(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無色または淡色溶液と１種以上のインクを含むインク材とを備えた水性のインクセットであって、
前記無色または淡色溶液は少なくとも水溶性有機溶媒と水とを含有し、普通紙上での乾燥時間が５秒以下であって、表面張力γaが２０ｍＮ／ｍ以上３５ｍＮ／ｍ以下であり、
前記インク材に含まれる各インクは少なくとも着色剤としての顔料、水溶性有機溶媒、および水を含有し、普通紙上での乾燥時間が１８秒以下であって、表面張力γbが２８ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下であり、かつ
γa≦γb
の関係を満たすことを特徴とするインクセット。
【請求項２】
前記無色または淡色溶液と前記インク材に含まれる各インクとを混合したとき、各インクに含まれる前記着色剤が凝集または増粘することを特徴とする請求項１に記載のインクセット。
【請求項３】
前記無色または淡色溶液と前記インク材に含まれる各インクとを混合したとき、該無色または淡色溶液と各インクとの混合液中に含まれる粒径０．５μm以上の粒子の粒子数が、混合前の各インク中に含まれる粒径０．５μm以上の粒子の粒子数の２０倍以上となることを特徴とする請求項１に記載のインクセット。
【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式の記録装置（プリンタ、複写機、ファクシミリ、ワードプロセッサ等）に用いられるインクセットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録方式の原理は、ノズル、スリットあるいは多孔質フィルム等から、液体あるいは溶融固体インクを吐出させ、紙、布、フィルム等の記録媒体に記録を行うものである。インクを吐出する方法は、静電誘引力を利用してインクを吐出させる、いわゆる電荷制御方式、圧電素子の振動圧力を利用してインクを吐出させる方式、熱により気泡を形成、成長させることにより生じる圧力を利用してインクを吐出させる、いわゆる熱インクジェット方式等、各種の方式が提案されている。
【０００３】
インクジェット記録方式の記録装置は、小型で安価、静寂性等の利点を有することから精力的に検討が行われ、最近では、レポート用紙、コピー用紙等の、いわゆる普通紙上に良好な印字品質が得られる黒色の単色プリンタだけでなく、フルカラー記録が可能なカラープリンタも数多く市販されており、記録装置の分野で大きな位置を占めるようになっている。
【０００４】
インクジェット記録装置に使用されるインクには、記録媒体上での定着性等、種々の優れた特性が求められる。かかる要求を満たすべく、従来からインクに種々の添加剤を添加して特性の向上を図ることが行われるが、インク単独で特性の向上を図るには限界がある。そこで、インクの特性を高めるための液体とインクとをセットにしたインクセットが種々提案されている。例えば、特開平６−２２８４７８号公報には、無色の液体とインクとからなるインクセットであって、無色の液体とインクとが混合した際に増粘/凝集または析出を起こし、かつ無色の液体とインクとの紙への浸透速度が異なるように調整されたものが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のインクセットでは、インクの乾燥性が未だ十分ではなかったため、印字完了までに時間がかかり、あるいは未乾燥のインクにより記録媒体上に汚れを生じる場合があった。また、２色以上のインクを用いてカラー画像を形成する場合には、異なる色間の滲みが発生し、また２次色のムラが生じるという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、インクの乾燥性が高く、特にカラー画像を形成するときには異なる色間の滲みが少なく、２次色のムラが無いインクジェット記録用のインクセットを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、無色または淡色溶液及びインクの特性として、乾燥時間と表面張力を所望の値に調整することで、インクの乾燥性の向上と、異なる色間の滲み及び２次色のムラの低減とが図られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明に係るインクセットは、無色または淡色溶液と１種以上のインクを含むインク材とを備えた水性のインクセットであって、無色または淡色溶液は少なくとも水溶性有機溶媒と水とを含有し、普通紙上での乾燥時間が５秒以下であって、表面張力γaが２０ｍＮ／ｍ以上３５ｍＮ／ｍ以下であり、インク材に含まれる各インクは少なくとも着色剤としての顔料、水溶性有機溶媒、および水を含有し、普通紙上での乾燥時間が１８秒以下であって、表面張力γbが２８ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下であり、かつγa≦γbの関係を満たすことを特徴とする。
【０００９】
このインクセットは乾燥性が高く、特にカラー画像を形成するときは異なる色間での滲みが少なく、かつ２次色のムラが少ない。これは、記録媒体表面に付着した無色または淡色溶液は、上記のように乾燥時間や表面張力が所望の値に調整されているため、記録媒体に速やかに浸透して付着部分の表面エネルギーを低下させる。そして、上記のように乾燥時間や表面張力が所望の値に調整されたインクが当該部分に着弾することで、着弾インクは記録媒体の内部へ速やかに浸透して乾燥性が高められると推測される。また、インク色材の記録媒体内部への浸透と、記録媒体の横方向への広がり、及び記録媒体内部空隙への色材のトラップ状態が適度にバランスし、乾燥性が高く、さらには異なる色間の滲みが減少し、かつ２次色のムラが減少するものと推測される。
【００１０】
また本発明に係るインクセットでは、無色または淡色溶液とインク材に含まれる各インクとを混合したとき、各インクに含まれる着色剤が凝集または増粘すると好ましい。このようにすれば、記録媒体へのインクの浸透とインクに含まれる着色剤の凝集または増粘によるトラップとがより適度にバランスするため、発色性の向上、ドット滲みの減少に伴う文字やラインの滲みの減少の一層の向上が図られる。
【００１１】
また本発明に係るインクセットでは、インク材に含まれる各インクに含まれる着色剤が顔料を含む。従って、記録媒体に記録される画像の耐水性、耐光性の向上が図られる。
【００１２】
また本発明に係るインクセットでは、無色または淡色溶液とインク材に含まれる各インクとを混合したとき、無色または淡色溶液と各インクとの混合液中に含まれる粒径０．５μm以上の粒子の粒子数が、混合前の各インク中に含まれる粒径０．５μm以上の粒子の粒子数の２０倍以上となると好ましい。このようにすれば、記録媒体に記録される画像の発色性の向上が図られる。
【００１３】
なお、本発明に係るインクセットでは、インク材に含まれる各インクにおける分散粒子の体積平均粒径が２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、数平均粒径が１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であると好ましい。分散粒子の体積平均粒径が２００nmより大きい場合または数平均粒径が１００nmより大きい場合は、特に２次色を形成したときに発色の鮮明度が低下し透明性が悪化する傾向にあるからである。これは、分散粒径が大きくなるにつれて、顔料凝集粒径も大きくなり、光の透過性が悪化したものと思われる。また、体積平均粒径が２０nmより小さい場合または数平均粒径が１０nmより小さい場合には、インクの粘度が高くなりノズル詰まりが生じやすくなる傾向にあるからである。
【００１４】
また本発明に係るインクセットでは、インク材はシアン、マゼンタ、およびイエローの少なくとも３色のカラーインクとブラックインクとを含み、該カラーインクおよび該ブラックインクに含まれる着色剤がいずれも顔料を含むと好ましい。このようにすれば、紙等の記録媒体に対して耐水性、耐光性に優れたカラー画像の形成が可能となる。
【００１５】
また本発明に係るインクセットでは、ブラックインクに含まれる着色剤が水に自己分散可能なカーボンブラックを含むと好ましい。また本発明に係るインクセットでは、カラーインクおよびブラックインクに含まれる着色剤がいずれも水に自己分散可能な自己分散顔料を含むと好ましい。このようにすれば、連続印字時のドット方向性が向上される。これは、連続印字時のヘッドノズル面に付着したインクの洗浄性が向上したことによるものと推測される。
【００１６】
また本発明に係るインクセットでは、自己分散顔料が有する親水性官能基が、カルボン酸またはその塩、およびスルホン酸またはその塩の少なくともいずれかを含むと好ましい。このようにすれば、経時での分散安定性が向上される。
【００１７】
また本発明に係るインクセットでは、無色または淡色溶液が1種以上のカチオン性物質を含むと好ましい。このようにすれば、印字物の発色性をより高め、また文字やライン部等の滲みをより減らすことができる。
【００１８】
また本発明に係るインクセットでは、無色または淡色溶液が樹脂エマルジョン、無機酸化物、水溶性ポリマー、および水溶性オリゴマーのうち少なくともいずれかを含むと好ましい。このようにすれば、印字物の耐擦性を改善することができる。
【００１９】
また本発明に係るインクセットでは、無色または淡色溶液は、無色または淡色溶液の全量１００重量％中に、水溶性有機溶媒として1,1,1-トリス(ヒドロキシルメチル)プロパン、単糖類、オリゴ糖類、および糖アルコールのうち少なくともいずれかを１０〜５０重量％の範囲で含有すると好ましい。また、インク材に含まれる各インクは、各インクの全量１００重量％中に、水溶性有機溶媒として1,1,1-トリス(ヒドロキシルメチル)プロパン、キシリトール、単糖類、オリゴ糖類、および糖アルコールのうち少なくともいずれかを１０％以下の範囲で含有すると好ましい。このようにすれば、高濃度画像における記録媒体のカール、カックルを抑制することができる。
【００２０】
上記したインクセットを用いたインクジェット記録方法では、無色または淡色溶液を記録媒体に付着させた後、インク材に含まれる各インクを記録媒体に付着させるか、またはインク材に含まれる各インクを記録媒体に付着させた後、無色または淡色溶液を記録媒体に付着させると好ましい。そして、上記したインクジェット記録方法として、インクジェット記録方式がサーマルインクジェット記録方式であると好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るインクセットの好適な実施形態について説明する。
【００２２】
本実施形態に係るインクセットは、無色または淡色溶液と１種以上のインクを含むインク材とを備えた水性のインクセットである。ここで、「無色または淡色溶液」とは、分光光度計を用いた吸光度において、４００〜７５０nmの範囲内の平均値が２以下である溶液のことを指す。なお、吸光度はU-3210型自記分光光度計（日立社製）等を用いて測定することができる。また、「インク材」は、少なくとも一種類のインクを含み、例えばブラックインクのみを指す場合もあれば、シアン、イエローおよびマゼンタ等の複数のインクを一体として指す場合もある。
【００２３】
無色または淡色溶液は少なくとも水溶性有機溶媒と水とを含有し、インク材に含まれる各インクは少なくとも着色剤、水溶性有機溶媒、および水を含有する。
【００２４】
無色または淡色溶液および各インクが含有する水溶性有機溶媒としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、1、5-ペンタンジオール、1,2,6-ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリエチレングリコール等の多価アルコール類、エタノール、イソプロピルアルコール、１−プロパノール等の低級アルコール類、ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、トリエタノールアミン等の含窒素溶媒、あるいは、チオジエタノール、チオジグリセロール、スルホラン、ジメチルスルオキシド等の含硫黄溶媒、炭酸プロピレン、炭酸エチレン、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、キシロース等の糖類及びその誘導体等や糖アルコール類等が挙げられる。
【００２５】
これらの水溶性有機溶媒は単独で、あるいは２種以上混合して用いてもよい。このとき、各インクに含まれる水溶性有機溶媒は、後述する顔料、分散剤等との組み合わせの中からより適したものを選択すると好ましい。
【００２６】
上記した水溶性有機溶媒は、無色または淡色溶液の全量１００重量％中に１〜６０重量％含まれると好ましく、５〜４０重量％含まれるとより好ましい。水溶性有機溶媒の割合が６０重量％を越える場合は、吐出の安定性が悪化する傾向にあるからである。また水溶性有機溶媒の割合が１重量％より少ない場合は、ヘッドノズル先端において、無色又は淡色溶液が目詰まりを起こしやすい傾向にあるからである。
【００２７】
また、上記した水溶性有機溶媒は、各インクの全量１００重量％中に１〜６０重量％含まれると好ましく、５〜４０重量％含まれるとより好ましい。水溶性有機溶媒の割合が６０重量％を越える場合は、吐出の安定性が悪化する傾向にあるからである。また水溶性有機溶媒の割合が１重量％より少ない場合は、ヘッドノズル先端において、無色又は淡色溶液が目詰まりを起こしやすい傾向にあるからである。
【００２８】
無色または淡色溶液および各インクに含まれる水は、特に不純物が混入することを防止するため、イオン交換水、超純水、蒸留水、限外濾過水などを使用すると好ましい。
【００２９】
各インクに含まれる着色剤は、顔料を含むと好ましい。このようにすれば、紙等の記録媒体に記録される画像の耐水性、耐光性の向上が図られる。
【００３０】
着色剤に含まれる顔料としては、有機顔料及び無機顔料のいずれも使用することができる。シアン色にはC.I.Pigment Blue 1、C.I.Pigment Blue 2、C.I.Pigmet Blue 3、C.I.Pigment Blue 15、C.I.Pigment Blue 15:1、C.I.Pigment Blue 15:3、C.I.Pigment Blue 15:4、C.I.Pigment Blue 16、C.I.Pigment Blue 22、C.I.Pigment Blue 60等の顔料があげられるが、これらに限定されるものではない。
【００３１】
また、マゼンタ色には、C.I.Pigment Red 5、C.I.Pigment Red 7、C.I.Pigment Red 12、C.I.Pigment Red 48、C.I.Pigment Red48:1、C.I.Pigment Red 57、C.I.Pigment Red 112、C.I.Pigment Red 122、C.I.Pigment Red 123、C.I.Pigment Red 146、C.I.Pigment Red 168、C.I.Pigment Red 184、C.I.Pigment Red 202、C.I.Pigment Violet 19等の顔料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３２】
また、イエロー色にはC.I.Pigment Yellow 1、C.I.Pigment Yellow 2、C.I.Pigment Yellow 3、C.I.Pigment Yellow 12、C.I.Pigment Yellow 13、C.I.Pigment Yellow 14、C.I.Pigment Yellow 16、C.I.Pigment Yellow 17、C.I.Pigment Yellow 55、C.I.Pigment Yellow 73、C.I.Pigment Yellow 74、C.I.Pigment Yellow 75、C.I.Pigment Yellow 83、C.I.Pigment Yellow 93、C.I.Pigment Yellow 95、C.I.Pigment Yellow 97、C.I.Pigment Yellow 98、C.I.Pigment Yellow 114、C.I.Pigment Yellow 128、C.I.Pigment Yellow 129、C.I.Pigment Yellow 150、C.I.Pigment Yellow 151、C.I.Pigment Yellow 154、C.I.Pigment Yellow 180、C.I.Pigment Yellow 185等の顔料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３３】
また、黒色に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顔料が好ましく、例えばRaven7000、Raven5750、Raven5250、Raven5000ULTRA II、Raven3500、Raven2500ULTRA、Raven2000、Raven1500、Raven1255、Raven1250、Raven1200、Raven1190ULTRA II、Raven1170、Raven1080ULTRA、Raven1060ULTRA、Raven790ULTRA、Raven780ULTRA、Raven760ULTRA(以上コロンビアン・カーボン社製)、Regal400R、Regal330R、Regal660R、Mogul L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300、Monarch 1400(以上キャボット社製)、Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black 18、Color Black FW200、Color Black S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex 35、Printex U、Printex V、Printex 140U、Printex 140V、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A、Special Black4(以上デグッサ社製)、No.25、No.33、No.40、No.47、No.52、No.900、No.2300、MCF-88、MA600、MA7、MA8、MA100(以上三菱化学社製)等が挙げられる。
【００３４】
また、マグネタイト、フェライト等の磁性体微粒子やチタンブラック等を黒色顔料として用いてもよい。黒色とシアン、マゼンタ、イエローの３原色顔料の他、赤、緑、青、茶、白等の特定色顔料や、金、銀色等の金属光沢顔料、無色の体質顔料、プラスチックピグメント等を使用してもよい。また、本実施形態のために新たに合成した顔料を使用してもよい。
【００３５】
本実施形態では、顔料を分散させるために分散剤を使用すると好ましい。分散剤としては、界面活性剤、水溶性樹脂を使用することができるが、特に水溶性樹脂を使用して顔料を分散させると好ましい。
【００３６】
水溶性樹脂としては、分散剤として用いられる公知の樹脂を使用することができ、特に（共）重合体を好適に使用することができる。共重合体としては、親水性部を構成する少なくとも1種のα，β−エチレン性不飽和基を有する単量体と疎水性部を構成する少なくとも1種のα，β−エチレン性不飽和基を有する単量体とを共重合したものを好適に使用することができる。また、親水性官能基を有するα，β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの単独重合体も使用することができる。
【００３７】
共重合体の親水性部を構成する少なくとも1種のα，β−エチレン性不飽和基を有する単量体は、４０〜８０モル％で使用すると好ましい。疎水性部を構成する少なくとも1種のα，β−エチレン性不飽和基を有する単量体は、２０〜６０モル％で使用すると好ましい。共重合体の単量体構成比がこの範囲を疎水側に外れた場合、水性媒体に対する溶解性が低下して安定性に劣る傾向にあるからである。また、共重合体の単量体構成比がこの範囲を親水側に外れると、水溶性が高すぎ、耐水性が悪化したり、画像濃度が低下したりする傾向にあるからである。
【００３８】
親水性部を構成するα，β−エチレン性不飽和基を有する単量体としては、カルボキシル基、スルホン酸基、水酸基、ポリオキシエチレン等を有するモノマー等を使用することができ、好ましくはカルボキシル基、スルホン酸基含有モノマー例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸、フマル酸モノエステル、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホン化ビニルナフタレン等を使用することができる。この内、カルボキシル基含有モノマーが特に好ましく、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸、フマル酸モノエステルを使用することができる。
【００３９】
疎水性部を構成するα，β−エチレン性不飽和基を有する単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、クロトン酸アルキルエステル、イタコン酸ジアルキルエステル、マレイン酸ジアルキルエステルを好適に使用することができる。
【００４０】
さらに、親水性部を構成するα，β−エチレン性不飽和基を有する単量体がアクリル酸、メタクリル酸、(無水)マレイン酸から少なくとも１種選ばれ、疎水性部を構成するα，β−エチレン性不飽和基を有する単量体がスチレン、(メタ)アクリル酸のアルキル、アリールまたはアルキルアリールエステルから少なくとも１種選ばれるとより好ましい。
【００４１】
これらの単量体を共重合する際、各種の重合開始剤を使用することができ、公知の重合開始剤の他、新たに作成した重合開始剤を使用してもよい。この中でも、親水性官能基を有する重合開始剤を使用すると好ましい。親水性官能基としては、カルボキシル基、水酸基、スルホン酸基、硫酸基等が好ましく、この中でも、カルボキシル基が特に好ましい。
【００４２】
重合開始剤としては、例えばアゾビスイソブチロニトリル、アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、アゾビスイソ酪酸メチル、アゾビスイソブチルアミジン塩酸塩、4、4´-アゾビス-4-シアノペンタノール、4、4´-アゾビス-4-シアノ吉草酸等のアゾ系開始剤、過酸化ベンゾイル、過酸化ジ-t-ブチル、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過酸化物系開始剤が挙げられ、この中でも4、4´-アゾビス-4-シアノ吉草酸、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムが好ましい。
【００４３】
共重合体の平均分子量の測定方法は各種の方法が知られているが、本実施形態においてはＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィ）法で測定される値として定義する。本実施形態に係るインクセットに使用できる重合体の重量平均分子量は３０００〜１５０００であると好ましく、４０００〜７０００であるとより好ましい。共重合体の重量平均分子量が３０００より少ない場合は、分子量が低すぎて分散安定に劣る傾向にあるからである。また、共重合体の重量平均分子量が１５０００を越える場合は、インクの粘度が高くなり、インクの吐出性が悪化する傾向にあるからである。
【００４４】
本実施形態に係るインクセットに用いられる共重合体の重量平均分子量Ｍｗと数平均分子量Ｍｎの比Ｍｗ／Ｍｎは、１〜２．５であると好ましく、１〜２．２であるとより好ましい。比Ｍｗ／Ｍｎが２．５を越える場合は、粘度が上昇したり分散が不安定になる傾向にあるからである。
【００４５】
共重合体の分子量の調整は、重合溶媒の選択、重合温度、単量体及び開始剤の濃度調整等の公知の重合条件による方法や連鎖移動剤等の併用により行うことができる。
【００４６】
本実施形態に係るインクセットに用いられる共重合体の酸価は、２００〜５００mgKOH/gであると好ましく、２５０〜４５０mgKOH/gであるとより好ましく 、３００〜４００mgKOH/gであると一層好ましい。共重合体の酸価が２００mgKOH/gより小さい場合は、水性媒体に対する溶解性が低下して安定性に劣る傾向にあるからである。また、共重合体の酸価が５００mgKOH/gを越える場合は、水溶性が高すぎて耐水性が悪化したり、画像濃度が低下したりする傾向にあるからである。
【００４７】
本実施形態に係るインクセットに用いられる分散剤は、上記した共重合体をその酸価に対し少なくとも５０％中和された分散剤であると好ましい。中和は各種の塩基性物質により中和されるが、少なくとも１種のアルカリ金属の水酸化物を含む塩基性物質により中和されると好ましい。アルカリ金属の水酸化物としては、NaOH、KOH、LiOHを使用することができるが、中でもNaOHを好適に使用することができる。
【００４８】
上記した顔料の分散剤は単独で、あるいは２種以上混合して使用してもよい。分散剤の添加量は、顔料により大きく異なるため一概には言えないが、一般に顔料の全量１００重量％に対して０．１〜１００重量％であると好ましく、１〜７０重量％であるとより好ましく、３〜５０重量％であると一層好ましい。
【００４９】
また、上記した分散剤が有する親水性官能基は、カルボン酸またはその塩、およびスルホン酸またはその塩の少なくともいずれかを含むと好ましい。このようにすれば、経時での分散安定性が向上される。
【００５０】
上記の通り、分散剤を用いることでインク中に顔料を分散させることが可能であるが、本実施形態では顔料の表面に親水性官能基を導入した自己分散顔料を用いてインク中に顔料を分散させてもよい。親水性官能基を導入する方法としては、公知の方法や新たに発明されたいずれの方法も使用できる。例えば、硝酸、過マンガン酸塩、重クロム酸塩、次亜塩素酸塩、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、オゾン等の酸化剤による酸化処理、シラン化合物等のカップリング剤による処理、ポリマーグラフト化処理、プラズマ処理等の公知の方法の他、新たに開発した方法も使用することができ、またこれらの方法を組み合わせて使用してもよい。親水性官能基量の調整は、処理濃度や時間等の制御により可能であり、又エステル化等の変性により市販の自己分散型顔料の表面官能基を本実施形態の範囲に調整することもできる。
【００５１】
本実施形態において好適に使用することが可能な水中に自己分散可能な市販の親水処理顔料としては、例えば、MICROJET(BONJET) BLACK CW-1(オリエント化学工業社製）や、CAB-O-JET200（キャボット社製）や、CAB-O-JET300（キャボット社製）等が挙げられる。
【００５２】
本実施形態において水に自己分散可能かどうかの基準は、水９５重量％／顔料５重量％の濃度で超音波ホモジナイザー、ナノマイザー、マイクロフルイダイザー、ボールミル等を用いて分散剤なしで分散させ、初期顔料濃度を測定し、分散液をガラスビンで1日放置後、上澄みの顔料濃度を測定し、初期濃度の９８％以上であることとした。
【００５３】
なお、各インクに含まれる上記した顔料の割合は、各インクの全量１００重量％中に０．１〜２０重量％であると好ましく、１〜１０重量％であるとより好ましく、さらに１〜７重量％であると一層好ましい。顔料の割合が２０重量％を越える場合は、ノズル先端で水が蒸発した時の目詰まり性が悪化する傾向にあるからである。また、顔料の割合が０．１重量％より少ない場合は、当然ながら十分な画像濃度が得られない傾向にあるからである。
【００５４】
これらの顔料は、その製造工程で混入した不純物、例えば残余の酸化剤等の不純物、その他の無機不純物や有機不純物を除去し、精製すると好ましい。特に、インク中のカルシウム、鉄、珪素をそれぞれ１０ppm以下、望ましくは５ppm以下にすると好ましい。これらの不純物含有量は、例えば高周波誘導結合プラズマ発光分析法により測定することができる。
【００５５】
これら不純物の除去は、例えば、水洗浄や、逆浸透膜、限外ろ過膜、イオン交換法等の方法、活性炭、ゼオライト等による吸着の方法を単独または組み合わせて行うことができる。
【００５６】
なお、本実施形態に係るインクセットにおいて、インク材はシアン、マゼンタ、およびイエローの少なくとも３色のカラーインクとブラックインクとを含み、カラーインクおよびブラックインクに含まれる着色剤がいずれも顔料を含むと好ましい。このようにすれば、紙等の記録媒体に対して耐水性、耐光性に優れたカラー画像の形成が可能となる。
【００５７】
ここで、ブラックインクに含まれる着色剤が水に自己分散可能なカーボンブラックを含むと好ましい。また、ブラックインクおよびカラーインクに含まれる着色剤がいずれも水に自己分散可能な自己分散顔料を含むと好ましい。このようにすれば、連続印字時のドット方向性が向上される。これは、連続印字時のヘッドノズル面に付着したインクの洗浄性が向上したことによるものと推測される。
【００５８】
上記したような表面親水処理された水に自己分散可能な自己分散顔料が有する親水性官能基は、カルボン酸またはその塩、およびスルホン酸またはその塩の少なくともいずれかを含むと好ましい。このようにすれば、経時での分散安定性が向上される。
【００５９】
本実施形態に係るインクセットにおいて、無色または淡色溶液および各インクは界面活性剤を含むことができる。界面活性剤の種類としては、各種のアニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げらる。各インクに含まれる界面活性剤は、これら界面活性剤の中でも特にアニオン性界面活性剤あるいはノニオン性界面活性剤であると好ましい。
【００６０】
使用可能なアニオン性界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩、高級アルコールエーテルの硫酸エステル塩およびスルホン酸塩、高級アルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩等が挙げられ、好ましくは、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、イソプロピルナフタレンスルホン酸塩、モノブチルフェニルフェノールモノスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、ジブチルフェニルフェノールジスルホン酸塩等が挙げられる。
【００６１】
また、使用可能なノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、アルキルアルカノールアミド、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマー等が挙げられ、好ましくは、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミド、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマーが挙げられる。
【００６２】
その他、界面活性剤として、ポリシロキサンオキシエチレン付加物等のシリコーン系界面活性剤や、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、オキシエチレンパーフルオロアルキルエーテル等のフッ素系界面活性剤、スピクリスポール酸やラムノリピド、リゾレシチン等のバイオサーファクタント等も使用することができる。
【００６３】
これら界面活性剤は単独で、あるいはあるいは２種以上混合して用いてもよい。各インクに含まれる界面活性剤のＨＬＢ（Hydrophilic-Lipophilic Balance）は、溶解安定性等を考慮すると７〜２０であると好ましい。
【００６４】
また、無色または淡色溶液に含まれる界面活性剤の割合は、無色または淡色溶液１００重量％に対して１０重量％以下であると好ましく、０．１〜５重量％であるとより好ましい。界面活性剤の割合が１０重量％を越える場合には、印字物の光学濃度が低下する傾向にあるからである。
【００６５】
一方、各インクに含まれる界面活性剤の割合は、各インク１００重量％に対して０．００１〜５重量％であると好ましく、０．０１〜３重量％であるとより好ましい。界面活性剤の割合が５重量％を越える場合は、インクの保存安定性に問題が生じやすい傾向にあるからである。
【００６６】
本実施形態に係るインクセットでは、無色または淡色溶液は１種以上のカチオン性物質を含むと好ましい。このようにすれば、印字物の発色性と文字・ライン部滲みをより改善することができる。
【００６７】
カチオン性物質としては、例えばカチオン性界面活性剤、カチオン性高分子および多価金属塩等が挙げられる。カチオン性界面活性剤の具体例としては、例えば、テトラアルキルアンモニウム塩、アルキルアミン塩、ベンザルコニウム塩、アルキルピリジニウム塩、イミダゾリウム塩およびこれらの誘導体等が挙げられ、例えば、ジヒドロキシエチルステアリルアミン、2−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリン、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、セチルピリジニウムクロライド、ステアラミドメチルピリジウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ヘキサデシルジメチルアミン塩酸塩、ヘキサデシルピリジニウムクロライド、ステアリルアミンEO付加物塩酸塩、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド等が挙げられる。
【００６８】
カチオン性高分子の例としては、ポリアリルアミン、ポリアミンスルホン、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアルキレンポリアミン、ポリビニルイミダゾリン、キトサン、およびこれらの塩酸や酢酸等の酸による中和物または部分中和物、ジエチレントリアミン重縮合物、N,N-ビスアミノプロピルエチレンジアミン、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド二酸化硫黄共重合体、パーフルオロアルキルアンモニウムクロライド等が挙げられる。
【００６９】
多価金属塩としては、二価以上の多価金属イオンとこれら多価金属イオンに結合する陰イオンとから構成され、水に可溶であれば使用することができる。例えば、多価金属イオンとしては、カルシウムイオン、銅イオン、ニッケルイオン、マグネシウムイオン、亜鉛イオン、バリウムイオン、鉄イオン、アルミニウムイオン、クロムイオン等が挙げられる。陰イオンとしては、塩化物イオン、ヨウ化物イオン、臭化物イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、亜硫酸イオン、リン酸イオン、塩素酸イオン、酢酸イオン等が挙げられる。具体的には、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、塩化バリウム、臭化バリウム、ヨウ化バリウム、硝酸バリウム、塩化カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム、硝酸カルシウム、酢酸カルシウム、塩化銅、臭化銅、硫酸銅、硝酸銅、酢酸銅、塩化鉄、臭化鉄、ヨウ化鉄、硫酸鉄、硝酸鉄、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、塩化ニッケル、臭化ニッケル、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、酢酸ニッケル、塩化亜鉛、臭化亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、酢酸亜鉛等が挙げられる。これら多価金属塩は単独で、あるいは必要に応じて２種以上を混合して用いてもよい。
【００７０】
上記したカチオン性物質は、単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。カチオン性物質の含有量は、無色または淡色溶液全量１００重量％に対して０．１〜１５重量％であると好ましく、０．５〜１０重量％であるとより好ましい。カチオン性物質の含有量が１５重量％を越える場合は、ヘッド先端部の目詰まりや、連続印字時の吐出方向性が悪化する傾向にあるからであり、０．１重量％を下まわる場合は、前述した効果が十分に発現し難くなる傾向にあるからである。
【００７１】
また、本実施形態に係るインクセットでは、無色または淡色溶液は、樹脂エマルジョン、無機酸化物、水溶性ポリマー、および水溶性オリゴマーのうちの少なくともいずれかを含むと好ましい。このようにすれば、印字物の耐擦性を向上することができる。
【００７２】
使用可能な樹脂エマルションとしては、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、メラミン系樹脂、尿素樹脂系、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリブテン系樹脂、各種ワックス類等が挙げられる。また、市販のエマルションとしては、例えばボンコート4001(アクリル系樹脂エマルション、大日本インキ化学工業株式会社製)ボンコート5454(スチレン-アクリル系樹脂エマルション、大日本インキ化学工業株式会社製)、J-74J、J-734(ジョンクリル社製) 等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００７３】
樹脂エマルションは、樹脂・ワックス類を機械的に水性媒体中に微細化・分散したり、乳化重合・分散重合・懸濁重合などで微粒子を直接重合し作成してもよい。
【００７４】
これらの樹脂は、親水性部分と疎水性部分とを併せ持つ重合体であると好ましい。その粒子形状は、球形その他任意で良い。また、乳化重合により生成されたものである場合、乳化剤を用いたもの、およびソープフリーのもののいずれでもよい。
【００７５】
使用可能な無機酸化物としては、高分子量の無水珪酸(SiO2)やアルミナ(Al2O3)等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００７６】
これらの樹脂エマルションまたは無機酸化物コロイドの体積平均粒子径は、１０ｎｍ〜２μｍであると好ましく、５０〜５００ｎｍであるとより好ましい。体積平均粒子径が２μmより大きいと、液体組成物の吐出安定性や放置時の安定性が低下する傾向にあるからである。また、体積平均粒子径が１０ｎｍより小さいと、ノズルの放置回復性等が低下する傾向にあるからである。
【００７７】
また、樹脂エマルションまたは無機酸化物コロイドの添加量は、無色または淡色溶液全量１００重量％に対して固形分で０．１重量％以上１０重量％以下であると好ましい。添加量が０．１重量％を下まわると、印字物の定着性改善の効果がなく画像濃度が低下する傾向にあるからである。また、添加量が１０重量％を越えると、吐出安定性が低下したり、画像乾燥性が悪化したりする傾向にあるからである。
【００７８】
なお、本実施形態において、数平均粒子径および体積平均粒子径の測定装置には、マイクロトラックUPA粒度分析計 9340( Leeds & Northrup 社製 )を用いた。その測定は、測定サンプル４ｍｌを測定セルに入れ、サンプルを希釈せずに所定の測定法に従って行った。なお、測定時に入力するパラメーターとして、粘度には、測定サンプルの粘度を、分散粒子の密度には、測定サンプルの顔料またはエマルションまたは無機酸化物コロイド粒子の密度を入力した。この装置は、分散質のブラウン運動を利用して粒子径を測定するものであり、溶液にレーザー光を照射し、その散乱光を検出することにより粒子径を測定している。
【００７９】
水溶性ポリマーとしては、例えば、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル-スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、アクリルシリコン系樹脂等が挙げられる。
【００８０】
また本実施形態に係るインクセットでは、無色または淡色溶液は、水溶性有機溶媒として1,1,1-トリス(ヒドロキシルメチル)プロパン、単糖類、オリゴ糖類、および糖アルコールのうち少なくともいずれかを、無色または淡色溶液の全量１００重量％中に１０〜５０重量％の範囲で含有すると好ましい。また、各インクは、水溶性有機溶媒として1,1,1-トリス(ヒドロキシルメチル)プロパン、キシリトール、単糖類、オリゴ糖類、および糖アルコールのうち少なくともいずれかを、各インクの全量１００重量％中に１０重量％以下の範囲で含有すると好ましい。このようにすれば、高濃度画像における紙等の記録媒体のカール、カックルを抑制することができる。
【００８１】
その他、本実施形態に係るインクセットでは、無色または淡色溶液およびインクの特性制御のため、ポリエチレンイミン、ポリアミン類、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体、多糖類及びその誘導体、シクロデキストリン、大環状アミン類、デンドリマー、クラウンエーテル類、尿素及びその誘導体、アセトアミド等を用いることができる。また、導伝率、ｐＨを調整するため、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属類の化合物、水酸化アンモニウム、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、エタノールアミン、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール等の含窒素化合物、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属類の化合物、硫酸、塩酸、硝酸等の酸、硫酸アンモニウム等の強酸と弱アルカリの塩等を使用することが出来る。
【００８２】
さらに必要に応じ、ｐＨ緩衝剤、酸化防止剤、防カビ剤、粘度調整剤、導電剤、紫外線吸収剤、及びキレート化剤さらに水溶性染料、分散染料、油溶性染料等も添加することができる。
【００８３】
本実施形態において、インク材に含まれる各インクの作成方法としては、例えば、上記した顔料の分散剤が所定量入った水溶液に、所定量の上記した顔料を添加して十分撹拌する。そして、分散機を用いて分散を行い、遠心分離等で粗大粒子を取り除く。その後、所定の溶媒、添加剤等を加えて撹拌混合及び濾過を行い、インクとする。この際、顔料の濃厚分散体を作製し、インク調整時に希釈する方法を採ることもできる。また、分散工程の前に顔料の粉砕工程を設けてもよい。分散機は、市販のものいずれを用いても良い。例えば、コロイドミル、フロージェットミル、スラッシャーミル、ハイスピードディスパーザー、ボールミル、アトライター、サンドミル、サンドグラインダー、ウルトラファインミル、アイガーモーターミル、ダイノーミル、パールミル、アジテータミル、コボルミル、3本ロール、2本ロール、エクストリューダー、ニーダー、マイクロフルイダイザー、ラボラトリーホモジナイザー、超音波ホモジナイザー等があり、これらを単独で用いても、組み合せて用いてもよい。あるいは、所定の溶媒、水、顔料分散剤を混合後、顔料を添加して、分散機を用いて分散させてもよい。また、無機不純物の混入を防ぐため、分散媒体を使用しない分散方法を用いると好ましく、マイクロフルイダイザーや超音波ホモジナイザー等を使用すると好ましい。本実施形態においては、超音波ホモジナイザーにより分散を行った。
【００８４】
一方、水に自己分散可能な顔料を用いたインクの作成方法としては、例えば、顔料に対して表面改質処理を行ない、得られた顔料を水に添加して十分攪拌する。そして、必要に応じて分散機による分散を行ない、遠心分離等で粗大粒子を採り除く。その後、所定の溶媒、添加剤等を加えて攪拌、混合、濾過を行なうことによりインクとする。
【００８５】
本実施形態に係るインクセットでは、上記のようにして作成された各インクにおける顔料の分散粒子の体積平均粒径が２０nm以上２００nm以下であり、好ましくは２０nm以上１７０nm以下であり、より好ましくは２５〜１５０nmであり、数平均粒径が１０nm以上１００nm以下であり、好ましくは１０〜８０nmであり、より好ましくは１５〜７０nmであると好適である。分散粒子の体積平均粒径が２００nmより大きい場合または数平均粒径が１００nmより大きい場合は、特にカラー２次色を形成した場合の発色鮮明度が低下し、透明性が悪化する傾向にあるからである。これは、分散粒径が大きくなるにつれて、顔料凝集粒径も大きくなり、光の透過性が悪化したものと思われる。また、体積平均粒径が２０nmより小さい場合または数平均粒径が１０nmより小さい場合には、インクの粘度が高くなりノズル詰まりが生じやすくなる傾向にあるからである。なお、分散粒径が上記所望の範囲にあれば、画像の定着性の向上、発色の向上が図られる。
【００８６】
特に限定するものではないが、本実施形態において各インクのｐＨの範囲は３〜１１、好ましくは4４．５〜９．５で使用すると好ましい。また、顔料表面にアニオン性遊離基を持つインクにおいては、ｐＨは６〜１１、好ましくは６〜９．５、さらに好ましくは７．５〜９．０で使用すると好適である。一方、顔料表面にカチオン性遊離基を持つインクにおいて、ｐＨは４．５〜８．０、好ましくは４．５〜７．０で使用すると好適である。
【００８７】
本実施形態において各インクの粘度は１．５〜６．０mPa・sであると好ましく、１．５〜４．０mPa・sであるとより好ましい。インクの粘度が６．０よりも大きい場合および１．５より小さい場合は、ノズルからのインク吐出性が悪化する傾向にあるからである。
【００８８】
ここで、本実施形態に係るインクセットは、上記した無色または淡色溶液の普通紙上での乾燥時間が５秒以下であって、表面張力γaが２０ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下であり、また上記したインク材に含まれる各インクの普通紙上での乾燥時間が２０秒以下であって、表面張力γbが２５ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下であり、かつγa≦γbの関係を満たしている点に特徴がある。ここで「普通紙」とは、主に電子写真方式に用いられる用紙であり、インクジェット記録方式に最適化されていないものを指す。実際の乾燥時間の測定は、例えば富士ゼロックス（株）社製の普通紙（商品名：ＦＬ−Ｘ紙）を用いて行うことができる。
かかる特性を有することで、インクの乾燥性が高くなり、特にカラー画像を形成するときは異なる色間のにじみが少なくなり、２次色のムラが少なくなる。これは、普通紙等の記録媒体表面に付着した無色または淡色溶液は、上記のように乾燥時間や表面張力が所望の値に調整されているため、記録媒体に速やかに浸透して付着部分の表面エネルギーを低下させる。そして、上記のように乾燥時間や表面張力が所望の値に調整されたインクが当該部分に着弾することで、着弾インクは記録媒体の内部へ速やかに浸透して乾燥性が高められると推測される。また、着弾したインクは横方向の拡がりが抑えられるため、異なる色間の滲みが減少し、かつ２次色のムラが減少するものと推測される。
【００８９】
なお、上記した無色または淡色溶液の表面張力γaは、好ましくは２０ｍＮ／ｍ以上３５ｍＮ／ｍ以下である。また、上記したインク材に含まれる各インクの普通紙上での乾燥時間は、好ましくは１８秒以下であり、表面張力γbは、好ましくは２８ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下である。
【００９０】
本実施形態に係るインクセットでは、無色または淡色溶液とインク材に含まれる各インクとを混合したとき、各インクに含まれる着色剤が凝集または増粘すると好ましい。このようにすれば、記録媒体へのインクの浸透とインクに含まれる着色剤の凝集または増粘によるトラップとが適度にバランスするため、発色性の向上、ドット滲みの減少に伴う文字やラインの滲みの減少、および乾燥性の一層の向上が図られる。
【００９１】
また、無色または淡色溶液とインク材に含まれる各インクとを混合したとき、無色または淡色溶液と各インクとの混合液中に含まれる粒径０．５μm以上の粒子の粒子数が、混合前の各インク中に含まれる粒径０．５μm以上の粒子の粒子数の２０倍以上となると好ましい。このようにすれば、画像の発色性の向上が図られる。
【００９２】
本実施形態に係るインクセットは、インクジェット記録方式を用いたインクジェット記録に好適に用いられる。この場合、無色または淡色溶液を記録媒体に付着させた後、インク材に含まれる各インクを記録媒体に付着させてもよいし、またインク材に含まれる各インクを記録媒体に付着させた後、無色または淡色溶液を記録媒体に付着させてもよい。
【００９３】
このとき、無色または淡色溶液の塗布量とインク材全体としてのインクの塗布量との比は、２：１〜１：１０であると好ましい。無色または淡色溶液の塗布量がインクの塗布量の２倍より大きい場合は、紙のカールおよびカックルが発生する傾向にあるからである。また、無色または淡色溶液の塗布量がインクの塗布量の１／１０倍よりも少ない場合は、所望の効果を十分に得ることができない傾向にあるからである。
【００９４】
本実施形態に係るインクセットを用いたインクジェット記録に最も好適な記録媒体は普通紙であるが、その他、記録媒体として中質紙、和紙、光沢紙、コート紙、表面処理した紙等に本実施形態に係るインクセットを用いて記録してもよいことはいうまでもない。
【００９５】
インクジェット記録方式としては、ピエゾインクジェット記録方式や、サーマルインクジェット記録方式等いずれの方式を用いることができるが、本実施形態に係るインクセットは、特にサーマルインクジェット記録方式に適している。また、本実施形態に係るインクセットは、通常のインクジェット記録装置は勿論、インクのドライングを制御するためのヒーター等を搭載した記録装置、または、中間体転写機構を搭載し、中間体に記録材料を印字した後、紙等の記録媒体に転写する記録装置等においても用いることができる。
以下、実施例、比較例により本発明に係るインクセットを更に具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００９６】
【実施例】
[無色または淡色溶液の作成方法]
以下に示す成分を混合し、溶解させた後に０．４５μmのフィルタで濾過することにより、無色または淡色溶液を得た。
0003941372.tif 000002
0003941372.tif 000003
0003941372.tif 000004
[顔料分散方法］
（顔料分散方法１）
カーボンブラック(Black Pearls L、キャボット社製)３０重量部にスチレン-メタクリル酸共重合体のナトリウム中和塩を３重量部加え、更に、イオン交換水を加えて総量を３００重量部とした。この液を超音波ホモジナイザーを用いて分散した。この液を遠心分離装置で遠心分離処理（８０００rpm×３０分）を施し、残渣部分１００重量部を除去した。この液を１μmフィルタで濾過し、分散液を得た。
【００９７】
（顔料分散方法２）
水に自己分散可能な分散液(Cab-o-jet-300/キャボット社製)については、この分散液に対して、遠心分離装置で遠心分離処理(８０００rpm×３０分)を施し、残渣部分(全量に対して２０％)を除去したものを使用した。
【００９８】
（顔料分散方法３）
シアン顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３）に対しスルファニル酸と亜硝酸ナトリウムで処理し、表面にC6H4SO3- Na+基をもった処理カラー顔料を得た。このシアン顔料の自己分散性指標は１００％であった。この処理カラー顔料を精製処理し、顔料濃度１０重量％の水分散液としてから、８０００ｐｒｍで３０分間遠心分離処理した。この顔料分散液の一部をサンプリングし、これをドライアップすることで顔料分を算出し、得られた結果から、顔料濃度が８重量％になるように純水を加え、シアン顔料分散液を調製した。
【００９９】
（顔料分散方法４）
シアン顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３）に対しアントラニル酸と亜硝酸ナトリウムで処理し、表面にC6H4COO- Na+基をもった処理カラー顔料を得た。このシアン顔料の自己分散性指標は１００％であった。この処理カラー顔料を精製処理し、顔料濃度１０重量％の水分散液としてから、８０００ｐｒｍで３０分間遠心分離処理した。この顔料分散液の一部をサンプリングし、これをドライアップすることで顔料分を算出し、得られた結果から、顔料濃度が８重量％になるように純水を加え、シアン顔料分散液を調製した。
【０１００】
[インク作成方法]
適量の上記分散液に、溶媒、イオン交換水等を適量加え、後述する組成に基づき、総量が１００重量部となるように調整した。これを混合、攪拌し、２μmのフィルタを通過させることにとにより、目的とするインクを得た。
【０１０１】
（ブラックインク１）
上記顔料分散方法１ならびにインク作成方法に従い、以下に示す組成のインクを得た。
【０１０２】
0003941372.tif 000005
（ブラックインク２）
上記顔料分散方法２ならびにインク作成方法に従い、以下に示す組成のインクを得た。
【０１０３】
0003941372.tif 000006
（ブラックインク３）
上記顔料分散方法２ならびにインク作成方法に従い、以下に示す組成のインクを得た。
【０１０４】
0003941372.tif 000007
（ブラックインク４）
上記顔料分散方法２ならびにインク作成方法に従い、以下に示す組成のインクを得た。
【０１０５】
0003941372.tif 000008
（シアンインク１）
上記顔料分散方法１ならびにインク作成方法に従い、以下に示す組成のインクを得た。
【０１０６】
0003941372.tif 000009
（シアンインク２）
上記顔料分散方法３ならびにインク作成方法に従い、以下に示す組成のインクを得た。
【０１０７】
0003941372.tif 000010
（シアンインク３）
上記顔料分散方法４ならびにインク作成方法に従い、以下に示す組成のインクを得た。
【０１０８】
0003941372.tif 000011
（シアンインク４）
上記顔料分散方法１ならびにインク作成方法に従い、以下に示す組成のインクを得た。
【０１０９】
0003941372.tif 000012
（シアンインク５）
上記顔料分散方法４ならびにインク作成方法に従い、以下に示す組成のインクを得た。
【０１１０】
0003941372.tif 000013
（シアンインク６）
上記顔料分散方法３ならびにインク作成方法に従い、以下に示す組成のインクを得た。
【０１１１】
0003941372.tif 000014
（シアンインク７）
上記顔料分散方法３ならびにインク作成方法に従い、以下に示す組成のインクを得た。
【０１１２】
0003941372.tif 000015
（シアンインク８）
上記顔料分散方法３ならびにインク作成方法に従い、以下に示す組成のインクを得た。
【０１１３】
0003941372.tif 000016
（マゼンタインク１）
シアン顔料にかえ、マゼンタ顔料(C.I.Pigment Red 122)を使用した以外は、シアンインク１と同様にしてマゼンタインクを得た。
【０１１４】
（マゼンタインク２）
シアン顔料にかえ、マゼンタ顔料(C.I.Pigment Red 122)を使用した以外は、シアンインク２と同様にしてマゼンタインクを得た。
【０１１５】
（マゼンタインク３）
シアン顔料にかえ、マゼンタ顔料(C.I.Pigment Red 122)を使用した以外は、シアンインク３と同様にしてマゼンタインクを得た。
【０１１６】
（マゼンタインク４）
シアン顔料にかえ、マゼンタ顔料(C.I.Pigment Red 122)を使用した以外は、シアンインク４と同様にしてマゼンタインクを得た。
【０１１７】
（マゼンタインク５）
シアン顔料にかえ、マゼンタ顔料(C.I.Pigment Red 122)を使用した以外は、シアンインク５と同様にしてマゼンタインクを得た。
【０１１８】
（マゼンタインク６)
シアン顔料にかえ、マゼンタ顔料(C.I.Pigment Red 122)を使用した以外は、シアンインク６と同様にしてマゼンタインクを得た。
【０１１９】
（マゼンタインク７）
シアン顔料にかえ、マゼンタ顔料(C.I.Pigment Red 122)を使用した以外は、シアンインク７と同様にしてマゼンタインクを得た。
【０１２０】
（マゼンタインク８)
シアン顔料にかえ、マゼンタ顔料(C.I.Pigment Red 122)を使用した以外は、シアンインク８と同様にしてマゼンタインクを得た。
【０１２１】
(イエローインク１)
シアン顔料にかえ、マゼンタ顔料(C.I.Pigment Yellow 55)を使用した以外は、シアンインク１と同様にしてイエローインクを得た。
【０１２２】
(イエローインク２)
シアン顔料にかえ、マゼンタ顔料(C.I.Pigment Yellow 55)を使用した以外は、シアンインク２と同様にしてイエローインクを得た。
【０１２３】
(イエローインク３)
シアン顔料にかえ、マゼンタ顔料(C.I.Pigment Yellow 55)を使用した以外は、シアンインク３と同様にしてイエローインクを得た。
【０１２４】
(イエローインク４)
シアン顔料にかえ、マゼンタ顔料(C.I.Pigment Yellow 55)を使用した以外は、シアンインク４と同様にしてイエローインクを得た。
【０１２５】
(イエローインク５)
シアン顔料にかえ、マゼンタ顔料(C.I.Pigment Yellow 55)を使用した以外は、シアンインク５と同様にしてイエローインクを得た。
【０１２６】
(イエローインク６)
シアン顔料にかえ、マゼンタ顔料(C.I.Pigment Yellow 55)を使用した以外は、シアンインク６と同様にしてイエローインクを得た。
【０１２７】
(イエローインク７)
シアン顔料にかえ、マゼンタ顔料(C.I.Pigment Yellow 55)を使用した以外は、シアンインク７と同様にしてイエローインクを得た。
【０１２８】
(イエローインク８)
シアン顔料にかえ、マゼンタ顔料(C.I.Pigment Yellow 55)を使用した以外は、シアンインク８と同様にしてイエローインクを得た。
【０１２９】
［特性評価および印字評価］
これらの無色または淡色溶液およびインクについて、以下の特性評価を実施した。また、以下特に記載が無い場合、特性評価および印字評価は一般環境下(温度23±0.5℃、湿度55±5%R.H)でおこなった。
（Ａ）特性評価
（１）表面張力
２３℃、５５％ＲＨの環境において、ウイルヘルミー型表面張力形を用いて測定した。
【０１３０】
（２）乾燥時間
印字装置(４００dpi、１６０ノズルの試作プリントヘッド)を用い、無色または淡色溶液およびインクをそれぞれ１００％カバレッジパターンでインクを噴射させ印字した。記録媒体にはFX-L紙(富士ゼロックス社製)を用い、印字後インクが目視で記録媒体表面から浸透し、なくなるまでの時間を測定した。
【０１３１】
（３）インク数平均粒子径および体積平均粒子径
分散粒子の粒子径は、マイクロトラックUPA粒度分析計 9340( Leeds & Northrup 社製 )を用い、上記インクを希釈しないで測定した。なお、測定時に入力するパラメーターとして、粘度には、被測定インクの粘度を、分散粒子の密度には、色材の密度を使用した。
【０１３２】
（４）インク-無色または淡色溶液混合液の状態
インクと無色または淡色溶液をシャーレ内で重量比１：１で混合し、混合液の状態を目視観察した。評価は、凝集/増粘が認められるものを○、やや凝集/増粘が認められるものを△、凝集/増粘が認められないものを×とした。
【０１３３】
（５）インク ０．５μm以上の粒子数に対する、インク-無色または淡色溶液混合液の０．５μm以上粒子数の増加倍率
無色または淡色溶液量とインクの重量比が1 : 1となるように混合液を作成し、この混合液２μlを秤量し、Accusizer TM770 Optical Particle Sizer (Particle Sizing Systems社製)を測定装置として用い、粒子数の測定を行なった。さらに、混合前のインク４μｌに対しても同様の測定を行い、混合液の粒径０．５μm以上の粒子数が混合前インクの何倍になっているのか計算を行った。Accusizer TM770 Optical Particle Sizerの測定時に入力するパラメーターとして、分散粒子の密度には顔料の密度を入力した。
【０１３４】
（Ｂ）印字評価
印字評価は、以下の条件で行った。印字装置には、４００dpi、１６０ノズルの試作プリントヘッドを用い、無色または淡色溶液およびインクを噴射させて印字を行った。記録媒体にはFX-L紙(富士ゼロックス社製)を用いた。
【０１３５】
試作インクカートリッジに評価インクセットを充填し、以下の項目に関して評価を実施した。
【０１３６】
（１）発色性評価
発色性評価は、単色で１００％カバレッジパターンを印字し、各色の発色性を官能評価した。鮮明な発色のものを○、やや発色が悪いものを△、濃度が薄く鮮明さが悪いものを×とした。
【０１３７】
（２）文字／ライン滲み
文字／ライン滲みは、単色で12ポイント明朝文字を各色印字し、別途作成した滲み限度見本と比較し、官能評価を行った。滲みの少ないものを○、滲みが認められるが許容できるものを△、滲みが激しいものを×とした。
【０１３８】
（３）２次色発色
２次色発色は、イエローインクとシアンインクを夫々１００％カバレッジで印字してグリーンのベタ画像を形成した。同様にマゼンタインクとイエローインク、マゼンタインクとシアンインクで2次色画像を形成した。これらの２次色画像に対し、目視で官能評価を実施した。均一で良好な発色なものを○、発色むらが認められるが許容できるものを△、不均一で発色むらが激しいものを×とした。
【０１３９】
（４）乾燥性
乾燥性は、１００％カバレッジパターンでカラーパターン印字し、印字後インクが用紙表面から浸透し、なくなるまでの時間を測定した。浸透完了までに３秒未満を○、３秒以上５秒以下を△、１０秒以上を×とした。
【０１４０】
（５）噴射安定性
１ノズルあたり総計1×107パルスを印字し、ドット着弾位置のズレを調べた。位置ズレは認められないものを○、位置ズレが認められるが許容できるものを△、位置ズレが激しいものを×とした。
【０１４１】
（６）色間滲み
ブラックインクとイエローインク、シアンインクとイエローインク、マゼンタインクとイエローインクが隣接するように１００％カバレッジパターンを印字し、色境界部の滲みについて官能評価を実施した。滲みの少ないものを○、滲みが認められるが許容できるものを△、滲みが激しいものを×とした。
【０１４２】
［実施例１］
実施例１では、上記した無色または淡色溶液Ａ、ブラックインク２、シアンインク３、マゼンダインク３、およびイエローインク３を用いて上記した特性評価、印字評価を行った。評価結果は表１に示すとおりである。
【０１４３】
［実施例２］
実施例２では、上記した無色または淡色溶液Ｂ、ブラックインク３、シアンインク１、マゼンダインク１、およびイエローインク１を用いて上記した特性評価、印字評価を行った。評価結果は表１に示すとおりである。
【０１４４】
［実施例３］
実施例３では、上記した無色または淡色溶液Ｃ、ブラックインク３、シアンインク２、マゼンダインク３、およびイエローインク２を用いて上記した特性評価、印字評価を行った。評価結果は表１に示すとおりである。
【０１４５】
［実施例４］
実施例４では、上記した無色または淡色溶液Ｄ、ブラックインク１、シアンインク２、マゼンダインク２、およびイエローインク２を用いて上記した特性評価、印字評価を行った。評価結果は表１に示すとおりである。
【０１４６】
［実施例５］
実施例５では、上記した無色または淡色溶液Ｅ、ブラックインク２、シアンインク３、マゼンダインク３、およびイエローインク１を用いて上記した特性評価、印字評価を行った。評価結果は表１に示すとおりである。
試験結果は表１に示すとおりである。
【０１４７】
［実施例６］
実施例６では、上記した無色または淡色溶液Ｆ、ブラックインク１、シアンインク１、マゼンダインク１、およびイエローインク１を用いて上記した特性評価、印字評価を行った。評価結果は表１に示すとおりである。
【０１４８】
［実施例７］
実施例７では、上記した無色または淡色溶液Ｇ、ブラックインク３、シアンインク２、マゼンダインク２、およびイエローインク２を用いて上記した特性評価、印字評価を行った。評価結果は表１に示すとおりである。
【０１４９】
［比較例１］
比較例１では、上記した無色または淡色溶液Ｉ、ブラックインク３、シアンインク１、マゼンダインク１、およびイエローインク１を用いて上記した特性評価、印字評価を行った。評価結果は表２に示すとおりである。
【０１５０】
［比較例２］
比較例２では、上記した無色または淡色溶液Ｊ、ブラックインク４、シアンインク１、マゼンダインク１、およびイエローインク１を用いて上記した特性評価、印字評価を行った。評価結果は表２に示すとおりである。
【０１５１】
［比較例３］
比較例３では、上記した無色または淡色溶液Ｌ、ブラックインク３、シアンインク３、マゼンダインク３、およびイエローインク３を用いて上記した特性評価、印字評価を行った。評価結果は表２に示すとおりである。
【０１５２】
［比較例４］
比較例４では、上記した無色または淡色溶液Ｂ、ブラックインク３、シアンインク５、マゼンダインク５、およびイエローインク５を用いて上記した特性評価、印字評価を行った。評価結果は表２に示すとおりである。
【０１５３】
［比較例５］
比較例５では、上記した無色または淡色溶液Ｂ、ブラックインク２、シアンインク８、マゼンダインク８、およびイエローインク８を用いて上記した特性評価、印字評価を行った。評価結果は表２に示すとおりである。
【０１５４】
［比較例６］
比較例６では、上記した無色または淡色溶液Ｆ、ブラックインク２、シアンインク７、マゼンダインク７、およびイエローインク７を用いて上記した特性評価、印字評価を行った。評価結果は表２に示すとおりである。
【０１５５】
［比較例７］
比較例７では、上記した無色または淡色溶液Ｂ、ブラックインク２、シアンインク６、マゼンダインク６、およびイエローインク６を用いて上記した特性評価、印字評価を行った。評価結果は表２に示すとおりである。
【０１５６】
［比較例８］
比較例８では、上記した無色または淡色溶液を用いることなく、ブラックインク５、シアンインク６、マゼンダインク６、およびイエローインク６のみを用いて上記した特性評価、印字評価を行った。評価結果は表２に示すとおりである。
【０１５７】
［比較例９］
比較例９では、上記した無色または淡色溶液を用いることなく、ブラックインク３、シアンインク２、マゼンダインク３、およびイエローインク２を用いて上記した特性評価、印字評価を行った。評価結果は表２に示すとおりである。
【０１５８】
【表１】
0003941372.tif 000017
【０１５９】
【表２】
0003941372.tif 000018
【０１６０】
表１、表２において、「＜１」は乾燥時間が１秒よりも小さいことを示し、「≧１００」は倍率が１００倍以上であることを示す。
【０１６１】
表１に示すように、実施例１〜７に係るインクセットによれば、無色または淡色溶液、およびインク材に含まれる各インクの乾燥時間や表面張力が所望の値に調整されているため、色間滲みや２次色発色、乾燥性および噴射安定性の全てについて優れた評価結果が得られた。特に、無色または淡色溶液とインクとを混合したとき、着色剤に凝集または増粘が認められる場合や、無色または淡色溶液とインクとの混合液中に含まれる粒径０．５μm以上の粒子の粒子数が、混合前のインク中に含まれる粒径０．５μm以上の粒子の粒子数の２０倍以上となる場合には、発色性が向上され、また文字やラインの滲みが減少した。これに対し、表２に示すように、比較例１〜９に係るインクセットによれば、無色または淡色溶液、およびインク材に含まれる各インクの乾燥時間や表面張力が所望の範囲を外れているため、評価項目の全てについては優れた評価結果を得ることはできなかった。
【０１６２】
【発明の効果】
本発明によれば、乾燥性が高く、特にカラー画像を形成するときは異なる色間での滲みが少なく、かつ２次色のムラが少ないインクセットが提供される。