(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色剤とこれを溶解、又は分散する有機溶剤と水とを含み、さらに界面活性剤を添加した水性インクにおいて、界面活性剤として下記一般式（Ｉ）で示されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル酢酸塩を添加したことを特徴とする水性インク。
【化１】
0004864239.tif 000012
Ｒ1   ：炭素数６〜１４の分岐してもよいアルキル基
ｍ、ｎ：１〜２０の整数
Ｍ    ：アルカリ金属、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム又は
アルカノールアミン
【請求項２】
前記界面活性剤にさらに下記一般式（II）で示されるポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩又は下記一般式（III）で示されるジアルキルスルホ琥珀酸塩を添加したことを特徴とする請求項１記載の水性インク。
Ｒ2−Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）OＣＨ2ＣＯＯＭ    - - -(II)
Ｒ2：炭素数６〜１４の分岐してもよいアルキル基
Ｏ ：３〜１２の整数
Ｍ ：アルカリ金属、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム又は
アルカノールアミン
【化２】
0004864239.tif 000013
Ｒ3、Ｒ4：炭素数５〜７の分岐したアルキル基
Ｍ     ：アルカリ金属、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム又は
アルカノールアミン
【請求項３】
前記一般式（Ｉ）、（II）、（III）の対イオンがナトリウム、リチウム及び／又は下記一般式（IV）で示される第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、アルカノールアミン陽イオンであることを特徴とする請求項１又は２記載の水性インク。
【化３】
0004864239.tif 000014
Ｘ     ：窒素又はリン
Ｒ5〜Ｒ8：水素、炭素数１〜４のアルキル基、ヒドロキシアルキル基又は
ハロゲン化アルキル基
【請求項４】
さらに界面活性剤として下記一般式（Ｖ）、（VI）を含有す
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の水性インク。
【化４】
0004864239.tif 000015
Ｒ：炭素数６〜１４の分岐しても良いアルキル基
ｋ：５〜１２の整数
【化５】
0004864239.tif 000016
ｐ、ｑ：０〜４０の整数
【請求項５】
前記水性インクが尿素及び／又は尿素誘導体を含有することを特徴とする請求項４記載の水性インク。
【請求項６】
湿潤剤としてピロリドン誘導体を少なくとも１種含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の水性インク。
【請求項７】
界面活性剤と共に多価アルコールアルキルエーテル及び／又は炭素数６以上のジオールを含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の水性インク。
【請求項８】
インクのｐＨが６〜１１に調整されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の水性インク。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の水性インクを熱エネルギー又は機械エネルギーにより微小な液滴として飛翔させ、これをＪＩＳ  Ｐ−８１２２試験法によるステキヒトサイズ度が３秒以上の被記録材に付着せしめることにより画像形成をする記録方法において解像度が１０ドット／ｍｍ×１０ドット／ｍｍであり被記録材上のインク付着量が１．５ｇ／ｍ2〜３０ｇ／ｍ2であることを特徴とする記録方法。
【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用に適した水性インク、特に所謂普通紙に対するカラーインクとして優れた特性を示す水性インク並びにそれを用いた記録方法に関する。又、本発明は水性筆記用具、記録計、ペンプロッター用水性インク組成物に適用することができる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インクジェットプリンターは低騒音、低ランニングコストといった利点から普及し、普通紙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、画像の色再現性、耐水性、耐光性、画像の乾燥性、画像滲みと吐出の信頼性のすべてを満足することは難しい。さらに高速対応が可能な高性能のヘッドが開発されているが、普通紙での高速印字を行うと文字滲みの発生、色境界での滲みの発生等の問題がある。
【０００３】
文字滲みと色境界の滲みはインク特性としては相反するためいろいろと検討されているが、印字速度の高速化を行うほど両立は困難となる。
【０００４】
特に定着装置を用いないで乾燥を行う場合、特開昭５５−２９５４６号公報等のように浸透性を高めることにより色境界滲みは軽減するが、紙により著しく滲む。
【０００５】
また、特公昭６０−２３７９３号公報には界面活性剤としてジアルキルスルホ琥珀酸が乾燥性を向上し画質劣化が少ないとされているが、紙による画素径が著しく異なり画像濃度の低下も著しいといった問題や、アルカリ側では活性剤が分解し、保存時に活性効果がなくなるといった問題がある。
【０００６】
また、特開昭５６−５７８６２号公報等には強塩基性物質を添加するインクが開示されているが、ロジンサイズされた酸性紙では効果があるもののアルキルケテンダイマーやアルケニルスルホ琥珀酸をサイズ剤とした紙には効果がない。また、酸性紙でも２色重ね部分では効果がない。
【０００７】
特開平５−１３６４３号公報には両性イオン界面活性剤と非イオン性界面活性剤を混合して色境界滲みを軽減することが開示されているが、起泡性が高く高周波での吐出安定性に欠ける問題があった。
【０００８】
特開平６−２５６６９６号公報等にアセチレングリコール系の界面活性剤が開示されている。この界面活性剤は、浸透性が高く色境界滲みがかなり軽減され比較的文字品位も良いが、着色剤の種類により相互作用が大きく、保存時に凝集を引き起こすといった問題がある。
【０００９】
このものの改良の試みが特開平８−３３７７４９号公報に開示されておりアセチレングリコール系のエチレンオキサイド鎖の先にカルボン酸基が導入されている界面活性剤が提案されている。しかしながら、十分に保存性を改善するには至っていない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の第１の目的は、インクジェットインクとして諸特性を満足し、普通紙上で色境界の滲みが少なく色再現性の優れたカラー画像が得られ、従来のアニオン系界面活性剤に比べ低起泡性の新規な界面活性剤を用いた高信頼性の水性インクを提供することにある。
【００１１】
本発明の第２の目的は、従来のアニオン系界面活性剤と併用することにより普通紙上で色境界滲みが少なく色再現性が優れたカラー画像が得られ、高信頼性の水性インクを提供することにある。
【００１２】
本発明の第３の目的は、特に信頼性が高くかつ普通紙での画像が満足された水性インクを提供することにあり、特に保存安定性が高められるアニオン系界面活性剤の対イオンの態様を提示し保存性の高い水性インクを提供することにある。
【００１３】
本発明の第４の目的は、該インクにおいて着色剤の分散安定性を改良し、アニオン系界面活性剤と併用し浸透性を高める目的で添加する好ましく使用されるノニオン系界面活性剤の構造を特定することにある。これにより、発色性と色境界滲みの両立により普通紙適性の改良された信頼性の高いインクを提供するものである。
【００１４】
本発明の第５の目的は、該インクにおいてノニオン系界面活性剤と染料の相互作用を安定化し、保存安定性と浸透特性が改良された水性インクを提供することにある。
【００１５】
本発明の第６の目的は、該インクにおいて着色剤の溶解性・分散安定性と紙への親和力を高めることが可能な好適な湿潤剤を示すことにある。
【００１６】
本発明の第７の目的は、該インクにおいて界面活性剤と共に用いて紙への濡れ性を向上する目的で、好ましく用いられる水溶性有機溶剤を特定することにより、普通紙及び再生紙での画像の改良された水性インクを提供することにある。
【００１７】
本発明の第８の目的は、該インクにおいて保存時に炭酸ガスの吸収による析出等の発生がない安定した特性が得られるｐＨ範囲を提示し、信頼性の高い水性インクを提供することにある。
【００１８】
本発明の第９の目的は該インクを用いて普通紙に対して良好に画像形成を行なう記録方法を提供することにある。
【００１９】
【発明を解決するための手段】
普通紙に水性インクで印字する場合、従来から知られる浸透性を付与する界面活性剤や有機溶剤を用いても浸透性が十分に得られず色境界滲みが発生したり、不規則な濡れ性のため文字滲みが発生するといった問題があった。本発明者らは鋭意検討の結果、下記一般式（Ｉ）に示す新規な特定のアニオン界面活性剤ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル酢酸塩を用いることで不規則な濡れ性を均一化し、浸透性を改良できることが明らかとなった。
【００２０】
【化６】
0004864239.tif 000002
Ｒ1   ：炭素数６〜１４の分岐してもよいアルキル基
ｍ、ｎ：１〜２０の整数
Ｍ    ：アルカリ金属、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム又は
アルカノールアミン
【００２１】
また、従来のアニオン系界面活性剤に比べ起泡性も低減され、これにより維持機構での泡立ちによる問題等の発生も押さえることが可能となることがわかり、高速応答性も改良され、高速高画質の印字を普通紙で実施することが可能となる。
【００２２】
本発明では該界面活性剤とともに従来から知られる界面活性剤を併用することも可能であり、アニオン系界面活性剤としては下記一般式（II）に示すポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、及び／又は下記一般式（III）に示す炭素数が５〜７の分岐したアルキル基を有するジアルキルスルホ琥珀酸塩を用いることで普通紙特性も改善され、さらに着色剤の溶解・分散安定性が得られることが明らかになった。また一般式（II）、（III）の界面活性剤を単独で用いる場合に比べ起泡性も低減され吐出安定性も改良される。
【００２３】
Ｒ2−Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）OＣＨ2ＣＯＯＭ   - - -(II)
Ｒ2：炭素数６〜１４の分岐してもよいアルキル基
Ｏ ：３〜１２の整数
Ｍ ：アルカリ金属、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム又は
アルカノールアミン
【００２４】
【化７】
0004864239.tif 000003
Ｒ3、Ｒ4：炭素数５〜７の分岐したアルキル基
Ｍ：アルカリ金属、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム又は
アルカノールアミン
【００２５】
さらに本発明の界面活性剤の対イオンとして、ナトリウム、リチウム、及び下記一般式（IV）で示される第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、アルカノールアミンイオンを用いることにより界面活性剤が優れた溶解安定性を示すことを見いだした。
【００２６】
【化８】
0004864239.tif 000004
Ｘ      ：窒素又はリン
Ｒ5〜Ｒ8：水素、炭素数１〜４のアルキル基、ヒドロキシアルキル基又は
ハロゲン化アルキル基
【００２７】
また併用して用いるのに好ましい非イオン系の界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルである一般式（Ｖ）、アセチレングリコール系界面活性剤である一般式（VI）の活性剤があげられる。これらを併用することによりさらに相乗効果として浸透性があげられ、これにより色境界滲みが低減され、また文字滲みも少ないインクが得られる。
【００２８】
【化９】
0004864239.tif 000005
Ｒ：炭素数６〜１４の分岐しても良いアルキル基
ｋ：５〜１２の整数
【００２９】
【化１０】
0004864239.tif 000006
ｐ、ｑ：０〜４０の整数
【００３０】
これら活性剤（Ｖ）、（VI）に加え尿素及び／又はヒドロキシエチル尿素、ジヒドロキシエチル尿素等の尿素誘導体を添加すると着色剤と非イオン活性剤間の相互作用を弱め、着色剤の会合を緩和することで浸透性を向上させたり、吐出安定性、長期保存性を改良できることを見いだした。これら尿素及び／又は尿素誘導体の添加量は０．１重量％〜１０重量％の間で用いることが好ましい。０．１重量％未満では効果がなく１０重量％を超えると水分蒸発時の粘度変化に影響を及ぼすことがある。
【００３１】
なお、このインクのｐＨを６以上にすることによりインクの保存安定性が得られる。また、オフィスで使用されているコピー用紙や用箋等はｐＨが５〜６のものが多く、これらの記録紙にインクを２０〜６０μｍの微細な吐出口より吐出し、重量が３ｎｇ〜５０ｎｇの液滴として５〜２０ｍ／ｓで飛翔させ、単色での付着量を１．５ｇ／ｍ2〜３０ｇ／ｍ2としてＪＩＳ  Ｐ−８１２２試験法によるステキヒトサイズ度が３秒以上の所謂普通紙に記録することにより高画質、高解像度の記録画像を形成する記録方式を提供することができる。インクのｐＨは６〜１１が好ましい。ただし、ｐＨが９を超えると保存時に（III）の活性剤では分解による物性変化が起こりやすいため（III）を用いる場合はｐＨを６〜９とすることが好ましい。
【００３２】
本発明に用いることができる化合物（Ｉ）〜（III)、（Ｖ）、(VI）の添加量は０．０５〜１０重量％の間でプリンターシステムにより要求されるインク特性に対し所望の浸透性をあたえることが可能である。ここで０．０５重量％未満ではいずれの場合も２色重ね部の境界での滲みが発生し、１０重量％を超えて添加する場合は化合物自体が低温で析出しやすいことがあり信頼性が悪くなる。
【００３３】
本発明に用いる（Ｉ）の界面活性剤は、Boehme Fettchemの方法（Ｄ．Ａ．Ｓ．１１２６１４０、１９５９）によりまず高級アルコールにエチレンオキサイドを導入し水溶性とし、さらにプロピレンオキサイドを縮合することでエチレンオキサイドプロピレンオキサイドアルキルエーテルを得て、これにクロル酢酸を反応させることで得ることができる。得られた界面活性剤を電気透析法・逆浸透膜等で脱塩処理して本発明の水性インクに用いる。
【００３４】
次に本発明に用いる化合物（Ｉ）の遊離酸型を具体的に示す。
【００３５】
【化１１】
0004864239.tif 000007
次に本発明に用いる界面活性剤（II）、（III）を具体的に遊離酸型で示す。
【００３６】
【化１２】
0004864239.tif 000008
【００３７】
本発明においてアニオン性解離基を有する着色剤及び界面活性剤は、保存時の溶解安定性を得る目的、熱エネルギーを与えることにより吐出を行う記録方式での信頼を向上する目的で対イオンをリチウム、ナトリウム、第４級アンモニウム又は第４級ホスホニウム、アルカノールアミンイオンとするのが好ましい。例えばリチウム塩とする場合は水酸化リチウムを添加することにより行え、一般式（IV）の第４級アンモニウム、ホスホニウム、アルカノールアミン陽イオンに関しては、具体的には以下に示す水酸化物を添加することにより行われる。
【００３８】
【化１３】
0004864239.tif 000009
【００３９】
尚、本発明において該染料及び活性剤の対イオンがすべてがナトリウム、リチウムおよび／又は上記の一般式（IV）の化合物である必要はなく、他のアルカリイオンと混合することもできる。ナトリウム、リチウムおよび／又は上記一般式（IV）の化合物によるイオンの量としては着色剤の官能基及び活性剤のモル数に対して３０％以上、より好ましくは５０％以上となるように添加されることが好ましい。
【００４０】
本発明のインクは水を液媒体として使用するものであるが、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に、また、本発明の化合物の溶解安定性を向上するため等の目的で下記の水溶性有機溶媒を使用することができる。
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−ヘキサンジオール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類、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ー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−ブチロラクトン等である。これらの溶媒は、水とともに単独もしくは、複数混合して用いられる。
【００４１】
これらの中で特に好ましいものはジエチレングリコール、チオジエタノール、ポリエチレングリコール２００〜６００、トリエチレングリコール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、ペトリオール、１，５−ペンタンジオール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチルピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノンであり、これらを用いることにより本化合物の高い溶解性と水分蒸発による噴射特性不良の防止に対して優れた効果が得られる。
特に本発明において着色剤の分散安定性を得るのに好ましい溶剤としてＮ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン等のピロリドン誘導体が挙げられる。
【００４２】
また、本発明のインクに用いる界面活性剤（Ｉ）〜（III）、（Ｖ）、（VI）以外で表面張力を調整する目的で添加される浸透剤としては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、トリ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及びアリールエーテル類、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール等のジオール類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体、フッ素系界面活性剤、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が、特に好ましいのは多価アルコールアルキルエーテルとしてジエチレングリコールモノブチルエーテル、炭素数６以上のジオールとして２−エチル−１，３−ヘキサンジオールである。
【００４３】
上記表面張力とは紙への浸透性を示す指標であり、特に表面形成されて１秒以下の短い時間での動的表面張力を示し、飽和時間で測定される静的表面張力とは異なる。測定法としては特開昭６３−３１２３７号公報等に記載の従来公知の方法で１秒以下の動的な表面張力を測定できる方法であればいずれも使用できるが本発明ではWilhelmy式の吊り板式表面張力計を用いて測定した。表面張力の値は５０ｍＮ／ｍ以下が好ましく、より好ましくは４０ｍＮ／ｍ以下とすると優れた乾燥性が得られる。
【００４４】
本発明の着色剤としては下記記載の染料、顔料を単独或いは混合して用いることができる。用いられる水溶性染料としては、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る。これらは効果が阻害されない範囲で添加される。これら染料を具体的に挙げれば、酸性染料及び食用染料として、
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
【００４５】
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
【００４６】
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  ２，１２，１３，１４，１５，１８，２２，２３，２４，２７，２９，３５，３６，３８，３９，４６，４９，５１，５２，５４，５９，６８，６９，７０，７３，７８，８２，１０２，１０４，１０９，１１２Ｃ．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
【００４７】
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。特に酸性染料及び直接性染料が好ましく用いることができる。
【００４８】
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、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。
【００４９】
黒色としては酸性カーボンブラックが好ましく、また酸化処理したカーボンブラックやジアゾニウム処理して解離基を導入したカーボンブラックがさらに好ましい。イエロー顔料としてはベンチジン骨格を含まないアゾ顔料が好ましい。マゼンタ顔料としてはキナクリドン系のＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２が好ましい。シアンはフタロシアニン化合物であるＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３やアルミ配位フタロシアニン、無金属フタロシアニンが好ましい。これらカラー有機顔料も表面処理したものはさらに分散安定性が優れる。
【００５０】
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、半合成系では、メチルセルロース、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、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、ポリアクリル酸及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、セラック等の天然高分子化合物等が挙げられる。
【００５１】
本発明のインクには上記着色剤、溶媒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。
【００５２】
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−オキサイドナトリウム、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等が本発明に使用できる。
【００５３】
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本発明の好ましいｐＨ範囲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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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、界面活性剤を添加することもできる。
【００５７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例および比較例を示す。
実施例１
具体例（Ｉ−１）の化合物を分散剤の存在下で超音波ホモジェナイザーにて分散し、粒子径を０．１μｍ以下とし、この分散液を用いて下記処方の組成物を攪拌溶解し、ｐＨが８．５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０．４５μｍのテフロンフィルターにて濾過しインク１を作製した。
カルボン酸基の導入されたカーボンブラック                ５重量％
具体例（Ｉ−１）の活性剤                            １．５重量％
具体例（II−１)の活性剤                             ０．５重量％
スチレンアクリル酸重合体                            ０．１重量％
グリセロール                                          １５重量％
Ｎ−ヒドロキシエチルピロリドン                          ５重量％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                    １重量％
デヒドロ酢酸ナトリウム                              ０．２重量％
イオン交換水                                              残量
【００５８】
実施例２
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にし、水酸化リチウムにてｐＨ８．８にしてインク２を調製した。
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４                          ２重量％
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２                        １重量％
１，２，６−ヘキサントリオール                          ８重量％
１，５−ペンタンジオール                                ８重量％
２−ピロリドン                                          ８重量％
具体例（Ｉ−３）の活性剤                            １．０重量％
具体例（II−１）の活性剤                            １．２重量％
具体例（IV−１）２５％水溶液                        ０．８重量％
アルギン酸ナトリウム                              ０．０５重量％
尿素                                                    ５重量％
２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム      ０．２重量％
イオン交換水                                              残量
【００５９】
実施例３
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にして、ｐＨを水酸化リチウムで８．５にしてインク３を調製した。
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２                          ２重量％
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９                            １重量％
ジエチレングリコール                                    ５重量％
グリセロール                                            ５重量％
２−ピロリドン                                          ２重量％
スチレンアクリル酸重合体                            ０．５重量％
具体例（Ｉ−２）の活性剤                                １重量％
（Ｖ）の活性剤  Ｒ：Ｃ9Ｈ19  ｋ：１２                    １重量％
具体例（III−３）２５％水溶液                       ０．２重量％
デヒドロ酢酸ナトリウム                              ０．２重量％
イオン交換水                                              残量
【００６０】
実施例４
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にして、ｐＨを水酸化リチウムで９．５にしてインク４を調製した。
Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３                    １．０重量％
プロジェットファストシアン２TM （ゼネカ製）          １．２重量％
エチレングリコール                                      ５重量％
グリセロール                                            ２重量％
１，５−ペンタンジオール                                ８重量％
２−ピロリドン                                          ２重量％
ポリオキシエチレンポリオキシエチレンブロック共重合体    １重量％
具体例（Ｉ−４）の活性剤                                １重量％
（VI）の活性剤   ｐ、ｑ：２０                       ０．８重量％
具体例（III−４）２５％水溶液                           ２重量％
尿素                                                    ５重量％
安息香酸ナトリウム                                  ０．２重量％
イオン交換水                                              残量
【００６１】
実施例５
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にして、ｐＨを水酸化ナトリウムで７．８にしてインク５を調製した。
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１６８                        ５重量％
トリエチレングリコール                                  ５重量％
ペトリオール                                          １０重量％
Ｎ−メチル−２−ピロリドン                              ５重量％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル                  ２重量％
具体例（Ｉ−５）の活性剤                                １重量％
（Ｖ）の活性剤  Ｒ:Ｃ10Ｈ21  ｋ：７                      １重量％
具体例（IV−２）２５％水溶液                        １．５重量％
ヒドロキシエチル尿素                                    ５重量％
２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム      ０．２重量％
イオン交換水                                               残量
【００６２】
実施例６
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にして、ｐＨを水酸化リチウムで８にしてインク６を調製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー２３                            １重量％
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１４２                        １重量％
２−ピロリドン                                          ８重量％
グリセロール                                            ７重量％
具体例（Ｉ−１）の活性剤                                １重量％
（VI）の活性剤  ｐ＋ｑ＝１５                        ０．５重量％
（VI）の活性剤  ｐ、ｑ：０                          ０．５重量％
具体例（III−７）２５％水溶液                           ２重量％
ヒドロキシエチル尿素                                    ５重量％
デヒドロ酢酸ナトリウム                              ０．２重量％
イオン交換水                                              残量
【００６３】
実施例７
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にして、ｐＨを水酸化リチウムで８にしてインク７を調製した。
Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド２２７                      １．２重量％
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９                        ０．８重量％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                ０．８重量％
Ｎ−メチル−２−ピロリドン                              ８重量％
１，５−ペンタンジオール                                ８重量％
具体例（Ｉ−１）の活性剤                            １．２重量％
具体例（III−４)の活性剤                            ０．８重量％
安息香酸ナトリウム                                  ０．５重量％
イオン交換水                                              残量
【００６４】
実施例８
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にして、ｐＨを水酸化リチウムで７．５にしてインク８とした。
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９                            ０．５重量％
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー２４９                        ０．５重量％
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９                          ２重量％
チオジエタノール                                        ５重量％
グリセロール                                          １０重量％
２−ピロリドン                                          ２重量％
トリエチレングリコールモノブチルエーテル                ２重量％
具体例（Ｉ−４）の活性剤                                １重量％
（VI）の活性剤 Ｒ：Ｃ10Ｈ21   ｋ：１２                   １重量％
安息香酸ナトリウム                                  ０．５重量％
イオン交換水                                              残量
【００６５】
実施例９
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にして、ｐＨを水酸化リチウムで８にしてインク９とした。
スルホン酸が導入されたカーボン                          ５重量％
２−ピロリドン                                      ５．０重量％
グリセロール                                      １５．０重量％
具体例（Ｉ−４）の活性剤                                ２重量％
（VI）の活性剤  ｐ＋ｑ＝４０                            １重量％
具体例（Ｉ−２）の活性剤                                １重量％
ペンタクロロフェノールナトリウム                    ０．２重量％
イオン交換水                                              残量
【００６６】
実施例１０
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にして、ｐＨを水酸化リチウムで９にしてインク１０とした。
酸化処理したカーボン                                ５．０重量％
ポリビニルピロリドン                                    １重量％
２−ピロリドン                                      ５．０重量％
グリセロール                                      １５．０重量％
（VI)の活性剤  ｐ＋ｑ＝４０                             １重量％
具体例（Ｉ−２）の活性剤                                ２重量％
デヒドロ酢酸ナトリウム                              ０．２重量％
イオン交換水                                              残量
【００６７】
比較例１
実施例１において具体例（Ｉ−１）、（II−１)の活性剤に換えてドデシルベンゼンスルホン酸にかえた以外は同様にしてインク１１とした。
【００６８】
比較例２
実施例２において具体例（Ｉ−３）の活性剤をＮ、Ｎ-ジメチル−Ｎ−ドデシルアミンオキサイドにかえた以外は同様にしてインク１２とした。
【００６９】
比較例３
実施例４において具体例（Ｉ−４）の活性剤を除き相当する量を実施例４で用いた（VI）の活性剤とし、尿素を除いた以外は同様ににしてインク１３とした。
【００７０】
比較例４
実施例５において具体例（Ｉ−５）の活性剤を除き相当する量を実施例５で用いた（Ｖ）の活性剤とした以外は同様にしてインク１４とした。
【００７１】
つぎに上記実施例１〜１０及び比較例１〜４について下記の試験を行った。
１）画像の鮮明性
サーマルインクジェット方式のノズル径４５μｍ、３００dpiのノズルを有するインクジェットプリンター及び積層ＰＺＴを液室流路の加圧に使用したノズル径３３μｍ、１２８のノズルを有するインクジェットプリンターにて印字を行い、２色重ね部境界の滲み、画像滲み、色調、濃度を目視により総合的に判断した。またＯＨＰ投影時の発色も評価した。
印字用紙は市販の再生紙、上質紙とボンド紙の３紙に印字した。
【００７２】
２）画像の耐水性
画像サンプルを３０℃の水に１分間浸漬し処理前後の画像濃度の変化をマクベス濃度計で測定し、下記の式にて耐水性（耐色率％）を求めた。
【００７３】
【数１】
0004864239.tif 000010
いずれの紙でも２０％以下となったものを○、２０％を超え３０％未満となったものをを△、３０％以上となったものを×とした。
【００７４】
３）画像の乾燥性
印字後の画像に一定条件で濾紙を押しつけインクが濾紙に転写しなくなるまでの時間を測定した。
いずれの紙でも１０秒以内で乾燥した場合に○と判定した。それ以上を×とした。
【００７５】
４）保存安定性
各インクをポリエチレン容器に入れ、−２０℃、５℃、２０℃、７０℃それぞれの条件下で３カ月保存し、保存後の表面張力、粘度、及び沈澱物析出の有無を調べた。どの条件で保存しても、物性等の変化がないものを○とした。
【００７６】
５）印字休止時信頼性
ノズル径３０μｍ１２８ノズルを有するＰＺＴで駆動するヘッドを有するプリンターを使用し動作中にキャップ、クリーニング等を行わないでどれだけ印字休止しても復帰できるかを調べ、どれだけの時間で噴射方向がずれるか、あるいは吐出液滴の重量が変化するかでその信頼性を評価した結果を表に示す。特に問題なしを○、滴重量の変化小、噴曲がり小を△、顕著な目詰まり発生を×とした。
【００７７】
【表１】
0004864239.tif 000011
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、特定のアニオン界面活性剤を用いることでインクジェットインクとして諸特性を満足し、普通紙上で色境界の滲みが少なく色再現性の優れた高品質のカラー画像が得られ、従来のアニオン系界面活性剤に比べ低起泡性の高信頼性の水性インクを提供することができる。
【００７９】
本発明によれば、該界面活性剤と従来のアニオン系界面活性剤と併用することにより従来のインクの起泡性を改良し、普通紙上で色境界滲みが少なく色再現性が優れたカラー画像が得られ、高信頼性の水性インクを得ることができる。
【００８０】
本発明によれば、保存安定性が高められるアニオン系界面活性剤の対イオンの態様を提示することで、信頼性が高くかつ普通紙での画像が満足され保存性の高い水性インクを提供することができる。
【００８１】
本発明によれば、該インクにおいて着色剤の分散安定性を改良し、アニオン系界面活性剤と併用し浸透性を高める目的で添加する好ましく使用されるノニオン系界面活性剤の構造を特定することにより発色性と色境界滲みの両立により普通紙適性の改良された信頼性の高い水性インクを提供することができる。
【００８２】
本発明によれば、尿素誘導体を添加することによりノニオン系界面活性剤と着色剤の相互作用を安定化し保存安定性と浸透特性が改良された水性インクを提供することができる。
【００８３】
本発明によれば、湿潤剤を特定することで該インクにおいて着色剤の溶解性・分散安定性と紙への親和力を高めることが可能となりべた画像の均一性が高まる。
【００８４】
本発明によれば、浸透性を付与する水溶性有機溶剤を特定することで特に再生紙での色境界滲みを低減する画像品質の改良された水性インクを提供することができる。
【００８５】
本発明によれば、ｐＨ範囲を規定することで該インクにおいて保存時に炭酸ガスの吸収により析出等発生がない安定した特性が選られる信頼性の高い水性インクを提供することができる。
【００８６】
本発明によれば、該インクを用いてある特定のサイズ特性を有する所謂普通紙に対して特定の解像度で付着量を特定することにより文字滲み色境界滲みが低減され、カール、コックリング等の少ない高品質の画像が得られる記録方法を提供することができる。