JP4794936B2 - インクセット、インクジェット記録方法、インクカートリッジのセット及び記録ユニット - Google Patents
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Description
A群:C.I.ダイレクトイエロー132、C.I.ダイレクトイエロー173
B群:C.I.ダイレクトイエロー142、C.I.ダイレクトイエロー86、下記一般式(3)で表される化合物
以下、本発明にかかるインクを構成する成分等について詳細に述べる。
上記で述べたように、本発明にかかるイエローインクに求められる性能は、環境ガス及び光に対する褪色の程度が、シアンインク及びマゼンタインクの褪色の程度と合っていることである。本発明においては、イエローインクの耐光性が高く、又、耐環境ガス性がマゼンタインク、シアンインクと同程度になるように色材を選択している。上記に挙げた色材をイエローインクの色材として用いた場合、耐光性は全て同等の性能を有するが、耐環境ガス性はその特性が異なる。具体的には、A群の色材のみを用いた場合は、後述するマゼンタインク、シアンインクよりも耐環境ガス性が高く、B群の色材のみを用いた場合は、後述するシアンインクよりも耐環境ガス性が低い。従って、A群の色材から少なくとも1種類、B群の色材から少なくとも1種類を選択し、好ましい比率で混合して用いることで、後述するマゼンタインク、シアンインクと同等の耐環境ガス性を得ることができ、褪色バランスに優れたイエローインクを得ることができる。
A群:C.I.ダイレクトイエロー132、C.I.ダイレクトイエロー173
B群:C.I.ダイレクトイエロー142、C.I.ダイレクトイエロー86、下記一般式(3)で表される化合物
本発明にかかるマゼンタインクに求められる性能は、耐光性が高く、上述のイエローインクと同等の耐環境ガス性を有することである。このため、マゼンタインクの色材は、下記一般式(4)で表される化合物又はその塩を用いることが好ましい。前記色材をマゼンタインクの色材として用いた場合、耐光性は全て高い性能を有するが、耐環境ガス性は、環境ガス中の単独のオゾンガスに対する性能と、オゾンガスとNOxやSO2等の酸性ガスを混合した、混合ガスに対する性能が異なる。具体的には、いずれの色材も、単独のオゾンガスに対する性能は低いが、オゾンガスと酸性ガスを混合した、混合ガスに対しては強い性能を示す。
本発明にかかるシアンインクに求められる性能は、イエローインク、マゼンタインクと同等の高い耐環境ガス性を有することである。このため、シアンインクの色材は、下記一般式(1)で表される化合物、或いは一般式(2)で表される化合物を用いることが好ましい。尚、一般式(1)で表される化合物、或いは、一般式(2)で表される化合物から選択される1種のみを用いることも、又は2種以上を混合して用いることも可能である。
本発明において用いる色材は、一般式(1)における4位及び4’位のみに、無置換スルファモイル基(−SO2NH2)又は置換スルファモイル基(下記一般式(6)で表される基)を選択的に導入したフタロシアニン誘導体である。本発明者らは、かかる化合物を含有するインクを用いて得られた記録物が、極めて耐環境ガス性に優れることを見出した。
本発明にかかるイエローインク、前記イエローインクと共に用いるマゼンタインク及びシアンインクには、上記した色材の他に、更に別の色材を含有しても良い。色材の具体例を下記に挙げる。勿論、本発明はこれに限られるものではない。
C.I.ダイレクトイエロー:8、11、12、27、28、33、39、44、50、58、85、86、87、88、89、98、100、110、132、173等
C.I.アシッドイエロー:1、3、7、11、17、23、25、29、36、38、40、42、44、76、98、99等
C.I.ピグメントイエロー:1、2、3、12、13、14、15、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、114、128、138、180等
C.I.ダイレクトレッド:2、4、9、11、20、23、24、31、39、46、62、75、79、80、83、89、95、197、201、218、220、224、225、226、227、228、229、230等
C.I.アシッドレッド:6、8、9、13、14、18、26、27、32、35、42、51、52、80、83、87、89、92、106、114、115、133、134、145、158、198、249、265、289
C.I.フードレッド:87、92、94等
C.I.ダイレクトバイオレット:107等
C.I.ピグメントレッド:2、5、7、12、48:2、48:4、57:1、112、122、123、168、184、202等
C.I.ダイレクトブルー:1、15、22、25、41、76、77、80、86、90、98、106、108、120、158、163、168、199、226、307等
C.I.アシッドブルー:1、7、9、15、22、23、25、29、40、43、59、62、74、78、80、90、100、102、104、112、117、127、138、158、161、203、204、221、244等
C.I.ピグメントブルー:1、2、3、15、15:2、15:3、15:4、16、22、60等
本発明は上記のインクの他にも、必要に応じてブラック、レッド、グリーン、ブルーといった所謂特色インクと共に使用することができる。以下にこれらのインクに含有することができる色材の例を挙げるが、本発明はこれらに限られるものではない。
C.I.アシッドオレンジ:7、8、10、12、24、33、56、67、74、88、94、116、142等
C.I.アシッドレッド:111、114、266、374等
C.I.ダイレクトオレンジ:26、29、34、39、57、102、118等
C.I.フードオレンジ:3等
C.I.リアクティブオレンジ:1、4、5、7、12、13、14、15、16、20、29、30、84、107等
C.I.ディスパースオレンジ:1、3、11、13、20、25、29、30、31、32、47、55、56等
C.I.ピグメントオレンジ:43等
C.I.ピグメントレッド:122、170、177、194、209、224等
C.I.アシッドグリーン:1、3、5、6、9、12、15、16、19、21、25、28、81、84等
C.I.ダイレクトグリーン:26、59、67等
C.I.フードグリーン:3等
C.I.リアクティブグリーン:5、6、12、19、21等
C.I.ディスパースグリーン:6、9等
C.I.ピグメントグリーン:7、36等
C.I.アシッドブルー:62、80、83、90、104、112、113、142、203、204、221、244等
C.I.リアクティブブルー:49等
C.I.アシッドバイオレット:17、19、48、49、54、129等
C.I.ダイレクトバイオレット:9、35、47、51、66、93、95、99等
C.I.リアクティブバイオレット:1、2、4、5、6、8、9、22、34、36等
C.I.ディスパースバイオレット:1、4、8、23、26、28、31、33、35、38、48、56等
C.I.ピグメントブルー:15:6等
C.I.ピグメントバイオレット:19、23、37等
C.I.ダイレクトブラック:17、19、22、31、32、51、62、71、74、112、113、154、168、195等
C.I.アシッドブラック:2、48、51、52、110、115、156等
C.I.フードブラック:1、2等
カーボンブラック
本発明にかかるイエローインクは、上記したマゼンタインクやシアンインクの他に、別のインクと組み合わせて用いることができる。本発明においては特に、ブラックインクと組み合わせて用いることが好ましい。これは、黒色の画像形成を行う場合に、ブラックインクを用いると、画像濃度が高く、優れた色相の黒色の画像を形成できるためである。
一般式(8)
本発明にかかるイエローインクは、上記したマゼンタインクやシアンインクの他に、別のインクと組み合わせて用いることができる。本発明においては更に、レッドインク、ブルーインク又はグリーンインクと組み合わせて用いることが好ましい。これは、画像形成を行う場合に、色域が広く、鮮やかな画像を形成できるためである。
本発明のインクセットを構成する各インクは、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。
本発明においては、必要に応じて、インクセットを構成する各インクに、界面活性剤、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、キレート化剤、及び、水溶性ポリマー等の添加剤を含有させても良い。
本発明で、インクセットとは、本発明を構成するイエローインクを、本発明を構成する前記特定のシアンインク、マゼンタインクと共に用いる状態をいう。例えば、インクタンク部を複数一体になっているインクタンク自体は無論のこと、単独のインクタンクを複数共に使用する場合の状態をも含み、更にそれらにヘッド部を一体にしたものも含まれるものである。
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。
AlO3−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。
本発明における褪色バランスとは、本発明にかかるイエローインク、及び前記イエローインクと共に用いるシアンインクやマゼンタインクの画像、並びに前記インクで形成した二次色又は三次色の画像における、画像濃度及び色相の経時劣化のことである。
(イエローインク用色材)
ジアゾ化した4−ニトロ−4’−アミノスチルベン−2,2−ジスルホン酸と3−アミノナフタレン−1−スルホン酸とをカップリングさせ、これをトリアゾール化し、ニトロ基をアミノ基に還元する公知の方法で製造したアミノスチルベン−トリアゾールを水に溶解し、亜硝酸ナトリウム、塩酸を滴下しジアゾ化を行った。これを、下記式(α)の化合物の水溶液に滴下して、カップリングした後、塩化ナトリウムで塩析した。この化合物を、亜硝酸ナトリウム水溶液でジアゾ化を行い、この混濁液に、6−アミノナフタレン−2−スルホン酸水溶液を添加し、これをトリアゾール化したものを塩化ナトリウムで塩析することにより、下記式(Y−a)の色材を得た。
キシレン中で、下記式(β)の化合物、炭酸ナトリウム、ベンゾイル酢酸エチルエステルとを反応させ、反応物を濾過、洗浄した。これを、N,N−ジメチルホルムアミド中で、メタアミノアセトアニリド、酢酸銅、炭酸ナトリウムを順次添加して反応を行い、反応物を濾過、洗浄した。更にこれを、発煙硫酸中でスルホン化を行った後、濾過、洗浄し、これを、水酸化ナトリウムの存在下で、シアヌルクロライドと縮合反応を行った。この反応液中に、アンスラニル酸を添加し、水酸化ナトリウムの存在下で縮合反応を行った。これを濾過、洗浄を行うことにより、下記の式(M−a)を得た。
スルホラン、4−スルホフタル酸モノナトリウム塩、塩化アンモニウム、尿素、モリブデン酸アンモニウム、塩化銅(II)を混合し、攪拌した後、メタノールで洗浄を行った。その後、水を加え、水酸化ナトリウム水溶液を用いて、溶液のpHを11に調整した。得られた溶液に攪拌下で塩酸水溶液を加え、更に塩化ナトリウムを徐々に加え、結晶を析出させた。得られた結晶を濾別したものを、20%塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、続いてメタノールを加え、析出した結晶を濾別し、70%メタノール水溶液で洗浄した後に乾燥させ、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を青色結晶として得た。
(イエローインクの調製)
下記表2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、イエローインクY1〜Y5を調製した。
下記表3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、マゼンタインクM1を調製した。
下記表4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、シアンインクC1及びC2を調製した。
上記で得られたイエローインクY1〜Y5、マゼンタインクM1、シアンインクC1及びC2を、下記表5のように組み合わせた。
インクジェット記録装置(商品名:Pixus 950i;キヤノン製)に、上記で得られた各インクを表5の組み合わせで充填し、記録媒体(商品名:PR−101;キヤノン製)に、イエローインク単色の初期反射濃度が1.0となるように印字した画像、又、イエローインク及びシアンインクを各50%デューティ、合計100%デューティとなるように印字した画像、イエローインク及びマゼンタインクを各50%デューティ、合計100%デューティとなるように印字した画像、イエローインク、マゼンタインク及びシアンインクの3色でコンポジットブラックの初期反射濃度が1.0となるように印字した画像、をそれぞれ作成し、試験サンプルとした。
濃度残存率=(暴露試験後の反射濃度/暴露試験前の反射濃度)×100(%)
又、褪色バランスを、下式で示すイエローインク及びシアンインクの二次色の画像、イエローインク及びマゼンタインクの二次色の画像、コンポジットブラックの画像、におけるΔOD値で評価を行った。ΔOD値とは、二次色の画像又はコンポジットブラックの画像における、イエロー成分、シアン成分、マゼンタ成分それぞれの濃度残存率の最大値と最小値との差である。ΔOD値が大きいことは、イエロー成分、シアン成分、マゼンタ成分の何れかに色相が大きくずれるため、褪色バランスが悪いことを示す。
△OD=二次色の画像又はコンポジットブラックの画像における各色成分の濃度残存率の最大値−二次色の画像又はコンポジットブラックの画像における各色成分の濃度残存率の最小値
上記で得られた濃度残存率と△OD値により、以下の基準で耐環境ガス性の評価を行った。
A:濃度残存率が70%以上である
B:濃度残存率が65%以上70%未満である
C:濃度残存率が65%未満である
(2)褪色バランス
A:ΔODが10未満である
B:ΔODが10以上15未満である
C:ΔODが15以上である
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
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
1001 記録ヘッド
1100 記録素子基板
1200 インク供給口
1300 電気配線テープ
1400 インク供給部材
1500 インク吸収体
1501 インク吸収体
1502 インク吸収体
1503 インク吸収体
1600 蓋部材
1700 係合部
Claims (5)
- 複数のインクからなるインクセットにおいて、
色材として下記一般式(1)で表される化合物、又は、下記一般式(2)で表される化合物を含有するインクジェット用シアンインク、及び、
色材として、下記A群から選ばれる少なくとも1種類、及び、下記B群から選ばれる少なくとも1種類、を含有するインクジェット用イエローインク、
を少なくとも含むことを特徴とするインクセット。
A群:C.I.ダイレクトイエロー132、C.I.ダイレクトイエロー173
B群:C.I.ダイレクトイエロー142、C.I.ダイレクトイエロー86、下記一般式(3)で表される化合物
一般式(1)
(一般式(1)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、又はカルボキシル基(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、又はモノ若しく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。)
一般式(2)
(一般式(2)中、Mは水素原子、アルカリ金属、アンモニウム或いは有機アンモニウムである。)
一般式(3)
(一般式(3)中、Mはそれぞれ独立に水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、有機アミンのカチオン又はアンモニウムイオンであり、nはそれぞれ独立に1又は2である。) - 更に、色材として、下記一般式(4)で表される化合物又はその塩を含有するインクジェット用マゼンタインクを含む請求項1に記載のインクセット。
一般式(4)
(一般式(4)中、R1は水素原子、アルキル基、シクロヘキシル基、又はモノ若しくはジアルキルアミノアルキル基であり、Yは塩素原子、ヒドロキシル基、アミノ基、又はモノ若しくはジアルキルアミノ基(アルキル基上にスルホン酸基、カルボキシル基、及びヒドロキシル基からなる群から選択される置換基を有していてもよい)であり、R2、R3、R4、R5及びR6はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、又はカルボキシル基(但し、R2、R3、R4、R5及びR6のすべてが水素原子である場合を除く)である。) - 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であって、
前記インクとして、請求項1に記載のインクセットを構成するシアンインク及びイエローインクを用い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複数のインクカートリッジから構成されるインクカートリッジのセットにおいて、
請求項1又は2に記載のインクセットを構成する各インクが、前記複数のインクカートリッジのそれぞれのインク収容部に収容されていることを特徴とするインクカートリッジのセット。 - インクを収容する複数のインク収容部と、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、
請求項1又は2に記載のインクセットを構成する各インクが、前記複数のインク収容部にそれぞれ収容されていることを特徴とする記録ユニット。
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