録液はインクジエット用の記録液として有用である。

Claims (5)

1. インクジェット用水性記録液において、下記一般式（１）で示されるポリオキシエチレン系化合物を含有することを特徴とするインクジェット用記録液。
   Ｃ_ｍＨ_ｎＣＯＯ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｘＣＯＣ_ｍＨ_ｎ　　　（１）
   （式中、ｍは２〜２０及びｎは２〜４１のそれぞれ整数であり、ｘはｍの２倍以上の数である。）
2. 記録液全量に対して、一般式（１）で示される化合物を重量比で０．１〜５％含有する請求項１記載のインクジェット用記録液。
3. 一般式（１）中ｘが１０〜２００の数の化合物である請求項１記載のインクジェット用記録液。
4. 一般式（１）中ｍが１０〜１７の数の化合物である請求項１記載のインクジェット用記録液。
5. 機械的な圧力差を生じさせることによってインクを吐出させる記録方式において、請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット用記録液を用いることを特徴とするインクジェット記録方法。