JP2021038295A

JP2021038295A - インクジェット用インク

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Publication number: JP2021038295A
Application number: JP2019159559A
Authority: JP
Inventors: 藻永若吉; Moe Wakayoshi
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2019-09-02
Filing date: 2019-09-02
Publication date: 2021-03-11
Anticipated expiration: 2039-09-02
Also published as: JP7375386B2

Abstract

【課題】高速印刷において、吐出安定性に優れ、記録媒体への着弾後に適度に濡れ広がることができ、かつ形成される画像のオフセット及び滲みの発生を抑制できるインクジェット用インクを提供する。【解決手段】インクジェット用インクは、表面寿命０ミリ秒での動的表面張力γ0が５５ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下であり、表面寿命１０ミリ秒での動的表面張力γ10が４０ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下であり、表面寿命１００ミリ秒での動的表面張力γ100が３０ｍＮ／ｍ超３３ｍＮ／ｍ以下であり、表面寿命１０００ミリ秒での動的表面張力γ1000が３０ｍＮ／ｍ以上３３ｍＮ／ｍ未満であり、かつ前記動的表面張力γ1000が前記動的表面張力γ100よりも小さい。【選択図】なし

Description

本発明は、インクジェット用インクに関する。

インクジェット用インクには、吐出安定性に優れること、記録媒体への着弾後に適度に濡れ広がること、並びに形成される画像のオフセット及び滲みの発生を抑制できることが要求されている。これらの要求は、高速印刷を行うインクジェット記録装置（例えば、駆動周波数が１８ｋＨｚ以上であるピエゾ記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置）に用いるインクジェット用インクにおいて特に重要である。

このような要求に対して、例えば、インクジェット用インクの動的表面張力を特定範囲に調整することが提案されている。具体的には、特許文献１には、表面寿命５０ミリ秒での動的表面張力が特定範囲であり、かつ表面寿命５０００ミリ秒での動的表面張力が特定範囲であるインクジェット用インクが提案されている。また、特許文献２には、表面寿命１０ミリ秒での動的表面張力が特定範囲であり、かつ表面寿命１００ミリ秒での動的表面張力が特定範囲であるインクジェット用インクが提案されている。

特開２００８−１８９１号公報特開２００３−２３１８３８号公報

しかしながら、特許文献１及び２に記載のインクジェット用インクによっても、高速印刷において、上述の要求を全て満たすことは困難である。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高速印刷において、吐出安定性に優れ、記録媒体への着弾後に適度に濡れ広がり、かつ形成される画像のオフセット及び滲みの発生を抑制できるインクジェット用インクを提供することである。

本発明に係るインクジェット用インクは、表面寿命０ミリ秒での動的表面張力γ₀が５５ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下であり、表面寿命１０ミリ秒での動的表面張力γ₁₀が４０ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下であり、表面寿命１００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀が３０ｍＮ／ｍ超３３ｍＮ／ｍ以下であり、表面寿命１０００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀₀が３０ｍＮ／ｍ以上３３ｍＮ／ｍ未満であり、かつ前記動的表面張力γ₁₀₀₀が前記動的表面張力γ₁₀₀よりも小さい。

本発明に係るインクジェット用インクは、高速印刷において、吐出安定性に優れ、記録媒体への着弾後に適度に濡れ広がることができ、かつ形成される画像のオフセット及び滲みの発生を抑制できる。

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下において、体積中位径（Ｄ₅₀）の測定値は、何ら規定していなければ、動的光散乱式粒径分布測定装置（シスメックス株式会社製「ゼータサイザーナノＺＳ」）を用いて測定された値である。

以下において、酸価の測定値は、何ら規定していなければ、「ＪＩＳ（日本産業規格）Ｋ００７０−１９９２」に従い測定した値である。また、質量平均分子量（Ｍｗ）の測定値は、何ら規定していなければ、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて測定した値である。

本明細書では、アクリル及びメタクリルを包括的に「（メタ）アクリル」と総称する場合がある。

本明細書において、動的表面張力及び静的表面張力は、何れも温度２５℃での動的表面張力及び静的表面張力を示す。本明細書において、動的表面張力は、実施例に記載の方法又はこれに準ずる方法により測定できる。

＜インク＞
以下、本発明のインクジェット用インク（以下、単にインクと記載することがある）を説明する。本発明のインクは、表面寿命０ミリ秒での動的表面張力γ₀が５５ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下であり、表面寿命１０ミリ秒での動的表面張力γ₁₀が４０ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下であり、表面寿命１００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀が３０ｍＮ／ｍ超３３ｍＮ／ｍ以下であり、表面寿命１０００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀₀が３０ｍＮ／ｍ以上３３ｍＮ／ｍ未満であり、かつ動的表面張力γ₁₀₀₀が動的表面張力γ₁₀₀よりも小さい。

本発明のインクは、上述の構成を備えることにより、高速印刷（例えば、駆動周波数が１８ｋＨｚ以上であるピエゾ記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置）において、吐出安定性に優れ、記録媒体への着弾後に適度に濡れ広がり、かつ形成される画像のオフセット及び滲みの発生を抑制できる。ここで、インクジェット用インクの吐出安定性は、形成される画像を観察することで評価できる。具体的には、インクジェット用インクは、形成される画像において、吐出不良に起因するサテライト滴及び白筋が発生しない場合、吐出安定性に優れると評価できる。

本発明のインクが上述の構成を備えることにより上述の効果を奏する理由は以下の通りであると推察される。まず、インクの表面寿命０ミリ秒での動的表面張力γ₀は、インクが記録ヘッドのノズルから吐出される直前から吐出された直後においてのインク性質を示す指標である。動的表面張力γ₀が５５ｍＮ／ｍ未満のインクは、ノズルから吐出された後に１個の液滴としてまとまることができず、サテライト滴を発生させる傾向がある。また、動的表面張力γ₀が６０ｍＮ／ｍ超のインクは、記録ヘッドのノズルまでの流路を移動する際に、ノズル内壁に対する濡れ性が低い傾向がある。そのため、動的表面張力γ₀が６０ｍＮ／ｍ超のインクは、ノズルから吐出された後に、ノズル内にスムーズに再充填される性質（リフィル性）に劣る傾向がある。リフィル性に劣るインクは、不吐出を生じ、形成される画像に白筋を発生させ易い。これに対して、本発明のインクは、動的表面張力γ₀が５５ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下であるため、高速印刷においても、形成される画像に吐出不良に起因するサテライト滴及び白筋が発生し難い。

次に、インクの表面寿命１０ミリ秒での動的表面張力γ₁₀は、ノズルから吐出されたインクが記録媒体に着弾した直後においてのインクの性質を示す指標である。動的表面張力γ₁₀が４０ｍＮ／ｍ未満のインクは、記録媒体の面方向に浸透する前に、記録媒体の厚さ方向に速やかに浸透する傾向があるため、記録媒体に濡れ広がり難い。動的表面張力γ₁₀が５０ｍＮ／ｍ超のインクは、記録媒体の面方向にも厚さ方向にも浸透し難い。本発明のインクは、動的表面張力γ₁₀が４０ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下であるため、高速印刷においても、記録媒体に適度に濡れ広がることができる。その結果、本発明のインクは、適度に大きい画素を形成することができる。

次に、インクの表面寿命１００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀は、画像形成後の記録媒体がインクジェット記録装置内を搬送されている途中において、画像に含まれるインクの性質を示す指標である。動的表面張力γ₁₀₀が３３ｍＮ／ｍ超のインクは、記録媒体に十分に定着することができず、インクジェット記録装置内の各種部材（例えば、各種ローラー）に付着する傾向がある。本発明のインクは、動的表面張力γ₁₀₀が３３ｍＮ／ｍ以下であるため、高速印刷においても、形成される画像のオフセットの発生を抑制できる。また、動的表面張力γ₁₀₀が３０ｍＮ／ｍ以下のインクは、後述する表面寿命１０００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀₀が低くなりすぎる傾向がある。本発明のインクは、動的表面張力γ₁₀₀が３０ｍＮ／ｍ超であるため、動的表面張力γ₁₀₀₀を適度な範囲に調整することができる。

次に、インクの表面寿命１０００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀₀は、画像形成後の記録媒体がインクジェット記録装置から排出された後において、画像に含まれるインクの性質を示す指標である。動的表面張力γ₁₀₀₀が３０ｍＮ／ｍ未満のインクは、記録媒体にインクが過度に浸透し、形成される画像に滲みが発生する傾向がある。本発明のインクは、動的表面張力γ₁₀₀₀が３０ｍＮ／ｍ以上であるため、形成される画像の滲みの発生を抑制できる。また、動的表面張力γ₁₀₀₀が３３ｍＮ／ｍ以上のインクは、上述の表面寿命１００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀が高くなりすぎる傾向がある。本発明のインクは、動的表面張力γ₁₀₀₀が３３ｍＮ／ｍ未満であるため、動的表面張力γ₁₀₀を適度な範囲に調整することができる。

本発明のインクの表面寿命０ミリ秒での動的表面張力γ₀としては、５６ｍＮ／ｍ以上５８ｍＮ／ｍ以下が好ましい。本発明のインクの表面寿命１０ミリ秒での動的表面張力γ₁₀としては、４３ｍＮ／ｍ以上４７ｍＮ／ｍ以下が好ましい。本発明のインクの表面寿命１００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀としては、３２ｍＮ／ｍ以上３３ｍＮ／ｍ以下が好ましい。本発明のインクの表面寿命１０００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀₀としては、３０ｍＮ／ｍ以上３１ｍＮ／ｍ以下が好ましい。

本発明のインクは、例えば、顔料と、水と、オクタンジオールと、アセチレングリコール界面活性剤と、シリコーン界面活性剤とを含有する。本発明のインクは、ペンタンジオールを更に含有することが好ましい。本発明のインクによって画像を形成する記録媒体としては、特に限定されないが、記録用紙が好ましい。以下、本発明のインクについて、更に詳細に説明する。なお、以下に説明する各成分は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組みわせて用いていてもよい。

［顔料］
本発明のインクにおいて、顔料は、例えば、溶媒に分散する粒子（以下、顔料粒子と記載することがある）として存在する。顔料粒子のＤ₅₀としては、３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましく、７０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下がより好ましい。

顔料としては、例えば、黄色顔料、橙色顔料、赤色顔料、青色顔料、紫色顔料、及び黒色顔料が挙げられる。黄色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー（７４、９３、９５、１０９、１１０、１２０、１２８、１３８、１３９、１５１、１５４、１５５、１７３、１８０、１８５、及び１９３）が挙げられる。橙色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ（３４、３６、４３、６１、６３、及び７１）が挙げられる。赤色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド（１２２及び２０２）が挙げられる。青色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー（１５、より具体的には１５：３）が挙げられる。紫色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット（１９、２３、及び３３）が挙げられる。黒色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック（７）が挙げられる。

本発明のインクが顔料を含有する場合、本発明のインクにおいて、顔料の含有割合としては、０．３質量％以上５．０質量％以下が好ましく、１．０質量％以上３．０質量％以下がより好ましい。顔料の含有割合を０．３質量％以上とすることで、形成される画像の耐擦過性を向上できる。顔料の含有割合を５．０質量％以下とすることで、本発明のインクの流動性を向上できる。

顔料粒子は、顔料のみを含んでいてもよい。また、顔料粒子は、顔料及び樹脂を含んでいてもよい。顔料及び樹脂を含む顔料粒子としては、例えば、顔料を含む顔料コアと、顔料コアの表面を被覆する樹脂（以下、被覆樹脂と記載することがある）とを含有する顔料粒子が挙げられる。被覆樹脂としては、例えば、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、スチレン及びビニルナフタレンのうち少なくとも１種のモノマーと、（メタ）アクリル酸及びマレイン酸のうち少なくとも１種のモノマーとの共重合体が挙げられる。

被覆樹脂としては、（メタ）アクリル酸に由来する繰り返し単位（（メタ）アクリル酸単位）と、（メタ）アクリル酸アルキルエステルに由来する繰り返し単位（（メタ）アクリル酸アルキルエステル単位）と、スチレン単位とを有する樹脂が好ましい。この場合、被覆樹脂の有する全繰り返し単位のうち、（メタ）アクリル酸単位の割合としては、２０質量％以上６０質量％以下が好ましい。被覆樹脂の有する全繰り返し単位のうち、（メタ）アクリル酸アルキルエステル単位の割合としては、３０質量％以上６５質量％以下が好ましい。被覆樹脂の有する全繰り返し単位のうち、スチレン単位の割合としては、５質量％以上２５質量％以下が好ましい。被覆樹脂としては、メタクリル酸に由来する繰り返し単位と、メタクリル酸メチルに由来する繰り返し単位と、アクリル酸ブチルに由来する繰り返し単位と、スチレン単位とを有する樹脂がより好ましい。

本発明のインクが被覆樹脂を含有する場合、本発明のインクにおいて、被覆樹脂の含有量としては、顔料１００質量部に対して、１０質量部以上１００質量部以下が好ましく、３０質量部以上５０質量部以下がより好ましい。被覆樹脂の含有量を１０質量部以上とすることで、顔料粒子の分散性を向上できる。被覆樹脂の含有量を１００質量部以下とすることで、ノズル詰まりの発生を抑制できる。

被覆樹脂の酸価としては、例えば、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。被覆樹脂の酸価を５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下とすることで、顔料粒子の凝集をより効果的に抑制しつつ、本発明のインクの保存安定性を向上できる。

被覆樹脂の酸価は、被覆樹脂を合成する際に使用するモノマーの量によって調整できる。例えば、被覆樹脂を合成する際に、酸性の官能基（例えば、カルボキシ基）を有するモノマー（より具体的には、アクリル酸、メタクリル酸等）を使用することで、被覆樹脂の酸価を増大させることができる。

被覆樹脂のＭｗは、例えば、１００００以上５００００以下である。被覆樹脂のＭｗを１００００以上５００００以下とすることで、本発明のインクの粘度の増大を抑制しつつ、形成される画像の画像濃度を向上できる。

［水］
本発明のインクが水を含有する場合、本発明のインクにおいて、水の含有割合としては、例えば、３０．０質量％以上６０．０質量％以下である。

［ペンタンジオール］
ペンタンジオールは、本発明のインクの表面張力（特に、表面寿命０ミリ秒での動的表面張力γ₀）を調整する。具体的には、本発明のインクは、ペンタンジオールを多く含有するほど、動的表面張力γ₀が低下する傾向がある。ペンタンジオールとしては、１，３−ペンタンジオールが好ましい。

本発明のインクがペンタンジオールを含有する場合、本発明のインクにおいて、ペンタンジオールの含有割合としては、１９．０質量％以上３５．０質量％以下が好ましく、２５．０質量％以上３２．０質量％以下がより好ましい。ペンタンジオールの含有割合を１９．０質量％以上３５．０質量％以下とすることで、本発明のインクの動的表面張力γ₀を上述の範囲に調整し易くなる。

［オクタンジオール］
オクタンジオールは、本発明のインクの表面張力（特に、表面寿命０ミリ秒での動的表面張力γ₀）を調整する。具体的には、本発明のインクは、オクタンジオールを多く含有するほど、動的表面張力γ₀が低下する傾向がある。オクタンジオールとしては、１，８−オクタンジオールが好ましい。

本発明のインクがオクタンジオールを含有する場合、本発明のインクにおいて、オクタンジオールの含有割合としては、０．３質量％以上３．５質量％以下が好ましく、０．７質量％以上１．５質量％以下がより好ましい。オクタンジオールの含有割合を０．３質量％以上３．５質量％以下とすることで、本発明のインクの動的表面張力γ₀を上述の範囲に調整し易くなる。

［アセチレングリコール界面活性剤］
アセチレングリコール界面活性剤は、本発明のインクの表面張力（特に、表面寿命１０ミリ秒での動的表面張力γ₁₀）を調整する。これは、アセチレングリコール界面活性剤は、インク滴がノズルから吐出された後、１０ミリ秒程度でインク滴の界面に移行するためであると判断される。具体的には、本発明のインクは、アセチレングリコール界面活性剤を多く含有するほど、動的表面張力γ₁₀が増大する傾向がある。アセチレングリコール界面活性剤としては、アセチレンジオールのエチレンオキシド付加物が好ましい。

本発明のインクがアセチレングリコール界面活性剤を含有する場合、本発明のインクにおいて、アセチレングリコール界面活性剤の含有割合としては、０．８質量％以上１．２質量％以下が好ましい。アセチレングリコール界面活性剤の含有割合を０．８質量％以上１．２質量％以下とすることで、本発明のインクの動的表面張力γ₁₀を上述の範囲に調整し易くなる。

［シリコーン界面活性剤］
シリコーン界面活性剤は、本発明のインクの表面張力（特に、表面寿命１００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀、及び表面寿命１０００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀₀）を調整する。これは、シリコーン界面活性剤は、ノズルからインク滴が吐出された後、１００ミリ秒〜１０００ミリ秒程度でインク滴の界面に移行するためであると判断される。具体的には、本発明のインクは、シリコーン界面活性剤を多く含有するほど、動的表面張力γ₁₀₀及び動的表面張力γ₁₀₀₀が低下する傾向がある。シリコーン界面活性剤としては、ポリエーテル変性シロキサン（ポリエーテル基を有するシロキサン化合物）が好ましい。

本発明のインクがシリコーン界面活性剤を含有する場合、本発明のインクにおいて、シリコーン界面活性剤の含有割合としては、０．０８質量％以上０．１１質量％以下が好ましい。シリコーン界面活性剤の含有割合を０．０８質量％以上０．１１質量％以下とすることで、本発明のインクの動的表面張力γ₁₀₀及び動的表面張力γ₁₀₀₀を上述の範囲に調整し易くなる。

［他の成分］
本発明のインクは、必要に応じて、アセチレングリコール界面活性剤及びシリコーン界面活性剤以外の界面活性剤を更に含有してもよい。また、本発明のインクは、必要に応じて、公知の添加剤（より具体的には、例えば、溶解安定剤、乾燥防止剤、酸化防止剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤及び防カビ剤）を更に含有してもよい。

（溶解安定剤）
溶解安定剤は、本発明のインクが含有する各成分の相溶化を促進し、本発明のインクの溶解状態を安定化させる。溶解安定剤としては、例えば、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン及びγ−ブチロラクトンが挙げられる。溶解安定剤としては、２−ピロリドンが好ましい。本発明のインクが溶解安定剤を含有する場合、本発明のインクにおいて、溶解安定剤の含有割合としては、１．０質量％以上１５．０質量％以下が好ましく、４．０質量％以上９．０質量％以下がより好ましい。

（乾燥防止剤）
乾燥防止剤としては、グリセリンが好ましい。本発明のインクが乾燥防止剤を含有する場合、本発明のインクにおいて、乾燥防止剤の含有割合としては、１．０質量％以上１５．０質量％以下が好ましく、４．０質量％以上９．０質量％以下がより好ましい。

［インクの製造方法］
本発明のインクは、例えば、顔料粒子を含む顔料分散液と、水と、ペンタンジオールと、オクタンジオールと、アセチレングリコール界面活性剤と、シリコーン界面活性剤と、添加剤等の他の成分とを攪拌機で均一に混合することにより製造できる。本発明のインクの製造では、各成分を均一に混合した後、フィルター（例えば孔径５μｍ以下のフィルター）により異物及び粗大粒子を除去してもよい。

（顔料分散液）
顔料分散液は、顔料粒子を含む分散液である。顔料分散液の分散媒としては、水が好ましい。顔料分散液は、顔料を水に分散させることで調製することができる。顔料分散液の調製においては、顔料粒子の分散性を向上させる観点から、被覆樹脂を添加することが好ましい。

顔料分散液の調製において、顔料分散液の全原料の添加量に対する顔料の添加量の割合としては、例えば、５．０質量％以上２５．０質量％以下である。顔料分散液の調製において被覆樹脂を用いる場合、顔料分散液の全原料の添加量に対する被覆樹脂の添加量の割合としては、例えば、２．０質量％以上１０．０質量％以下である。

本発明のインクの製造において顔料分散液を添加する場合、インクの全原料に対する顔料分散液の割合としては、例えば、５．０質量％以上２０．０質量％以下である。

以下、本発明の実施例を説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されない。まず、各インクの製造に用いた原料を説明する。

（被覆樹脂の調製）
メタクリル酸に由来する繰り返し単位（ＭＡＡ単位）と、メタクリル酸メチルに由来する繰り返し単位（ＭＭＡ単位）と、アクリル酸ブチルに由来する繰り返し単位（ＢＡ単位）と、スチレンに由来する繰り返し単位（ＳＴ単位）とを有するアルカリ可溶性樹脂を準備した。このアルカリ可溶性樹脂は、質量平均分子量（Ｍｗ）が２００００、酸価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇであった。このアルカリ可溶性樹脂における各繰り返し単位の質量比は、「ＭＡＡ単位：ＭＭＡ単位：ＢＡ単位：ＳＴ単位＝４０：１５：３０：１５」であった。このアルカリ可溶性樹脂１００質量部と、水酸化カリウム１０．５質量部を含有する水酸化カリウム水溶液とを混合した。これにより、アルカリ可溶性樹脂を、等量（厳密には、１０５％量）のＫＯＨで中和した。これにより、被覆樹脂及び水を含有する被覆樹脂溶液を得た。

（顔料分散液の調製）
下記表１に示す組成となるように、顔料（トーヨーカラー株式会社製「リオノール（登録商標）ブルーＦＧ−７３３０」、成分：銅フタロシアニン、カラーインデックス：ピグメントブルー１５：３）と、上述の被覆樹脂溶液と、界面活性剤としての日信化学工業株式会社製「オルフィン（登録商標）Ｅ１０１０」（アセチレンジオールのエチレンオキサイド付加物）と、イオン交換水とを、容量０．６Ｌのベッセルに投入した。次いで、ベッセルの内容物を、メディア型湿式分散機（ウィリー・エ・バッコーフェン（ＷＡＢ）社製「ＤＹＮＯ（登録商標）−ＭＩＬＬ」）を用いて湿式分散した。

なお、下記表１の「水」の含有割合は、上述のベッセルに投入したイオン交換水と、被覆樹脂溶液に含まれていた水（詳しくは、アルカリ可溶性樹脂の中和に用いた水酸化カリウム水溶液に含まれていた水、並びにアルカリ可溶性樹脂及び水酸化カリウムの中和反応で生じた水）との合計含有割合を示す。

続けて、メディア（ジルコニアビーズ）をベッセル内に充填した。メディアの投入量は、ベッセル容量１００体積％に対して７０体積％とした。そして、ベッセル内を水冷により温度１０℃に維持しつつ、周速８ｍ／秒の条件で、ベッセルの内容物を分散させた。これにより、顔料分散液を得た。

得られた顔料分散液に含まれる顔料粒子の体積中位径（Ｄ₅₀）を測定した。詳しくは、得られた顔料分散液をイオン交換水で３００倍に希釈し、これを測定試料とした。動的光散乱式粒径分布測定装置（シスメックス株式会社製「ゼータサイザーナノＺＳ」）を用いて、測定試料中の顔料粒子のＤ₅₀を測定した。測定試料中の顔料粒子のＤ₅₀を、顔料分散液に含まれる顔料粒子のＤ₅₀とした。顔料分散液に含まれる顔料粒子のＤ₅₀は、１００ｎｍであった。

＜インクの製造＞
［インクＡ］
攪拌機（新東科学株式会社製「スリーワンモーター（登録商標）ＢＬ−６００」）を取り付けたビーカーにイオン交換水を投入した。上述の攪拌機で内容物を攪拌（攪拌速度：４００ｒｐｍ）しながら、上述の顔料分散液と、グリセリンと、２−ピロリドンと、１，３−ペンタンジオールと、１，８−オクタンジオールと、アセチレングリコール界面活性剤（日信化学工業株式会社製「オルフィン（登録商標）Ｅ１０１０」、アセチレンジオールのエチレンオキサイド付加物）と、シリコーン界面活性剤（ビックケミー・ジャパン社製「ＢＹＫ（登録商標）３４８」、ポリエーテル変性シロキサン）とを投入した。各原料の投入量の割合は、下記表２に示す通りとした。得られた混合液から異物及び粗大粒子を除去するため、孔径５μｍのフィルターを用いて混合液をろ過した。これにより、インクＡを得た。

［インクＢ〜インクＮ］
以下の点を変更した以外は、インクＡの製造と同様の方法により、インクＢ〜インクＮを製造した。インクＢ〜インクＮの製造では、各原料の投入量の割合を下記表２に示す通りとした。下記表２において、「ペンタンジオール」及び「オクタンジオール」は、それぞれ１，３−ペンタンジオール及び１，８−オクタンジオールを示す。また、イオン交換水の投入量は、インク原料の総量１００質量％から他の成分（具体的には、顔料分散液、グリセリン、２−ピロリドン、１，３−ペンタンジオール、１，８−オクタンジオール、アセチレングリコール界面活性剤及びシリコーン界面活性剤）の投入量を引いた残量に相当する。例えば、インクＡでは、イオン交換水の投入量は４３．９質量％である。

［動的表面張力の測定］
以下の方法により、各インクの表面寿命０ミリ秒における動的表面張力γ₀を求めた。まず、インクの原料として用いた各成分のうち、動的表面張力γ₀に主に寄与する成分であるグリセリン、２−ピロリドン、１，３−ペンタンジオール、１，８−オクタンジオール及び水の２５℃での静的表面張力を下記表３に示す。

次に、各インクについて、グリセリンの投入量の割合と、グリセリンの静的表面張力とを乗じた値（積Ａ）を求めた。また、各インクについて、２−ピロリドンの投入量の割合と、２−ピロリドンの静的表面張力とを乗じた値（積Ｂ）を求めた。また、各インクについて、１，３−ペンタンジオールの投入量の割合と、１，３−ペンタンジオールの静的表面張力とを乗じた値（積Ｃ）を求めた。また、各インクについて、１，８−オクタンジオールの投入量の割合と、１，８−オクタンジオールの静的表面張力とを乗じた値（積Ｄ）を求めた。また、各インクについて、水の投入量の割合と、水の静的表面張力とを乗じた値（積Ｅ）を求めた。そして、各インクについて、積Ａ〜積Ｅを合算した値をそのインクの動的表面張力γ₀と見做した。各インクの動的表面張力γ₀を下記表４に示す。

例えば、インクＡでは、以下の計算式により、積Ａ〜積Ｅを求めた。そして、積Ａ〜積Ｅを合算し、求めた和の小数点以下を四捨五入した値をインクＡの動的表面張力γ₀とした。なお、インクＡにおける水の含有割合は、イオン交換水（４３．９質量％）と、顔料分散液中の水（７．９質量％）との合計値（５１．８質量％）とした。
積Ａ（グリセリン）：６２．０ｍＮ／ｍ×０．０７０＝４．３４ｍＮ／ｍ
積Ｂ（２−ピロリドン）：３２．５ｍＮ／ｍ×０．０７０＝２．２７５ｍＮ／ｍ
積Ｃ（１，３−ペンタンジオール）：４１．０ｍＮ／ｍ×０．３０００＝１２．３０ｍＮ／ｍ
積Ｄ（１，８−オクタンジオール）：３５．７ｍＮ／ｍ×０．０１０＝０．３５７ｍＮ／ｍ
積Ｅ（水）：７３．０ｍＮ／ｍ×０．５１８＝３７．８１４ｍＮ／ｍ
動的表面張力γ₀：４．３４ｍＮ／ｍ＋２．２７５ｍＮ／ｍ＋１２．３０ｍＮ／ｍ＋０．３５７ｍＮ／ｍ＋３７．８１４ｍＮ／ｍ＝５７．０８６ｍＮ／ｍ

次に、各インクについて、動的表面張力測定装置（ＫＲＵＳＳ社製「ＢＰ−１００」）を用いて、表面寿命１０ミリ秒での動的表面張力γ₁₀と、表面寿命１００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀と、表面寿命１０００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀₀とを、最大包圧法により測定した。測定温度は２５℃であった。測定結果を下記表４に示す。

インクＡ〜Ｃ、Ｆ〜Ｇ、Ｊ及びＬは、表面寿命０ミリ秒での動的表面張力γ₀が５５ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下であり、表面寿命１０ミリ秒での動的表面張力γ₁₀が４０ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下であり、表面寿命１００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀が３０ｍＮ／ｍ超３３ｍＮ／ｍ以下であり、表面寿命１０００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀₀が３０ｍＮ／ｍ以上３３ｍＮ／ｍ未満であり、かつ動的表面張力γ₁₀₀₀が動的表面張力γ₁₀₀よりも小さかった。一方、インクＤ〜Ｅ、Ｈ〜Ｉ、Ｋ及びＭ〜Ｎは、上述の構成を満たしていなかった。以下、インクＡ〜Ｃ、Ｆ〜Ｇ、Ｊ及びＬを実施例１〜７のインクと記載することがある。また、インクＤ〜Ｅ、Ｈ〜Ｉ、Ｋ及びＭ〜Ｎを比較例１〜７のインクと記載することがある。

＜評価＞
各インクについて、以下の方法により、吐出安定性と、記録媒体への着弾後の濡れ広がり性と、形成される画像のオフセット及び滲みの発生とを評価した。評価結果を下記表５に示す。なお、評価は、温度２５℃かつ湿度６０％ＲＨの環境下で行った。

評価機として、駆動周波数が１８ｋＨｚであるピエゾ記録ヘッドを備えるインクジェット記録システム（京セラドキュメントソリューションズ株式会社製の試作機）を使用した。この評価機は、画像形成後の記録用紙を排出するためのＰＴＦＥ製従動ローラーを備えていた。評価機は、上述の従動ローラーと、記録用紙に形成された画像とが接する構造を有していた。評価機のドット密度は、６００ｄｐｉであった。

評価機の記録ヘッドに、評価対象となるインク（詳しくは、インクＡ〜インクＮの何れか）を充填した。その後、ピエゾ記録ヘッドの有するノズルから垂れている余剰のインクを、ワイプブレードによって掻き取った。なお、ピエゾ記録ヘッドと、記録用紙との距離は、１ｍｍに固定した。記録用紙の搬送速度は、８４６．７ｍｍ／秒に設定した。

［吐出安定性］
評価機を用いて、記録用紙（セイコーエプソン株式会社製「エプソン純正写真用紙＜光沢＞」）に５ｃｍ×５ｃｍのソリッド画像を形成した。ソリッド画像の形成においては、単位面積当たりのインクの吐出量を１５ｇ／ｍ²とした。各インクは、以下の白筋及びサテライト滴の両方の評価が良好である場合、吐出安定性が良好であると評価できる。

（白筋）
上述のソリッド画像を顕微鏡で観察し、インクの不吐出に起因する白筋の発生を確認した。白筋は、以下の基準に基づいて評価した。
良好（Ａ）：白筋が確認されない
不良（Ｂ）：白筋が確認される

（サテライト滴）
上述のソリッド画像を顕微鏡で観察し、１０個のドットを無作為に選択した。そして、各ドットについて、ドットの外縁から１０μｍ超離れた位置に微小ドット（サテライト滴により形成されたドット）が存在するか否かを確認した。サテライト滴は、以下の基準に基づいて評価した。
良好（Ａ）：ドットの外縁から１０μｍ超離れた位置に微小ドットが存在しない
不良（Ｂ）：ドットの外縁から１０μｍ超離れた位置に微小ドットが存在する

［オフセット］
評価機を用いて、記録用紙（王子製紙株式会社製「ＩＪＷ」をＡ４サイズに裁断した紙）に１０ｃｍ×１０ｃｍのソリッド画像を形成した。ソリッド画像の形成においては、単位面積当たりのインクの吐出量を１５ｇ／ｍ²とした。形成されたソリッド画像を確認し、評価機の従動ローラーとの接触によってオフセットが発生したか否かを確認した。オフセットは、以下の基準に基づいて評価した。
良好（Ａ）：オフセットが確認されない
不良（Ｂ）：オフセットが確認される

（濡れ広がり）
評価機を用いて、記録用紙（王子製紙株式会社製「ＩＪＷ」をＡ４サイズに裁断した紙）に直線を形成した。直線の線幅は、１画素に相当する太さ（理論的には５９．４μｍ）とした。以下の方法により、描画された直線の線幅を精密に測定した。まず、画像処理システム装置（王子計測機器株式会社製「Ｄａ−６０００」）を用いて、記録用紙上に形成された直線部と非印字部（白紙部）とにより構成される画像をグレースケール画像（２５６階調）として取り込んだ。次に、画像処理システム装置を用いて、グレースケール画像の各画素のうち、輝度１２８以上２５５以下の画素を、直線部を構成する画素と見做した。そして、直線部を構成する画素数に基づいて、描画された直線の線幅を求めた。描画された直線の線幅は、その値が大きいほど、インクが記録媒体に適度に濡れ広がっているため好ましいことを示す。インクの濡れ広がりは、以下の基準に基づいて評価した。
良好（Ａ）：線幅５９．４μｍ以上
不良（Ｂ）：線幅５９．４μｍ未満

（滲み）
以下の方法により、上述のグレースケール画像から、描画された直線の滲み幅（滲みの程度）を精密に測定した。まず、上述のグレースケール画像の各画素のうち、輝度４０以上１２８未満の画素を、直線部周辺の滲み領域と見做した。そして、滲み領域を構成する画素数に基づいて、滲み幅を求めた。滲み幅は、その値が小さいほど、滲みの発生が抑制できていて好ましいことを示す。滲み幅は、以下の基準に基づいて評価した。
良好（Ａ）：滲み幅が５μｍ以下
不良（Ｂ）：滲み幅が５μｍ超

実施例１〜７のインクＡ〜Ｃ、Ｆ〜Ｇ、Ｊ及びＬは、表面寿命０ミリ秒での動的表面張力γ₀が５５ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下であり、表面寿命１０ミリ秒での動的表面張力γ₁₀が４０ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下であり、表面寿命１００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀が３０ｍＮ／ｍ超３３ｍＮ／ｍ以下であり、表面寿命１０００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀₀が３０ｍＮ／ｍ以上３３ｍＮ／ｍ未満であり、かつ動的表面張力γ₁₀₀₀が動的表面張力γ₁₀₀よりも小さかった。実施例１〜７のインクＡ〜Ｃ、Ｆ〜Ｇ、Ｊ及びＬは、高速印刷において、吐出安定性に優れ、記録媒体への着弾後に適度に濡れ広がることができ、かつ形成される画像のオフセット及び滲みの発生を抑制できた。

一方、比較例１〜７のインクＤ〜Ｅ、Ｈ〜Ｉ、Ｋ及びＭ〜Ｎは、上述の構成を備えなかったため、高速印刷において、吐出安定性に劣るか、記録媒体への着弾後に適度に濡れ広がらないか、又は形成される画像にオフセット若しくは滲みが発生した。

具体的には、比較例１のインクＤは、表面寿命０ミリ秒での動的表面張力γ₀が６０ｍＮ／ｍ超であった。その結果、インクＤは、吐出安定性に劣り、形成される画像に白筋が発生した。

比較例２のインクＥは、表面寿命０ミリ秒での動的表面張力γ₀が５５ｍＮ／ｍ未満であった。その結果、インクＥは、吐出安定性に劣り、形成される画像にサテライト滴が発生した。

比較例３のインクＨ及び比較例４のインクＩは、表面寿命１０ミリ秒での動的表面張力γ₁₀が４０ｍＮ／ｍ未満又は５０ｍＮ／ｍ超であった。その結果、インクＨ及びＩは、記録媒体への着弾後に適度に濡れ広がらなかった。

比較例５のインクＫは、表面寿命１００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀が３３ｍＮ／ｍ超であった。その結果、インクＫは、形成される画像にオフセットが発生した。

比較例６のインクＭは、表面寿命１０００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀₀が３０ｍＮ／ｍ未満であった。その結果、インクＭは、形成される画像に滲みが発生した。

比較例７のインクＮは、表面寿命１００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀が３０ｍＮ／ｍ未満であり、かつ表面寿命１０００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀₀が３０ｍＮ／ｍ未満であった。その結果、インクＮは、形成される画像にオフセット及び滲みが発生した。

本発明に係るインクは、画像を形成するために用いることができる。

Claims

表面寿命０ミリ秒での動的表面張力γ₀は、５５ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下であり、
表面寿命１０ミリ秒での動的表面張力γ₁₀は、４０ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下であり、
表面寿命１００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀は、３０ｍＮ／ｍ超３３ｍＮ／ｍ以下であり、
表面寿命１０００ミリ秒での動的表面張力γ₁₀₀₀は、３０ｍＮ／ｍ以上３３ｍＮ／ｍ未満であり、かつ
前記動的表面張力γ₁₀₀₀は、前記動的表面張力γ₁₀₀よりも小さい、インクジェット用インク。
顔料と、水と、オクタンジオールと、アセチレングリコール界面活性剤と、シリコーン界面活性剤とを含有し、
前記オクタンジオールの含有割合は、０．３質量％以上３．５質量％以下であり、
前記アセチレングリコール界面活性剤の含有割合は、０．８質量％以上１．２質量％以下であり、
前記シリコーン界面活性剤の含有割合は、０．０８質量％以上０．１１質量％以下である、請求項１に記載のインクジェット用インク。
ペンタンジオールを更に含有し、
前記ペンタンジオールの含有割合は、１９．０質量％以上３５．０質量％以下である、請求項２に記載のインクジェット用インク。