JP2006045535A - インクジェット用インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 少なくとも、色材を含有するインクジェット用インクにおいて、前記色材が、下記一般式の基、SO3MおよびSO2NH2を有する銅フタロシアニン又はその塩であり、その含有量が、インクジェット用インク全質量に対して3.0質量%以上であり、且つ、小角X線散乱法により得られた、前記インクジェット用インクの色材濃度が3.0質量%になるように調製したインクにおける分子集合体の分散距離の分布の75%を占める分散距離d75値が、6.50nm以上7.10nm以下であることを特徴とするインクジェット用インク。
【選択図】 なし
Description
以下、本発明にかかるインクジェット用インク(以下、単にインクと呼ぶこともある)を構成する成分等について詳細に述べる。
〔一般式(I)で表される化合物又はその塩〕
本発明にかかるインクは、一般式(I)で表される化合物又はその塩を含有することが必須である。下記一般式(I)で表される化合物又はその塩は、シアンの色相を有し、耐環境ガス性に優れるという特徴を持つフタロシアニン誘導体である。
本発明において用いられる色材の凝集性の測定には、小角X線散乱法が適用できる。
・分光光度計:自記分光光度計(商品名:U−3300;日立製作所製)
・測定セル:1cm 石英セル
・サンプリング間隔:0.1nm
・スキャン速度:30nm/min
・測定回数:5回測定平均
本発明において用いられる色材の一例である例示化合物1(一般式(II)で表される化合物又はその塩)の検証には、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いた下記(1)〜(3)の検証方法が適用できる。
(1)ピークの保持時間
(2)(1)のピークにおける最大吸収波長
(3)(1)のピークにおけるマススペクトルのM/Z(posi)
・カラム:Symmetry C18 2.1mm×150mm
・カラム温度:40℃
・流速:0.2ml/min
・PDA:210nm〜700nm
・移動相及びグラジエント条件:表3
・イオン化法
・ESI キャピラリ電圧 3.1kV
脱溶媒ガス 300℃
イオン源温度 120℃
・検出器 posi 40V 500−2000amu/0.9sec
本発明のインク組成物は、水、或いは水と各種水溶性有機溶剤との混合溶媒である水性媒体を使用することができる。
更に、本発明においては必要に応じて、界面活性剤、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、防カビ剤、キレート化剤、防錆剤、紫外線吸収剤、粘度調整剤、消泡剤、及び、水溶性ポリマー等、種々の添加剤を含有させてもよい。
本発明のインクを用いて画像を形成する際に用いる記録媒体は、インクを付与して記録を行う記録媒体であれば何れのものでも使用することができる。
Al2O3−n(OH)2n・mH2O
(上記式中、nは1、2又は3の整数の何れかを表し、mは0〜10、好ましくは0〜5の値を表す。但し、mとnは同時には0にはならない。mH2Oは、多くの場合mH2O結晶格子の形成に関与しない脱離可能な水相をも表すものである為、mは整数又は整数でない値を取ることもできる。又この種の材料を加熱するとmは0の値に達することがありうる。)
本発明にかかるインクは、インクをインクジェット方法で吐出する工程を有するインクジェット記録方法に用いることが特に好適である。インクジェット記録方法は、インクに力学的エネルギーを作用させてインクを吐出させる記録方法、及びインクに熱エネルギーを作用させてインクを吐出させる記録方法等がある。特に、本発明においては、熱エネルギーを利用するインクジェット記録方法を好ましく用いることができる。
本発明にかかるインクを用いて記録を行うのに好適なインクカートリッジは、これらのインクを収容するインク収容部を備えたインクカートリッジが挙げられる。
本発明にかかるインクを用いて記録を行うのに好適な記録ユニットは、これらのインクを収容するインク収容部と、記録ヘッドとを備えた記録ユニットが挙げられる。特に、前記記録ヘッドが、記録信号に対応した熱エネルギーをインクに作用させ、前記エネルギーによりインク液滴を発生させる記録ユニットが挙げられる。
本発明にかかるインクを用いて記録を行うのに好適な記録装置は、これらのインクが収容されるインク収容部を有する記録ヘッドの室内のインクに、記録信号に対応した熱エネルギーを与え、前記エネルギーによりインク液滴を発生させる装置が挙げられる。
ヘッドカートリッジH1000の構成について説明する。ヘッドカートリッジH1000は、記録ヘッドH1001と、インクタンクH1900を搭載する手段、及びインクタンクH1900から記録ヘッドにインクを供給するための手段を有しており、キャリッジM4000に対して着脱可能に搭載される。
(1)銅フタロシアニンテトラスルホン酸テトラナトリウム塩(化合物(2))の合成
化合物(2)
化合物(3)
化合物(4)は、一般式(IV)において、Yがアミノ基、R1、R2が2、5位に置換したスルホン酸基である化合物である。
氷水中に、(2)で得られた銅フタロシアニンテトラスルホン酸クロライド(化合物(3))のウェットケーキを加え、攪拌を行って懸濁させ、更に、アンモニア水、(3)で得られた化合物(4)を添加して、反応を行った。これに、水、塩化ナトリウムを加えて、結晶を析出させた。得られた結晶を濾過し、塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、再度濾過を行った後、洗浄、乾燥させて、青色結晶として色材Aを得た。上記反応から、この化合物は例示化合物1で表される化合物であり、一般式(I)における置換基数の平均がl=0、m=1.0〜2.0、n=2.0〜3.0の範囲で示される色材であると推定される。
(1)インクの調製
下記表6に示した各成分を混合し、十分撹拌した後、ポアサイズ0.2μmのメンブランフィルターにて加圧濾過を行い、インクA〜Dを調製した。
インクA〜D(色材濃度:3.0質量%)について、小角X線散乱法により散乱角プロファイルを測定した。散乱角プロファイルの測定条件は以下に示す通りである。
・装置:Nano Viewer(理学製)
・X線源:Cu−Kα
・出力:45kV−60mA
・実効焦点:0.3mmφ+Confocal Max−Flux Mirror
・1st Slit:0.5mm、2nd Slit:0.4mm、3rd Slit:0.8mm
・照射時間:240min
・ビームストッパー:3.0mmφ
・測定法:透過法
・検出器:Blue Imaging Plate
インクA〜D(色材濃度:3.0質量%)を、それぞれ純水で2000倍に希釈した後に、最大吸収波長(λmax)を測定した。結果を表7に示す。最大吸収波長(λmax)の測定条件は以下に示す通りである。
・分光光度計:自記分光光度計(商品名:U−3300;日立製作所製)
・測定セル:1cm 石英セル
・サンプリング間隔:0.1nm
・スキャン速度:30nm/min
・測定回数:5回測定平均
インクジェット記録装置(商品名:Pixus 950i;キヤノン製)に上記で得られたインクA〜Dをそれぞれ搭載し、インクジェット用光沢メディア(商品名:PR101;キヤノン製)に、印字dutyを5、12、21、29、35、43、51、58、66、74、85、90、100%と変化させた13段階の階調パターンを印字して、記録物を作成した。
上記で得られた記録物の13段階の階調パターンにおいて、ブロンズ現象が発生する印字dutyを目視で確認し、その印字dutyをブロンズ現象が発生する印字dutyとした。一般にブロンズ現象は印字dutyが高くなるのに従って発生しやすくなる傾向がある。つまり、ブロンズ現象が発生する印字dutyが低いほどブロンズ現象が発生しやすく、ブロンズ現象が発生する印字dutyが高いほどブロンズ現象が発生しにくいインクと言える。耐ブロンズ性の基準は以下の通りである。評価結果を表7に示す。
A:ブロンズ現象が発生する印字dutyが、90%以上である。
B:ブロンズ現象が発生する印字dutyが、66%以上90%未満である。
C:ブロンズ現象が発生する印字dutyが、43%以上66%未満である。
D:ブロンズ現象が発生する印字dutyが、43%未満である。
(1)インクの調製
下記表8に示した処方1〜4に従って各成分を混合し、十分撹拌した後、ポアサイズ0.2μmのメンブランフィルターにて加圧濾過を行い、インクを調製した。尚、色材Aを用いて、処方1〜4に従って調製したインクをそれぞれA1〜A4、色材Bを用いて、処方1〜4に従って調製したインクをそれぞれB1〜B4、以下同様にして、A1〜G4の合計28種のインクを調製した。
インクA1〜G4について、小角X線散乱法により散乱角プロファイルを測定した。但し、処方3及び4に従って調製したインクは、それぞれ純水で1.67倍に希釈した後に、小角X線散乱法により散乱角プロファイルを測定した。散乱角プロファイルの測定条件は以下に示す通りである。
・装置:Nano Viewer(理学製)
・X線源:Cu−Kα
・出力:45kV−60mA
・実効焦点:0.3mmφ+Confocal Max−Flux Mirror
・1st Slit:0.5mm、2nd Slit:0.4mm、3rd Slit:0.8mm
・照射時間:40min
・ビームストッパー:3.0mmφ
・測定法:透過法
・検出器:Blue Imaging Plate
得られた散乱角プロファイルから、X線回折データ処理ソフトJADE(Material Data Inc.製)を用いて、バックグラウンドを除去したピーク面積、及び、同ピーク面積全体の75%以上が含まれる2θ値(2θ75値)を測定した。又、2θ75値から、下記式(2)に基づいてd75値を算出した。結果を表9に示す。
インクA1〜G4(色材濃度:3.0質量%)を、それぞれ純水で2000倍に希釈した後に、最大吸収波長(λmax)を測定した。結果を表9に示す。最大吸収波長(λmax)の測定条件は以下に示す通りである。
・分光光度計:自記分光光度計(商品名:U−3300;日立製作所製)
・測定セル:1cm 石英セル
・サンプリング間隔:0.1nm
・スキャン速度:30nm/min
・測定回数:5回測定平均
インクジェット記録装置(商品名:Pixus 950i;キヤノン製)に上記で得られたインクA1〜G4をそれぞれ搭載し、インクジェット用光沢メディア(商品名:PR101;キヤノン製)に、印字dutyを5、12、21、29、35、43、51、58、66、74、85、90、100%と変化させた13段階の階調パターンを印字して、記録物を作成した。
上記で得られた記録物の13段階の階調パターンにおいて、ブロンズ現象が発生する印字dutyを目視で確認し、その印字dutyをブロンズ現象が発生する印字dutyとした。一般にブロンズ現象は印字dutyが高くなるのに従って発生しやすくなる傾向がある。つまり、ブロンズ現象が発生する印字dutyが低いほどブロンズ現象が発生しやすく、ブロンズ現象が発生する印字dutyが高いほどブロンズ現象が発生しにくいインクと言える。耐ブロンズ性の基準は以下の通りである。評価結果を表9に示す。
A:ブロンズ現象が発生する印字dutyが、90%以上である。
B:ブロンズ現象が発生する印字dutyが、66%以上90%未満である。
C:ブロンズ現象が発生する印字dutyが、43%以上66%未満である。
D:ブロンズ現象が発生する印字dutyが、43%未満である。
上記で得られた記録物を、オゾン試験装置(商品名:OMS−H;スガ試験機製)中に置き、温度40℃、湿度55%、オゾンガス濃度2ppmの環境で20時間、オゾン暴露を行った。前記暴露試験前後の記録物の50%duty部における反射濃度から、下記式(3)に基づいて、残存濃度率を算出した。尚、反射濃度の測定には、マクベスRD−918(マクベス製)を用いた。耐環境ガス性の基準は以下の通りである。評価結果を表9に示す。
A:残存濃度率が、88%以上である。
B:残存濃度率が、83%以上88%未満である。
C:残存濃度率が、80%以上83%未満である。
D:残存濃度率が、80%未満である。
M2060 給紙トレイ
M2080 給紙ローラ
M3000 ピンチローラホルダ
M3030 ペーパーガイドフラッパー
M3040 プラテン
M3060 搬送ローラ
M3070 ピンチローラ
M3110 排紙ローラ
M3120 拍車
M3160 排紙トレイ
M4000 キャリッジ
M5000 ポンプ
M5010 キャップ
E0002 LFモータ
E0014 電気基板
H1000 ヘッドカートリッジ
H1001 記録ヘッド
H1100 第1の記録素子基板
H1101 第2の記録素子基板
H1200 第1のプレート
H1201 インク供給口
H1300 電気配線基板
H1301 外部信号入力端子
H1400 第2のプレート
H1500 タンクホルダー
H1501 インク流路
H1600 流路形成部材
H1700 フィルター
H1800 シールゴム
H1900 インクタンク
H2000 イエローノズル列
H2100 マゼンタノズル列
H2200 シアンノズル列
H2300 淡シアンノズル列
H2400 ブラックノズル列
H2500 グリーンノズル列
H2600 淡マゼンタノズル列
Claims (13)
- 少なくとも、色材を含有するインクジェット用インクにおいて、
前記色材が、下記一般式(I)で表される化合物又はその塩であり、前記色材の含有量(質量%)が、インクジェット用インク全質量に対して3.0質量%以上であり、
且つ、小角X線散乱法により得られた、前記インクジェット用インクの色材濃度が3.0質量%になるように調製したインクにおける分子集合体の分散距離の分布の75%を占める分散距離d75値が、6.50nm以上7.10nm以下であることを特徴とするインクジェット用インク。
一般式(I)
(一般式(I)中、Mはアルカリ金属又はアンモニウムであり、R1、R2はそれぞれ独立に水素原子、スルホン酸基、カルボキシル基(但し、R1、R2が同時に水素原子となる場合を除く)であり、Yは塩素原子、ヒドロキシル基、アミノ基、モノ又はジアルキルアミノ基であり、l、m、nはそれぞれl=0〜2、m=1〜3、n=1〜3(但し、l+m+n=3〜4)であり、置換基の置換位置は4位若しくは4’位である。) - 前記色材が、少なくともl≧1の化合物を含有する請求項1又は2に記載のインクジェット用インク。
- 前記d75値が、6.70nm以上である請求項1〜3の何れか1項に記載のインクジェット用インク。
- 少なくとも、色材を含有するインクジェット用インクにおいて、
前記色材が、下記一般式(I)で表される化合物又はその塩であり、前記色材の含有量(質量%)が、インクジェット用インク全質量に対して3.0質量%以上であり、
且つ、吸光度を測定して得られた、前記インクジェット用インクを2000倍に希釈したインクにおける最大吸収波長(λmax)が、612.0nm以上616.0nm以下であることを特徴とするインクジェット用インク。
一般式(I)
(一般式(I)中、Mはアルカリ金属又はアンモニウムであり、R1、R2はそれぞれ独立に水素原子、スルホン基、カルボキシル基(但し、R1、R2が同時に水素原子となる場合を除く)であり、Yは塩素原子、ヒドロキシル基、アミノ基、モノ又はジアルキルアミノ基であり、l、m、nはそれぞれl=0〜2、m=1〜3、n=1〜3(但し、l+m+n=3〜4)であり、置換基の置換位置は4位若しくは4’位である。) - 前記色材が、少なくともl≧1の化合物を含有する請求項5又は6に記載のインクジェット用インク。
- 前記最大吸収波長(λmax)が、612.0nm以上614.0nm以下である請求項5〜7の何れか1項に記載のインクジェット用インク。
- 更に、水及び水溶性有機溶剤を含有し、前記水溶性有機溶剤が、2−ピロリドンであり、且つ、インクジェット用インク中の2−ピロリドンの含有量(質量%)が、色材の含有量(質量%)に対して50%以上である請求項1〜8の何れか1項に記載のインクジェット用インク。
- インクをインクジェット方法で吐出して記録媒体に記録を行う工程を有するインクジェット記録方法において、前記インクが、請求項1〜9の何れか1項に記載のインクジェット用インクであることを特徴とするインクジェット記録方法。
- インクを収容するインク収容部を備えたインクカートリッジにおいて、前記インクが、請求項1〜9の何れか1項に記載のインクジェット用インクであることを特徴とするインクカートリッジ。
- インクを収容するインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えた記録ユニットにおいて、前記インクが、請求項1〜9の何れか1項に記載のインクジェット用インクであることを特徴とする記録ユニット。
- インクを収容するインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置において、前記インクが、請求項1〜9の何れか1項に記載のインクジェット用インクであることを特徴とするインクジェット記録装置。
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