JPH11349875A - 耐擦過性に優れた画像を実現するインク組成物 - Google Patents

耐擦過性に優れた画像を実現するインク組成物

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JPH11349875A
JPH11349875A JP25289598A JP25289598A JPH11349875A JP H11349875 A JPH11349875 A JP H11349875A JP 25289598 A JP25289598 A JP 25289598A JP 25289598 A JP25289598 A JP 25289598A JP H11349875 A JPH11349875 A JP H11349875A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐擦過性に優れた画像を実現できるインク組
成物の提供。 【解決手段】 ある種のキレート構造を有する樹脂を含
んだインク組成物が、耐擦過性に優れた画像を実現で
き、さらにインク組成物に求められる種々の特性を高い
次元で実現するとの知見を得た。よって、色材と、水
と、水溶性有機溶媒と、金属イオンとキレートを形成し
得る配位子構造を有するポリマー微粒子を含んでなるイ
ンク組成物を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の背景】発明の分野 本発明はインク組成物に関し、更に詳しくはインクジェ
ット記録方法に好ましく用いられるインク組成物に関す
る。
【0002】背景技術 インクジェット記録方法は、インクの小液滴を飛翔さ
せ、紙等の記録媒体に付着させて印刷を行う印刷方法で
ある。この方法は、比較的安価な装置で高解像度、高品
位の画像を、高速で印刷可能という特徴を有する。
【0003】従来より、インクジェット記録に使用され
るインク組成物として、水溶性染料または顔料、水溶性
有機溶剤、および水からなるものが一般的である。この
インクに求められる性能の一つににじみの少ない画像を
実現できることが挙げられる。特に、多色印刷において
は、一つの色のインクが他のインクと接することが多
い。異なる色の二つのインクが記録媒体上での混合また
はにじみの発生は、好ましくない色を形成し、画像の解
像度、色分解、エッジの鋭さ、色純度の低下をもたら
す。よって、にじみの少ない画像が実現できることは、
インク組成物に求められる重要な性能である。
【0004】さらに近時、色材として顔料の利用が試み
られている。顔料は、染料に比べ、耐水性および耐光性
に優れるが、記録媒体上に粒子として残って画素を形成
するものであることから、耐擦過性に劣ることがしばし
ば指摘されている。また、顔料は本質的に非水溶性であ
ることから、インク組成物中に安定に分散させる必要が
ある。顔料の安定な分散の為に、樹脂の添加がいくつか
提案されている。例えば、特公昭62−1426号公報
には顔料と樹脂エマルジョンとを水に分散させたインク
が、特開昭55−157668号公報には水不溶の樹脂
エマルジョン分散液中に顔料を分散させることが、特開
平1−217088号公報には特定の造膜温度を有する
エマルジョンを使用することが、特開平3−60068
号公報および特開平4−18462号公報には同様に樹
脂エマルジョンを用いたインクが開示されている。ま
た、特開昭56−147859号公報や特開昭56−1
47860号公報、特公平4−5703号公報には高分
子分散剤と水溶性有機溶剤とを用いた水性分散系顔料イ
ンクの提案がなされている。また、顔料は、染料のよう
に記録媒体にしみこみ定着するのではなく、基本的に記
録媒体表面に固着して定着するため、耐擦過性に劣るこ
とがある。顔料の定着性の改善のために、樹脂成分をイ
ンク組成物に添加し、顔料を強固に記録媒体表面に固着
させるとの提案もなされている。しかし、このような顔
料系インク組成物への樹脂の添加はインク組成物の粘度
の上昇を伴うことがあり、場合によってインクジェット
記録方法に適さないものとなってしまうおそれがある。
また、樹脂の添加によってインク組成物の物性が変化
し、インクジェット記録ヘッドのノズルプレートを濡ら
してしまうことが観察された。その結果、インク組成物
が吐出しなかったり、飛行曲がりが発生するなど吐出安
定性が低下することがあった。さらに、水溶性樹脂のイ
ンクへの添加は、画像の耐水性を低下させ、また、水分
の蒸発によるインク組成物の粘度上昇が記録ヘッドのノ
ズルの目詰まりを発生させるという場合も観察された。
【0005】一方、インクジェット記録方法として、最
近新たに、多価金属塩溶液を記録媒体に適用した後、少
なくとも一つのカルボキシル基を有する染料を含むイン
ク組成物を適用する方法が提案されている(例えば、特
開平5−202328号公報)。この方法においては、
多価金属イオンと染料から不溶性複合体が形成される。
この複合体の存在により、耐水性があり、かつカラーブ
リードがない高品位の画像を得ることができるとされて
いる(例えば、特開平6−106735号公報)。
【0006】また、浸透性を付与する界面活性剤または
浸透性溶剤および塩を含有するカラーインクとこの塩と
の作用により増粘または凝集するブラックインクとを組
み合わせて使用することにより、画像濃度が高くかつカ
ラーブリードがない高品位のカラー画像が得られるとい
う提案もなされている(特開平6−106735号公
報)。すなわち塩を含んだ第一の液と、インク組成物と
の二液を印字することで、良好な画像が得られるとする
インクジェット記録方法が提案されている。
【0007】また、その他にも例えば特開平3−240
557号公報 、特開平3−240558号公報に二液
を印字するインクジェット記録方法が提案されている。
【0008】このような二液を印字するインクジェト記
録方法においても、さらに性能の向上が望まれている。
その一つは、着色成分の定着能力の改善である。インク
ジェット記録においては、専用記録媒体の他に普通紙や
再生紙が使用されることが多く、これらの記録媒体の中
には、インクが浸透しやすいものも多い。このため、あ
る種の媒体では高品位の画像が得られても、他の媒体で
は画像の滲みやカラーブリードが発生してしまうことが
あり、改善が求められている。その二は印刷ムラの防止
である。印刷ムラとは、紙上での着色成分の偏りからく
る印刷物の色濃度の乱れである。印刷ムラは、通常サイ
ズの文字では大きな問題とはならないが、図形やグラフ
等を印刷しなければならない様な用途にあっては、重要
な問題となってくる。
【0009】
【発明の概要】本発明者らは、今般、ある種のキレート
構造を有する樹脂を含んだインク組成物が、耐擦過性に
優れた画像を実現でき、さらにインク組成物に求められ
る種々の特性を高い次元で実現するとの知見を得た。本
発明はかかる知見に基づくものである。従って本発明
は、耐擦過性に優れた画像を実現できるインク組成物の
提供をその目的としている。また、本発明は目詰まり安
定性、吐出安定性、そして保存安定性などのインクジェ
ット記録方法に用いられるインク組成物に求められる種
々の特性を高い次元で実現するインク組成物の提供をそ
の目的としている。さらに本発明は、高品位の画像が実
現できる二液を印字するインクジェット記録方法の提供
をその目的としている。そして、本発明によるインク組
成物は、色材と、水と、水溶性有機溶媒と、ポリマー微
粒子とを含んでなるインク組成物であって、このポリマ
ー微粒子が、金属イオンとキレートを形成し得る配位子
構造を有するポリマーからなるものである。また、本発
明による二液を用いたインクジェット記録方法は、上記
インク組成物と、このインク組成物と接触して凝集物を
生成する反応剤を含んでなる反応液とを付着させて画像
を形成する工程を含んでなるものである。
【0010】
【発明の具体的説明】1.インク組成物 本発明によるインク組成物はインク組成物を用いた記録
方式に用いられる。インク組成物を用いた記録方式と
は、例えば、インクジェット記録方式、ペン等による筆
記具による記録方式、その他各種の印字方式が挙げられ
る。特に本発明によるインク組成物は、インクジェット
記録方法に好ましく用いられる。
【0011】本発明によるインク組成物は、基本的に、
色材と、水と、水溶性有機溶剤と、ポリマー微粒子とを
含んでなる。そして、このポリマー微粒子は、金属イオ
ンとキレートを形成し得る配位子構造を有するポリマー
からなるものである。
【0012】2.ボリマー微粒子 本発明において、ポリマー微粒子が有する金属イオンと
キレートを形成し得る配位子構造とは、配位結合を形成
する電子を供給する原子を複数持ち、かつこの原子が適
当な間隔を隔てて存在し、その結果、これら複数の原子
が金属イオンを挟み込むような形で金属キレート化合物
を生成する構造をいう。本発明の好ましい態様によれ
ば、このような配位子構造の好ましい例としては、β−
ジケトン構造、ポリアミン構造、イミノジ酢酸構造、ザ
ルコシン構造、エタノールアミノ酸構造、グリシン構
造、キサントゲン酸構造、アミドキシム構造、アミン構
造、ピリジン構造、イミダゾール構造、ホスホン酸構
造、ホスフィン酸構造、リン酸構造、シッフ塩基構造、
オキシム構造、ヒドロキサム構造、アミノポリカルボン
酸構造、チオール構造、ポリチオアルコール構造、2−
ピロリドン構造、および2−オキサゾリドン構造が挙げ
られる。さらに本発明の具体的態様によれば、例えば、
金属イオンとキレートを形成し得る配位子構造として下
記の式で表される構造が挙げられる。
【化2】 (式中、Pはポリマー構造部分であり、Rはアルキル基
(好ましくはC1−20アルキル基を、より好ましくは
1−10アルキル基を、最も好ましくはメチル基を表
す)またはアリール基(例えば、フェニル、ナフチル、
トリル)を表す)
【0013】上記式の配位子構造が例えば二価の金属と
金属キレートを形成した場合の構造は次の通りと思われ
る。
【化3】 (式中、Mtは二価の金属を表し、PおよびRは上で定
義した通りである)上記のようなポリマー微粒子を含む
インク組成物によって良好な画像が実現できる機構は次
のように考えられる。但し、以下の理論はあくまで仮定
であって、本発明は以下の理論に限定されるものではな
い。
【0014】インク組成物が記録媒体表面に付着する
と、溶媒成分が記録媒体にしみこむかまたは蒸発し、色
材およびポリマー微粒子を記録媒体上に定着させる。そ
の際、ポリマー微粒子が有する配位子構造が、記録媒体
表面に存在する金属イオンとキレートを形成すると、色
材およびポリマー微粒子が急速に凝集する。その結果、
色材とポリマー微粒子が記録媒体表面に残り、かつ記録
媒体表面に強力に固着して、良好な画像の耐擦過性が得
られる。
【0015】より具体的には、色材が染料である場合、
染料は溶媒成分とともにある程度記録媒体にしみこみ定
着するが、ポリマー微粒子からなる層がその上に形成さ
れることで、耐擦過性が向上する。また、色材が顔料で
ある場合、ポリマー微粒子は配位子構造以外の分子自体
が顔料の記録媒体表面への定着を助けるが、さらにポリ
マー微粒子が有する配位子構造が、記録媒体表面に存在
する金属イオンとキレートを形成し、顔料を記録媒体に
より強固に固着させる。
【0016】さらに後記する本発明の好ましい態様によ
れば、ポリマー微粒子が皮膜形成能を有するものである
と、この皮膜化したポリマーがより強固に色材を記録媒
体表面に固着させるので有利である。特にこの態様にあ
っては、記録媒体の種類によらず良好な画像が実現でき
る。具体的には、専用紙のみならず、普通紙、再生紙な
どにおいても良好な画像が実現できる。
【0017】本発明の好ましい態様によれば、ポリマー
微粒子の粒径は0.4μm以下であり、より好ましくは
0.005〜0.3μm程度である。
【0018】また、本発明によるインク組成物中のポリ
マー微粒子の含有量はインク組成物の1〜10重量%程
度が好ましく、より好ましくは1〜5重量%の範囲であ
る。本発明の好ましい態様によれば、ポリマー微粒子は
単粒子構造を有するものであるのが好ましい。さらに別
の好ましい態様によれば、ポリマー微粒子はコア部分と
それを囲むシェル層とからなるコアシェル構造を有する
ものであるのが好ましい。
【0019】本発明の好ましい態様によれば、ポリマー
微粒子は、ポリマーエマルジョンの分散粒子としてイン
ク組成物中に分散されてなるのが好ましい。すなわち、
本発明によるインク組成物を調製するにあたり、ポリマ
ー微粒子は、ポリマーエマルジョンの形態で、インク組
成物を構成する成分と混合されるのが好ましい。本発明
の好ましい態様によれば、ポリマーエマルジョン中のポ
リマー微粒子の粒子径は0.4μm程度以下が好まし
く、より好ましくは0.005〜0.3μm程度であ
る。本発明の好ましい態様によれば、ポリマー微粒子を
構成するポリマーのガラス転移点が30℃以下であるも
のが好ましい。このようなポリマーを用いることで、本
発明によるインク組成物は、常温においてより確実に皮
膜を形成する。
【0020】さらに本発明の好ましい態様によれば、ポ
リマー微粒子がポリマーエマルジョンの分散粒子として
インク組成物中に分散されてなる場合、ポリマーエマル
ジョンの最低成膜温度が30℃以下であることが好まし
い。ここで、最低成膜温度とは、ポリマーエマルジョン
をアルミニウム等の金属板の上に薄く流延し、温度を上
げていった時に透明な連続フィルムの形成される温度を
いう。最低成膜温度以下の温度領域では白色粉末状とな
る。この境界の温度を最低成膜温度とする。この態様に
よれば、印刷物の速乾性、指触性、耐擦性、および耐水
性の向上を更に図ることができる。
【0021】このような皮膜形成能を有するポリマー微
粒子は、インク組成物が記録媒体に付着し、ポリマー微
粒子の近傍の水および水溶性有機溶媒が記録媒体内部に
浸透し減少すると、ポリマー微粒子同士が合一し融着し
て色材を包含した皮膜を形成する。したがって、得られ
る画像は、耐擦性に優れ、また、耐水性にも優れたもの
となる。色材が染料である場合には、染料の一部は記録
媒体にしみ込み、ポリマー微粒子は一部の染料を取り込
みながら記録媒体表面に残り皮膜を形成するものと考え
られる。この皮膜により、良好な耐擦過性および耐水性
が得られるものと考えられる。
【0022】また、本発明の好ましい態様によれば、ポ
リマー微粒子は熱可塑性ポリマーを成分とするものであ
ることが好ましい。また、ポリマーは架橋されていても
よい。熱可塑性ポリマーの例としては、ポリ(メタ)ア
クリル酸エステル、ポリスチレン、(メタ)アクリル酸
エステル−スチレン共重合体、ポリ酢酸ビニル、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル
酸エステル共重合体、ポリブタジエン、ポリイソプレ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ(α−
メチルスチレン)、スチレン−ブタジエン共重合体、
(メタ)アクリル酸−スチレン共重合体、スチレン−マ
レイン酸共重合体、スチレン−イタコン酸共重合体、ス
チレン−マレイン酸エステル共重合体、スチレン−イタ
コン酸エステル共重合体、ポリエステル、ポリウレタ
ン、ポリシロキサン、およびポリアミドからなる群から
選択されるものが挙げられるが、これらに限定されるも
のではない。
【0023】本発明において用いられるポリマー微粒子
は、次のように製造することができる。まず、配位子構
造を有するモノマーと他のモノマーとを、適当な重合
法、例えば重合触媒と乳化剤の存在下で乳化重合する方
法によって製造することができる。また、配位子構造を
有しないが官能基を有するモノマーを適当な重合法、例
えば乳化重合により重合させポリマーを得て、この官能
基に配位子構造を導入して製造することができる。
【0024】より具体的には、本発明において用いられ
るポリマー微粒子は、公知の乳化重合によって得ること
ができる。すなわち、配位子構造を有するモノマー成分
を、他のモノマー成分と、重合触媒、および乳化剤を存
在させた水中において乳化重合することによって得るこ
とができる。ここで、使用可能な乳化剤としては、アニ
オン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、およびこれらの
混合物があげられる。アニオン活性剤としては、アルキ
ルスルホン酸塩、アルキルスルホン硫酸塩、アルキルベ
ンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸
塩、アルキルベンゼンスルホン硫酸塩、ジアルキルスル
ホコハク酸塩、脂肪酸塩、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンフェニルエーテル
硫酸塩などが挙げられる。ノニオン界面活性剤は、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−ポリ
スチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン−ポリ
オキシプロピレングリコール、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、ポリオキシエチ
レン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル等
が挙げられる。この乳化重合は、ポリマーエマルジョン
形態のポリマー微粒子を製造するのに好ましい方法であ
る。本発明の好ましい態様によれば、安定なポリマーエ
マルジョンを得る観点から、そのHLBが15から20
の界面活性剤の利用が好ましい。
【0025】以上の製造法に用いられるモノマー成分
は、上記したポリマー微粒子のポリマー成分を与えるも
のであれば特に限定されないが、その具体例としては、
メチル( メタ)アクリレート、エチル( メタ)アクリレ
ート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル
( メタ)アクリレート、イソブチル( メタ)アクリレー
ト、n−アミル( メタ)アクリレート、イソアミル( メ
タ)アクリレート、n−ヘキシル( メタ)アクリレー
ト、2−エチルヘキシル( メタ)アクリレート、オクチ
ル( メタ)アクリレート、デシル( メタ)アクリレー
ト、ドデシル( メタ)アクリレート、オクタデシル( メ
タ)アクリレート、シクロヘキシル( メタ)アクリレー
ト、フェニル( メタ)アクリレート、ベンジル( メタ)
アクリレート、2−ヒドロキシルエチル( メタ)アクリ
レート、2−ヒドロキシプロピル( メタ)アクリレー
ト、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレー
ト等のアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル
および酢酸ビニル等のビニルエステル類;アクリロニト
リル、メタクリロニトリル等、スチレン、2−メチルス
チレン、ビニルトルエン、t−ブチルスチレン、クロル
スチレン、ビニルアニソール、ビニルナフタレン、ジビ
ニルベンゼン等の芳香族ビニル類;塩化ビニリデン、フ
ッ化ビニリデン等のハロゲン化ビニリデン類;エチレ
ン、プロピレン、イソプロピレン、ブタジエン、ビニル
ピロリドン、塩化ビニル、ビニルエーテル、ビニルケト
ン、クロロプレン等と、カルボキシル基を含むアクリル
酸、メタクリル酸、マレイン酸またはそのモノアルキル
エステエル、イタコン酸またはそのモノアルキルエステ
ル、フマル酸またはそのモノアルキルエステルなどのエ
チレン性不飽和カルボン酸;アミド基を有するアクリル
アミド、N,N−ジメチルアクリルアミド等、アミノ基
を含むN−メチルアミノエチルメタクリレート、N−メ
チルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチル
メタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、
ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノ
エチルメタクリレート等のアクリル酸またはメタクリル
酸のアルキルアミノエステル類;N−(2−ジメチルア
ミノエチル)アクリルアミド、N−(2−ジメチルアミ
ノエチル)メタクリルアミド、N,N−ジメチルアミノ
プロピルアクリルアミド、等のアルキルアミノ基を有す
る不飽和アミド類等と、ビニルピリジン等のモノビニル
ピリジン類、ジメチルアミノエチルビニルエーテルなど
のアルキルアミノ基を有するビニルエーテル類;ビニル
イミダゾール等、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン
酸およびその塩、2−アクリロイルアミノ−2−メチル
プロパンスルホン酸、およびその塩等のスルホン基を有
するものが挙げられる。これらのモノマーは、単独また
は二種以上を混合して用いることができる。
【0026】上記したように、ポリマー微粒子は、単粒
子構造またはコアシェル構造とすることができる。
【0027】ここで、コアシェル構造のポリマー微粒子
は、特に限定されないが、公知の手法により、一般的に
は多段階の乳化重合などによって製造することができ
る。
【0028】ポリマー微粒子がコアシェル構造である場
合、配位子構造はシェル層に存在するのが好ましい。
【0029】さらに本発明の好ましい態様によれば、ポ
リマー微粒子が単粒子構造およびコアシェル構造のいず
れにおいてもカルボキシル基またはスルホン酸基のいず
れかの官能基を有するものであるのが好ましく、さらに
アミド基、水酸基、またはアミノ基を有してなるものが
好ましい。コアシェル構造の場合、シェル層にこれらの
官能基が存在するのが好ましい。これらの基は、上記し
た製造法において、モノマーの構造中に存在させてもよ
く、またポリマー微粒子を得た後にその表面にグラフト
重合等によって付加させてもよい。このような基の存在
は次のような予想される機序から好ましいと思われる
が、以下の理論はあくまで仮定であって本発明はこれに
限定されるものではない。このようなポリマー粒子表面
のカルボキシル基やスルホン酸基、アミド基、アミノ
基、水酸基等の親水性基は、紙繊維を構成するセルロー
スの水酸基(OH基)と水素結合して、ポリマー微粒子
と紙繊維とを強固に吸着させる。その結果、顔料等の色
材の紙内部への浸透が抑制される。特に、ポリマー微粒
子構造がコアシェル構造であってシェル層にカルボキシ
ル基やスルホン酸基、アミド基、アミノ基、水酸基等の
親水性基が含有される場合には、微粒子粒子表面のこれ
らの親水性基の存在する割合が高まるため、さらに効果
が得られる。この紙繊維に吸着したポリマー微粒子の近
傍の水および水溶性有機溶媒は紙内部に浸透し減少する
ことからポリマー微粒子同士が合一し、さらに融着し
て、顔料等の色材を取り込んで皮膜が形成される。更
に、これらの基を有するポリマー微粒子を含んだインク
組成物は、インクジェットプリンターの記録ヘッドの撥
水処理を施したノズルプレート表面を濡らさない。その
結果、インクのノズルプレート表面の濡れによる吐出不
良や飛行曲がりの発生などはなく吐出安定性に優れたも
のとなる。さらに、これらの基を有するポリマー微粒子
を含んだインク組成物は、保存安定性に優れたものとな
る。
【0030】3.色材 本発明によるインク組成物に含まれる色材は、染料、顔
料のいずれであってもよいが、顔料が好ましい。
【0031】染料としては、直接染料、酸性染料、食用
染料、塩基性染料、反応性染料、分散染料、建染染料、
可溶性建染染料、反応分散染料、など各種染料を使用す
ることができる。
【0032】また、顔料としては、無機顔料、有機顔料
を使用することができる。無機顔料としては、酸化チタ
ンおよび酸化鉄に加え、コンタクト法、ファーネス法、
サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボ
ンブラックを使用することができる。また、有機顔料と
しては、アゾ顔料(アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合
アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む)、多環式顔料
(例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノ
ン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオ
キサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔
料、キノフラロン顔料など)、染料キレート(例えば、
塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニ
トロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用
できる。特に黒インクとして使用されるカーボンブラッ
クとしては、三菱化学製のNo.2300,No.900,MCF88,No.3
3,No.40,No.45,No.52,MA7,MA8,MA100,No2200B 等が、
コロンビア社製の Raven5750,Raven5250,Raven5000,Rav
en3500,Raven1255,Raven700 等が、キャボット社製のRe
gal 400R,Regal 330R,Rega l660R,Mogul L,Monarch700,
Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, Monarch 10
00, Monarch 1100,Monarch 1300, Monarch 1400 等が、
デグッサ社製の Color Black FW1,ColorBlack FW2, Co
lor Black FW2V, Color Black FW18, Color Black FW20
0, ColorBlack S150, Color Black S160, Color Black
S170, Printex 35, Printex U,Printex V, Printex 140
U, Special Black 6, Special Black 5, Special Black
4A, Special Black 4 等が使用できる。イエローイン
クに使用される顔料としては、 C.I.Pigment Yellow
1, C.I.Pigment Yellow 2, C.I.Pigment Yellow3, C.I.
Pigment Yellow 12, C.I.Pigment Yellow 13, C.I.Pigm
ent Yellow 14C,C.I.Pigment Yellow 16 ,C.I.Pigment
Yellow 17, C.I.Pigment Yellow 73, C.I.Pigment Yell
ow 74, C.I.Pigment Yellow 75, C.I.Pigment Yellow 8
3, C.I.Pigment Yellow 93, C.I.Pigment Yellow95, C.
I.Pigment Yellow97, C.I.Pigment Yellow 98, C.I.Pig
ment Yellow114, C.I.Pigment Yellow128, C.I.Pigment
Yellow129, C.I.Pigment Yellow151, C.I.Pigment Yel
low154 等が挙げられる。また、マゼンタインクに使用
される顔料としては、C.I.Pigment Red 5, C.I.Pigment
Red 7, C.I.Pigment Red 12, C.I.Pigment Red 48(C
a), C.I.Pigment Red48(Mn), C.I.Pigment Red 57(Ca),
C.I.Pigment Red 57:1, C.I.Pigment Red 112, C.I.Pi
gment Red 123, C.I.Pigment Red 168, C.I.Pigment Re
d 184, C.I.Pigment Red 202 等が挙げられる。シ
アンインクに使用される顔料としては、C.I.Pigment Bl
ue 1, C.I.Pigment Blue 2, C.I.Pigment Blue 3, C.I.
PigmentBlue 15:3, C.I.Pigment Blue 15:34, C.I.Pigm
ent Blue 16, C.I.Pigment Blue22, C.I.Pigment Blue
60, C.I.Vat Blue 4 , C.I.Vat Blue 60 等が挙げられ
る。ただし、これらに限定されるものではない。
【0033】これらの顔料の粒径は、10μm 以下が好
ましく、さらに好ましくは0.1μm 以下である。
【0034】本発明の好ましい態様によれば、これらの
顔料は、分散剤または界面活性剤で水性媒体中に分散さ
せて得られた顔料分散液としてインクに添加されるのが
好ましい。好ましい分散剤としては、顔料分散液を調製
するのに慣用されている分散剤、例えば高分子分散剤を
使用することができる。なお、この顔料分散液に含まれ
る分散剤および界面活性剤がインク組成物の分散剤およ
び界面活性剤としても機能するであろうことは当業者に
明らかであろう。高分子分散剤の好ましい例としては天
然高分子が挙げられ、その具体例としては、にかわ、ゼ
ラチン、ガゼイン、アルブミンなどのタンパク質類、ア
ラビアゴム、トラガントゴムなどの天然ゴム類、サボニ
ンなどのグルコシド類、アルギン酸およびアルギン酸プ
ロピレングリコールエステル、アルギン酸トリエタノー
ルアミン、アルギン酸アンモニウムなどのアルギン酸誘
導体、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシセ
ルロースなどのセルロース誘導体などが挙げられる。さ
らに、高分子分散剤の好ましい例として合成高分子が挙
げられ、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリド
ン類、ポリアクリル酸、アクリル酸−アクリルニトリル
共重合体、アクリル酸塩−アクリルニトリル共重合体、
酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸
−アクリル酸エステル共重合体などのアクリル系樹脂、
スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル
酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸エス
テル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリ
ル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリ
ル酸−アクリル酸エステル共重合体などのスチレン−ア
クリル樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン
−無水マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリ
ル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合
体、および酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル
−脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイ
ン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合
体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体などの酢酸ビニル
系共重合体およびそれらの塩が挙げられる。これらの中
で、特に疎水性基を持つモノマーと親水性基を持つモノ
マーとの共重合体、および疎水性基と親水性基を分子構
造中に併せ持ったモノマーからなる重合体が好ましい。
【0035】本発明のインク組成物における顔料の含有
量は、0.5〜25重量%程度が好ましく、より好まし
くは2〜15重量%程度である。
【0036】4.水溶性有機溶剤 また、本発明によるインク組成物は水溶性有機溶媒を含
んでなる。この水溶性有機溶媒は、好ましくは低沸点有
機溶剤であり、その例としては、メタノール、エタノー
ル、n−プロピルアルコール、iso−プロピルアルコ
ール、n−ブタノール、sec−ブタノール、tert
−ブタノール、iso−ブタノール、n−ペンタノール
などがあげられる。特に一価アルコールが好ましい。低
沸点有機溶剤は、インクの乾燥時間を短くする効果があ
る。低沸点有機溶剤の添加量はインクの0.1〜30重
量%が好ましく、より好ましくは5〜10重量%の範囲
である。
【0037】また、本発明の好ましい態様によれば、本
発明に使用するインク組成物は、さらに高沸点有機溶媒
からなる湿潤剤を含んでなることが好ましい。高沸点有
機溶媒剤の好ましい例としては、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、プロ
ピレングリコール、ブチレングリコール、1,2,6−
ヘキサントリオール、チオグリコール、ヘキシレングリ
コール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチ
ロールプロパンなど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、トリエチエレング
リコールモノメチルエーテル、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
ルエーテルなどの多価アルコールのアルキルエーテル
類、尿素、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリド
ン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンなどがあ
げられる。
【0038】これら湿潤剤の添加量は、インクの0.1
〜30重量%が好ましく、より好ましくは1〜10重量
%の範囲である。
【0039】本発明の好ましい態様によればポリマー微
粒子のガラス転移点が30℃以下またはポリマーエマル
ジョンの最低成膜温度が30℃以下である場合、沸点が
180℃以上の水溶性有機溶媒の使用が好ましい。上記
水溶性有機溶媒の好ましい例としては、エチレングリコ
ール(沸点:197℃;以下括弧内は沸点を示す)、プ
ロピレングリコール(187℃)、ジエチレングリコー
ル(245℃)、ペンタメチレングリコール(242
℃)、トリメチレングリコール(214℃)、2−ブテ
ン−1,4−ジオール(235℃)、2−エチル−1、
3−ヘキサンジオール(243℃)、2−メチル−2,
4−ペンタンジオール(197℃)、N−メチル−2−
ピロリドン(202℃)、1,3−ジメチル−2−イミ
ダゾリジノン(257〜260℃)、2−ピロリドン
(245℃)、グリセリン(290℃)、トリプロピレ
ングリコールモノメチルエーテル(243℃)、ジプロ
ピレングリコールモノエチルグリコール(198℃)、
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(190
℃)、ジプロピレングリコール(232℃)、トリエチ
レングリコルモノメチルエーテル(249℃)、テトラ
エチレングリコール(327℃)、トリエチレングリコ
ール(288℃)、ジエチレングリコールモノブチルエ
ーテル(230℃)、ジエチレングリコールモノエチル
エーテル(202℃)、ジエチレングリコールモノメチ
ルエーテル(194℃)等が挙げられる。本発明の好ま
しい態様によれば、高沸点水溶性溶媒として、例えば、
エチレングリコール、ジエチレングリコール、ペンタメ
チレングリコール、トリメチレングリコール、2−ブテ
ン−1,4−ジオール、2−エチル−1,3−ヘキサン
ジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、グ
リセリン、ジプロピレングリコール、テトラエチレング
リコール、トリエチレングリコール、N−メチル−2−
ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノ
ン、および2−ピロリドンから選択されるものを使用す
るのが好ましい。
【0040】更に本発明の好ましい態様によれば、本発
明によるインク組成物は、糖、三級アミン、水酸化アル
カリ、またはアンモニアを含有してなるのが好ましい。
これらの添加によって、長期間の保管においても色材の
凝集や粘度の上昇がなく保存安定性に優れ、また、開放
状態(室温で空気に触れている状態)で放置しても流動
性と再分散性を長時間維持し、さらに、印字中もしくは
印字中断後の再起動時にノズルの目詰まりが生じること
もなく吐出安定性が高いインク組成物が得られる。
【0041】本発明によるインク組成物に添加すること
ができる糖は、単糖類、二糖類、オリゴ糖類(三糖類お
よび四糖類を含む)および多糖類があげられ、好ましく
はグルコース、マンノース、フルクトース、リボース、
キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン
酸、グルシトール、(ソルビット)、マルトース、セロ
ビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マ
ルトトリオース、などがあげられる。ここで、多糖類と
は広義の糖を意味し、アルギン酸、α−シクロデキスト
リン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む
意味に用いることとする。また、これらの糖類の誘導体
としては、前記した糖類の還元糖(例えば、糖アルコー
ル(一般式HOCH2 (CHOH)nCH2 OH (こ
こで、n=2〜5の整数を表す)で表される)、酸化糖
(例えば、アルドン酸、ウロン酸など)、アミノ酸、チ
オ糖などがあげられる。特に糖アルコールが好ましく、
具体例としてはマルチトール、ソルビットなどがあげら
れる。
【0042】これら糖類の含有量は、インクの0.1〜
40重量%、より好ましくは1〜30重量%の範囲であ
る。
【0043】本発明によるインク組成物に添加すること
ができるる三級アミンは、トリメチルアミン、トリエチ
ルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルエタノール
アミン、ジエチルエタノールアミン、トリイソプロペノ
ールアミン、ブチルジエタノールアミン等が挙げられ
る。これらは、単独で使用しても併用しても構わない。
これら三級アミンの本発明のインク組成物への添加量
は、0.1〜10重量%、より好ましくは、0.5〜5
重量%である。
【0044】本発明によるインク組成物に添加すること
ができる水酸化アルカリは、水酸化カリウム、水酸化ナ
トリウム、水酸化リチウムであり、本発明のインク組成
物への添加量は、0.01〜5重量%であり、好ましく
は0.05〜3重量%である。
【0045】本発明のインク組成物は、さらに界面活性
剤を含有することができる。界面活性剤の例としては、
アニオン性界面活性剤(例えばドデシルベンゼルスルホ
ン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ポリオキシエ
チレンアルキルエーテルサルフェートのアンモニウム塩
など)、非イオン性界面活性剤(例えば、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
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アルキルフェニルエーテル、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
アルキルアミドなど)および、アセチレングリコール
(オレフィンY、並びにサーフィノール82、104、
440、465、および485(いずれもAir Products
and Chemicals Inc. 製)が挙げられる。これらは単独
使用または二種以上を併用することができる。
【0046】本発明のインク組成物には、前記のポリマ
ー微粒子に加えて、汎用のポリマー微粒子をも含むこと
ができる。この汎用のポリマー微粒子はポリマーエマル
ジョンの形態のものを使用することが好ましい。このポ
リマー微粒子としては、アクリル系ポリマー、酢酸ビニ
ル系ポリマー、スチレン−ブタジエン系コポリマー、塩
化ビニル系ポリマー、アクリル−スチレン系コポリマ
ー、ブタジエン系ポリマー、スチレン系ポリマーなどが
あげられる。また、これらのポリマー微粒子の粒子径は
0.4μm程度以下が好ましく、より好ましくは0.0
05〜0.3μm程度である。これらのポリマー微粒子
はポリマーエマルジョンの形態として市販されているも
のを使用することも可能であり、例えばマイクロジェル
E−1002、E−5002(スチレン−アクリル系ポ
リマーエマルジョン、日本ペイント株式会社製)、ボン
コート4001(アクリル系ポリマーエマルジョン、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−アクリル系ポリマーエマルジョン、大日本
インキ化学工業株式会社製)、SAE−1014(スチ
レン−アクリル系ポリマーエマルジョン、日本ゼオン株
式会社製)、サイビノールSK−200(アクリル系ポ
リマーエマルジョン、サイデン化学株式会社製)、など
があげられる。
【0047】その他、必要に応じて、pH調整剤、防腐
剤、防かび剤、りん系酸化防止剤等を添加しても良い。
【0048】5.水溶性金属封鎖剤 本発明の好ましい態様によれば、本発明によるインク組
成物は、金属封鎖剤を含んでなることが好ましい。本発
明において、水溶性金属封鎖剤とは、2価以上の金属イ
オンと安定な水溶性のキレートを速やかに生成するもの
をいう。
【0049】この金属封鎖剤の添加によって、インク組
成物の保存安定性を改善でき、さらにノズルの目詰まり
を有効に防止できる。その理由は次の通りと考えられ
る。すなわち、金属封鎖剤が、色材、水、水溶性有機溶
媒に由来する不純物としてインク組成物中に存在する多
価金属イオンを捕捉する。その結果、金属イオンとキレ
ートを形成し得る配位子構造を有するポリマー微粒子
が、インク組成物中の金属イオンによって凝集してしま
うことを有効に防止できることが理由と考えられる。よ
って、過剰の金属封鎖剤の添加は、記録媒体表面に存在
する金属イオンとポリマー微粒子との反応の機会を奪
い、インク組成物の凝集性を低下させることから、避け
ることが好ましい。本発明の好ましい態様によれば、水
溶性金属封鎖剤は、0.0001〜5重量%の範囲で添
加されるのが好ましく、より好ましくは、0.01〜1
重量%の範囲である。
【0050】本発明の好ましい態様によれば、この金属
封鎖剤は、インク組成物の製造の際、ポリマー微粒子の
添加に先立ち、他の成分と混合されることが好ましい。
これによって、不純物としての金属イオンを有効に捕捉
できるからである。
【0051】本発明に用いられる水溶性金属封鎖剤の例
としては、エチレンジアミンテトラ酢酸、イミノジ酢
酸、ニトリロ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、
トリエチレンテトラミンヘキサ酢酸、シクロヘキサン−
1,2−ジアミンテトラ酢酸、N−ヒドロキエチルエチ
レンジアミントリ酢酸、エチレングリコールジエチルエ
ーテルアミンテトラ酢酸、エチレンジアミンテトラプロ
ピオン酸、ピロ燐酸、およびトリ燐酸からなる群から選
択されるものが挙げられる。
【0052】6.インク組成物の製造法 本発明によるインク組成物は、前記成分を適当な方法で
分散、混合することによって製造することができる。好
ましくは、まず顔料と高分子分散剤と水を適当な分散機
(例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロ
ールミル、アジテータミル、ヘンシェルミキサー、コロ
イドミル、超音波ホモジナイザー、ジェットミル、オン
グミルなど)で混合し、均一な顔料分散液を調製し、次
いで、水に、沸点が180℃以上の水溶性有機溶媒、
糖、pH調整剤、防腐剤、防かび剤等を加えて充分溶解
させた後、前記のポリマー微粒子を分散粒子とするポリ
マーエマルジョンを加え適当な分散機で常温で充分に攪
拌してインク溶媒を調製する。前記顔料分散液を適当な
分散機で攪拌しながら、前記のインク溶媒を徐々に滴下
し、さらに充分攪拌する。充分に撹拌した後に、目詰ま
りの原因となる粗大粒子および異物を除去するためにろ
過を行って目的のインク組成物を得る。
【0053】なお、上記したように、金属封鎖剤はポリ
マー微粒子の添加に先立ち、他の成分と混合されること
が好ましい。
【0054】7.インクジェット記録方法 本発明によるインク組成物は、上記の通りインクジェッ
ト記録方法に好ましく用いられる。さらに本発明による
インク組成物は、複数のカラーインク組成物を用いたカ
ラーインクジェット記録方法に好ましく用いられる。こ
のカラーインクジェット記録方法を図面を用いて説明す
る。
【0055】図1のインクジェット記録装置は、インク
組成物をタンクに収納し、インク組成物がインクチュー
ブを介して記録ヘッドに供給される態様である。すなわ
ち、記録ヘッド1とインクタンク2とがインクチューブ
3で連通される。ここで、インクタンク2は内部が区切
られており、インク組成物、場合によって複数のカラー
インク組成物の部屋が設けられてなる。
【0056】記録ヘッド1は、キャリッジ4に沿って、
モーター5で駆動されるタイミングベルト6によって移
動する。一方、記録媒体である紙7はプラテン8および
ガイド9によって記録ヘッド1と対面する位置に置かれ
る。なお、この態様においては、キャップ10が設けら
れてなる。キャップ10には吸引ポンプ11が連結さ
れ、いわゆるクリーニング操作を行なう。吸引されたイ
ンク組成物はチューブ12を介して廃インクタンク13
に溜め置かれる。
【0057】記録ヘッド1のノズル面の拡大図を図2に
示す。1cで示される部分がインク組成物のノズル面で
あって、ノズル22、23、24、25からはそれぞれ
イエローインク組成物、マゼンタインク組成物、シアン
インク組成物、そしてブラックインク組成物が吐出され
る。
【0058】さらに、この図2に記載の記録ヘッドを用
いたインクジェット記録方法を図3を用いて説明する。
記録ヘッド1は矢印A方向に移動する。その移動の間
に、インク組成物を印字し、印字領域31を形成する。
【0059】さらに、インクジェット記録装置には、イ
ンク組成物の補充がインクタンクであるカートリッジを
取り替えることで行なわれるものがある。また、このイ
ンクタンクは記録ヘッドと一体化されたものであっても
よい。
【0060】このようなインクタンクを利用したインク
ジェット記録装置の好ましい例を図4に示す。図中で図
1の装置と同一の部材については同一の参照番号を付し
た。図4の態様において、記録ヘッド1は、インクタン
ク2と一体化されてなる。印字方法には基本的に図1の
装置と同様であってよい。そして、この態様において、
記録ヘッド1とインクタンク2は、キャリッジ4上をと
もに移動する。
【0061】8.二液を用いた記録方法 さらに、本発明の好ましい態様によれば、本発明による
インク組成物は、インク組成物と、このインク組成物と
接触して凝集物を生成する反応剤を含んでなる反応液と
の二つの液を用いた記録方法に好ましく用いられる。こ
の方法によれば、定着性に優れ、指触性および耐擦性、
耐水性に優れ、良好なOD値と光沢性を有する画像を得
ることができる。その理由は、色材およびポリマーエマ
ルジョンの分散状態を、反応剤が崩壊させ、凝集物を生
じさせ、紙等の記録媒体に対して優れた定着性と、高い
OD値と光沢性を有し、フェザリングやブリード、滲み
のない高品位の画像が実現されるものと思われる。
【0062】本発明によるインク組成物と接触して凝集
物を生成する反応剤の例としては、多価金属塩および/
またはポリアリルアミンおよび/またはその誘導体が挙
げられる。特に多価金属塩に由来する多価金属イオンが
ポリマー微粒子の有する配位子構造とキレート構造を形
成し、ポリマー微粒子の分散状態を急速に崩壊させ、凝
集物の形成を促進する。その結果、色材は記録媒体への
浸透を抑制され、にじみの少ない画像が実現できる。ま
た、一部の配位子構造は上記の通り記録媒体上の金属イ
オンとキレートを形成し、色材を強固に記録媒体表面に
定着させる。また、反応剤としての、ポリアリルアミン
またはその誘導体は、ポリマー微粒子の配位子構造と直
接は反応しないが、ポリマー微粒子の分散状態を急速に
崩壊させ、凝集物の形成を促進させる。また、ポリマー
微粒子の配位子構造は記録媒体上の金属イオンと強固に
結合する。よって、反応剤としての、ポリアリルアミン
またはその誘導体を用いた場合であっても、にじみの少
ないかつ耐擦過性に優れた画像を実現することができ
る。
【0063】多価金属塩としては、2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、水に可溶のものを使用する。多価金属イ
オンの具体例としては、Ca2+、Cu2+、Ni2+、Mg
2+、Zn2+、Ba2+などの二価金属イオン、Al3+、F
3+、Cr3+などの三価金属イオンがあげらる。陰イオ
ンの具体例としては、Cl-、NO3 -、I-、 Br-
ClO3 -およびCH3COO-などがあげられ、好ましく
は、硝酸イオンまたはカルボン酸イオンである。ここ
で、カルボン酸イオンは、好ましくは炭素数1〜6の飽
和脂肪族モノカルボン酸および炭素数7〜11の炭素環
式モノカルボン酸からなる群から選択されるカルボン酸
から誘導されるものである。炭素数1〜6の飽和脂肪族
モノカルボン酸の好ましい例としては、蟻酸、酢酸、プ
ロピオン酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ピバル
酸、ヘキサン酸などが挙げられる。特に蟻酸、酢酸が好
ましい。このモノカルボン酸の飽和脂肪族炭化水素基上
の水素原子は水酸基で置換されていてもよく、そのよう
なカルボン酸の好ましい例としては、安息香酸、ナフト
エ酸等が挙げられ、より好ましくは安息香酸である。
【0064】また、ポリアリルアミンおよびポリアリル
アミン誘導体は、水に可溶で、水中でプラスに荷電する
カチオン系高分子であることができ、例えば、下記の式
(a)、式(b)、式(c)で表される誘導体が挙げら
れる。
【0065】
【化4】 (式中、X-は塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物
イオン、硝酸イオン、燐酸イオン、硫酸イオン、酢酸イ
オン等を表わす。) 更に、アリルアミンとジアリルアミンが共重合したポリ
マーやジアリルメチルアンモニウムクロライドと二酸化
硫黄との共重合体を使用することができる。
【0066】本発明において用いられる反応液は、基本
的に多価金属塩および/またはポリアリルアミンおよび
/またはポリアリルアミン誘導体と、水とを含んでなる
ものである。
【0067】かかる反応液中の前記多価金属塩の濃度は
印字品質、目詰まり防止の効果が得られる範囲で適宜決
定されてよいが、好ましくは反応液の0.1から40重
量%程度であり、より好ましくは5から25重量%程度
である。また、かかる反応液中の前記ポリアリルアミン
および/またはポリアリルアミン誘導体の濃度は、反応
液の0.5から10重量%であることが好ましい。。
【0068】また、本発明において反応液には、高沸点
有機溶媒などの湿潤剤を含んでなることが好ましい。高
沸点有機溶媒の好ましい例としては、インク組成物の項
で記載したものが挙げられる。高沸点有機溶媒は、反応
液の乾燥を防ぐことによりヘッドの目詰まりを防止す
る。
【0069】高沸点有機溶媒の添加量は特に限定されな
いが、好ましくは 0.5〜40重量%程度であり、よ
り好ましくは2〜20重量%程度である。
【0070】本発明のより好ましい態様によれば、高沸
点有機溶媒としてトリエチレングリコールモノブチルエ
ーテル、グリセリンを添加するのが好ましい。これらを
組み合わせて添加する場合、トリエチレングリコールモ
ノブチルエーテルおよびグリセリンの添加量はそれぞれ
10〜20重量%程度および1〜15重量%程度が好ま
しい。また、この反応液は、前記の界面活性剤を添加し
てもよい。その他、保存安定性を向上させるために、必
要に応じて反応液にアンモニア等のpH調整剤、防腐
剤、防かび剤等を添加しても良い。
【0071】また、この反応液は、カラー色材を添加し
て着色され、インク組成物の機能を兼ね備えたものとし
てもよい。
【0072】反応液の記録媒体への付着に関しては、イ
ンク組成物を付着させる場所のみ選択的に反応液を付着
させる方法と、紙全体に反応液を付着させる方法のいず
れの態様であってもよい。前者が反応液の消費量を必要
最小限に抑えることができ経済的であるが、反応液とイ
ンク組成物双方を付着させる位置にある程度の精度が要
求される。一方、後者は、前者に比べ反応液およびイン
ク組成物の付着位置の精度の要求は緩和されるが、紙全
体に大量の反応液を付着させることとなり、乾燥の際、
紙がカールしやすい。従って、いずれの方法を採用する
かは、インク組成物と反応液との組み合わせを考慮して
決定されてよい。
【0073】本発明の好ましい態様によれば、上記イン
ク組成物と反応液とは、いわゆるインクジェット記録方
法によって記録媒体に適用されるのが好ましい。すなわ
ち、インクジェット記録ヘッドのインク吐出孔から液滴
を吐出し、記録媒体に付着させて画像を形成する記録方
法が好ましい。
【0074】本発明によるインク組成物と反応液を用い
たインクジェット記録方法をさらに図面を用いて説明す
る。
【0075】図5のインクジェット記録装置は、インク
組成物および反応液をタンクに収納し、インク組成物お
よび反応液がインクチューブを介して記録ヘッドに供給
される態様である。すなわち、記録ヘッド51とインク
タンク52とがインクチューブ3で連通される。ここ
で、インクタンク52は内部が区切られており、インク
組成物、場合によって複数のカラーインク組成物の部屋
と反応液の部屋とが設けられてなる。
【0076】記録ヘッド51は、キャリッジ4に沿っ
て、モーター5で駆動されるタイミングベルト6によっ
て移動する。一方、記録媒体である紙7はプラテン8お
よびガイド9によって記録ヘッド51と対面する位置に
置かれる。なお、この態様においては、キャップ10が
設けられてなる。キャップ10には吸引ポンプ11が連
結され、いわゆるクリーニング操作を行なう。吸引され
たインク組成物はチューブ12を介して廃インクタンク
13に溜め置かれる。
【0077】記録ヘッド51のノズル面の拡大図を図6
に示す。51bで示される部分が反応液のノズル面であ
って、反応液が吐出されるノズル21が縦方向に設けら
れてなる。一方、51cで示される部分がインク組成物
のノズル面であって、ノズル22、23、24、25か
らはそれぞれイエローインク組成物、マゼンタインク組
成物、シアンインク組成物、そしてブラックインク組成
物が吐出される。
【0078】さらに、この図6に記載の記録ヘッドを用
いたインクジェット記録方法を図7を用いて説明する。
記録ヘッド51は矢印A方向に移動する。その移動の間
に、ノズル面51bより反応液が吐出され、記録媒体7
上に帯状の反応液付着領域61を形成する。次に、記録
媒体7が紙送り方向矢印Bに所定量移送される。その間
記録ヘッド51は図中で矢印Aと逆方向に移動し、記録
媒体7の左端の位置に戻る。そして、既に反応液が付着
している反応液付着領域にインク組成物を印字し、印字
領域62を形成する。
【0079】また、図8に記載のように記録ヘッド51
において、ノズルを全て横方向に並べて構成することも
可能である。図中で、41aおよび41bは反応液の吐
出ノズルであり、ノズル42、43、44、45からは
それぞれイエローインク組成物、マゼンタインク組成
物、シアンインク組成物、そしてブラックインク組成物
が吐出される。そして、記録ヘッド51が矢印A方向に
移動する往路はノズル41bより反応液が吐出されて記
録媒体上に反応液を付着し、同一箇所にノズル42〜4
5のうちの所定のインクが吐出される。また、復路では
ノズル41aより反応液が吐出されて記録媒体上に反応
液を付着し、同一箇所にノズル42〜45のうちの所定
のインクが吐出される。このような態様の記録ヘッドに
おいては、記録ヘッド51がキャリッジ上を往復する往
路、復路いずれにおいても印字が可能である点で、図7
に示される記録ヘッドを用いた場合よりも速い速度での
印字が期待できる。
【0080】また、図9に記載のような記録ヘッド1の
ように、反応液の吐出ノズルと、インク組成物の吐出ノ
ズルとの間に緩衝帯を設け、ノズル面において反応液と
インク組成物との接触を防止することも好ましい。図中
で、61、62、63、および64はそれぞれイエロー
インク組成物、マゼンタインク組成物、シアンインク組
成物、そしてブラックインク組成物の吐出ノズルであ
り、66は反応液の吐出ノズルであり、65は反応液と
インク組成物との接触を避ける目的で設けた緩衝帯であ
る。
【0081】さらに、インクジェット記録装置には、イ
ンク組成物の補充がインクタンクであるカートリッジを
取り替えることで行なわれるものがある。また、このイ
ンクタンクは記録ヘッドと一体化されたものであっても
よい。
【0082】このようなインクタンクを利用したインク
ジェット記録装置の好ましい例を図10に示す。図中で
図1の装置と同一の部材については同一の参照番号を付
した。図10の態様において、記録ヘッド51aおよび
51bは、インクタンク52aおよび52bと一体化さ
れてなる。記録ヘッド51aまたは51bをそれぞれイ
ンク組成物および反応液を吐出するものとする。印字方
法には基本的に図5の装置と同様であってよい。そし
て、この態様において、記録ヘッド51aとインクタン
ク52aおよび記録ヘッド51aおよびインクタンク5
2bは、キャリッジ4上をともに移動する。
【0083】
【実施例】ポリマー微粒子1の製造:攪拌機、温度計、
還流冷却器、および滴下漏斗を備えたフラスコに、蒸留
水100mlおよび過硫酸カリウム0.1gを加え、攪
拌下に窒素置換しながら、内温を70℃まで加熱した。
次いで、蒸留水100ml、ドデシルベンゼンスルホン
酸ソーダ1.0g、スチレン30g、n−ラウリルメタ
クリレート40g、およびメタクリル酸5g、メタクロ
リルアセトン(Makromol. Chem.,29,151(1959)に準じて
調製)10gを混合し、攪拌して、乳化物を調製した。
これを滴下漏斗を用いて上記フラスコ内に徐々に滴下し
た。得られた乳濁液を室温まで冷却し、この乳濁液を
0.4μmのフィルターで濾過し、ポリマー微粒子の濃
度が30%となるように蒸留水で調製した。得られた乳
濁液は、最低成膜温度が20℃のものであった。
【0084】インクの調製 以下の表に記載のブラックインクを、以下に示す方法に
より調製した。
【0085】
【表1】
【表2】
【0086】ブラックインク1 カーボンブラックMA7(三菱化学株式会社製)と分散
剤とイオン交換水を混合し、サンドミル(安川製作所
製)中で、ガラスビーズ(直径1.7mm、重量で混合
物の1.5倍量)とともに2時間分散させた後、ガラス
ビーズを取り除きカーボンブラック分散液を調製した。
次いで、ポリマー微粒子1を水に分散した水性のポリマ
ーエマルジョン10重量%(ポリマー微粒子濃度:3重
量%)とグリセリンを加え常温で20分間撹拌した後
に、撹拌した状態で上記のカーボンブラック分散液を徐
々に滴下し、さらに20分間撹拌した。これを、5μm
のメンブランフィルターでろ過し、インクジェット記録
用インクを得た。
【0087】ブラックインク2 カーボンブラックMA7と分散剤とイオン交換水を混合
し、サンドミル(安川製作所製)中で、ガラスビーズ
(直径1.7mm、重量で混合物の1.5倍量)ととも
に2時間分散させた後、ガラスビーズを取り除きカーボ
ンブラック分散液を調製した。次いで、ポリマー微粒子
1を水に分散した水性のポリマーエマルジョン10重量
%(ポリマー微粒子濃度:3重量%)、グリセリン、マ
ルチトールを加え常温で20分間撹拌した後に、撹拌し
た状態で上記のカーボンブラック分散液を徐々に滴下
し、さらに20分間撹拌した。これを、5μmのメンブ
ランフィルターでろ過し、インクジェット記録用インク
を得た。
【0088】ブラックインク3 カーボンブラックMA7と分散剤とイオン交換水を混合
し、サンドミル(安川製作所製)中で、ガラスビーズ
(直径1.7mm、重量で混合物の1.5倍量)ととも
に2時間分散させた後、ガラスビーズを取り除きカーボ
ンブラック分散液を調製した。次いで、イオン交換水に
アセトアセテート基を有するポリマー微粒子1を水に分
散した水性のポリマーエマルジョン10重量%(ポリマ
ー微粒子濃度:3重量%)、グリセリン、2−ピロリド
ン、マルチトール、スクロース、水酸化カリウム、トリ
エタノールアミン、エチルアルコールを加え常温で20
分間撹拌した後に、撹拌した状態で上記のカーボンブラ
ック分散液を徐々に滴下し、さらに20分間撹拌した。
これを、5μmのメンブランフィルターでろ過し、イン
クジェット記録用インクを得た。
【0089】ブラックインク4 カーボンブラックRaven 1080(コロンビヤ・
カーボン社製)と分散剤とイオン交換水を混合し、サン
ドミル(安川製作所製)中で、ガラスビーズ(直径1.
7mm、重量で混合物の1.5倍量)とともに2時間分
散させた後ガラスビーズを取り除きカーボンブラック分
散液を調製した。次いで、水にグリセリン、2−ピロリ
ドンを加え常温で20分間撹拌した後に、撹拌した状態
で上記のカーボンブラック分散液を徐々に滴下し、さら
に20分間撹拌した。これを、5μmのメンブランフィ
ルターでろ過し、インクジェット記録用インクを得た。
【0090】ブラックインク5 カーボンブラックMA7と分散剤とイオン交換水を混合
し、サンドミル(安川製作所製)中で、ガラスビーズ
(直径1.7mm、重量で混合物の1.5倍量)ととも
に2時間分散させた後、ガラスビーズを取り除きカーボ
ンブラック分散液を調製した。次いで、イオン交換水に
最低成膜温度約80℃のスチレン−アクリル系樹脂エマ
ルジョン マイクロジェルE−5002(スチレン−ア
クリル共重合体の水性エマルジョン、最低成膜温度:約
80℃、日本ペイント株式会社製)と、グリセリン、2
−ピロリドン、マルチトール、スクロース、エチルアル
コールを加え常温で20分間撹拌した後に、撹拌した状
態で上記のカーボンブラック分散液を徐々に滴下し、さ
らに20分間撹拌した。これを、5μmのメンブランフ
ィルターでろ過し、インクジェット記録用インクを得
た。
【0091】インク評価試験評価1:目詰まり特性 インクジェトプリンターMJ−700V2C(セイコー
エプソン株式会社製)を用いて、インクを充填し、10
分間連続して英数文字を印刷した。その後、プリンター
を停止し、キャップをせずに、温度40℃、湿度25%
の環境下で、1週間放置した。放置後に再び英数文字を
印刷し、放置前と同等の印字品質が得られるまでに要し
た復帰動作の回数を調べた。評価の判定は以下の基準に
従い行った。 0〜2回の復帰動作で初期と同等の印字品質が得られ
た:A 3〜5回の復帰動作で初期と同等の印字品質が得られ
た:B 6回以上の復帰動作で初期と同等の印字品質が得られな
かった:C その結果は、下記の表に示されるとおりであった。
【0092】評価2:保存安定性 ガラス瓶にインク50ccを入れ密栓して、60℃で2
週間または4週間放置して粘度、異物(沈降物)の有無
を調べた。評価は以下のように行った。 異物の発生及び粘度の変化がない:A 異物の発生はないが、粘度が1.0cps未満の範囲で
変化した:B 異物の発生はないが、粘度が1.0cpsを超える範囲
で変化した:C 異物が発生した:D その結果は、下記の表に示されるとおりであった。
【0093】評価3:耐擦(過)性(耐ラインマーカー
性) 上記のブラックインク1〜5について、下記のインク評
価試験を行った。印字方法は以下の通りとした。すなわ
ち、インクジェットプリンタMJ−700V2C(セイ
コーエプソン株式会社製)によって、以下の各紙に文字
の印刷を行った。インクの吐出量は0.07μg/do
t、密度は360dpiとした。用いた印刷試験用紙は
以下の通りである。 Xerox P紙(ゼロックス株式会社製) Ricopy 6200紙(リコー株式会社製) Xerox 4024紙(ゼロックス株式会社製) Neenah Bond紙(キンバリークラーク社
製) Xerox R紙(ゼロックス株式会社製・再生紙) やまゆり紙(本州製紙株式会社製・再生紙) 得られた印刷物を24時間自然乾燥させた後、ゼブラ社
製イエロー水性蛍光ペン ZEBRA PEN2(商
標)を用いて、印刷文字を筆圧4.9×105 N/m2
で擦り、イエロー部の汚れの有無を目視で観察し、以下
のように評価した。 3回擦っても全く汚れが生じない:A 2回の擦りまでは汚れの発生ないが、3回目では汚れの
発生する用紙がある:B 1回の擦りでは汚れの発生がないが、2回めの擦りで汚
れの発生する用紙がある:C 1回の擦りで汚れの発生する用紙がある:D その結果は、下記の表に示されるとおりであった。
【0094】評価4:耐水性 評価3で得られた印刷物の印字部上に水滴を滴下して、
印字物の状態を目視で観察し、次の基準に従い評価し
た。: 水滴を滴下した印字部分に全く変化がない:A 水滴を滴下した印字部分の周囲にマーク(ウォターマー
ク)ができる:B 水滴を滴下した印字部分の周囲が滲む:C その結果は、下記の表に示されるとおりであった。
【表3】 評価1 評価2 評価3 評価4 2週間 4週間 ブラックインク1 A A D A A ブランクインク2 A A D A A ブラックインク3 A A D A A ブランクインク4 C D D D Cブラックインク5 A A A C −
【0095】カラーインクの調製 以下の表に示されるカラーインクを、以下に示す方法に
より調製した。
【表4】
【0096】カラーインクセット1 シアンインク シアン顔料KETBLUEE X−1(大日本インキ化
学工業株式会社製)と分散剤とイオン交換水を混合し、
サンドミル(安川製作所製)中で、ガラスビーズ (直径
1.7mm、重量で混合物の1.5倍量)とともに2時
間分散させた後、ガラスビーズを取り除きシアン顔料分
散液を調製した。次いで、イオン交換水にアセトアセテ
ート基を有するポリマー微粒子1を水に分散した水性の
ポリマーエマルジョン10重量%(ポリマー微粒子濃
度:3重量%)、グリセリン、2−ピロリドン、マルチ
トール、スクロース、エチルアルコールを加え常温で2
0分間撹拌した後に、撹拌した状態で上記の顔料分散液
を徐々に滴下し、さらに20分間撹拌した。これを、5
μmのメンブランフィルターでろ過し、インクジェット
記録用インクを得た。マゼンタインク 顔料にマゼンタ顔料KETRED 309(大日本イン
キ化学工業株式会社製)を用いるほかは、(シアンイン
ク1)と同様の方法で調製した。イエローインク 顔料にイエロー顔料KETYELLOW 403(大日
本インキ化学工業株式会社製)を用いるほかは、(シア
ンインク1)と同様の方法で調製した。
【0097】反応液の調製 下記の成分を混合して、反応液を調製した。 反応液1 硝酸マグネシウム・六水和物 25重量% トリエチレングリコール モノブチルエーテル 10重量% グリセリン 20重量% アンモニア 0.5重量% 純水 残量反応液2 PAA−L(式(a)で示される ポリアリルアミンの20%水溶液、 分子量約10,000、日東紡績株式会社製) 5重量% トリエチレングリコール モノブチルエーテル 10重量% グリセリン 20重量% 純水 残量
【0098】評価5:印字品質(滲み) 図5のインクジェット記録装置を用いて、上記反応液1
または2とブラックインク1〜5を用いて以下の各紙に
印刷を行った。印刷は、まず反応液を100%duty
で印刷した後、ブラックインクでアルファベット24文
字を印刷した。反応液、インクともに吐出量は0.07
μg/dot、密度は360dpiとした。用いた印刷
試験用紙を以下に示す。 Xerox P紙(ゼロックス株式会社製) Ricopy 6200紙(リコー株式会社製) Xerox 4024紙(ゼロックス株式会社製) Neenah Bond紙(キンバリークラーク社
製) Xerox R紙(ゼロックス株式会社製・再生紙) やまゆり紙(本州製紙株式会社製・再生紙) 上記の方法で印字したアルファベット24文字につい
て、滲みの発生個数を数え、以下のように分類して評価
した。 滲みの発生個数が100個未満 :A 滲みの発生個数が100〜250個未満 :B 滲みの発生個数が250〜350個未満 :C 滲みの発生個数が350〜500個未満 :D 滲みの発生個数が500〜1000個未満 :E 滲みの発生個数が1000以上 :F その結果は、表5に示されるとおりであった。
【0099】評価6:耐擦(過)性(耐ラインマーカー
性) 上記評価5で得られた印刷物について、上記評価3と同
様の試験を行った。その評価結果は表5に示されるとお
りであった。
【0100】評価7:OD値 図5のインクジェット記録装置を用いて、反応液1また
は2とブラックインク1〜5を用いて以下の各紙に印刷
を行った。印刷は、ベタ印刷を行い、反応液を100%
dutyで印刷した後、ブラックインクを100%du
tyで印刷した。反応液、インクともに吐出量は0.0
7μg/dot、密度は360dpiとした。得られた
印刷物のベタ部分の反射OD値をMacbeth TR
927(マクベス社製)で測定した。その結果は、表5
に示されるとおりであった。
【0101】評価8.印刷ムラ 図5のインクジェット記録装置を用いて、以下の各紙に
100%dutyで印刷を行った。印刷の方法は評価1
の場合と同様である。 Ricopy 6200紙(リコー株式会社製) Canon dry(キヤノン株式会社製) 得られた印刷画像を用いて、その反射OD値をMach
beth PCMII(マクベス社製)を用いて測定し
た。印刷部分の任意の5点のOD値を測定し、その平均
値を求めた。この手順を5回繰り返し、5つの平均値の
最大値と最少値を求めた。この差が0.5未満であると
実用上では問題なく、さらには0.4未満が好ましい。 OD値の差が0.3未満 :A OD値の差が0.3〜0.4未満 :B OD値の差が0.4以上 :C その結果は、表5に示されるとおりであった。
【0102】評価9.耐水性 図5のインクジェット記録装置を用いて、インクジェト
プリンタ MJ−700V2C用専用光沢フィルム(セ
イコーエプソン株式会社製)に印字した印刷物の印字部
上に水滴を滴下して印字物の状態を目視で観察し、評価
した。 水滴を滴下した印字部分に全く変化がない。:A 水滴を滴下した印字部分の周囲にマーク(ウォーターマ
ーク)ができる:B 水滴を滴下した印字部分の周囲が滲むか、あるいは浮き
上がる:C その結果は、表5に示されるとおりであった。
【0103】
【表5】 評価5 評価6 評価7 評価8 評価9 インク 反応液 ブラックインク1 反応液1 A A 1.60 A A ブラックインク1 反応液2 B A 1.60 A A ブランクインク2 反応液1 A A 1.60 A A ブラックインク3 反応液1 A A 1.63 A A ブランクインク4 反応液1 F D 1.25 C Cブラックインク5 反応液1 D C 1.42 − −
【0104】評価10:カラーブリード インクジェットプリンタMJ−700V2C(セイコー
エプソン株式会社製)を用いて、上記記録紙に100%
dutyで反応液を各紙に付着させた後、100%du
tyでカラーインク(シアン、マゼンタ、イエロー)と
ブラックインク(文字)とを同時に印刷した。得られた
印刷物の文字の境界部分での不均一な色の混じりを目視
で観察し、次のように評価した。 色の混じりがなく境界が鮮明な場合 :A ひげ状に色の混じりが発生した場合 :B 文字の輪郭がはっきりしないほど色が 混じった場合 :NG その結果は、表6に示される通りであった。
【0105】
【表6】 評価10 カラーインクセット1 ブラックインク1 反応液1 A
【0106】ポリマー微粒子2の製造 Makromol.Chem.193,2150(19
92)記載の方法に従った。すなわち、p−ヒドロキシ
アセトフェノン20gを100mlの無水プロピオン酸
中で120℃で1時間加熱した。得られた溶液をアイス
バスで冷却し、約5時間して溶液の粘度が上がったとこ
ろで、乾燥した三弗化ボロンをすばやく通した。
【0107】0℃で2時間放置後に、1Mの酢酸ナトリ
ウム水溶液500mlを加えて1時間還流した。一昼夜
静置後、有機生成物を分離した。その水溶性の生成物を
重炭酸ナトリウム100gで中和し、エーテル500m
lで抽出した。さらに水300mlで洗浄した。残った
エーテル抽出物を500mlの1.5Mの水酸化ナトリ
ウム水溶液で抽出し、それから、そのアルカリ抽出物を
濃塩酸で中和した。凍庫で2時間冷却し、油状物を固化
した。その得られた粗製の生成物を昇華によって精製
し、ベンゼンに溶解後、再結晶して、1−(4−ヒドロ
キシフェニル)−1,3−ペンタンジオンを得た。
【0108】4.93gの1−(4−ヒドロキシフェニ
ル)−1,3−ペンタンジオンと7.50gの4−(6
−アクリロイロキシヘキシロキシ)ベンゾイン酸および
6.86gのN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミ
ドの混合物を、20mlの酢酸エチル中で、0℃で1時
間攪拌し、さらに室温で24時間攪拌した。不溶性の
N,N’−ジシクロヘキシル尿素をろ別し、得られたろ
集物を蒸留して、4−(1,3−ジオキシペンチル)フ
ェニル−4−(6−アクリロイロキシヘキロキシ)ベン
ゾエートを得た。撹拌機、温度計、還流冷却器、および
滴下漏斗を備えたフラスコに、蒸留水100mlおよび
過硫酸カリウム0.1gを加え、撹拌下に窒素置換しな
がら、内温を70℃まで加熱した。次いで、蒸留水10
0ml、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ1.0g、
スチレン30g、2−エチルヘキシルアクリレート55
g、およびメタクリル酸5g、4−(1,3−ジオキシ
ペンチル)フェニル−4−(6−アクリロイロキシヘキ
シロキシ)ベンゾエート10gを混合し、撹拌して、乳
化物を調製した。これを滴下漏斗を用いて上記フラスコ
内に徐々に滴下した。得られた乳濁液を室温まで冷却
し、この乳濁液を0.4μmのフィルターで濾過し、ポ
リマー微粒子の濃度が30%となるように蒸留水で調製
した。得られた乳濁液は、最低成膜温度が20℃のもの
であった。
【0109】ブラックインク11 カーボンブラックMA7(三菱化学株式会社製)5重量
%と、スチレン−アクリル酸共重合体分散剤1重量%
と、イオン交換水とを混合し、サンドミル(安川製作所
製)中で、ガラスビーズ(直径1.7mm、重量で混合
物の1.5倍量)とともに2時間分散させた後、ガラス
ビーズを取り除き、カーボンブラック分散液を調製し
た。次いで、イオン交換水にエチレンジアミンテトラ酢
酸0.1重量%を溶解し、さらにグリセリン15重量%
を加え、この溶液を常温で20分間攪拌した。この溶液
を、分散機で攪拌した上記カーボンブラック分散液に徐
々に滴下し、充分に撹拌した。さらに、撹拌した状態の
この溶液に、ポリマー微粒子2を水に分散した水性のポ
リマーエマルジョン10重量%(ポリマー微粒子の濃
度:3重量%)を徐々に滴下し、常温で充分に撹拌し
た。これを、5μmのメンブランフィルターでろ過し
て、インク組成物を得た。
【0110】ブラックインク12 カーボンブラックMA7(三菱化学株式会社製)5重量
%と、スチレン−アクリル酸共重合体分散剤1重量%
と、イオン交換水とを混合し、サンドミル(安川製作所
製)中で、ガラスビーズ(直径1.7mm、重量で混合
物の1.5倍量)とともに2時間分散させた後、ガラス
ビーズを取り除き、カーボンブラック分散液を調製し
た。次いで、イオン交換水にエチレンジアミンテトラ酢
酸0.1重量%を溶解し、さらにグリセリン15重量
%、マルチトール7重量%を加え、この溶液を常温で2
0分間攪拌した。この溶液を、分散機で撹拌した上記カ
ーボンブラック分散液に徐々に滴下し、充分に撹拌し
た。さらに、撹拌した状態のこの溶液に、ポリマー微粒
子2を水に分散した水性のポリマーエマルジョン10重
量%(ポリマー微粒子の濃度:3重量%)を徐々に滴下
し、常温で充分に撹拌した。これを、5μmのメンブラ
ンフィルターでろ過して、インク組成物を得た。
【0111】ブラックインク13 カーボンブラックMA7(三菱化学株式会社製)5重量
%と、スチレン−アクリル酸共重合体分散剤1重量%
と、イオン交換水とを混合し、サンドミル(安川製作所
製)中で、ガラスビーズ(直径1.7mm、重量で混合
物の1.5倍量)とともに2時間分散させた後、ガラス
ビーズを取り除き、カーボンブラック分散液を調製し
た。次いで、イオン交換水にエチレンジアミンテトラ酢
酸0.1重量%を溶解し、さらにグリセリン15重量
%、グリセリン15重量%、2−ピロリドン2重量%、
マルチトール6.3重量%、スクロース0.7重量%、
水酸化カリウム0.1重量%、トリエタノールアミン
0.9重量%、およびエチルアルコール2重量%を加
え、常温で20分間攪拌した。この溶液を、分散機で撹
拌した上記カーボンブラック分散液に徐々に滴下し、充
分に撹拌した。さらに、撹拌した状態のこの溶液に、ポ
リマー微粒子2を水に分散した水性のポリマーエマルジ
ョン 10重量%(ポリマー微粒子の濃度:3重量%)
を徐々に滴下し、常温で充分に撹拌した。これを、5μ
mのメンブランフィルターでろ過して、インク組成物を
得た。インク評価試験 以上のインク組成物について、上記評価試験1、2、お
よび3を実施した。その結果は、下記の表に示されると
おりであった。
【表7】 評価1 評価2 評価3 2週間 4週間 ブラックインク11 A A A A ブランクインク12 A A A A ブラックインク13 A A A A また、上記反応液1と組み合わせた二液を用いた印刷を
行い、評価試験5および6を行った。その結果は、下記
の表に示される通りであった。
【表8】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による方法を実施するインクジェト記録
装置を示す図であって、この態様においては記録ヘッド
とインクタンクがそれぞれ独立してなり、インク組成物
はインクチューブにより記録ヘッドに供給される。
【図2】記録ヘッドのノズル面の拡大図であり、1c
が、インク組成物が吐出される複数のノズルが縦方向に
並んで設けられてなるノズル面である。
【図3】図2の記録ヘッドを用いたインクジェット記録
を説明する図である。図中で、31はインク組成物が印
字されたものである。
【図4】本発明による方法を実施するインクジェット記
録装置を示す図であって、この態様においては記録ヘッ
ドとインクタンクが一体化されてなる。
【図5】本発明による方法を実施するインクジェト記録
装置を示す図であって、この態様においては記録ヘッド
とインクタンクがそれぞれ独立してなり、インク組成物
および反応液はインクチューブにより記録ヘッドに供給
される。
【図6】記録ヘッドのノズル面の拡大図であって、51
bが反応液のノズル面であり、51cがインク組成物の
ノズル面である。
【図7】図6の記録ヘッドを用いたインクジェット記録
を説明する図である。図中で、61は反応液付着領域で
あり、62は反応液が付着した上にインク組成物が印字
された印字領域である。
【図8】記録ヘッドの別の態様を示す図であって、吐出
ノズルがすべて横方向に並べて構成されたものである。
【図9】記録ヘッドの別の態様を示す図であって、イン
ク組成物の吐出ノズル61,62,63、および64
と、反応液の吐出ノズル66との間に、ノズル面におけ
るインク組成物と反応液との接触を防止する緩衝帯65
が設けられてなる。
【図10】本発明による方法を実施するインクジェット
記録装置を示す図であって、この態様においては記録ヘ
ッドとインクタンクが一体化されてなる。
【符号の説明】
1,51 記録ヘッド 2,52 インクタンク 3 インクチューブ 22,23,24,25 インク吐出ノズル 31 印字領域 21 反応液吐出ノズル 61 反応液付着領域 62 印字領域

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】色材と、水と、水溶性有機溶媒と、ポリマ
    ー微粒子とを含んでなるインク組成物であって、 該ポリマー微粒子が、金属イオンとキレートを形成し得
    る配位子構造を有するポリマーからなり、金属イオンと
    キレートを形成すると凝集する性質を有するものであ
    る、インク組成物。
  2. 【請求項2】前記金属イオンとキレートを形成し得る配
    位子構造が、β−ジケトン構造、ポリアミン構造、イミ
    ノジ酢酸構造、ザルコシン構造、エタノールアミノ酸構
    造、グリシン構造、キサントゲン酸構造、アミドキシム
    構造、アミン構造、ピリジン構造、イミダゾール構造、
    ホスホン酸構造、ホスフィン酸構造、リン酸構造、シッ
    フ塩基構造、オキシム構造、ヒドロキサム構造、アミノ
    ポリカルボン酸構造、チオール構造、ポリチオアルコー
    ル構造、2−ピロリドン構造、および2−オキサゾリド
    ン構造からなる群から選択されるものである、請求項1
    に記載のインク組成物。
  3. 【請求項3】前記金属イオンとキレートを形成し得る配
    位子構造が、下記の式で表される構造である、請求項1
    に記載のインク組成物。 【化1】 (式中、Pはポリマー構造部分であり、Rはアルキル基
    またはアリール基を表す)
  4. 【請求項4】前記ポリマー微粒子が、皮膜形成能を有す
    るポリマーからなるもである、請求項1に記載のインク
    組成物。
  5. 【請求項5】前記ポリマー微粒子が30℃以下の最低成
    膜温度を有するものである、請求項1〜4のいずれか一
    項に記載のインク組成物。
  6. 【請求項6】前記水溶性有機溶剤が180℃以上の沸点
    を有するものである、請求項5に記載のインク組成物。
  7. 【請求項7】前記ポリマー微粒子が、熱可塑性ポリマー
    を主成分とするポリマーからなるものである、請求項1
    〜6のいずれか一項に記載のインク組成物。
  8. 【請求項8】前記熱可塑性ポリマーが、ポリ(メタ)ア
    クリル酸エステル、ポリスチレン、(メタ)アクリル酸
    エステル−スチレン共重合体、ポリ酢酸ビニル、エチレ
    ン酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸
    エステル共重合体、ポリブタジエン、ポリイソプレン、
    ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ(α−メチ
    ルスチレン)、スチレン−ブタジエン共重合体、(メ
    タ)アクリル酸−スチレン共重合体、スチレン−マレイ
    ン酸共重合体、スチレン−イタコン酸共重合体、スチレ
    ン−マレイン酸エステル共重合体、スチレン−イタコン
    酸エステル共重合体、ポリエステル、ポリウレタン、ポ
    リシロキサン、およびポリアミドからなる群から選択さ
    れるものである、請求項7記載のインク組成物。
  9. 【請求項9】前記ポリマー微粒子が、単粒子構造を有す
    るものである、請求項1〜8のいずれか一項に記載のイ
    ンク組成物。
  10. 【請求項10】前記ポリマー微粒子が、カルボキシル
    基、スルホン酸基、アミド基、アミノ基、または水酸基
    のいずれかの官能基を有するものである、請求項9に記
    載のインク組成物。
  11. 【請求項11】前記ポリマー微粒子が、コア部分とそれ
    を囲むシェル層とからなるコアシェル構造を有するもの
    である、請求項1〜9のいずれか一項に記載のインク組
    成物。
  12. 【請求項12】シェル層がカルボキシル基、スルホン酸
    基アミド基、アミノ基、または水酸基のいずれかの官能
    基を有するものである、請求項12に記載のインク組成
    物。
  13. 【請求項13】前記ポリマー微粒子の粒径が0.4μm
    以下である、請求項1〜12のいずれか一項に記載のイ
    ンク組成物。
  14. 【請求項14】前記色材が染料または顔料である、請求
    項1〜13のいずれか一項に記載のインク組成物。
  15. 【請求項15】金属封鎖剤をさらに含んでなる、請求項
    1〜14のいずれか一項に記載のインク組成物。
  16. 【請求項16】前記水溶性金属封鎖剤が、アミノカルボ
    ン酸誘導体または縮合燐酸である、請求項15に記載の
    インク組成物。
  17. 【請求項17】前記水溶性金属封鎖剤が、エチレンジア
    ミンテトラ酢酸、イミノジ酢酸、ニトリロ酢酸、ジエチ
    レントリアミンペンタ酢酸、トリエチレンテトラミンヘ
    キサ酢酸、シクロヘキサン−1,2−ジアミンテトラ酢
    酸、N−ヒドロキエチルエチレンジアミントリ酢酸、エ
    チレングリコールジエチルエーテルアミンテトラ酢酸、
    エチレンジアミンテトラプロピオン酸、ピロ燐酸、およ
    びトリ燐酸からなる群から選択されるものである、請求
    項16に記載のインク組成物。
  18. 【請求項18】インクジェット記録方法に用いられる、
    請求項1〜17のいずれか一項に記載のインク組成物。
  19. 【請求項19】インク組成物を付着させて記録媒体に印
    字を行う記録方法であって、インク組成物として請求項
    1〜18のいずれか一項に記載のインク組成物を用い
    る、記録方法。
  20. 【請求項20】インク組成物の液滴を吐出し、該液滴を
    記録媒体に付着させて印字を行うインクジェット記録方
    法であって、インク組成物として請求項1〜17のいず
    れか一項に記載のインク組成物を用いる、インクジェッ
    ト記録方法。
  21. 【請求項21】記録媒体に請求項1〜17のいずれか一
    項に記載のインク組成物と、該インク組成物と接触して
    凝集物を生成する反応剤を含んでなる反応液とを付着さ
    せて画像を形成する工程を含んでなる、記録方法。
  22. 【請求項22】前記インク組成物および/または前記反
    応液がインクジェット記録方法によって記録媒体に付着
    される、請求項21に記載の記録方法。
  23. 【請求項23】前記反応液が、反応剤と、水溶性有機溶
    媒と、水とを少なくとも含んでなるものである、請求項
    22に記載の記録方法。
  24. 【請求項24】前記反応剤が、多価金属塩またはポリア
    リルアミンもしくはその誘導体である、請求項23記載
    の記録方法。
  25. 【請求項25】請求項1〜18のいずれか一項に記載の
    インク組成物と接触して凝集物を生成する反応剤を予め
    塗布した記録媒体に、請求項1〜17のいずれか一項に
    記載のインク組成物を付着させて画像を形成する工程を
    含んでなる、記録方法。
  26. 【請求項26】前記反応剤が水溶性多価金属塩である、
    請求項25記載の記録方法。
  27. 【請求項27】インク組成物をインクジェット記録方法
    によって記録媒体に付着させる、請求項26に記載の記
    録方法。
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