(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
普通紙に１０ｉｐｓ以上の記録速度で印刷を行うオンデマンド型インクジェットプリンタに使用するインク組成物が、少なくとも顔料、水および粘度増加剤を含有し、
前記粘度増加剤として、平均分子量６００〜６０００のポリエチレングリコールをインク総量の７．５〜４０重量パーセント、または平均分子量２００００〜７００００のポリエチレングリコールをインク総量の１〜１０重量パーセント含有し、
ガラス板上に前記インク組成物の５０μｌのインク滴を２滴作り、直ちに該インク組成物の重量を測定し、３０分間２５℃／６０ＲＨ％、無風状態の条件で保管した後再び該インク組成物の重量を測定して算出したインク組成物の重量減少率がインク総量の５〜２５パーセントであることを特徴とするインクジェット用インク組成物。
【請求項２】
前記インク組成物の２５℃における粘度が５〜１５ｍＰａ・ｓ、および表面張力が３０〜５５ｍＮ／ｍであることを特徴とする請求項１記載のインクジェット用インク組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、普通紙に高速記録を行うためのインクジェット記録装置に用いられるインク組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インクジェット記録用インク組成物としては水溶性液体インク組成物が広く使われている。しかし、オフィスで一般に使われているコピー用紙等の普通紙に印刷を行うと、印刷したインクが紙の繊維に沿って広がるため、ドット形状が不定形となり、いわゆるにじみが発生し、印刷品質を悪くしていた。
【０００３】
にじみと乾燥性を改善する目的で種々の改良がなされている。例えば、特公昭60-34992号公報には、多量の界面活性剤によりインクの表面張力を低下させ、乾燥性を高めることが提案されている。また、特開昭58-108271号公報には、室温で固体のワックス等を素材としたホットメルト型インク組成物を用いて記録する方法等が記載されている。更に、米国特許第4,391,369号、4,484,948号には、紙質に関係なく良好な印刷品質を提供するインク組成物が記述されている。
【０００４】
また、インクの組成自体の改善も図られている。水溶性液体インク組成物としては、特開平2-233781号公報に、水溶性媒体と染料を用いた記録液にジエチレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコールからなる水溶性有機溶剤を４〜２０重量パーセント保湿剤として含有する記録液が示されている。また、特公平7-33110号公報では、染料、揮発性溶剤および分子量３００以上の固体物質を必須成分とするインクが開示されている。特許第2516218号では、染料、湿潤剤および水を含有する組成物を動的表面張力と粘度の和が４２〜４９とし、これを用いてステキヒトサイズ度が１０以上の紙に印字する記録方法が開示されている。特許第2801295号では、染料濃度を最適化してステキヒトサイズ度０〜１５の被記録材に記録を行う方法が開示されている。更に、特開平10-330666号公報では、水性インクの評価にステキヒトサイズ度１０以上の被記録材を使用することが開示されている。特許第2529154号には、蒸発速度が酢酸ブチルの１０分の１より小さい非水性溶媒を使用したインクジェット組成物が示されている。
【０００５】
他方、印刷物の耐候性を向上するために、インクの着色剤として顔料を用いることが一般的で、レーザプリンタ、溶融転写型プリンタ、液体インクジェットプリンタ及びソリッドインクジェットプリンタ等の各種のプリンタのインクとして使用されている。
【０００６】
例えば、顔料インクに関しては、特開平3−37278号、特開平4−339871号、特開平5−16343号、特開平5−105832号、特開平6−49400号、特開平6−228479号、特開平6−228480号、特開平6−306319号、特開平7−109432号、特開平7−196968号、特開平7−278477号、特開平7−306319号、特開平7−316479号、特開平7−331141号、特開平8−295836号公報等、多くの報告がなされている。
【０００７】
しかし、一般に普及しているインクジェット記録用記録液は、ほとんどが水性媒体と染料を用いた記録液であった。これは、顔料を用いた場合は、顔料の分散を安定に保つことができるように構成材料を込み合わせることが難しく、記録液を長期安定保存することが困難なためである。
【０００８】
水性媒体に可溶である染料を用いた記録液と異なり、顔料を用いた記録液は、顔料が水性媒体に不溶であり固体状態であるため、記録ヘッドのノズル孔における目詰まりが発生しやすく多量のポリアルキレングリコールやグリセリン等の保湿剤が必要となる。
【０００９】
例えば、特開平3-157464号公報には、顔料を用いた記録液が示されているが、保湿剤は水１００部に対して３０〜８０部使用することが好ましいとされていた。顔料凝集を防止するために多量の保湿剤を添加する手法も試みられているが、記録液の粘度が高くなり吐出性が低下してしまう。特公平5-30870号公報では、粘度が上昇せずにペン先の耐乾燥性を向上させるため、トリメチルペンタンジオールモノイソブチレートとエチレングリコールモノブチルエーテルを含む水性顔料インキが開示されている。特公平6-21250号公報では、ジアルキルエーテルを含有することにより定着速度が速い記録液を示しているが、実施例におけるインク粘度はいずれも３mPa・s程度と低いものであった。特開平8-209046号公報では、保湿剤としてポリエチレングリコールを含有する水溶性有機溶剤が記録液の８重量パーセント以上１５重量パーセント以下、分子量は１００〜５００が好ましいとの記述があるものの、具体的な粘度および被記録体については記載されていない。また、特開平11-199807号公報では、水不溶性または水難溶性色剤１．５〜３重量パーセント、重量平均分子量が２０００〜２００００であるポリアルキレングリコール２〜７.５重量パーセントを含む記録液が示されている。特開平11-228884号公報では、顔料、保湿剤および水性媒体から成るインク１００ｇ中、残存水分量が０.５〜１０ｇであることを特徴としているが、初期の水分量については記載がなく、また吐出特性の効果で印刷品質については言及していない。
【００１０】
特公昭60-37834号公報には、吐出安定性、吐出応答性および連続記録性に優れた記録液を得ることを主な目的として、平均分子量１５０〜３５０のポリアルキレングリコールと４００〜７５０のポリアルキレングリコールとを組み合わせて用いた記録液が開示されているが、他の効果および高分子量のポリアルキレングリコールを用いることについてはなんら記載されていない。
【００１１】
更に、上記公報には水系インクにおけるポリエチレングリコールおよびグリコールエーテルの粘度増加効果による噴射安定性および印刷品質の向上については考慮されていない。水の粘度増加効果はポリエチレングリコールおよび／またはグリコールエーテルで顕著であり、グリセリン等の多価アルコールの保湿剤のみでは本発明の主たる目的を達成しない。すなわち、本発明のインク組成物におけるポリエチレングリコールは、従来保湿剤として用いられてそれとは作用面で大きく異なる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
水系インクを印刷に用いた場合、インク吸収性のない被記録体に対しては印刷が困難で、専用紙を使用する場合にも大型のインク乾燥装置が必要である。また、にじみの問題から高精細印刷は困難で解像度に限界があるため用途が限られる。速乾性の利点から溶剤インクが使用される場合があるが、可燃性および環境安全性の点から望ましいとは言えない。ホットメルトタイプの油性インクは高速印刷は可能であるが、インクの性質上印字ドットが厚いもので１０〜２０μｍ程度になり、耐擦性が低く、印刷後の信頼性を得るのが難しかった。
【００１３】
有機顔料を着色剤として用いたインクジェット記録方式は、特に耐候性の点で染料を用いたインクジェット記録方式に比べて多くの利点があるので、ＯＡ機器、一般家庭用プリンタ、ファクシミリ等オフィスプリンタにとどまらず室内外用ポスター、大型看板、車、ガラス、エレベータ、壁および建物の装飾、さらには布へのプリントなどへ応用が期待されている。しかし前記のように高信頼性印字品質が得られないという問題が製品化の隘路となっていた。
【００１４】
本発明は、高速な乾燥により普通紙に良好な品質の記録物を与えるインクジェットプリンタ用インク組成物及びその印刷方法を提供することにある。また、本発明の更に重要な目的は、微細なノズルからインク滴を噴射させるに十分な、吐出安定性に優れた高速インクジェットプリンタ用顔料インク組成物を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、普通紙に１０ｉｐｓ以上の記録速度で印刷を行うオンデマンド型インクジェットプリンタに使用するインク組成物が、少なくとも顔料、水および粘度増加剤を含有し、
前記粘度増加剤として、平均分子量６００〜６０００のポリエチレングリコールをインク総量の７．５〜４０重量パーセント、または平均分子量２００００〜７００００のポリエチレングリコールをインク総量の１〜１０重量パーセント含有し、
ガラス板上に前記インク組成物の５０μｌのインク滴を２滴作り、直ちに該インク組成物の重量を測定し、３０分間２５℃／６０ＲＨ％、無風状態の条件で保管した後再び該インク組成物の重量を測定して算出したインク組成物の重量減少率がインク総量の５〜２５パーセントであることを特徴とするものである。
【００１６】
また、前記インク組成物の２５℃における粘度が５〜１５ｍＰａ・ｓ、および表面張力が３０〜５５ｍＮ／ｍであることを特徴とするものである。
【００１８】
前記インクジェット用インク組成物はステキヒトサイズ度５５以下の普通紙を使用されるとよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の目的とする分野のプリンタの印刷速度は従来のインクジェット記録より著しく高速であることが特徴である。ノズル及び用紙の間の相対速度が１０ｉｐｓ（ｉｎｃｈ／ｓ）以上となる記録速度が好ましい。高速に記録するには、インク滴が記録媒体上に付着後直ちに定着（セット）することが必要であり、不十分の場合には付着したインク溜が重ねられた他の用紙の裏面に転写する、記録装置中の送りロールに付着する、記録ドットが乱れる等の致命的な不具合を生じてしまう。記録速度１０ｉｐｓを実現するには、例えば記録後約１ｓ以内に記録が定着することが必要である。すなわち、本発明によれば、約１ｓ以内に実質的に記録は取り扱い可能（手が触ふれる等）となる。
【００２０】
圧電素子を用いたオンデマンド型インクジェット記録の記録ヘッドあるいは記録方法には、ライン型記録、シリアル型記録、転写型（シャトル型）記録等、様々な様式があるが、本発明はこれらに特に限定されることなく使用される。いずれにおいても、ノズル及び用紙（記録媒体）との相対的な移動速度が１０ｉｐｓ以上となる工程であり、例えばライン型記録の如く、ヘッド部分が固定され用紙のみ移動する場合は紙移動速度（紙送り速度）が上記相対速度に該当し、シリアル型記録、すなわちヘッドが紙送り方向に垂直に移動して順次記録し間欠的に紙送りが行われる場合は、ヘッド移動速度（キャリジ速度）が上記相対速度に該当する。用紙が回転するドラム等に設置されこれに記録を行う、あるいは一旦ドラムに記録し次いでこれを用紙に転写する転写型の場合は，移動する用紙ないしはドラム面とノズル間の相対位置の変化する速度と理解する。
【００２１】
上述したいずれの場合も、記録速度はノズル吐出周波数及び記録解像度に直接関係する。例えば、ライン型記録の紙送り速度あるいはシリアル型のヘッド移動速度（すなわち記録速度）Ｖは、インク滴の吐出周波数ｆ、記録解像度Ｒにより、「Ｖ＝ｆ×Ｒ」で示される。
【００２２】
従来の５ｉｐｓ以下（通常は１ｉｐｓ以下）の記録においては従来報告されている多数のインク組成物がそのまま適用出来る。これに対して、本発明は少なくとも１０ｉｐｓ以上の高速度記録において効果的に利用出来る。本発明の高速度をより効果的に実施するために、加熱、乾燥工程等を付加することも可能である。しかしながら、本発明の効果は特にこれら乾燥加熱工程を用いなくとも十分実用的な印刷特性を実現出来る点に大きな特徴がある。
【００２３】
本発明の特徴であるインク組成物の重量減少について以下説明する。
【００２４】
従来、インクジェット記録においては、プリントの高乾燥性とノズル部分の乾燥による詰まりを両立するために種々の工夫がなされて来た。例えば、湿潤剤と称される高沸点の溶剤を適当量混合することにより、主溶媒（例えば水）が蒸発した後にもこの溶剤が残存することで、ノズルの詰まりを防止することが出来た。すなわち、蒸発速度を適当に制御することで所望の特性を達成することは、本分野では周知である。
【００２５】
しかしながら、インクジェット印刷における他の多くの不具合のひとつとして、印刷開始直後に吐出が遅延して十分な印刷ができない現象が暫々認められた。この現象に関しては多くの素材が選定され個別に対処されてきたが、特に本発明で目的とする普通紙に高速度で記録する分野には、未だ十分な検討がなされていなかった。
【００２６】
ここで、図４に従来インクの印刷、図５に本発明のインク組成物の印刷を例示する。
【００２７】
本発明者らは、印刷開始直後に吐出が遅延して十分な印刷ができない現象とインク組成物の特性を種々検討した結果、従来湿潤剤で問題とされていた長時間放置後の蒸発量ではなく、蒸発開始直後の重量減少が顕著にこの現象と相関することを見出し、本発明に至ったものである。
【００２８】
図１はこれを示す概念図である。
【００２９】
図は２種のインク組成物の１００％からの重量減少を示し、曲線１が本発明、２が従来インクの例に相当する。従来、湿潤剤の効果として長時間（図中のｔｂ）放置後の残存重量Ｒ2を問題とし、これが一定以上の値にあることが要望されていた。しかしながら、この値は上述した印刷遅れ現象とは全く相関がない。これに対し、短時間（図中のｔａ）時の減少率Ｄがある値以上の場合、顕著に上記現象を生じることが判った。
【００３０】
すなわち、従来インクにおけるように通常の高沸点溶剤を単に混入しても初期の蒸発を抑制する効果がなく（殆ど主溶媒、例えば水の蒸発速度と同等）、目的とする減少率よりは過剰の蒸発となりやすく（図中のＤ2）、また更に蒸発を押さえる目的で過剰量を添加することで長時間時の残存量Ｒ2が無用に多量となりやすかった。
【００３１】
これに対し、本発明のインクでは初期の蒸発が適当な範囲にあり（図中のＤ1）、現象を効果的に抑制でき、また残存量Ｒ1も適当な少量の範囲に低下できる。つまり、本発明は従来の湿潤剤の添加とは全く異なった観点に立脚することに注意する必要がある。具体的にはｔａ＝３０分とした場合に、５％≦Ｄ1≦２５％（２５℃、６０ＲＨ％）である。
【００３２】
本発明は更にこの目的を達成するに十分な化合物の種類及びその最適の添加範囲も見出している。
【００３３】
なお、Ｄ1の下限はこれ以下では長時間で残存するインク量が過大となる限度である。この現象と重量減少率が相関する理由については明確ではないが、例えば図２に示すように、開放したノズルの大気に触れる部分のインク組成物中から、高蒸発性成分（通常は主溶剤、例えば水）がわずかながらも蒸発してインクの粘度を増加する等の変化を生じ、これが吐出を妨げることが考えられる。なお、図２において、３はノズルの断面を示し、４はヘッド中のインク、５はこのインクの表面部分の高粘度（あるいは特性の変化した）部分を示している。
【００３４】
図３には本発明のインク組成物及び従来例の具体的な実験結果の例を示す。
【００３５】
前述したように、本発明のインク組成物の初期重量減少率は従来インクと異なる特定の範囲に限定されていることが明瞭に判別出来る。
【００３６】
以上、まとめると次の通りとなる。すなわち、本発明のインクジェット用インク組成物は２５℃／６０ＲＨ％、無風状態での重量減少率が３０分でインク総量の５〜２５％以下であることが最大の特徴である。この重量減少率は、インクの乾燥を示す指標である。一般に同値が大きいインクは乾燥しやすい。しかし極初期の値が大きいと、ヘッド周りのインク中の媒体成分の揮発による固形分濃縮を招き、ノズルの目詰まりを起こし吐出の安定性に欠ける。このため室温での重量減少率が３０分でインク総量の５〜２５％以下が望ましい。５％以下では記録後のインクの乾燥に時間がかかり、高速で普通紙に印刷した場合品質が低下する。
【００３７】
そして、本発明の目的を達成する重要な特性として、２５℃における粘度を５〜１５mPa・s、表面張力を３０〜５５mN/mに調整する方法があげられる。ポリエチレングリコール等の（ポリ）アルキレングリコールやグリセリン等の多価アルコールは蒸発速度が遅いことから、従来湿潤剤として用いられてきたが、本発明では、粘度調整剤さらには水を主成分とする水性インクの粘度増加剤として平均分子量６００〜７００００のポリエチレングリコールが特に望ましいことを見出した。
【００３８】
本発明のインク組成物の粘度および表面張力は特に限定する必要はないが、具体的には、５mPa・s未満の粘度では適当なインク量およびドット径または高品質を得るのは難しく、１５mPa・sを超える粘度では安定したインクジェット記録を行うことが困難である。また、本発明者は、多数のインク組成物に関して表面張力と印刷品質の相関性を調べた結果、特にインクの静的表面張力と浸透速度に顕著な相関性のあることを見出した。すなわち，２５℃の静的表面張力が、３０mN/m未満のインクにおいては浸透性が表面張力の低下と共に顕著に増大し、裏移り（記録紙裏側へのインクのしみだし）を生じて、５５mN/mを越えると転写（インク接触部汚染）が生じやすくなるため、高速印刷には適さない。本発明は静的表面張力に関してのみ記載したが、同様の事項が動的な表面張力の場合にも得られることも推定される。
【００３９】
本発明のインク組成物としては，限定なく各種の材料が使用される。一般的に着色剤、溶剤の主材料に、補助的に結着剤、粘度、表面張力、ｐＨ等の物性調整剤、防カビ剤、その他を添加して構成する。これら溶剤は単に溶媒としての機能以外に乾燥防止剤（湿潤剤）、浸透剤（表面張力低下剤）、粘度、蒸発速度制御剤等の作用を有する場合もあり、様々な粘度、表面張力、溶解性、沸点、蒸発速度、引火点等を示す材料が使用される。
【００４０】
本発明の目的を達成する必須成分としては平均分子量６００〜６０００のポリエチレングリコールを７．５〜４０重量パーセント含有することが望ましい。平均分子量６００未満では主成分の水の粘度増加が少なく、良好な粘度範囲になるまで添加すると良好な印刷物が得られない。添加量４０重量パーセントを越えると被記録材へのインクの浸透性が低下して乾燥性が悪くなり、印刷品質が低下する。特に好ましいのは平均分子量６０００である。また、平均分子量２００００〜７００００のポリエチレングリコールを１〜１０重量パーセント含有することが望ましい。平均分子量７００００を越えると、インクの粘度が著しく増加しインクの吐出量が減少して印字濃度の低下が生じる。
【００４１】
例えば、ポリエチレングリコール６００、１０００、１５４０、２０００、４０００、６０００、２００００、７０００００（以上和光純薬製）、ＰＥＧ＃６００、ＰＥＧ＃６０００（以上、日本油脂）等が使用できる。
【００４２】
ポリエチレングリコールは少なくとも１種、または２種以上を混合して用いることができる。
【００４３】
さらに、本発明の目的を達成する成分としてはグリコールエーテルが適している。一般にグリコールエーテル類は、低粘度であるために記録液の粘度を上昇させずにボールペンのペン先やインクジェットのノズルの乾燥を防止する目的で添加された。しかし、水およびポリエチレングリコールと混合することにより起泡力が小さく安定した噴射が可能な粘度に調整できることを見出した。
【００４４】
具体的なグリコールエーテル類としては、メチルグリコール、メチルジグリコール、メチルトリグリコール、メチルポリグリコール、イソプロピルグリコール、ブチルグリコール、ブチルジグリコール、ブチルトリグリコール、イソブチルグリコール、イソブチルジグリコール（以上、日本乳化剤製）等のエチレングリコール系エーテルおよびメチルプロピレングリコール、メチルプロピレンジグリコール、メチルプロピレントリグリコール、プロピルプロピレングリコール、 プロピルプロピレンジグリコール、ブチルプロピレングリコール、ブチルプロピレンジグリコール、フェニルプロピレングリコール（以上、日本乳化剤製）等のプロピレングリコール系エーテルから選ばれるエーテルを０〜３０重量パーセント含むことが望ましい。３０重量パーセントを超えると表面張力が低下し、印刷品質が低下する。
【００４５】
さらに吐出性を良くする目的でグリセリン０〜３０重量パーセント添加しても良い。３０重量パーセントを越えると印刷物ににじみが生じやすくなる。
【００４６】
特性向上のために水溶性溶剤を添加しても良い。
【００４７】
例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のケトンおよび低級アルコール類やエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコールおよびジプロピレングリコール等のグリコール類、アセテート類、チオジグリコール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１,３−ジメチルイミダゾリジノン、アミノアルコール等の含窒素化合物類を単独又は混合溶剤として使用しても良い。
【００４８】
本発明の目的を達成する必須成分である顔料としては上記ビヒクルに良分散して耐候性に優れた顔料が望ましい。本発明に特に使用される顔料の発色性（添加濃度当たりの色濃度）は必ずしも高くなく、加えて均質の微粒子分散体の製造が困難なため、高濃度とすると過剰に溶融粘度が増大する現象があって、インクジェット用インクとしては従来実用化されていなかった。特に限定されるわけではないが、本発明には例えばカラーインデックスに記載される下記の番号の有機又は無機顔料が使用できる。顔料の色調はフルカラー印刷、スポット（部分的）カラー印刷、多色（マルチカラー）印刷等の種類により、適宜選択される。
【００４９】
赤あるいはマゼンタ顔料としては、Pigment Red 3、5、19、22、31、38、43、48：1、48：2、48：3、48：4、48：5、49：1、53：1、57：1、57：2、58：4、63：1、81、81：1、81：2、81：3、81：4、88、104、108、112、122、123、144、146、149、166、168、169、170、177、178、179、184、185、208、216、226、257、Pigment Violet 3、19、23、29、30、37、50、88、Pigment Orange 13、16、20、36、青またはシアン顔料としては、pigment Blue 1、15、15：1、15：2、15：3、15：4、15：6、16、17−1、22、27、28、29、36、60、緑顔料としては、Pigment Green 7、26、36、50、黄顔料としては、Pigment Yellow 1、3、12、13、14、17、34、35、37、55、74、81、83、93、94、95、97、108、109、110、137、138、139、153、154、155、157、166、167、168、180、185、193、黒顔料としては、Pigment Black 7、28、26などが目的に応じて使用できる。
【００５０】
具体的に商品名を示すと、例えば、クロモファインイエロー2080、5900、5930、AF−1300、2700L、クロモファインオレンジ3700L、6730、クロモファインスカーレット6750、クロモファインマゼンタ6880、6886、6891N、6790、6887、クロモファインバイオレット RE、クロモファインレッド6820、6830、クロモファインブルーHS−3、5187、5108、5197、5085N、SR−5020、5026、5050、4920、4927、4937、4824、4933GN−EP、4940、4973、5205、5208、5214、5221、5000P、クロモファイングリーン2GN、2GO、2G−550D、5310、5370、6830、クロモファインブラックA−1103、セイカファストエロー10GH、A−3、2035、2054、2200、2270、2300、2400（B）、2500、2600、ZAY−260、2700（B）、2770、セイカファストレッド8040、C405（F）、CA120、LR−116、1531B、8060R、1547、ZAW−262、1537B、GY、4R−4016、3820、3891、ZA−215、セイカファストカーミン6B1476T−7、1483LT、3840、3870、セイカファストボルドー10B−430、セイカライトローズR40、セイカライトバイオレットB800、7805、セイカファストマルーン460N、セイカファストオレンジ900、2900、セイカライトブルーC718、A612、シアニンブルー4933M、4933GN−EP、4940、4973（以上大日精化工業製）、KET Yellow 401、402、403、404、405、406、416、424、KET Orange 501、KET Red 301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、336、337、338、346、KET Blue 101、102、103、104、105、106、111、118、124、KET Green 201（以上大日本インキ化学製）、Colortex Yellow 301、314、315、316、P−624、314、U10GN、U3GN、UNN、UA−414、U263、Finecol Yellow T−13、T−05、Pigment Yellow1705、Colortex Orange 202、Colortex Red101、103、115、116、D3B、P−625、102、H−1024、105C、UFN、UCN、UBN、U3BN、URN、UGN、UG276、U456、U457、105C、USN、Colortex Maroon601、Colortex BrownB610N、Colortex Violet600、Pigment Red 122、Colortex Blue516、517、518、519、A818、P−908、510、Colortex Green402、403、Colortex Black 702、U905（以上山陽色素製）、Lionol Yellow1405G、Lionol Blue FG7330、FG7350、FG7400G、FG7405G、ES、ESP−S（以上東洋インキ製）、Toner Magenta E02、Permanent RubinF6B、Toner Yellow HG、Permanent Yellow GG−02、Hostapeam BlueB2G（以上ヘキストインダストリ製）、カーボンブラック＃2600、＃2400、＃2350、＃2200、＃1000、＃990、＃980、＃970、＃960、＃950、＃850、MCF88、＃750、＃650、MA600、MA7、MA8、MA11、MA100、MA100R、MA77、＃52、＃50、＃47、＃45、＃45L、＃40、＃33、＃32、＃30、＃25、＃20、＃10、＃5、＃44、CF9、（以上三菱化学製）などが挙げられる。
【００５１】
また、顔料を予め水や溶剤に高濃度分散した分散液を使用することもできる。例えば、MICROPIGMO WMBK-5、WMBE-5、WMRD-5、WMYW-5、AMBK-2、AMYW-2、AMBE-4（以上オリエント化学製）、JA Black 25W、GA Black 2821、GA Yellow 1、GA Magenta1、GA Cyan 2（以上御国色素製）CAB-O-JET200、 CAB-O-JET300（以上キャボットスペシャルティケミカルズ）などが挙げられ、顔料濃度が１０重量パーセント以上の高濃度で分散されているものが特に望ましい。
【００５２】
添加量は顔料濃度３〜１０重量パーセントが適量である。３重量パーセント未満では画像品質が低下し、１０重量部より多いとインク粘度特性に悪影響を与える。また、色の調整等で２種類以上の着色剤を適時混合して使用できる。本発明のインク組成物に更に機能性を発現するため、光安定化剤、表面処理剤、界面活性剤、粘度低下剤、酸化防止剤、老化防止剤、架橋促進剤、酸素吸収剤、可塑剤、防腐剤、防錆剤、蒸発促進剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、保湿剤、分散剤、染料等を混合することができる。
上記したビヒクル、顔料及びその他の成分の混合、分散には、スターラー、ビーズミル、ホモジナイザが最適であるが周知の各種の撹拌、粉砕又は分散装置が特に制限無く使用できる。
【００５３】
記録媒体としては、ＪＩＳ Ｐ８１２２「紙のステキヒトサイズ度試験方法」によりサイズ度５５以下の用紙が特に制限なく使用可能である。
【００５４】
例えば、４０ｋｇ〜１１０ｋｇ紙等の上質紙および色上質紙、再生紙、３４ｋｇ 〜４３ｋｇの複写用紙・色もの、７２ｋｇ〜１１０ｋｇのＯＣＲ用紙、３０〜９０ｋｇのノーカーボン紙・色もの、ユポ６０、８０、１１０ミクロン、ユポコート７０、９０ミクロン等の合成紙、その他片面アート紙６８ｋｇ、コート紙９０ｋｇ、フォームマット紙７０、９０、１１０ｋｇ、発泡ＰＥＴ３８ミクロン、みつおりくん（以上、小林記録紙）、ＯＫ上質紙、ニューＯＫ上質紙、サンフラワー、フェニックス、ＯＫロイヤルホワイト、輸出上質紙（ＮＰＰ、ＮＣＰ、ＮＷＰ、ロイヤルホワイト）ＯＫ書籍用紙、ＯＫクリーム書籍用紙、クリーム上質紙、ＯＫ地図用紙、ＯＫいしかり、きゅうれい、ＯＫフォーム、ＯＫＨ、ＮＩＰ−Ｎ（以上、新王子製紙）、金王、東光、輸出上質紙、特需上質紙、書籍用紙、書籍用紙Ｌ、淡クリーム書籍用紙、小理教科書用紙、、連続伝票用紙、上質ＮＩＰ用紙、銀環、金陽、金陽（Ｗ）、ブリッジ、キャピタル、銀環書籍、ハープ、ハープクリーム、ＳＫカラー、証券用紙、オペラクリーム、オペラ、ＫＹＰカルテ、シルビアＨＮ、エクセレントフォーム（以上、日本製紙）、パール、金菱、ウスクリーム上質紙、特製書籍用紙、スーパー書籍用紙、書籍用紙、ダイヤフォーム（以上、三菱製紙）、金毯Ｖ、金毯ＳＷ、白象、高級出版用紙、クリーム金毯、クリーム白象、証券・金券用紙、書籍用紙、地図用紙、複写用紙、ＨＮＦ（以上、北越製紙）しおらい、電話帳表紙、書籍用紙、クリームしおらい、クリームしおらい中ラフ、クリームしおらい大ラフ、ＤＳＫ（以上、大昭和製紙）、せんだいＭＰ上質紙、錦江、雷鳥上質、掛紙、色紙原紙、辞典用紙、クリーム書籍、白色書籍、クリーム上質紙、地図用紙、連続伝票用紙（以上、中越パルプ）、ＯＰ金桜（チューエツ）、金砂、参考書用紙、交換証用紙（白）、フォーム印刷用紙（以上、紀州製紙）、たいおう、ソクラテス、荷札用紙、軟券用紙、千代紙用紙、ブライトフォーム（いじょう、大王製紙）Xerox４０２４、インクジェット普通紙等があげられる。
【００５５】
高品質のインクジェット用インクの調製には多くの重要な因子のバランスを必要とする。これらの要件は複雑で、本発明のインクについて必ずしも明瞭に数値化できるわけではないが、本発明のインクは、インクジェットプリンタに適用するために、周知の幾つかの要件を満足する。すなわち、このインクは室温で十分な安定性があり、印刷前の保管および印刷後の画質に信頼性がある。記録媒体に付着硬化後は十分な透明性と彩度を有し、かつ均一な薄膜を形成して良好な画質の印刷物を与える。印刷物を重ねておいた状態で、オフセットが発生しないこと、また、環境および人体に配慮した安全性が高い組成物であることが必要である。
【００５６】
更に、この組成物は、印刷を必要とするときのみインク小滴を噴射させる、従来公知のインクジェットプリンタ例えば、オフィス用プリンタ、工業用マーキングに使用されているプリンタ、ワイドフォーマット型プリンタ、刷版及び製版用プリンタ、ラベルプリンタおよびこの典型的操作を持つすべてのタイプの高速プリンタにも使用可能である。高速乾燥が可能であるため、記録媒体としては、上述した用紙以外にもプラスチックフィルム、カプセル、ジェル、金属箔、ガラス、木材、布等が使用できる。非接触印刷が可能なだけに媒体の形状は広範なものが使用でき、これらに限定されるものではない。
【００５７】
次に本発明を実施例により具体的に説明するが、記載例に限定されるものではない。
〔実施例１〕
５０重量パーセントの精製水と平均分子量６００のポリエチレングリコール（和光純薬製、商品名：ポリエチレングリコール６００）を４０重量パーセントおよび界面活性剤（日本油脂製、ユニグリＶＫＮ５００２）を２重量パーセント、ジプロピレングリコール（和光純薬製）を８重量パーセント使用し、これに対して顔料として黒顔料分散体（キャボットスペシャルティケミカルズ製、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００）３０重量パーセントおよび混合し、組成物全３００gをホモジナイザ（日立工機製ＨＧ３０）を用いて、回転数２,０００ｒｐｍで均質な混合物が得られるまで分散し、続いてろ過を行い不純物等を除去し、均質なインク組成物を得た。結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
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【００５９】
インク組成物の重量減少率はガラス板にマイクロピペットで５０μｌのインク滴を２滴作り、直ちにインク組成物の重量を測定した。３０分間２５℃／６０ＲＨ％、無風状態で保管した後再び重量を測定し、減少率を算出したところ５パーセントであった。
【００６０】
粘度を回転粘度計（トキメック製ＥＤＬモデル）を用いて測定したところ、２５℃で５mPa.sであった。表面張力は自動表面張力計（協和界面科学社製CVBP-Zモデル）を用いて測定したところ、室温で５５mN/mであった。
【００６１】
インク組成物を１２ｍｍφの試験管に密閉し、室温で３日間放置して、顔料の分離（分離割合を％表示）を観察したところ、分離は見られなかった。
【００６２】
このインクをインクジェットプリンタ（日立工機製、型名：JOLT SJ01A）に入れて９６のノズルからすべてインクが噴射していることを確認し、室温で２４時間放置し、再び噴射を行った際不能になるノズル数を調べたところ、９６全てが問題なく噴射し、放置後も吐出が安定していることを確認した。
【００６３】
５５ｋｇ紙および９０ｋｇ紙に印刷した印刷後のドット形状を実体顕微鏡により観察し、ほぼ円形のものを○、円形が多少崩れたものを△、不定形のものを×で示した。また、インクの裏移りおよび転写の評価は良好であるものを○、わずかに見られたものを△、不良であったものを×で評価した。耐水性は、印刷後直ちに水道水に浸して全く変化がないものは○、少しでもインクの溶出が合った場合は×で評価した。実施例１におけるインク組成物はほぼ円形を示し○、裏移りおよび転写ともに○、耐水性も○の評価であった。
〔実施例２〕
８０重量パーセントの精製水と平均分子量６０００のポリエチレングリコール（日本油脂製、商品名：ＰＥＧ＃６０００）を７．５重量パーセント、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（日本乳化剤製、商品名：メチルプロピレンジグリコール）を１２.５重量パーセント使用し、これに対して顔料としてマゼンタ顔料分散体（御国色素製、商品名：ＧＡ  Ｍａｇｅｎｔａ１）を濃度を全量に対して２０重量パーセント混合し、実施例１と同様の方法で均質なインク組成物を得た。
【００６４】
実施例１と同様の方法で評価した結果を表１に示す。
【００６５】
本例のインクの重量減少率は２５パーセントであった。２５℃における粘度は７．５mPa.sであった。表面張力は室温で４０mN/mであった。顔料の分離は見られなかった。放置後も吐出が安定していることを確認した。また、ドット形状、裏移り、転写および耐水性ともに○の評価であった。
〔実施例３〕
６４重量パーセントの精製水と平均分子量７００００のポリエチレングリコール（和光純薬製、商品名：ポリエチレングリコール７００００）を１重量パーセント、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（日本乳化剤製、商品名：ブチルジグリコール）を５重量パーセント、グリセリン（和光純薬製）３０重量パーセント使用し、これに対して顔料としてイエロ顔料分散体（御国色素製、商品名： ＧＡ  Ｙｅｌｌｏｗ１）を濃度を全量に対して２０重量パーセント混合し、実施例１と同様の方法で均質なインク組成物を得た。
【００６６】
実施例１と同様の方法で評価した結果を表１に示す。
【００６７】
重量減少率は６パーセントであった。２５℃における粘度は１０mPa.sであった。表面張力は室温で３０mN/mであった。顔料の分離は見られなかった。放置後も吐出が安定していることを確認した。また、ドット形状、裏移り、転写および耐水性ともに○の評価であった。
〔実施例４〕
６０重量パーセントの精製水と平均分子量２００００のポリエチレングリコール（和光純薬製、商品名：ポリエチレングリコール２００００）を１０重量パーセント、ジエチレングリコールモノブチルエーテルを３０重量パーセント使用し、これに対して顔料としてシアン顔料分散体（御国色素製、商品名： ＧＡ  Ｃｙａｎ２）を濃度を全量に対して２０重量パーセント混合し、実施例１と同様の方法で均質なインク組成物を得た。
【００６８】
実施例１と同様の方法で評価した結果を表１に示す。
【００６９】
重量減少率は１０パーセントであった。２５℃における粘度は１５mPa.sであった。表面張力は室温で４５mN/mであった。顔料の分離は見られなかった。放置後も吐出が安定していることを確認した。また、ドット形状、裏移り、転写および耐水性ともに○の評価であった。
〔比較例１〕
４５重量パーセントのジプロピレングリコールとグリセリンを３５重量パーセント、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルを２０重量パーセント使用し、これに対して顔料としてＧＡ  Ｃｙａｎ２を濃度を全量に対して２０重量パーセント混合し、実施例１と同様の方法で均質なインク類似物を得た。
【００７０】
実施例１と同様の方法で評価した結果を表１に示す。
【００７１】
重量減少率は４．６パーセントであった。２５℃における粘度は５mPa.sであった。表面張力は室温で４４mN/mであった。顔料の分離は見られなかった。放置後も吐出が安定していることを確認した。しかし、ドット形状×、裏移り×、転写は×、耐水性○の評価であった。
〔比較例２〕
７０重量パーセントの精製水とポリエチレングリコール６００を７重量パーセント、エチレングリコールモノイソブチルエーテル（和光純薬製）を２３重量パーセント使用し、これに対して顔料として ＧＡ  Ｃｙａｎ２を濃度を全量に対して２０重量パーセント混合し、実施例１と同様の方法で均質なインク類似物を得た。
【００７２】
実施例１と同様の方法で評価した結果を表１に示す。
【００７３】
重量減少率は２６パーセントであった。２５℃における粘度は４mPa.sであった。表面張力は室温で２７mN/mであった。顔料の分離は見られなかった。２４時間放置後はノズルが乾燥し吐出が不安定であった。
〔比較例３〕
実施例３のイエロ顔料分散体の代わりにC.I.ダイレクトイエロー86を５重量パーセント添加した以外は、実施例３と同様の方法で均質なインク類似物を得た。
【００７４】
実施例１と同様の方法で評価した結果を表１に示す。耐水性が低く×の評価であった。
〔比較例４〕
７５重量パーセントの精製水とポリエチレングリコール２００００を１５重量パーセント、ジエチレングリコールモノブチルエーテルを１０重量パーセント使用し、これに対して顔料として ＧＡ  Ｃｙａｎ２を濃度を全量に対して２０重量パーセント混合し、実施例１と同様の方法で均質なインク類似物を得た。
【００７５】
実施例１と同様の方法で評価した結果を表１に示す。
【００７６】
２５℃における粘度は１７mPa.sと高く、安定した噴射が行えなかった。
【００７７】
【発明の効果】
本発明のインクジェットプリンタ用インク組成物は、従来水性インクで問題とされていたインクの速乾性および保存安定性が改善され、さらに色剤として顔料を用いるため、着色剤分散安定性と噴射特性の両立が図られ、染料を主着色剤としたインクに比べ耐候性に優れているため、高速性および低価格の要求を満たし、用途が広いインクの製造が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  インク組成物の重量減少の概念を示すグラフ。
【図２】  ノズル近傍のインクの状態を示す断面図。
【図３】  各インク組成物の時間と重量減少の関係を示すグラフ。
【図４】  従来インク組成物による印刷結果を示す図。
【図５】  本発明のインク組成物による印刷結果を示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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