(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水に分散または溶解可能で、かつ化学構造中に少なくとも１つの酸性基を有する着色剤、水、及びインクの乾燥を抑制しうる水溶性有機溶剤を主成分とし、少なくとも２色以上のインクを含むインクジェット記録用インクセットにおいて、該２色以上のインクのｐＨが下記条件を満たし、該２色以上のインクの粘度ηが下記条件を満たし、
インクセット中の各インクが、多価アルコールのアルキルエーテル及び含窒素複素環化合物からなる群から選択された少なくとも１種を含有し、
インクセット中の各インクが、下記一般式（１）で示される界面活性剤と、２価アルコールと、３価アルコールとを含有する
ことを特徴とするインクセット。
９．０＜ｐＨｍｉｎ≦ｐＨｍｉｘ≦ｐＨｍａｘ
ただし、ｐＨｍｉｎ：単独インクで最小のｐＨ
ｐＨｍｉｘ：混合インクのｐＨ
ｐＨｍａｘ：単独インクで最大のｐＨを表す。
ηｍｉｎ≦ηｍｉｘ≦ηｍａｘ
ただし、ηｍｉｎ：単独インクで最小のη
ηｍｉｘ：混合インクのη
ηｍａｘ：単独インクで最大のηを表す。
【化１】
0004499842.tif 000009
式中、Ｒ1はトリデシル基、ｍは３、ＭはＮａを表す。
【請求項２】
記録信号に応じてインクを噴射して画像を形成するインクジェット記録方法において、請求項１記載のインクセットを用い、記録周波数８ｋＨｚ以上で記録することを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項３】
記録信号に応じてインクを噴射して画像を形成するインクジェット記録方法において、請求項１又は２に記載のインクセットを用い、２０℃、６５％ＲＨの環境におけるステキヒトサイズ度が１０ｓｅｃ以上の被記録材にインク付着量を５〜１８ｇ／ｍ2の範囲で記録することを特徴とするインクジェット記録方法。
【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方法、特に２色以上のインクを用いるインクジェット記録方法に使用するのに適したインクセット及びインクジェット記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インクジェツト記録は、低騒音、低ランニングコストといった利点から普及し、今や普通紙に印字可能なカラープリンターも市場に投入されている。しかしながら、画像濃度、画像の色再現性、耐水性、耐光性、画像の浸透乾燥性、画像滲み、画像裏抜け、吐出信頼性等全ての特性を満足することは難しい。
そのため、例えば吐出信頼性の向上については、インク中に特定の化合物を含有させる提案が種々なされている。例えば特開平６−１０７９９１号公報では特定の界面活性剤の添加、特開平６−１６６８４０号公報では特定のアミンの添加、特開平６−２３４９４３号公報では特定の防菌剤の添加、特開平６−１２２８４７６号公報では加水分解によりモノエタノールアミンを発生させる２−オキサゾリドンの添加等が挙げられ、インクの長期保存安定性向上や吐出ノズルでの目詰まり防止に対し有効であるとされている。
【０００３】
また、被記録材上での異色インクによる境界滲みの抑制等、画質についても特開平６−１９１１４３号公報、特開平６−２００２０１号公報に代表されるように、特定の組み合わせのインクセットに関する提案がなされている。一方、複数色のインクを用いるインクジェットの記録へッドにおける吐出ノズル周辺部での挙動は複雑であり、吐出ノズル面のクリーニングや水分蒸発を抑制するキャッピング等の信頼性維持機構により、異色のインクが吐出ノズル周辺部で混色する可能性が考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記提案のインクおよびインクセットでは、混色によりインク構成成分の析出、増粘等を起こす問題に対しては不十分であり、ノズルの目詰まりや噴射ばらつきに代表される吐出信頼性を著しく損なうおそれがある。
本発明は、特に複数色のインクを備えるインクジェット記録方法において、優れた吐出信頼性と被記録材上で鮮明な画像を形成するインクセットを得ること、さらに高速印写によっても良好な画像品質を確保できるインクジェット記録方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、第一に、水に分散または溶解可能で、かつ化学構造中に少なくとも１つの酸性基を有する着色剤、水、及びインクの乾燥を抑制しうる水溶性有機溶剤を主成分とし、少なくとも２色以上のインクを含むインクジェット記録用のインクセットにおいて、該２色以上のインクのｐＨが下記条件を満たし、該２色以上のインクの粘度ηが下記条件を満たし、
インクセット中の各インクが、多価アルコールのアルキルエーテル及び含窒素複素環化合物からなる群から選択された少なくとも１種を含有し、
インクセット中の各インクが、下記一般式（１）で示される界面活性剤と、２価アルコールと、３価アルコールとを含有する
ことを特徴とするインクセットが提供される。
９．０＜ｐＨｍｉｎ≦ｐＨｍｉｘ≦ｐＨｍａｘ
ただし、ｐＨｍｉｎ：単独インクで最小のｐＨ
ｐＨｍｉｘ：混合インクのｐＨ
ｐＨｍａｘ：単独インクで最大のｐＨを表す。
ηｍｉｎ≦ηｍｉｘ≦ηｍａｘ
ただし、ηｍｉｎ：単独インクで最小のη
ηｍｉｘ：混合インクのη
ηｍａｘ：単独インクで最大のηを表す。
【化１】
0004499842.tif 000002
式中、Ｒ1はトリデシル基、ｍは３、ＭはＮａを表す。
第二に、記録信号に応じてインクを噴射して画像を形成するインクジェット記録方法において、上記第一に記載したインクセットを用い、記録周波数８ｋＨｚ以上で記録することを特徴とするインクジェット記録方法が提供される。
第三に、記録信号に応じてインクを噴射して画像を形成するインクジェット記録方法において、上記第一又は第二に記載したインクセットを用い、２０℃、６５％ＲＨの環境におけるステキヒトサイズ度が１０ｓｅｃ以上の被記録材にインク付着量を５〜１８ｇ／ｍ2の範囲で記録することを特徴とするインクジェット記録方法が提供される。
【０００６】
以下に本発明を詳細に説明する。
上述のように本発明は、２色以上のインクを用いるインクジェット記録用のインクセットにおいて、２色以上のインクのｐＨが特定の条件を満たすことを特徴とするものである。すなわち、２色以上のインクを混合したインクのｐＨ（上記ｐＨmix）が、単独のインクで最小のｐＨ（上記ｐＨmin）から単独のインクで最大のｐＨ（上記ｐＨmax）の範囲内にあることを必要とし、その範囲内にない場合は、インクの構成成分の分解やその他の反応が起こっていることを意味し、これに伴う固形物の析出により吐出信頼性を損なう。
【０００７】
また、本発明は、２色以上のインクを用いるインクジェット記録用のインクセットにおいて、２色以上のインクの粘度ηが特定の条件を満たすことを特徴とするものである。すなわち、２色以上のインクを混合したインクの粘度η（上記ηmix）が、単独のインクで最小のη（上記ηmin）から単独のインクで最大のη（上記ηmax）の範囲内にあることを必要とし、その範囲内にない場合は、インクの構成成分の分解やその他の反応が起こっていることを意味し、これに伴う固形物の析出により吐出信頼性を損なう。
【０００８】
このように２色以上のインクのｐＨが特定の条件を満たすことにより、また、２色以上のインクの粘度ηが特定の条件を満たすことによりインクの構成成分の析出や増粘が起こらず、優れた吐出安定性と被記録材上で鮮明な画像を形成することができる。さらに、このようなインクセットを用い、特定の記録周波数以上で記録し、また、特定のインク付着量範囲で記録することにより高速印写によっても良好な画像品質が得られる。なお、本発明において、２色以上のインクがセットとしてインクジェット記録に用いられる形態をインクセットと表現した。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について説明する。
まず、本発明のインクセットに用いられるインクに使用される着色剤としては、水に分散または溶解可能で、かつ化学構造中に少なくとも１つの酸性基を有する着色剤が主成分であり、補色またはその他の目的で次のような着色剤を添加してもよい。すなわち、水溶性染料として、カラーインデックスにおいて酸性染料、直接性染料、塩基性染料、反応性染料、食用染料に分類される染料で、耐水、耐光性が優れたものが用いられ、これらは効果が疎外されない範囲で添加される。
【００１０】
これら染料を具体的に挙げれば、酸性染料および食用染料として、
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー １７，２３，４２，４４，７９，１４２、
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド １，８，１３，１４，１８，２６，２７，３５，３７，４２，５２，８２，８７，８９，９２，９７，１０６，１１１，１１４，１１５，１３４，１８６，２４９，２５４，２８９、
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー ９，２９，４５，９２，２４９、
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック １，２，７，２４，２６，９４、
Ｃ．Ｉ．フードイエロー ３，４、
Ｃ．Ｉ．フードレッド ７，９，１４、
Ｃ．Ｉ．フードブラック １，２、
【００１１】
直接性染料として、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー １，１２，２４，２６，３３，４４，５０，８６，１２０，１３２，１４２，１４４、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド １，４，９，１３，１７，２０，２８，３１，３９，８０，８１，８３，８９，２２５，２２７、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ ２６，２９，６２，１０２、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー １，２，６，１５，２２，，２５，７１，７６，７９，８６，８７，９０，９８，１６３，１６５，１９９，２０２、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック １９，２２，３２，３８，５１，５６，７１，７４，７５，７７，１５４，１６８，１７１、
【００１２】
塩基性染料として、
Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー １，２，１１，１３，１４，１５，１９，２１，２３，２４，２５，２８，２９，３２，３６，４０，４１，４５，４９，５１，５３，６３，６４，６５，６７，７０，７３，７７，８７，９１、
Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド ２，１２，１３，１４，１５，１８，２２，２３，２４，２７，２９，３５，３６，３８，３９，４６，４９，５１，５２，５４，５９，６８，６９，７０，７３，７８，８２，１０２，１０４，１０９，１１２、
Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー １，３，５，７，９，２１，２２，２６，３５，４１，４５，４７，５４，６２，６５，６６，６７，６９，７５，７７，７８，８９，９２，９３，１０５，１１７，１２０，１２２，１２４，１２９，１３７，１４１，１４７，１５５、
Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック ２，８、
【００１３】
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．リアクティブイエロー １，５，１１，１３，１４，２０，２１，２２，２５，４０，４７，５１，５５，６５，６７、
Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド １，１４，１７，２５，２６，３２，３７，４４，４６，５５，６０，６６，７４，７９，９６，９７、
Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー １，２，７，１４，１５，２３，３２，３５，３８，４１，６３，８０，９５、
等が使用できる。
【００１４】
顔料としては、有機顔料として、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ペリレン系、イソインドレノン系、アニリンブラック、アゾメチン系、ローダミンＢレーキ顔料、カーボンブラック等が挙げられ、無機顔料として、酸化鉄、酸化チタン、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、金属粉が挙げられる。
【００１５】
顔料の分散を助けるため顔料分散剤を用いても良い。顔料分散剤としては親水性高分子として天然系では、アラビアガム、トラガンガム、グーアガム、カラヤガム、ローカストビーンガム、アラビノガラクトン、ペクチン、クインスシードデンプン等の植物性高分子、アルギン酸、カラギーナン、寒天等の海藻系高分子、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、コラーゲン等の動物系高分子、キサンテンガム、デキストラン等の微生物系高分子、
【００１６】
半合成系では、メチルセノレロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の繊維素系高分子、デンプングリコール酸ナトリウム、デンプンリン酸エステルナトリウム等のデンプン系高分子、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル等の海藻系高分子、
【００１７】
純合成系では、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル等のビニル系高分子、非架橋ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸およびそのアルカリ金属塩、水溶性スチレンアクリル樹脂等のアクリル系樹脂、水溶性スチレンマレイン酸樹脂、水溶性ビニルナフタレンアクリル樹脂、水溶性ビニルナフタレンマレイン酸樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、β−ナフタレンスルホン酸、ホルマリン縮合物のアルカリ金属塩、四級アンモニウムやアミノ基等のカチオン性官能基の塩を側鎖に有する高分子化合物、セラミック等の天然高分子化合物等が挙げられる。
【００１８】
次に、本発明におけるインクには、インクを所望の物性にするため、インクの乾燥を防止するため、また、溶解安定性を向上させるため等の目的で、本発明におけるインクの乾燥を抑制しうる水溶性有機溶剤を含め下記水溶性有機溶媒を複数混合して使用してもよい。
すなわち、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオール、グリセリン、１，２，６−へキサントリオール、１、２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ぺトリオール等の多価アルコ−ル類、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、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ブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエ−テル等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類、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、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、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、チオジエタノール等の含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ−ブチロラクトン等を単独または複数混合して用いことができる。
【００１９】
また、浸透剤として下記の化合物を使用してもよい。
前記一般式（１）で示される化合物などポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、前記一般式（２）で示される化合物などジアルキルスルホ琥珀酸等のアニオン系界面活性剤、前記一般式（３）で示されるポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、前記一般式（４）で示される化合物などアセチレングリコール系、前記一般式（５）で示されるポリオキシエチレンアルキルエーテル系、前記一般式（６）で示される化合物等のノニオン系界面活性剤、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジ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ブチルエーテル、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキルおよびアリールエーテル類、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、エタノール、２−プロパノール等の低級アルコール類が挙げられる。
【００２０】
前記一般式（１）または（２）のＭにおいて、アルカリ金属としてはリチウムイオン、ナトリウムイオンが好適であり、また、第４級アンモニウムイオンまたは第４級ホスホニウムイオンの置換基としては炭素数１〜４のアルキル基、ヒドロキシル基、ハロゲン化アルキル基のいずれかであることが好適なものとして挙げられ、インク中で優れた溶解安定性を示す。
【００２１】
また、多価アルコールとしては２価および３価のアルコールが好ましく、多価アルコールのアルキルエーテルとしては２価アルコールのモノアルキルエーテルが好ましく、含窒素複素環化合物としてはピロリドン類が好ましい。これらは単独でも複数混合しても良い。
【００２２】
インク中に上記一般式（１）〜（６）のいずれかの界面活性剤、上記多価アルコール、多価アルコールのアルキルエーテルまたは含窒素複素環化合物のいずれかを含有させ、ノズル部材に対する接触角θが３０゜以上になるように調整する。３０゜未満であるとインクがノズル部材上に残りやすくなり、噴射の安定性を阻害する。
【００２３】
このようなインクを用い、記録周波数８ｋＨｚ以上でインクを噴射して記録することにより高速記録時にも良好な記録を得ることができる。また、被記録材に対するインク付着量を５〜１８ｇ／ｍ2の範囲、好ましくは１０〜１５ｇ／ｍ2の範囲で記録することにより良好な高速記録を行える。５ｇ／ｍ2未満だとべたを埋めることが困難であり、１８ｇ／ｍ2を超えると被記録材上で溢れて文字等の細線がつぶれ、良好な画像形成が行えない。
【００２４】
本発明のインクセットのインクには前記着色剤、水、およびインクの乾燥を抑制しうる水溶性有機溶剤等の他に従来より知られている添加剤を加えることができる。
例えば、防腐防黴剤としては、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイナトリウム、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、ベンズイソチアゾリン−３−オン等が本発明に使用できる。
【００２５】
ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響をおよぼさずにｐＨを９．０超に調整できるものであれば、任意の物質を使用することができる。その例として、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩等が挙げられる。
【００２６】
キレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等がある。
防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニイウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等がある。
目詰まり防止剤としては、例えば、尿素、ヒドロキシエチル尿素等の尿素誘導体等がある。その他目的に応じて水溶性紫外線吸収剤、水溶性赤外線吸収剤を添加することもできる。
【００２７】
【実施例】
以下に本発明の実施例および比較例を示す。
【００２８】
〔実施例１〕
下記処方の組成物を６０℃で攪拌溶解し、室温にて放冷後、ｐＨが９〜１１になるように水酸化リチウム１０％水溶液にて調整し、これを０．２２μｍのテフロンフィルターにて濾過しインク１を作製した。
0004499842.tif 000003
【００２９】
〔実施例２〕
下記組成物を用いる以外はインク１と同様にし、インク２を作製した。
0004499842.tif 000004
【００３０】
〔実施例３〕
下記組成物を用いる以外はインク１と同様にし、インク３を作製した。
0004499842.tif 000005
【００３１】
〔実施例４〕
下記組成物を用いる以外はインク１と同様にし、インク４を作製した。
0004499842.tif 000006
【００３２】
上記実施例のインクについて下記の評価を行い、その結果を表１および表２に示す。
（１）物性および接触角測定
２０℃におけるｐＨ、３０℃におけるＲ型回転粘度計による粘度ηを測定した。
また、共析メッキを施した吐出ノズル形成部材に対するインクの接触角θを液滴法で測定した。なお測定は液滴形成３０秒後を記録した。
【００３３】
（２）画質
積層ＰＺＴを液室流路の加圧に使用したノズル径３２μｍ、６００ｄｐｉのノズルを有する記録周波数１２ｋＨｚのインクジェットプリンタにて印写を行い、単色文字にじみ、色境界にじみを目視により総合的に判断した。良いものから○、△、×とした。印写用紙は再生紙、上質紙、ボンド紙を含む市販の普通紙１０種に印字した。なお、この時の普通紙に対するインク付着量は１３ないし１４ｇ／ｍ2であった。
【００３４】
（３）混合テスト
インク１〜４のインクを等量に混合したときのｐＨと粘度η、析出等の有無を測定した。
【００３５】
【表１】
0004499842.tif 000007
【００３６】
【表２】
0004499842.tif 000008
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、２色以上のインクを用いるインクジェット記録用のインクセットにおいて、２色以上のインクのｐＨが特定の条件を満たし、２色以上のインクの粘度ηが特定の条件を満たし、インクセット中のインクの各インクが、多価アルコールのアルキルエーテル及び含窒素複素環化合物からなる群から選択された少なくとも１種を含有し、且つインクセット中の各インクが特定の界面活性剤と、２価アルコールと、３価アルコールとを含有することにより、吐出ノズル周辺部で２色以上のインクが混合されても、インク構成成分の析出や増粘が起こらず、優れた吐出信頼性と被記録材上で鮮明な画像を得ることができる。さらに、このようなインクセットを用い、特定の記録周波数以上で記録し、また、特定のインク付着量範囲で記録することにより高速印写によっても良好な画像品質が得られる。