JP6137734B2 - インクジェットインク - Google Patents
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Description
インクジェット記録装置は、熱により発生する泡、ピエゾ、静電等を用いて発生させた圧力によりインクを飛翔させ、記録媒体に付着させて画像を形成する装置であり、パーソナル及び産業用のプリンターや印刷まで用途が拡大してきている。
しかしながら、顔料インクは、保存安定性が不十分であるという問題がある。
特許文献1には、水、水溶性有機溶媒、顔料、及び顔料を分散させるための重量平均分子量800以上の高分子分散剤を含むインクジェット用インクが開示されている。このとき、(遠心処理(遠心処理条件:遠心加速度9000g×30min)後の沈降物を除いたインク中における顔料に対する高分子分散剤の比率)/(遠心処理前のインク中における顔料に対する高分子分散剤の比率)で示される特性値が1.0〜1.5である。
しかしながら、普通紙における画像濃度及び保存安定性を両立することができないという問題がある。
特許文献2には、本発明における(式5)〜(式8)を使用した共重合体の例示はなく、水溶性の多価金属塩の含有率が低い普通紙における画像濃度向上効果及び顔料分散安定性向上に対する効果は記載されていない。
また、特許文献3にも、本発明における(式5)〜(式8)を使用した共重合体の例示はなく、画像濃度向上効果に対する効果は記載されていない。
(1)少なくとも水、水溶性有機溶媒、顔料及び共重合体もしくはその塩を含むインクジェットインクであって、前記共重合体もしくはその塩は、下記(式1)で表される構成単位と、下記(式2)で表される構成単位と、下記(式3)又は下記(式4)で表される構成単位を少なくとも有することを特徴とするインクジェットインク
本発明のインクジェットインクは、少なくとも、水、水溶性有機溶媒、顔料及び共重合体もしくはその塩を含み、前記共重合体もしくはその塩は、下記(式1)で表される構成単位と、下記(式2)で表される構成単位と、下記(式3)又は下記(式4)で表される構成単位を有する。
共重合体の分子量は重合時モノマー濃度、及び、または、重合開始剤量を調整することでコントロールできる。
共重合体及びその塩の(式3)で表される構成単位の含有量は、通常、5〜90質量%が好ましく、10〜80質量%であることが更に好ましい。これにより、インクジェットインクの普通紙における画像濃度及び保存安定性を両立することができる。
共重合体及びその塩の(式2)で表される構成単位の含有量は、共重合体及びその塩の(式1)と(式3)の構成比で決定されるが、5〜90質量%の範囲内で設定される。
顔料に対する共重合体及びその塩の質量比は、通常、0.01〜1であり、0.05〜0.8であることが好ましく、0.1〜0.5であることがさらに好ましい。顔料に対する共重合体及びその塩の質量比が0.01以上であることにより、インクジェットインクの保存安定性を向上させることができ、1以下であることにより、普通紙における画像濃度を向上させることができる。
低級アルコールとしては、エタノール等が挙げられる。
インクジェットインク中の浸透剤の含有量は、通常、0.1〜4質量%である。インクジェットインク中の浸透剤の含有量が0.1質量%以上であることにより、画像の滲みを抑制することができ、4質量%以下であることにより、インクジェットインクの吐出安定性を向上させたり、画像濃度を向上させたりすることができる。
水溶性有機溶媒以外の湿潤剤としては、特に限定されないが、糖類及びその誘導体等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
糖類としては、特に限定されないが、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、ガラクトース等の単糖類;マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース等の二糖類;マルトトリオース等のオリゴ糖類;α−シクロデキストリン、セルロース等の多糖類等が挙げられる。
無機顔料としては、酸化チタン、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、紺青、カドミウムレッド、クロムイエロー、金属粉、カーボンブラック等が挙げられる。中でも、カーボンブラックが好ましい。
カーボンブラックの製造方法としては、特に限定されないが、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法等が挙げられる。
多環式顔料としては、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、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、ローダミンBレーキ顔料等が挙げられる。
染料キレートとしては、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート等が挙げられる。
カーボンブラックの市販品としては、No.2300、No.900、MCF−88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B(以上、三菱化学社製);Raven700、5750、5250、5000、3500、1255(以上、コロンビア社製);Regal400R、330R、660R、Mogul L、Monarch700、800、880、900、1000、1100、1300、Monarch1400(以上、キャボット社製);カラーブラックFW1、FW2、FW2V、FW18、FW200、S150、S160、S170、プリンテックス35、U、V、140U、140V、スペシャルブラック6、5、4A、4(以上、デグッサ社製)等が挙げられる。
なお、顔料の体積平均粒径は、23℃、55%RHの環境下、マイクロトラックUPA(日機装社製)を用いて、動的光散乱法により測定することができる。
アルコールアミンとしては、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール等が挙げられる。
アルカリ金属の水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。
水酸化アンモニウムとしては、水酸化アンモニウム、水酸化4級アンモニウム等が挙げられる。
水酸化ホスホニウムとしては、水酸化4級ホスホニウム等が挙げられる。
アルカリ金属の炭酸塩としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
縮合系合成樹脂としては、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエポキシ樹脂、ポリアミド、ポリエーテル、ポリ(メタ)アクリル樹脂、アクリル−シリコーン樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられる。
付加系合成樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルエステル系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、不飽和カルボン酸系樹脂等が挙げられる。
天然高分子化合物としては、セルロース類、ロジン類、天然ゴム等が挙げられる。
中でも、ポリウレタン、アクリル−シリコーン樹脂びフッ素系樹脂が好ましい。
なお、水、顔料及び共重合体もしくはその塩を含む組成物を、分散機を用いて分散させて、顔料分散体を予め製造することが好ましい。
顔料分散体中の顔料の含有量は、通常、0.1〜50質量%であり、0.1〜30質量%であることが好ましい。
分散機としては、特に限定されないが、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ペイントシャイカー、超音波分散機等が挙げられる。
攪拌機としては、特に限定されないが、攪拌羽根を有する攪拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機等が挙げられる。
顔料分散体及びインクジェットインクを製造する際に、フィルター、遠心分離装置等を用いて、粗大粒子をろ過することが好ましい。
なお、インクジェットインクの25℃における粘度は、粘度計RL−550(東機産業社製)用いて測定することができる。
なお、インクジェットインクのpHは、pHメーターHM−30R(TOA−DKK社製)を用いて測定することができる。
インクジェットインクの25℃における表面張力は、40mN/m以下であることが好ましい。これにより、インクジェットインクのレベリング性を向上させることができる。
本発明のインク収容容器は、本発明のインクジェットインクを収容するインク収容部を備えるものであり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材を構成することもできる。
前記容器としては、その形状、構造、大きさ、材質に特に制限無く、目的に応じて適宜選択できる。例として、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルムなどで形成されたインク収容部を少なくとも有するものなどが好適に挙げられる。
インク収容容器200は、図1に示すように、インク注入口242からインク収容部241内に充填され、排気した後、該インク注入口242は融着により閉じられる。使用時には、ゴム部材からなるインク排出口243に装置本体の針を刺して装置に供給される。インク収容部241は、透気性のないアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。このインク収容部241は、図2に示すように、通常、プラスチックス製の収容容器ケース244内に収容され、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いられるようになっている。
本発明のインクジェット記録装置は、インクをインクジェットヘッドを用いて記録媒体に情報または画像を記録するインクジェット記録装置であって、前記インクが、本発明のインクジェットインクである。
インクジェット記録装置は、上記本発明のインクジェットインクを吐出する手段を有し、必要に応じて、制御手段等をさらに有する。
刺激(エネルギー)としては、特に限定されないが、熱(温度)、圧力、振動、光等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、熱、圧力が好ましい。
例えば、刺激が熱である場合、インクジェットヘッド内のインクジェットインクに、記録信号に対応する熱エネルギーを、発熱抵抗体を用いて印加して、インクジェットインクに気泡を発生させ、気泡の圧力により、ノズルからインクジェットインクを吐出する。
また、刺激が圧力である場合、インクジェットヘッド内のインク流路内にある圧力室に接着されている圧電素子に電圧を印加することにより、圧電素子が撓み、圧力室の容積が縮小して、ノズルからインクジェットインクを吐出する。
制御手段としては、シークエンサー、コンピュータ等が挙げられる。
インクジェット記録装置を用いて画像が記録される記録媒体としては、特に限定されないが、普通紙、印刷用塗工紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、OHPシート等が挙げられる。
図3は、本発明のインクジェット記録装置の一例を示す斜視図である。
図3に示すインクジェット記録装置は、装置本体101と、装置本体101に装着した用紙を装填するための給紙トレイ102と、装置本体101に装着され画像が記録(形成)された用紙をストックするための排紙トレイ103と、装置本体101の前面112の一端部側には、前面112から前方側に突き出し、上カバー111よりも低くなったインク収容容器装填部104とを有する。インク収容容器装填部104の上面には、操作キーや表示器などの操作部105が配置されている。インク収容容器装填部104は、インク収容容器200の脱着を行うための開閉可能な前カバー115を有している。
この給紙部から給紙された用紙142を記録ヘッド134の下方側で搬送するための搬送部として、用紙142を静電吸着して搬送するための搬送ベルト151と、給紙部からガイド145を介して送られる用紙142を搬送ベルト151との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ152と、略鉛直上方に送られる用紙142を略90°方向転換させて搬送ベルト151上に倣わせるための搬送ガイド153と、押さえ部材154で搬送ベルト151側に付勢された先端加圧コロ155とが備えられる。
両面給紙ユニット181は、搬送ベルト151の逆方向回転で戻される用紙142を取り込んで反転させて再度カウンタローラ152と搬送ベルト151との間に給紙する。なお、両面給紙ユニット181の上面には手差し給紙部182が設けられている。
なお、キャリッジが走査するシリアル型(シャトル型)インクジェット記録装置に適用した例で説明したが、ライン型ヘッドを備えたライン型インクジェット記録装置にも同様に適用することができる。
本発明の記録物の製造方法は、インクをインクジェットヘッドから吐出させて記録媒体に記録を行う工程を有する記録物の製造方法であって、前記インクが、本発明のインクジェットインクである。
また、本発明の記録物は、インクを用いて記録媒体に情報または画像が記録されている記録物であって、前記インクが、本発明のインクジェットインクである。
すなわち、本発明の記録物は、本発明のインクジェットインクを用いて記録媒体(記録メディア)に情報または画像が記録されている。本発明の記録物は、インクジェットインクをインクジェットヘッドから吐出させて記録媒体に記録を行う工程により製造することができる。
前記記録メディアとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、普通紙、印刷用塗工紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、OHPシート、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、普通紙および印刷用塗工紙の少なくともいずれかが好ましい。前記普通紙は安価である点で有利である。また、前記印刷用塗工紙は光沢紙に比べ比較的安価でしかも平滑な光沢ある画像を与える点で有利である。しかし、乾燥性が悪く一般にインクジェット用には使用困難であったが、本発明のインクにより乾燥性が向上し使用可能となった。
本発明の記録物は、高画質で滲みがなく、経時安定性に優れ、各種の印字乃至画像の記録された資料等として各種用途に好適に使用することができる。
<メタクリル酸オレイルの合成>
攪拌機、空気バブリング管、脱水管及び冷却管を備えた2Lのナス型フラスコに、オレイルアルコールのUNJECOL−90N(新日本理化社製)600g、メタクリル酸392g、n−ヘプタン400g、p−トルエンスルホン酸1.0g及びハイドロキノンモノメチルエーテル4.96gを加え、120℃で9時間脱水反応させた。次に、アルカリ水洗した後、2回水洗した。さらに、エバポレーターを用いて、空気をバブリングしながら脱低沸し、下記(式7−1)で表されるメタクリル酸オレイル749gを得た。
上記<メタクリル酸オレイルの合成>においてメタクリル酸392gをアクリル酸328gに変更した以外は、同様にし、下記(式7−2)で表されるアクリル酸オレイル720gを得た。
撹拌機、温度計、窒素導入管を備えたフラスコに、溶媒1−メトキシ−2−プロパノール500部と、下記(式5−1)で表されるホスマーM30部、ダイアセトンアクリルアミド10部、メタクリル酸オレイル60部、重合開始剤アゾビスイソブチロニトリル4部を入れた後、65℃に昇温し、窒素気流下、15時間重合した。次に、溶媒の半量程度を留去した後、大量のメタノール中に注入して、共重合体A−1を析出させた。さらに、析出した共重合体A−1を乾燥させた。共重合体A−1は、重量平均分子量が30000であった。
ダイアセトンアクリルアミドの代わりに、ダイアセトンメタクリルアミドを用いた以外は共重合体A−1と同様にして、重量平均分子量が29000の共重合体A−6を得た。
メタクリル酸オレイルの代わりに、アクリル酸オレイルを用いた以外は共重合体A−1と同様にして、重量平均分子量が31000の共重合体A−7を得た。
ホスマーM及びダイアセトンアクリルアミド及びメタクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ5部及び5部及び90部に変更した以外は、共重合体A−1と同様にして、重量平均分子量が32000の共重合体A−8を得た。
ホスマーM及びダイアセトンアクリルアミド及びメタクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ10部及び10部及び80部に変更した以外は、共重合体A−1と同様にして、重量平均分子量が31000の共重合体A−9を得た。
ホスマーM及びダイアセトンアクリルアミド及びメタクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ60部及び30部及び10部に変更した以外は、共重合体A−1と同様にして、重量平均分子量が30000の共重合体A−10を得た。
ホスマーM及びダイアセトンアクリルアミド及びメタクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ80部及び15部及び5部に変更した以外は、共重合体A−1と同様にして、重量平均分子量が29000の共重合体A−11を得た。
昇温を75℃にし、重合時間を3時間にした以外は共重合体A−1と同様にして、重量平均分子量が3000の共重合体A−12を得た。
重合時間を4時間にした以外は共重合体A−1と同様にして、重量平均分子量が5100の共重合体A−13を得た。
昇温を50℃にし、重合時間を25時間にした以外は共重合体A−1と同様にして、重量平均分子量が49000の共重合体A−14を得た。
昇温を50℃にし、重合時間を48時間にした以外は共重合体A−1と同様にして、重量平均分子量が70000の共重合体A−15を得た。
ホスマーM及びダイアセトンアクリルアミド及びメタクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ5部及び5部及び90部に変更、更に昇温を75℃にし、重合時間を3時間にした以外は共重合体A−1と同様にして、重量平均分子量が3100の共重合体A−16を得た。
ホスマーM及びダイアセトンアクリルアミド及びメタクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ5部及び5部及び90部に変更、更に昇温を50℃にし、重合時間を48時間にした以外は共重合体A−1と同様にして、重量平均分子量が72000の共重合体A−体17を得た。
ホスマーM及びダイアセトンアクリルアミド及びメタクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ80部及び15部及び5部に変更、更に昇温を75℃にし、重合時間を3時間にした以外は共重合体A−1と同様にして、重量平均分子量が3000の共重合体A−18を得た。
ホスマーM及びダイアセトンアクリルアミド及びメタクリル酸オレイルの添加量を、それぞれ80部及び15部及び5部に変更、更に昇温を50℃にし、重合時間を48時間にした以外は共重合体A−1と同様にして、重量平均分子量が70000の共重合体A−19を得た。
撹拌機、温度計、窒素導入管を備えたフラスコに、溶媒1−メトキシ−2−プロパノール500部と、下記(式5−1)で表されるホスマーM30部、スチレン70部、重合開始剤アゾビスイソブチロニトリル4部を入れた後、65℃に昇温し、窒素気流下、5時間重合した。次に、溶媒の半量程度を留去した後、大量のメタノール中に注入して、共重合体A−20を析出させた。さらに、析出した共重合体A−20を乾燥させた。共重合体A−20は、重量平均分子量が7000であった。
カラム恒温槽CTO−20A(島津製作所社製)、検出器RID−10A(島津製作所社製)、溶離液流路ポンプLC−20AD(島津製作所社製)、デガッサDGU−20A(島津製作所社製)及びオートサンプラーSIL−20A(島津製作所社製)を用いて、GPC法により、重量平均分子量を測定した。カラムとしては、排除限界分子量が2×105の水系SECカラムTSKgelG3000PWXLと、排除限界分子量が2.5×106のTSKgelG5000PWXLと、排除限界分子量が5×107のTSKgelG6000PWXL(東ソー社製)を接続したものを用いた。サンプルとしては、溶離液で2g/100mlに調製したものを用いた。溶離液としては、酢酸及び酢酸ナトリウムの含有量をそれぞれ0.5mol/Lに調整した水溶液を用いた。カラム温度を40℃とし、流速を1.0ml/minとした。較正曲線は、分子量が1065、5050、24000、50000、107000、140000、250000、540000、920000の9種のポリエチレングリコールの標準サンプルを用いて作製した。
10gの共重合体A−1及び水80gを混合した後、10質量%の水酸化カリウム水溶液を滴下して、中和率が100%となるように中和した。次に、水で希釈して、10質量%の共重合体A−1のカリウム塩の水溶液を得た。
カーボンブラックNIPEX150(デグッサ社製)20部、10質量%の共重合体A−1のカリウム塩の水溶液50部及び純水30部を混合した後、ディスクタイプのビーズミルKDL型(シンマルエンタープライゼス社製)を用いて、周速を10m/sとして、10分間循環分散させた。このとき、メディアとして、直径が0.1mmのジルコニアボールを用いた。次に、孔径が1.2μmのメンブレンフィルターを用いて、ろ過した後、水で希釈して、20質量%の顔料分散体を得た。
20質量%の顔料分散体40部、湿潤剤1,3−ブタンジオール20部、湿潤剤グリセリン10部、浸透剤2−エチル−1,3−ヘキサンジオール1部、浸透剤2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタジオール1部、40質量%のフッ素系界面活性剤Zonyl FS−300(DuPont社製)2部及び蒸留水26部を混合した後、1.5時間撹拌した。次に、孔径が1.2μmのメンブレンフィルターを用いて、ろ過し、インクジェットインクを得た。
カーボンブラックNIPEX150(デグッサ社製)の代わりに
ピグメントブルー15:3(大日精化社製、クロモファインブルー シアン顔料)
を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
カーボンブラックNIPEX150(デグッサ社製)の代わりに
ピグメントレッド122
(クラリアント社製、トナーマゼンタEO02 マゼンタ顔料)
を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
カーボンブラックNIPEX150(デグッサ社製)の代わりに
ピグメントイエロー(大日精化社製、ファーストイエロー531 イエロー顔料)
を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
共重合体A−1の代わりに、共重合体A−2を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
<実施例A−6>
共重合体A−1の代わりに、共重合体A−3を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
共重合体A−1の代わりに、共重合体A−4を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
<実施例A−8>
共重合体A−1の代わりに、共重合体A−5を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
共重合体A−1の代わりに、共重合体A−6を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
<実施例A−10>
共重合体A−1の代わりに、共重合体A−7を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
10質量%の水酸化カリウム水溶液の代わりに10質量%の水酸化リチウム水溶液を使用し、共重合体A−1のリチウム塩の水溶液を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
10質量%の水酸化カリウム水溶液の代わりに10質量%のジメチルアミノエタノールアミン水溶液を使用し、共重合体A−1のジメチルアミノエタノールアミン塩の水溶液を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
10質量%の水酸化カリウム水溶液を使用し、中和率50%にした以外は実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
共重合体A−1の代わりに、共重合体A−8を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
<実施例A−15>
共重合体A−1の代わりに、共重合体A−9を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
共重合体A−1の代わりに、共重合体A−10を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
<実施例A−17>
共重合体A−1の代わりに、共重合体A−11を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
共重合体A−1の代わりに、共重合体A−12を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
<実施例A−19>
共重合体A−1の代わりに、共重合体A−13を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
共重合体A−1の代わりに、共重合体A−14を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
<実施例A−21>
共重合体A−1の代わりに、共重合体A−15を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
共重合体A−1の代わりに、共重合体A−16を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
<実施例A−23>
共重合体A−1の代わりに、共重合体A−17を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
共重合体A−1の代わりに、共重合体A−18を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
<実施例A−25>
共重合体A−1の代わりに、共重合体A−19を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
共重合体A−1の代わりに、共重合体A−20を用いた以外は、実施例A−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
<普通紙における画像濃度>
23℃、50%RHの環境下で、インクジェットプリンターIPSiO GX5000(株式会社リコー製)にインクジェットインクを充填した。次に、Microsoft Word2000(Microsoft社製)を用いて作成した64pointのJIS X 0208(1997),2223の一般記号が記載されているチャートを普通紙1(XEROX4200、XEROX社製、炭酸カルシウム含有量約16質量%)、及び普通紙2(MyPaper、株式会社リコー製、炭酸カルシウム含有量約質量%)に印字した後、X−Rite938(株式会社ロミクス製)を用いて前記一般記号の画像濃度を測定した。このとき、印字モードとしては、インクジェットプリンター添付のドライバで普通紙のユーザー設定より「普通紙−標準はやい」モードを「色補正なし」と改変したモードを用いた。
イエローインクの場合、画像濃度が0.75以上である場合をB、0.70以上0.75未満である場合をC、0.65以上0.70未満満である場合をD、0.65未満である場合又はイエローインクがゲル化して評価できない場合をEとして、判定した。
マゼンタインクの場合、画像濃度が0.90以上である場合をB、0.80以上0.90未満である場合をC、0.70以上0.80未満である場合をD、0.70未満である場合又はマゼンタインクがゲル化して評価できない場合をEとして、判定した。
シアンインクの場合、画像濃度が1.00以上である場合をB、0.90以上1.00未満である場合をC、0.80以上0.90未満である場合をD、0.80未満である場合又はシアンインクがゲル化して評価できない場合をEとして、判定した。
インクジェットインクをインクカートリッジに充填して60℃で2週間保存し、保存前後の粘度の変化率を求めた。保存前後の粘度の変化率の絶対値が5%未満である場合をA、5%以上8%未満である場合をB、8%以上10%未満である場合をC、10%以上30%未満である場合をD、30%以上である場合又はインクジェットインクがゲル化して評価できない場合をEとして、判定した。
一方、比較例A−1のインクジェットインクは、スチレン由来の構成単位を有する共重合体A−20のカリウム塩を含むため、保存安定性が低下する。
撹拌機、温度計、窒素導入管を備えたフラスコに、溶媒1−メトキシ−2−プロパノール500部と、下記(式5−1)で表されるホスマーM30部、ダイアセトンアクリルアミド10部、ビニルナフタレン60部、重合開始剤アゾビスイソブチロニトリル4部を入れた後、65℃に昇温し、窒素気流下、15時間重合した。次に、溶媒の半量程度を留去した後、大量のメタノール中に注入して、共重合体B−1を析出させた。さらに、析出した共重合体B−1を乾燥させた。共重合体B−1は、重量平均分子量が30000であった。
ダイアセトンアクリルアミドの代わりに、ダイアセトンメタクリルアミドを用いた以外は共重合体B−1と同様にして、重量平均分子量が29000の共重合体B−6を得た。
ホスマーM及びダイアセトンアクリルアミド及びビニルナフタレンの添加量を、それぞれ5部及び5部及び90部に変更した以外は、共重合体B−1と同様にして、重量平均分子量が32000の共重合体B−7を得た。
ホスマーM及びダイアセトンアクリルアミド及びビニルナフタレンの添加量を、それぞれ10部及び10部及び80部に変更した以外は、共重合体B−1と同様にして、重量平均分子量が31000の共重合体B−8を得た。
ホスマーM及びダイアセトンアクリルアミド及びビニルナフタレンの添加量を、それぞれ60部及び30部及び10部に変更した以外は、共重合体B−1と同様にして、重量平均分子量が30000の共重合体B−9を得た。
ホスマーM及びダイアセトンアクリルアミド及びビニルナフタレンの添加量を、それぞれ80部及び15部及び5部に変更した以外は、共重合体B−1と同様にして、重量平均分子量が29000の共重合体B−10を得た。
昇温を75℃にし、重合時間を3時間にした以外は共重合体B−1と同様にして、重量平均分子量が3000の共重合体B−11を得た。
重合時間を4時間にした以外は共重合体B−1と同様にして、重量平均分子量が5100の共重合体B−12を得た。
昇温を50℃にし、重合時間を25時間にした以外は共重合体B−1と同様にして、重量平均分子量が49000の共重合体B−13を得た。
昇温を50℃にし、重合時間を48時間にした以外は共重合体B−1と同様にして、重量平均分子量が70000の共重合体B−14を得た。
ホスマーM及びダイアセトンアクリルアミド及びビニルナフタレンの添加量を、それぞれ5部及び5部及び90部に変更、更に昇温を75℃にし、重合時間を3時間にした以外は共重合体B−1と同様にして、重量平均分子量が3100の共重合体B−15を得た。
ホスマーM及びダイアセトンアクリルアミド及びビニルナフタレンの添加量を、それぞれ5部及び5部及び90部に変更、更に昇温を50℃にし、重合時間を48時間にした以外は共重合体B−1と同様にして、重量平均分子量が72000の共重合体B−16を得た。
ホスマーM及びダイアセトンアクリルアミド及びビニルナフタレンの添加量を、それぞれ80部及び15部及び5部に変更、更に昇温を75℃にし、重合時間を3時間にした以外は共重合体B−1と同様にして、重量平均分子量が3000の共重合体B−17を得た。
ホスマーM及びダイアセトンアクリルアミド及びビニルナフタレンの添加量を、それぞれ80部及び15部及び5部に変更、更に昇温を50℃にし、重合時間を48時間にした以外は共重合体B−1と同様にして、重量平均分子量が70000の共重合体B−18を得た。
撹拌機、温度計、窒素導入管を備えたフラスコに、溶媒1−メトキシ−2−プロパノール500部と、下記(式5−1)で表されるホスマーM30部、スチレン70部、重合開始剤アゾビスイソブチロニトリル4部を入れた後、65℃に昇温し、窒素気流下、5時間重合した。次に、溶媒の半量程度を留去した後、大量のメタノール中に注入して、共重合体B−19を析出させた。さらに、析出した共重合体B−20を乾燥させた。共重合体B−19は、重量平均分子量が7000であった。
カラム恒温槽CTO−20A(島津製作所社製)、検出器RID−10A(島津製作所社製)、溶離液流路ポンプLC−20AD(島津製作所社製)、デガッサDGU−20A(島津製作所社製)及びオートサンプラーSIL−20A(島津製作所社製)を用いて、GPC法により、重量平均分子量を測定した。カラムとしては、排除限界分子量が2×105の水系SECカラムTSKgelG3000PWXLと、排除限界分子量が2.5×106のTSKgelG5000PWXLと、排除限界分子量が5×107のTSKgelG6000PWXL(東ソー社製)を接続したものを用いた。サンプルとしては、溶離液で2g/100mlに調製したものを用いた。溶離液としては、酢酸及び酢酸ナトリウムの含有量をそれぞれ0.5mol/Lに調整した水溶液を用いた。カラム温度を40℃とし、流速を1.0ml/minとした。較正曲線は、分子量が1065、5050、24000、50000、107000、140000、250000、540000、920000の9種のポリエチレングリコールの標準サンプルを用いて作製した。
10gの共重合体B−1及び水80gを混合した後、10質量%の水酸化カリウム水溶液を滴下して、中和率が100%となるように中和した。次に、水で希釈して、10質量%の共重合体B−1のカリウム塩の水溶液を得た。
カーボンブラックNIPEX150(デグッサ社製)20部、10質量%の共重合体B−1のカリウム塩の水溶液50部及び純水30部を混合した後、ディスクタイプのビーズミルKDL型(シンマルエンタープライゼス社製)を用いて、周速を10m/sとして、10分間循環分散させた。このとき、メディアとして、直径が0.1mmのジルコニアボールを用いた。次に、孔径が1.2μmのメンブレンフィルターを用いて、ろ過した後、水で希釈して、20質量%の顔料分散体を得た。
20質量%の顔料分散体40部、湿潤剤1,3−ブタンジオール20部、湿潤剤グリセリン10部、浸透剤2−エチル−1,3−ヘキサンジオール1部、浸透剤2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタジオール1部、40質量%のフッ素系界面活性剤Zonyl FS−300(DuPont社製)2部及び蒸留水26部を混合した後、1.5時間撹拌した。次に、孔径が1.2μmのメンブレンフィルターを用いて、ろ過し、インクジェットインクを得た。
カーボンブラックNIPEX150(デグッサ社製)の代わりに
ピグメントブルー15:3(大日精化社製、クロモファインブルー シアン顔料)
を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
カーボンブラックNIPEX150(デグッサ社製)の代わりに
ピグメントレッド122(クラリアント社製、トナーマゼンタEO02 マゼンタ顔料)
を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
カーボンブラックNIPEX150(デグッサ社製)の代わりに
ピグメントイエロー(大日精化社製、ファーストイエロー531 イエロー顔料)
を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
共重合体B−1の代わりに、共重合体B−2を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
<実施例B−6>
共重合体B−1の代わりに、共重合体B−3を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
共重合体B−1の代わりに、共重合体B−4を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
<実施例B−8>
共重合体B−1の代わりに、共重合体B−5を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
共重合体B−1の代わりに、共重合体B−6を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
10質量%の水酸化カリウム水溶液の代わりに10質量%の水酸化リチウム水溶液を使用し、共重合体B−1のリチウム塩の水溶液を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
10質量%の水酸化カリウム水溶液の代わりに10質量%のジメチルアミノエタノールアミン水溶液を使用し、共重合体B−1のジメチルアミノエタノールアミン塩の水溶液を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
10質量%の水酸化カリウム水溶液を使用し、中和率50%にした以外は実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
共重合体B−1の代わりに、共重合体B−7を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
<実施例B−14>
共重合体B−1の代わりに、共重合体B−8を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
共重合体B−1の代わりに、共重合体B−9を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
<実施例B−16>
共重合体B−1の代わりに、共重合体B−10を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
共重合体B−1の代わりに、共重合体B−11を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
<実施例B−18>
共重合体B−1の代わりに、共重合体B−12を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
共重合体B−1の代わりに、共重合体B−13を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
<実施例B−20>
共重合体B−1の代わりに、共重合体B−14を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
共重合体B−1の代わりに、共重合体B−15を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
<実施例B−22>
共重合体B−1の代わりに、共重合体B−16を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
共重合体B−1の代わりに、共重合体B−17を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
<実施例B−24>
共重合体B−1の代わりに、共重合体B−18を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
共重合体B−1の代わりに、共重合体B−19を用いた以外は、実施例B−1と同様にして、インクジェットインクおよび印刷物を得た。
<普通紙における画像濃度>
23℃、50%RHの環境下で、インクジェットプリンターIPSiO GX5000(株式会社リコー製)にインクジェットインクを充填した。次に、Microsoft Word2000(Microsoft社製)を用いて作成した64pointのJIS X 0208(1997),2223の一般記号が記載されているチャートを普通紙1(XEROX4200、XEROX社製、炭酸カルシウム含有量約16質量%)、及び普通紙2(MyPaper、株式会社リコー製、炭酸カルシウム含有量約質量%)に印字した後、X−Rite938(株式会社ロミクス製)を用いて前記一般記号の画像濃度を測定した。このとき、印字モードとしては、インクジェットプリンター添付のドライバで普通紙のユーザー設定より「普通紙−標準はやい」モードを「色補正なし」と改変したモードを用いた。
イエローインクの場合、画像濃度が0.75以上である場合をB、0.70以上0.75未満である場合をC、0.65以上0.70未満満である場合をD、0.65未満である場合又はイエローインクがゲル化して評価できない場合をEとして、判定した。
マゼンタインクの場合、画像濃度が0.90以上である場合をB、0.80以上0.90未満である場合をC、0.70以上0.80未満である場合をD、0.70未満である場合又はマゼンタインクがゲル化して評価できない場合をEとして、判定した。
シアンインクの場合、画像濃度が1.00以上である場合をB、0.90以上1.00未満である場合をC、0.80以上0.90未満である場合をD、0.80未満である場合又はシアンインクがゲル化して評価できない場合をEとして、判定した。
インクジェットインクをインクカートリッジに充填して60℃で2週間保存し、保存前後の粘度の変化率を求めた。保存前後の粘度の変化率の絶対値が5%未満である場合をA、5%以上8%未満である場合をB、8%以上10%未満である場合をC、10%以上30%未満である場合をD、30%以上である場合又はインクジェットインクがゲル化して評価できない場合をEとして、判定した。
一方、比較例1のインクジェットインクは、スチレン由来の構成単位を有する共重合体B−19のカリウム塩を含むため、保存安定性が低下する。
102 給紙トレイ
103 排紙トレイ
104 インク収容容器装填部
105 操作部
111 上カバー
112 前面
115 前カバー
131 ガイドロッド
132 ステー
133 キャリッジ
134 記録ヘッド
135 サブタンク
141 用紙載置部
142 用紙
143 給紙コロ
144 分離パッド
145 ガイド
151 搬送ベルト
152 カウンタローラ
153 搬送ガイド
154 押さえ部材
155 先端加圧コロ
156 帯電ローラ
157 搬送ローラ
158 デンションローラ
161 ガイド部材
171 分離爪
172 排紙ローラ
173 排紙コロ
181 両面給紙ユニット
182 手差し給紙部
200 インク収容容器
241 インク収容部
242 インク注入口
243 インク排出口
244 ケース(外装)
Claims (8)
- 少なくとも水、水溶性有機溶媒、顔料及び共重合体もしくはその塩を含むインクジェットインクであって、
前記共重合体もしくはその塩は、下記(式1)で表される構成単位と、下記(式2)で表される構成単位と、下記(式3)又は下記(式4)で表される構成単位を少なくとも有することを特徴とするインクジェットインク。
- 前記共重合体もしくはその塩は、前記(式1)で表される構成単位の含有量が10質量%以上60質量%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のインクジェットインク。
- 前記共重合体の重量平均分子量が5000〜50000であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のインクジェットインク。
- インクを収容するインク収容部を備えたインク収容容器であって、前記インク収容部に収容されたインクが、請求項1〜4のいずれかに記載のインクジェットインクであることを特徴とするインク収容容器。
- インクをインクジェットヘッドを用いて記録媒体に情報または画像を記録するインクジェット記録装置であって、前記インクが、請求項1〜4のいずれかに記載のインクジェットインクであることを特徴とするインクジェット記録装置。
- インクをインクジェットヘッドから吐出させて記録媒体に記録を行う工程を有する記録物の製造方法であって、前記インクが、請求項1〜4のいずれかに記載のインクジェットインクであることを特徴とする記録物の製造方法。
- インクを用いて記録媒体に情報または画像が記録されている記録物であって、前記インクが、請求項1〜4のいずれかに記載のインクジェットインクであることを特徴とする記録物。
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