JP2000290559A

JP2000290559A - インク及びインクジェット記録方法

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Publication number: JP2000290559A
Application number: JP10177899A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Kanetani; 美春金谷
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-04-08
Filing date: 1999-04-08
Publication date: 2000-10-17
Anticipated expiration: 2019-04-08
Also published as: US6454844B1; JP3503522B2; ATE247696T1; EP1043370B1; EP1043370A1; DE60004593D1; DE60004593T2

Abstract

(57)【要約】【課題】カラー画像を形成するのに適し、他の色相の
インクとの混色部でも、鮮明で耐光性に優れたカラー画
像が得られる濃淡マゼンタインクセットを提供すること
である。さらに、インクジェット記録方式に有用なイン
ク及びインクジェット記録方法を提供することを目的と
している。【解決手段】少なくともマゼンタインクについては濃
淡インクを用いる記録方式において、濃インクに少なく
とも、明細書記載の一般式（Ｉ）に示す構造を有するマ
ゼンタ染料を含み、淡インクに少なくとも、明細書記載
の一般式（II）に示す構造を有するマゼンタ染料を含む
ことを特徴とするインクおよびこれを用いたインクジェ
ット記録方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特にインクジェッ
ト記録方式に好適なインク及びインクジェット記録方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式は、圧電素子に
よる振動あるいは熱エネルギーの作用などにより、記録
ヘッドに設けられた微細なノズルから記録液を吐出させ
て記録を行うものであり、記録時の静粛性や高密度のヘ
ッドを用いることによって、高解像度の画像が高速で得
られ、ランニングコストも安価であるという利点を有し
ている。そのため、パーソナルコンピューター用プリン
タ、ビデオプリンタ、グラフィック用プリンタ等、様々
な記録分野で利用されている。

【０００３】特に、イエロー、マゼンタ、シアンの３原
色あるいはブラックを加えた４原色を用いたカラーイン
クジェットプリンタが主流となっており、各々のインク
の吐出量やドット密度を制御し、減法混色することによ
ってフルカラー画像の記録を行うものである。さらに、
高画質化の目的で、ドットの粒状感を軽減させるため
に、濃淡インクを用いて画像の記録を行うものもある。

【０００４】このようなインクジェット記録方式に用い
られるインクには、例えば、粘度、表面張力等の物性値
が適当であること、光学濃度が高く、鮮明な色調及び画
像を与えること、耐水性、耐光性等の堅牢性に優れた画
像を与えること、保存安定性に優れること、ノズルの目
詰まりを生じにくいこと、さらに臭気及び消防上の危険
性等における安全性などの性能が要求されるが、これら
の性能は水溶性染料を水または水と水溶性有機溶剤との
混合液に溶解した水性インクを使用することにより多く
が満足されており、種々の色相のインクが種々の色相の
染料から調製されている。

【０００５】色調、耐光性、耐水性といった特性はイン
クの色材の性能に左右されるところが大きく、従来より
様々な染料が検討されている。特に、耐光性において
は、マゼンタインクの性能が低いため、特開昭５７−５
７６９号公報、ＷＯ９６／２４６３６、特開昭６２−１
９２４７４号公報、特開昭６３−１９２８８号公報、特
開平１０−３０６２２１号公報等に色調や鮮明性、耐光
性に優れるマゼンタ染料インクが開示されている。ま
た、特開平２−１２７４８２号公報には、濃淡インクに
おいて濃インクと淡インクの染料種が異なるインクを用
いる記録方法が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述のフルカラー画像
を形成に際して、インクジェット記録方式においては、
イエロー、シアン、マゼンタの３原色あるいはブラック
を加えた４原色を用いたり、さらにこれら原色の濃淡イ
ンクを用いて、多色カラーを表現するのが一般的である
が、従来提案されている前述のマゼンタインク及び記録
方法は、インクの目詰まり等の信頼性や、色調、鮮明
性、耐光性において十分満足できるレベルでなかった
り、単色での耐光性に優れても、他色との混色時に他色
との相互作用で光退色が促進され、結果的にフルカラー
画像を形成において耐光性に優れた画像を提供すること
はできなかった。

【０００７】したがって、本発明の目的は、これらの課
題を解決するものである。すなわち、目詰まり等の問題
に対して信頼性が高く、単色の発色性に優れ、鮮明で、
耐光性があり、かつ他色のインクとの混色部でも、鮮明
で耐光性に優れたカラー画像が得られるマゼンタインク
及びこれを用いるインクジェット記録方法を提供するこ
とを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的は下記の本発
明によって達成される。すなわち、少なくともマゼンタ
インクについては濃淡インクを用いる記録方式におい
て、濃インクに少なくとも、下記一般式（Ｉ）に示す構
造を有するマゼンタ染料を含み、淡インクに少なくと
も、下記一般式（II）に示す構造を有するマゼンタ染料
を含むことを特徴とするインク、該インクを用いて、イ
ンクジェット記録方式により記録を行うことを特徴とす
るインクジェット記録方法である。

【０００９】

【化３】

【００１０】

【化４】

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明によるインクは、濃淡のマ
ゼンタインクセットであり、濃インクには少なくとも、
一般式（Ｉ）に示す構造を有するマゼンタ染料を含み、
淡インクには少なくとも、一般式（II）に示す構造を有
するマゼンタ染料を含んでなる。また、この濃淡マゼン
タインクを用いてインクジェット記録を行うことによ
り、鮮明性が高く、耐光性に優れた記録画像が提供され
る。

【００１２】本発明で用いられる一般式（I）及び（I
I）のマゼンタ染料は、安全性等の問題から水性インク
中に溶解する水溶性染料であることが好ましい。

【００１３】濃インク用の一般式（I）で示されるマゼ
ンタ染料は、単色での鮮明性及び耐光性に非常に優れ
る。具体的には、下記に示す染料があげられるが、これ
らに限定されるものではない。

【００１４】

【化５】

【００１５】

【化６】

【００１６】

【化７】

【００１７】

【化８】

【００１８】

【化９】

【００１９】

【化１０】

【００２０】

【化１１】

【００２１】

【化１２】

【００２２】

【化１３】

【００２３】

【化１４】

【００２４】濃インクの染料濃度は各染料のカラーバリ
ューにもよるが、１〜５重量％の範囲でインクに含まれ
ることにより、十分な発色と濃度が得られる。より最適
には、いわゆる普通紙にベタ印刷（１００％Ｄｕｔｙ
の塗りつぶし印刷）した時に、マゼンタＯＤ値が１．０
〜１．５になる範囲、すなわち、１．５〜３．５重量％
の範囲であることが好ましい。

【００２５】また、淡インク用の一般式（II）で示され
るマゼンタ染料は、単色での耐光性は一般式（I）の染
料に及ばないが耐光性に比較的に優れ、特に他色のイン
クとの混合時において、他色あるいは自色の光退色を促
進しない働きがある。具体的には、下記に示す染料があ
げられるが、これらに限定されるものではない。

【００２６】

【化１５】

【００２７】

【化１６】

【００２８】

【化１７】

【００２９】

【化１８】

【００３０】

【化１９】

【００３１】

【化２０】

【００３２】

【化２１】

【００３３】

【化２２】

【００３４】

【化２３】

【００３５】

【化２４】

【００３６】

【化２５】

【００３７】

【化２６】

【００３８】淡インクの染料濃度は各染料のカラーバリ
ュー、濃マゼンタインクと組み合わせた時のカラーバラ
ンスにもよるが、０．５〜４重量％の範囲でインクに含
まれることにより、十分な発色と濃度が得られ、濃イン
クとのバランスもよい。より最適には、いわゆる普通紙
にベタ印刷（１００％Ｄｕｔｙ）した時に、濃マゼン
タインクのＯＤ値の２５％程度、すなわち、淡インクの
マゼンタＯＤ値が０．２５〜０．７５になる範囲である
ことが好ましく、染料濃度としては、１〜３重量％の範
囲であることが好ましい。

【００３９】さらに、本発明のインクに使用する溶媒と
しては、水または水と水溶性有機溶剤の混合液が好適で
ある。この水溶性有機溶剤としては、目詰まり防止の目
的から、低揮発溶剤が選択され、例えば、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、プロピレングリコール、
１，３−プロパンジオール、１，５−ペンタンジオー
ル、１，２−ヘキサンジオール、１，２，６−ヘキサン
トリオール、グリセリン等の多価アルコール類；；エチ
レングリコールモノメチルエーテル、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ブチ
ルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテ
ル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリ
コールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモ
ノメチルエーテル等のグリコールエーテル類；ホルムア
ミド、ジメチルホルムアミド、ジエタノールアミン、ト
リエタノールアミン、１，３−ジメチル−２−イミダゾ
リジノン、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリド
ン等の含窒素溶剤；チオジグリコール、ジメチルスルホ
キシド等の含硫黄溶剤等があげられる。

【００４０】これらの溶剤は単独で用いても良いし、２
種以上を併用しても良く、その含有量はインク全重量に
対して、３〜４０ｗｔ％、好ましくは３〜３０ｗｔ％の
範囲である。含有量が３ｗｔ％未満である場合、ノズル
先端での目詰まりを防止するのに十分でなく、４０ｗｔ
％を越える場合、印字された画像の乾燥性が低下し、に
じみが生じたり、画像品位が低下したり、揮発せずに印
刷物に残ったこれらの溶剤が、場合によっては、空気中
の水分を吸収して、保存中に画像ににじみが生じる原因
となることがあるからである。

【００４１】さらに、インクの目詰まりを防止する目的
には、尿素、トリメチロールエタン、トリメチロールプ
ロパン等の吸湿性を有する常温下で固体の湿潤剤も有効
であり、その添加量はインク全重量に対して、２〜２０
ｗｔ％が好ましく、より好ましくは５〜１０ｗｔ％であ
る。

【００４２】さらに、画像形成後のインクの乾燥性を促
進するために本発明のインク組成物には、エタノール、
１−プロパノール、２−プロパノール等の低級アルコー
ル類や、脂肪酸塩類、アルキル硫酸エステル塩類等のア
ニオン系界面活性剤や、アセチレングリコール類、ポリ
オキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレ
ン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤を含むこ
とが好ましい。低級アルコール類の含有量はインク全量
に対して、２〜１０ｗｔ％、好ましくは２〜６ｗｔ％の
範囲であり、界面活性剤の含有量はインク全量に対し
て、０．０１〜２ｗｔ％の範囲にあることが望ましい。
それぞれの含有量がこれより少ないと乾燥性を促進する
効果が十分でなく、これより多いとにじみを生じたり、
インクジェット記録方式においてはインクの吐出（ある
いは飛翔）状態に悪影響を及ぼし、画像品位が低下す
る。

【００４３】さらに、本発明のインクには必要に応じ
て、水溶性ポリマーや水溶性樹脂、消泡剤、ｐＨ調製
剤、防カビ剤等が含まれていてもよい。

【００４４】また特に、多色を用いるカラーインクジェ
ット方式においては、隣接するカラーインク同士のにじ
み（ブリード）が課題となる。

【００４５】この課題に対しては、グリコールエーテル
類やアセチレングリコール系のノニオン性界面活性剤を
含むインクによって解決され、ブリードのない鮮明な画
像が得られる。より好適には、グリコールエーテル類と
アセチレングリコール系のノニオン性界面活性剤を併用
することによって、さらに非常に鮮明なカラー画像を得
ることができる。

【００４６】グリコールエーテル類としては、前述に挙
げた通りあるが、特に効果的であるのは、ジエチレング
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、プロピレングリコールモノブチル
エーテルであり、その添加量はインク全量に対して、３
〜３０ｗｔ％が好ましい。添加量が３ｗｔ％未満である
と、ブリード防止の効果が得られず、また、３０ｗｔ％
を超えると画像ににじみが発生したり、水との溶解性か
ら油状分離を引き起こす場合があるため、好ましくな
い。

【００４７】アセチレングリコール系のノニオン性界面
活性剤としては、例えば、オルフィンＥ１０１０、オル
フィンＥ１０４、オルフィンＳＴＧ（以上、日信化学
（株）製品）等が挙げられる。その添加量は、インク全
量に対して、０．１〜３．０ｗｔ％が好ましい。添加量
が０．１ｗｔ％未満であると、十分な浸透性が得られ
ず、また、３．０ｗｔ％を超えると画像ににじみが発生
し、画像品質の低下を招くため好ましくない。

【００４８】上述のインクの製造は、常法に従って製造
することができる。例えば、各成分を充分混合溶解し、
孔径０．８μｍのメンブランフィルターで加圧ろ過した
のち、真空ポンプを用いて脱気処理してインクを調製す
る方法などがある。

【００４９】次に、本発明によるインク及びインクセッ
トは様々な記録方式に用いることができる。このような
インク及びインクセットを用いる記録方式とは、例え
ば、インクジェット記録方式、ペン等の筆記具による記
録方式や、記録計、ペンプロッター等、その他各種の印
字方式等が挙げられる。特に本発明によるインク及びイ
ンクセットは、記録ヘッドに設けられた微細なノズルか
ら記録液を吐出させて記録を行うインクジェット記録方
式にとりわけ好適に使用できる。

【００５０】インクジェット記録方式としては、従来公
知の方式はいずれも使用でき、特に圧電素子の振動を利
用して液滴を吐出させる方法や熱エネルギーを利用する
方法においては優れた画像記録を行うことが可能であ
る。

【００５１】以下に、本発明のインクについて、実施例
及び比較例を用いて具体的に説明する。

【００５２】実施例及び比較例の濃マゼンタインク
（Ｍ）を表１に、淡マゼンタインク（ＬＭ）を表２に示
す組成で前述のインク製造方法によって製造した。な
お、表中に示すインクの各成分量はインク全重量に対す
る各成分のｗｔ％を示し、残量はイオン交換水である。

【００５３】

【表１】

【００５４】

【表２】

【００５５】次に得られたインクについて、以下に示す
記録媒体を用いて、試験１〜４について評価した。１）
はいわゆる普通紙であり、２）〜４）はインクジェット
プリンタ専用記録媒体である。（記録媒体）１）Ｘｅｒｏｘ４０２４（米国ＸｅｒｏｘＣｏ．）２）ＥＰＳＯＮスーパーファイン用紙（エプソン販売（株））３）ＥＰＳＯＮ専用光沢紙（エプソン販売（株））４）ＥＰＳＯＮ専用光沢フィルム（エプソン販売（株））また、評価試験においては、インクジェットプリンタＰ
Ｍ−７７０Ｃ（セイコーエプソン（株）製品）を用い
た。

【００５６】＜試験１：耐光性−１＞実施例及び比較例
の各インクについて、１）〜４）の記録媒体に対して単
色のベタ印刷（塗りつぶし印刷）を行った。この印刷サ
ンプルについて、キセノンフェザオメーターＣｉ３５Ｗ
（アトラス・エレクトリック・デバイス社製）を用い
て、６０時間の耐光性試験を行い、試験前後における色
差△Ｅ*abを次の式（ｉ）から求め、以下の基準で判定
した。 △Ｅ*ab＝［（△Ｌ*)^２+（△ａ*)^２+（△ｂ*)^２]^１／２（ｉ）（判定基準）Ａ；色差△Ｅ*abが５以下である場合。Ｂ；５を越え１０以下である場合。Ｃ；１０を越え２０以下である場合。ＮＧ；２０を越える場合。

【００５７】＜試験２：目詰まり回復性＞実施例及び比
較例の各インクについて、ＰＭ−７７０Ｃのプリントヘ
ッドに充填し、キャップをしない状態で４０℃の環境に
１ヶ月間放置し、放置後、全ノズルが正常吐出するまで
に要するクリーニングの動作回数から、以下の基準で目
詰まり回復性について判定した。（判定基準）Ａ；クリーニング２回以内で復帰する。Ｂ；クリーニング３〜５回で復帰する。Ｃ；クリーニング６回以上で復帰する。ＮＧ；復帰しない。

【００５８】試験１〜２の結果を表３に示す。

【００５９】

【表３】

【００６０】＜試験３：耐光性−２＞ＰＭ−７７０Ｃ用
インクカートリッジ（型番；ＩＣ５ＣＬ０２セイコ
ーエプソン製）の濃マゼンタインク室及び淡マゼンタイ
ンク室に実施例及び比較例の濃淡マゼンタインクを表４
に示す組み合わせで充填し、記録媒体１）〜４）に対し
て、レッド、ブルーと、コンポジットブラックの７０％
濃度のベタ印刷を行った。

【００６１】７０％濃度のレッドは、濃マゼンタ、淡マ
ゼンタ、イエローのインクで構成され、７０％濃度のブ
ルーは濃マゼンタ、淡マゼンタ、濃シアン、淡シアンの
インクで構成され、７０％濃度のコンポジットブラック
は濃マゼンタ、淡マゼンタ、濃シアン、淡シアン、イエ
ロー、ブラックのインクで構成されるよう、印刷方法を
調整した。

【００６２】なお、イエローインク、濃シアンインク、
淡シアンインク、ブラックインクは、ＰＭ−７７０Ｃ
用インクカートリッジのオリジナルインクを用いた。

【００６３】

【表４】

【００６４】この印刷サンプルについて、キセノンフェ
ザオメーターＣｉ３５Ｗ（アトラス・エレクトリック・
デバイス社製）を用いて、６０時間の耐光性試験を行
い、試験前後における△Ｅ*abを試験１と同様に式
（ｉ）から求め、以下の基準で判定した。（判定基準）Ａ；色差△Ｅ*abが５以下である場合。Ｂ；５を越え１０以下である場合。Ｃ；１０を越え２０以下である場合。ＮＧ；２０を越える場合。

【００６５】＜試験４：ブリード＞表４にに示す組み合
わせについて、１）〜４）の記録媒体について、各色の
ベタ印刷を行い、各色の他色との境界部で色がにじんだ
り、不均一に混じりあっていないか、以下の基準にした
がって評価した。（判定基準）Ａ；ブリードが全くない。Ｂ；色がにじんだり、不均一に混じりあった部分がわず
かにあるが、実用上問題ない。Ｃ；色がにじんだり、不均一に混じりあった部分が目立
ち、実用上若干問題がある。ＮＧ；ブリードがひどい。

【００６６】試験３〜４の評価結果を表５に示す。

【００６７】

【表５】

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、目詰まり等の信頼性が
高く、鮮明で、耐光性があり、かつ他の色相のインクと
の混色部でも、鮮明で耐光性に優れたカラー画像が得ら
れるマゼンタインクを提供することが可能である。さら
に、本発明のインクを用いたインクジェット記録方法に
より、紙、樹脂フィルム等の各種の被記録媒体に画像形
成を行った場合に、鮮明な画像品質が得られ、かつ耐光
性に優れるカラー画像を与えることが可能となった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C056 EA13 FC02 4J039 BA29 BC05 BC09 BC12 BC13 BC16 BC19 BC29 BC33 BC40 BC50 BC52 BC53 BC54 BC65 BC69 BC73 BC77 BC79 BE02 BE06 BE12 BE22 CA03 EA15 EA35 EA41 EA42 EA44 EA47 GA24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともマゼンタインクについては濃
淡インクを用いる記録方式において、濃インクに少なく
とも、下記一般式（Ｉ）に示す構造を有するマゼンタ染
料を含み、淡インクに少なくとも、下記一般式（II）に
示す構造を有するマゼンタ染料を含むことを特徴とする
インク。【化１】【化２】
【請求項２】前記一般式（I）及び一般式（II）に示さ
れるマゼンタ染料が、水溶性であることを特徴とする請
求項１記載のインク。
【請求項３】濃インクに前記一般式（I）に示すマゼ
ンタ染料がインク全重量の１〜５ｗｔ％の範囲で含ま
れ、淡インクに前記一般式（II）に示すマゼンタ染料が
インク全重量の０．５〜４ｗｔ％の範囲で含まれている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のインク。
【請求項４】低級アルキルのグリコールエーテル類を
含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載のイ
ンク。
【請求項５】前記低級アルキルのグリコールエーテル
類が、ジエチ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、プロピレング
リコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコール
モノブチルエーテルのいずれかであることを特徴とする
請求項４記載のインク。
【請求項６】アセチレングリコール系のノニオン性界
面活性剤を含むことを特徴とする請求項１〜５に記載の
インク。
【請求項７】請求項１〜６のいずれか一項のインクを
用いて記録する方法が、インクジェット記録方式である
ことを特徴とするインクジェット記録方法。