JP2005187807A - インク組成物およびインクジェット記録方法 - Google Patents
インク組成物およびインクジェット記録方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005187807A JP2005187807A JP2004348663A JP2004348663A JP2005187807A JP 2005187807 A JP2005187807 A JP 2005187807A JP 2004348663 A JP2004348663 A JP 2004348663A JP 2004348663 A JP2004348663 A JP 2004348663A JP 2005187807 A JP2005187807 A JP 2005187807A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- proton
- ink composition
- group
- functional group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Abstract
【解決手段】 分散媒および色材を少なくとも含む荷電粒子を含有するインク組成物において、前記インク組成物が、水中でのpKbが16以下のプロトン受容性の中性官能基を有する化合物を少なくとも1種含有し、かつ水中でのpKaが16以下のプロトン供与性基を有する荷電調整剤を少なくとも1種含有するインク組成物と、前記インク組成物を、静電界を利用したインクジェット記録方式でインク滴として飛翔させるインクジェット記録方法。
【選択図】 なし
Description
一方、静電界を利用する方式は、インク滴の飛翔方向を静電界により制御するため、望ましい位置へインク滴を正確に着弾させることが可能であり、高画質の画像形成物(印刷物)を作成することができ優れている。
(1)分散媒および色材を少なくとも含む荷電粒子を含有するインク組成物において、前記インク組成物が、水中でのpKbが16以下のプロトン受容性の中性官能基を有する化合物を少なくとも1種含有し、かつ水中でのpKaが16以下のプロトン供与性基を有する荷電調整剤を少なくとも1種含有することを特徴とするインク組成物。
(2)プロトン受容性の中性官能基の少なくとも1種が、窒素原子、酸素原子、硫黄原子および燐原子から選択された1つ以上を含有する官能基であることを特徴とする前記(1)に記載のインク組成物。
(3)静電界を利用したインクジェット記録方式でインク組成物をインク滴として飛翔させるインクジェット記録方法において、使用するインク組成物が分散媒および色材を少なくとも含む荷電粒子を含有し、さらに水中でのpKbが16以下のプロトン受容性の中性官能基を有する化合物を少なくとも1種含有し、かつ水中でのpKaが16以下のプロトン供与性基を有する荷電調整剤を少なくとも1種含有することを特徴とするインクジェット記録方法。
(4)前記荷電粒子が更に被覆剤を含有しており、プロトン受容性の中性官能基を有する化合物が該被覆剤の構成成分として用いられることを特徴とする前記(1)に記載のインク組成物。
(5)pKbが16以下のプロトン受容性の中性官能基の少なくとも1種が、荷電粒子全体量の40〜0.01質量%である前記(1)に記載のインク組成物。
(6)pKaが16以下のプロトン供与性基を含有する荷電調整剤の少なくとも1種が、カルボキシル基、水酸基、ホスホノ基、スルホ基、チオール基、イミド基またはスルホンアミド基を有する前記(1)に記載のインク組成物。
以下、本発明のインク組成物の各構成成分について説明する。
水中(以下、水中とは温度25℃の水中を意味する)でのpKbが16以下のプロトン受容性の中性官能基を有する化合物(以下、プロトン受容性中性官能基含有化合物という
)としては、例えば該中性官能基が、窒素原子、酸素原子、硫黄原子および/または燐原子を含有する官能基である化合物が挙げられ、具体的には1,2または3級脂肪族アミン類(メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、n−ブチルアミン、n−ヘキシルアミン、2−エチルヘキシルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジn−ブチルアミン、ジn−ヘキシルアミン、メチルエチルアミン、エチルn−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリn−ブチルアミン、トリn−ヘキシルアミン、ジメチルエチルアミン、ジエチルn−ブチルアミン等)、1,2または3級芳香族アミン類(フェニルアミン、ナフチルアミン、p−ブロモフェニルアミン、p−メトキシフェニルアミン、m−ブロモフェニルアミン、メチルフェニルアミン、エチルフェニルアミン、メチルナフチルアミン、n−ブチルフェニルアミン、2−エチルヘキシルフェニルアミン、ジフェニルアミン、ジメチルフェニルアミン、ジエチルフェニルアミン、トリフェニルアミン、メチルジフェニルアミン、n−ブチルジフェニルアミン等)、ヒドラジン類(ヒドラジン、ジメチルヒドラジン、ジエチルヒドラジン等)、N原子含有ヘテロ環類(ピリジン、イミダゾール、オキサゾリン、トリアゾール等)、スルフィド類(ジメチルスルフィド、ジエチルスルフィド、ジn−ブチルスルフィド、ジn−ヘキシルスルフィド、ジフェニルスルフィド、メチルフェニルスルフィド等)等が挙げられる。
中でも好ましくは、1,2または3級脂肪族アミン類、1,2または3級芳香族アミン類、N原子含有ヘテロ環類であり、さらに好ましくは、1,2または3級脂肪族アミン類、N原子含有ヘテロ環類である。
本発明で用いる、水中でのpKbが16以下のプロトン受容性中性官能基含有化合物は、前記の低分子化合物以外に、水中でのpKbが16以下のプロトン受容性中性官能基含有化合物に対応する構成成分を含むポリマー(以下、プロトン受容性中性官能基含有ポリマーともいう)であってもよい。ポリマーの主鎖を構成する成分としては、例えば、アクリル酸エステル類、メタクリルエステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、ビニルエステル類、スチレン類、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、無水マレイン酸、マレイン酸イミド等の公知のモノマー、アルキレン、フェニレン鎖等が挙げられる。
ノメタクリレート、ペンタエリスリトールモノメタクリレート、ベンジルメタクリレート、メトキシベンジルメタクリレート、クロロベンジルメタクリレート、ヒドロキシベンジルメタクリレート、ヒドロキシフェネチルメタクリレート、ジヒドロキシフェネチルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ヒドロキシフェニルメタクリレート、クロロフェニルメタクリレート、スルファモイルフェニルメタクリレート、2−(ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)エチルメタクリレート等が挙げられる。
水中でのpKbが16以下のプロトン受容性中性官能基含有量は、例えば、水中でのpKbが16以下のプロトン受容性中性官能基含有化合物を構成する官能基またはモノマー単位として、好ましくは荷電粒子全体量の40〜0.01質量%、より好ましくは35〜0.02質量%、さらに好ましくは30〜0.03質量%である。
また水中でのpKbが16以下のプロトン受容性中性官能基含有量は、水中でのpKb
が16以下のプロトン受容性中性官能基含有化合物として、好ましくは荷電粒子全体量の50〜0.1質量%、より好ましくは40〜0.5質量%、さらに好まし5は30〜1質量%である。
なお、前記pKbは、好ましくは16〜−5、より好ましくは、12〜−2である。
水中でのpKaが16以下のプロトン供与性基を有する荷電調整剤としては、カルボキシル基、水酸基、ホスホノ基、スルホ基、チオール基、イミド基、スルホンアミド基等を含む溶媒に可溶な化合物が挙げられる。具体的には、上記のアクリル酸エステル類、メタクリルエステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、ビニルエステル類、スチレン類、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、無水マレイン酸、マレイン酸イミド等の公知のモノマーからなるポリマーに、カルボキシル基、水酸基、ホスホノ基、スルホ基、チオール基、イミド基、スルホンアミド基等の官能基を導入した、溶媒に可溶なポリマーが好ましい。なお、さらに好ましい官能基は、カルボキシル基、水酸基、ホスホノ基、スルホ基、チオール基、イミド基およびスルホンアミド基であり、なかでもカルボキシル基、ホスホノ基、スルホ基、およびスルホンアミド基が特に好ましい。なお、水中でのpKaが16以下のプロトン供与性基を有する荷電調整剤以外にも、公知の荷電調整剤を適宜併用することもできるが、この場合、該公知の荷電調整剤の使用量は、荷電調整剤の全体量に対し、5〜50質量%が好ましい。
溶媒はインクの分散媒であり、具体的にはアイソパー類等が挙げられる。
なお、前記pKaは、好ましくは16〜−5、より好ましくは、pKaが12〜−2である。
本発明に用いられる、水中でのpKaが16以下のプロトン供与性基を有する荷電調整剤は、プロトン供与性基を有し、水中でのpKaが16以下のモノマーを構成成分として含むポリマーであってもよい。
本発明のインク組成物に用いる分散媒は、高い電気抵抗率、具体的には1010Ωcm以上を有する誘電性の液体であることが好ましい。仮に電気抵抗率の低い分散媒を使用すると、隣接する記録電極間で電気的導通を生じさせるため、本形態には不向きである。また、誘電性液体の比誘電率は5以下が好ましく、より好ましくは4以下、更に好ましくは3.5以下である。このような比誘電率の範囲とすることによって、誘電性液体中の荷電粒子に有効に電界が作用される、即ち電界強度が低下しないため好ましい。
(信越シリコーン社の商品名)等を単独または混合して用いることができる。インク組成物全体に対する分散媒の含有量は、20〜99質量%の範囲内であることが好ましい。20質量%以上において、良好に色材を含有する粒子を分散媒に分散することができ、また、99質量%以下において、色材の含有量を充足することができる。
本発明のインク組成物に用いる色材としては、公知の染料および顔料を使用することができ、用途や目的に応じて選択することができる。例えば、記録された画像記録物(印刷物)の色調の観点からは、顔料を用いることが好ましい(例えば、技術情報協会発行 「顔料分散安定化と表面処理技術・評価」 2001年12月25日 第1刷参照。以下「非特許文献1」とも称する)。色材を変更することにより、イエロー、マゼンタ、シアン、墨(ブラック)の4色のインクを作成することができる。特に、オフセット印刷用インクやプルーフに用いられる顔料を使用するとオフセット印刷物と同様な色調が得られるので好ましい。
.ピグメントイエロー74等のモノアゾ顔料、 C.I.ピグメントイエロー12、 C.I.ピグメントイエロー17等のジスアゾ顔料、 C.I.ピグメントイエロー180等
の非ベンジジン系のアゾ顔料、 C.I.ピグメントイエロー100等のアゾレーキ顔料
、 C.I.ピグメントイエロー95等の縮合アゾ顔料、 C.I.ピグメントイエロー115等の酸性染料レーキ顔料、 C.I.ピグメントイエロー18等の塩基性染料レーキ
顔料、フラバントロンイエロー等のアントラキノン系顔料、イソインドリノンイエロー3RLT等のイソインドリノン顔料、キノフタロンイエロー等のキノフタロン顔料、イソインドリンイエロー等のイソインドリン顔料、 C.I.ピグメントイエロー153等のニ
トロソ顔料、 C.I.ピグメントイエロー117等の金属錯塩アゾメチン顔料、C.I
.ピグメントイエロー139等のイソインドリノン顔料などが挙げられる。
ントレッド144等の縮合アゾ顔料、 C.I.ピグメントレッド174等の酸性染料レ
ーキ顔料、 C.I.ピグメントレッド81等の塩基性染料レーキ顔料、 C.I.ピグメントレッド177等のアントラキノン系顔料、 C.I.ピグメントレッド88等のチオ
インジゴ顔料、 C.I.ピグメントレッド194等のペリノン顔料、 C.I.ピグメントレッド149等のペリレン顔料、 C.I.ピグメントレッド122等のキナクリドン
顔料、 C.I.ピグメントレッド180等のイソインドリノン顔料、 C.I.ピグメントレッド83等のアリザリンレーキ顔料等が挙げられる。
顔料、 C.I.ピグメントブルー60等のアントラキノン系顔料、 C.I.ピグメントブルー18等のアルカリブルー顔料等が挙げられる。
更にマイクロリス−A,−K,−Tなどのマイクロリス顔料に代表される加工顔料も好適に使用できる。その具体例としてはマイクロリスイエロー4G−A,マイクロリスレッドBP−K,マイクロリスブルー4G−T,マイクロリスブラックC−Tなどが挙げられ
る。
また、白インク用の顔料として炭酸カルシウムや酸化チタン顔料を、銀インク用としてアルミニウム粉を、金インク用として銅合金を用いる等、必要に応じて各種の顔料を使用することができる。
インク組成物全体に対する色材(顔料)の含有量は、0.1〜50質量%の範囲内であることが好ましい。0.1質量%以上において、顔料量が充足し、印刷物において充分良好な発色が得られ、また、50質量%以下において、色材を含有する粒子を分散媒に良好に分散させることができる。さらに好ましくは、1〜30質量%である。
本発明のインク組成物において、顔料等の色材は、分散媒に直接、分散(粒子化)するよりも、被覆剤により被覆された状態で分散(粒子化)することが好ましい。被覆剤で被覆することにより、色材が持つ荷電を遮蔽し望ましい荷電特性を付与することができる。また、本発明においては、被記録媒体へインクジェット記録した後、ヒートローラ等の加熱手段により定着するが、この際被覆剤が熱により溶融し、効率よく定着できる。
ルスチレン等が挙げられる。
本発明では、例えば色材、水中でのpKbが16以下のプロトン受容性の中性官能基を有する化合物、水中でのpKaが16以下のプロトン供与性基を有する荷電調整剤、被覆剤の混合物を分散媒中に分散(粒子化)するが、粒子直径を制御し、かつ粒子の沈降を抑制するために分散剤を使用することがさらに好ましい。
好適な分散剤としては、ソルビタンモノオレエート等のソルビタン脂肪酸エステルや、ポリオキシエチレンジステアレート等のポリエチレングリコール脂肪酸エステルに代表される界面活性剤が挙げられる。また、例えば、スチレンとマレイン酸のコポリマー、およびそのアミン変性物、スチレンと(メタ)アクリル化合物のコポリマー、(メタ)アクリル系ポリマー、ポリエチレンと(メタ)アクリル化合物のコポリマー、ロジン、BYK−160、162、164、182(ビックケミー社製のポリウレタン系ポリマー)、EFKA−401、402(EFKA社製のアクリル系ポリマー)、ソルスパース17000,24000(ゼネカ社製のポリエステル系ポリマー)等が挙げられる。本発明においては、インク組成物の長期間保存安定性の観点から、重量平均分子量が1,000〜1,000,000の範囲内であり、かつ多分散度(重量平均分子量/数平均分子量)が、1.0〜7.0の範囲内であるポリマーが好ましい。さらに、グラフトポリマーまたはブロックポリマーを用いることが最も好ましい。
また、一般式(7)に対応するラジカル重合性モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、等が挙げられる。
これらのグラフトポリマーの具体例としては、下記の構造式で示されるポリマーが挙げられる。
本発明においては、さらに、腐敗防止のために防腐剤や、表面張力を制御するための界面活性剤等を目的に応じて含有することができる。
必要により、以上の成分と共に、色材、水中でのpKbが16以下のプロトン受容性の中性官能基を有する化合物、水中でのpKaが16以下のプロトン供与性基を有する荷電調整剤、好ましくは被覆剤を分散(粒子化)することにより、本発明の荷電粒子を含有するインク組成物を作成することができる。分散(粒子化)する方法としては、例えば下記の方法が挙げられる。
(1)色材、水中でのpKbが16以下のプロトン受容性の中性官能基を有する化合物、被覆剤をあらかじめ混合した後、分散剤と分散媒を用いて分散(粒子化)し、水中でのpKaが16以下のプロトン供与性基を有する荷電調整剤を加える。
(2)色材、水中でのpKbが16以下のプロトン受容性の中性官能基を有する化合物、被覆剤、分散剤と分散媒を同時に用いて分散(粒子化)し、水中でのpKaが16以下のプロトン供与性基を有する荷電調整剤を加える。
(3)色材、水中でのpKbが16以下のプロトン受容性の中性官能基を有する化合物、
水中でのpKaが16以下のプロトン供与性基を有する荷電調整剤、被覆剤、分散剤、分散媒を同時に用いて分散(粒子化)する。
子写真液体現像剤トナー(0.1〜0.4μm)より大きく、通常の電子写真乾式現像剤トナー(5〜15μm)より小さい。
本発明では、以上記述したインク組成物を、インクジェット記録方式により、被記録媒体へ記録する。本発明においては、静電界を利用したインクジェット記録方式を用いることが好ましい。静電界を利用するインクジェット記録方式は、制御電極と被記録媒体背面の背面電極間に電圧を印加することにより、インク組成物の荷電粒子を静電力によって吐出位置に濃縮し、吐出位置から記録媒体へ飛翔させる方式である。制御電極と背面電極間に印加する電圧は、例えば荷電粒子が正の場合、制御電極が正極であり背面電極が負極となる。背面電極へ電圧を印加する代わりに被記録媒体に帯電を行っても同様の効果が得られる。
まずは、図1に示す記録媒体に片面4色印刷を行う装置の概要について説明する。
図1に示されるインクジェット記録装置1は、フルカラー画像形成を行うための4色分の吐出ヘッド2C、2M、2Yおよび2Kから構成される吐出ヘッド2にインクを供給し、さらに吐出ヘッド2からインクを回収するインク循環系3、図示されないコンピュータ、RIP(ラスター・イメージ・プロセッサ)等の外部機器からの出力により吐出ヘッド
2を駆動させるヘッドドライバ4、位置制御手段5を備える。またインクジェット記録装置1は、3つのローラ6A、6B、6Cに張架された搬送ベルト7、搬送ベルト7の幅方向の位置を検知可能な光学センサなどで構成された搬送ベルト位置検知手段8、記録媒体Pを搬送ベルト上に保持するための静電吸着手段9、画像形成終了後に記録媒体Pを搬送ベルト7から剥離するための除電手段10および力学的手段11を備える。搬送ベルト7の上流、下流には、記録媒体Pを図示されないストッカーから搬送ベルト7に供給するフィードローラ12およびガイド13、剥離後の記録媒体Pへインクを定着させると共に図示されない排紙ストッカーに搬送する定着手段14およびガイド15が配置されている。またインクジェット印刷装置1の内部には、搬送ベルト7を挟んで吐出ヘッド2に対向する位置には、記録媒体位置検出手段16を有し、さらにインク組成物から発生する溶媒蒸気を回収するための排出ファン17および溶媒蒸気吸着材18からなる溶媒回収部が配置され、装置内部の蒸気は該回収部を通って装置外部に排出される。
本発明で好適に使用されるインクジェットヘッドは、インク流路内での荷電粒子を電気泳動させて開口付近のインク濃度を増加させ、吐出を行うインクジェット方法であり、主に記録媒体または記録媒体背面に配置された対向電極に起因する静電吸引力によりインク滴の吐出を行うものである。従って、記録媒体または対向電極がヘッドに対向していない場合や、ヘッドと対向する位置にあっても記録媒体または対向電極に電圧が印加されていない場合には、誤って吐出電極に電圧が印加された場合や振動が与えられた場合でもインク滴の吐出は起こらず、装置内を汚すことはない。
および図3に示すように、インクジェットヘッド70は、一方向のインク流Qが形成されるインク流路72の上壁を構成する電気絶縁性の基板74と、インクを記録媒体Pへ向けて吐出する複数の吐出部76とを有する。吐出部76には、いずれもインク流路72から飛翔するインク滴Gを記録媒体Pへ向けて案内するインクガイド部78が設けられ、基板74には、インクガイド部78がそれぞれ挿通する開口75が形成されており、インクガイド部78と開口75の内壁面との間にはインクメニスカス42が形成されている。インクガイド部78と記録媒体Pとのギャップdは200μm〜1000μm程度であることが好ましい。また、インクガイド部78は、下端側で支持棒部40に固定されている。
その際、第1吐出電極46と第2吐出電極56の両者にパルス電圧が印加された場合にのみインク滴Gが吐出するように、第1吐出電極46と第2吐出電極56とに印加する電圧値を調整しておく。
静電界を利用したインクジェット記録方式では、インク組成物中の荷電粒子が濃縮されて吐出する。従って、長時間インク組成物の吐出を行うと、インク組成物中の荷電粒子が減量し、インク組成物の電気伝導度が低下する。また、荷電粒子の電気伝導度とインク組成物の電気伝導度との割合が変化する。さらに、吐出の際、直径の小さな荷電粒子よりも大きな荷電粒子が優先して吐出する傾向にあるため、荷電粒子の平均直径が小さくなる。また、インク組成物中の固形物の含有量が変化するため、粘度も変化する。
これらの物性値の変化により、結果として、吐出不良を起こしたり、記録された画像の光学濃度の低下やインクのにじみが発生する。このため、当初インクタンクへ仕込んだインク組成物よりも、高濃度(固形分濃度の高い)のインク組成物を補充することにより、荷電粒子の減量を防止し、インク組成物の電気伝導度や、荷電粒子の電気伝導度とインク組成物の電気伝導度の割合を一定の範囲に留めることができる。また、平均粒子直径や粘度を維持することができる。さらに、インク組成物の物性値を一定の範囲内に保つことにより、インク吐出が長時間安定して均一に行われる。この際の補充は、例えば、使用しているインク液の電気伝導度や光学濃度等の物性値を検出し、不足量を算出して、機械的または人力で成されることが好ましい。また、画像データを基に使用するインク組成物の量を算出し、機械的または人力で成されてもよい。
本発明においては、用途に応じて様々な被記録媒体を用いることができる。例えば、紙、プラスチックフィルム、金属、および、プラスチックまたは金属がラミネートまたは蒸着された紙、金属がラミネートまたは蒸着されたプラスチックフィルム等を用いれば、インクジェット記録することにより、直接印刷物を得ることができる。また、アルミニウムなどの金属を粗面化した支持体等を用いれば、オフセット印刷版を得ることができる。さらに、プラスチック支持体等を用いれば、フレキソ印刷版や液晶画面用のカラーフィルターを得ることができる。被記録媒体の形状は、シート状のように平面的であっても、円筒形状のように立体的であってもよい。また、シリコンウエハーや配線基板を被記録媒体と
して用いれば、半導体やプリント配線基板の製造に適用できる。
[プロトン受容性中性官能基含有ポリマー1]
ブチルメタクリレート(和光純薬(株)製)65g、メチルメタクリレート(和光純薬(株)製)30g、N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート(東京化成(株)製)[pKbが3.6] 5gを1−メトキシ−2−プロパノール(MFG)230gと共に、三
口フラスコに投入し、オイルバス中にて80℃に加温し、窒素を30L/分で流入させながら30分攪拌する。その後、反応液にアゾ系開始剤V601(和光純薬(株)製、2,2'−アゾビス(イソ酪酸)ジメチル)(和光純薬(株)製)0.3gを投入し、80℃で5時間攪拌しながら重合する。5時間後さらに反応液にV601(和光純薬(株)製)0.15gを投入し、90℃に昇温し、2時間攪拌しながら重合する。重合反応終了後、反応液を室温まで冷却した後、反応液を3Lの水中に投入し、再沈生成をおこない、析出物を濾過し、真空乾燥することで、プロトン受容性中性官能基含有ポリマー1を約95g得た。得られたポリマーの重量平均分子量は43,000であった。
モノマーとして、ベンジルメタクリレート(東京化成(株)製)95gおよびN,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート(東京化成(株)製)5g[pKb:3.1]を使
用したこと以外は、プロトン受容性中性官能基含有ポリマー1の作成方法を繰り返し、プロトン受容性中性官能基含有ポリマー2を収量約97gで得た。得られたポリマーの重量平均分子量は、38,000であった。
モノマーとして、ブチルメタクリレート(和光純薬(株)製)70g、メチルメタクリレート(和光純薬(株)製)25g、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート(東京化成(株)製)5g[pKb:3.1]を使用したこと以外は、プロトン受容性中性官
能基含有ポリマー1の作成方法を繰り返し、プロトン受容性中性官能基含有ポリマー3を収量約95gで得た。得られたポリマーの重量平均分子量は、33,000であった。
モノマーとして、ブチルメタクリレート(和光純薬(株)製)70g、メチルメタクリレート(和光純薬(株)製)25g、ビニルビリジン(ナカライテスク(株)製)5g[pKbが5.2]を使用したこと以外は、プロトン受容性中性官能基含有ポリマー1の作
成方法を繰り返し、プロトン受容性中性官能基含有ポリマー4を収量約94gで得た。得られたポリマーの重量平均分子量は、20,000であった。
モノマーとして、ベンジルメタクリレート(東京化成(株)製)90g、N−ビニルイミダゾール(東京化成(株)製)10g[pKb:7.0]を使用したこと以外は、プロ
トン受容性中性官能基含有ポリマー1の作成方法を繰り返し、プロトン受容性中性官能基含有ポリマー5を収量約97gで得た。得られたポリマーの重量平均分子量は、38,0
00であった。
モノマーとして、スチレン(和光純薬(株)製)60g、ブチルアクリレート(和光純薬(株)製)30g、t-ブチルアミノエチルメタクリレート (JPNケミカル(株)製)10g[pKb:4.1]を使用したこと以外は、プロトン受容性中性官能基含有ポリ
マー1の作成方法を繰り返し、プロトン受容性中性官能基含有ポリマー6を収量約96gで得た。得られたポリマーの重量平均分子量は、26,000であった。
モノマーとして、ベンジルメタクリレート(東京化成(株)製)90g、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート(東京化成(株)製)10g[pKb:3.6]を使用し
たこと以外は、プロトン受容性中性官能基含有ポリマー1の作成方法を繰り返し、プロトン受容性中性官能基含有ポリマー7を収量約94gで得た。得られたポリマーの重量平均分子量は、29,000であった。
[プロトン供与性基を有する荷電調整剤(a)]
ラウリルメタクリレート(和光純薬(株)製)80g、メタクリル酸(和光純薬(株)製)20g、[pKa:3.6] をテトラヒドロフラン(THF)230gと共に、三
口フラスコに投入し、オイルバス中にて75℃に加温し、窒素を30L/分で流入させながら30分攪拌する。その後、反応液に開始剤V65(和光純薬(株)製)1.5gを投入し、75℃で4時間攪拌しながら重合する。4時間後さらに反応液にV65(和光純薬(株)製)0.75gを投入し、80℃に昇温し、3時間攪拌しながら重合する。重合反応終了後、反応液を室温まで冷却した後、反応液を3Lのメタノール中に投入し、再沈生成をおこない、析出物を濾過し、真空乾燥することで、プロトン供与性基を有する荷電調整剤(a)を約93g得た。得られたポリマーの重量平均分子量は53,000であった。
モノマーとして、ステアリルメタクリレート(東京化成(株)製)80g、メタクリル酸(和光純薬(株)製)20g、[pKa:3.6]を使用したこと以外は、プロトン供
与性基を有する荷電調整剤(a)の作成方法を繰り返し、プロトン供与性基を有する荷電調整剤(b)を収量約95gで得た。得られたポリマーの重量平均分子量は、68,000であった。
モノマーとして、ステアリルアクリレート(東京化成(株)製)75g、アクリル酸(和光純薬(株)製)25g、[pKa:3.6]を使用したこと以外は、プロトン供与性
基を有する荷電調整剤(a)の作成方法を繰り返し、プロトン供与性基を有する荷電調整剤(c)を収量約92gで得た。得られたポリマーの重量平均分子量は、48,000であった。
モノマーとして、ラウリルメタクリレート(和光純薬(株)製)80g、アクリルアミド−2−ジメチルプロパンスルホン酸(東京化成(株)製)20g、[pKa:1.1]
を使用したこと以外は、プロトン供与性基を有する荷電調整剤(a)の作成方法を繰り返し、プロトン供与性基を有する荷電調整剤(d)を収量約94gで得た。得られたポリマーの重量平均分子量は、43,000であった。
モノマーとして、ラウリルメタクリレート(和光純薬(株)製)80g、2−メタクリロイルオキシエチルフタレート(和光純薬(株)製)20g、[pKa:4.0]を使用
したこと以外は、プロトン供与性基を有する荷電調整剤(a)の作成方法を繰り返し、プロトン供与性基を有する荷電調整剤(e)を収量約91gで得た。得られたポリマーの重量平均分子量は、54,000であった。
モノマーとして、ラウリルメタクリレート(和光純薬(株)製)80g、エチレングリコールメタクリレートホスフェート(アルドリッチ(株)製)20g、[pKa:2.
5]を使用したこと以外は、プロトン供与性基を有する荷電調整剤(a)の作成方法を繰り返し、プロトン供与性基を有する荷電調整剤(f)を収量約93gで得た。得られたポリマーの重量平均分子量は、47,000であった。
<使用した材料>
本実施例1においては、下記の材料を使用した。
5:3)(東洋インキ製造(株)製、LIONOL BLUE FG−7350)
・被覆剤 [ブチルアクリレート/メチルメタクリレート:75/25wt%共重合体(アルドリッチ(株)製)]
・プロトン受容性中性官能基含有化合物[イミダゾール(和光純薬(株)製)][pKb:7.0]
・分散剤 [BZ−2]
・水中でのpKaが16以下のプロトン供与性基を有する荷電調整剤 [CT−1][pKa:3.1]
・分散媒 アイソパーG(エクソン社(株)製)
荷電調整剤[CT−1]は、1−オクタデセンと無水マレイン酸のコポリマーに、1−
ヘキサデシルアミンを反応させることにより得た。重量平均分子量は、17,000であった。
シアン顔料10g、被覆剤[ブチルアクリレート/メチルメタクリレート:75/25wt%共重合体(アルドリッチ(株)製)]18g、へテロ原子含有の中性官能基を有す化合物[イミダゾール(和光純薬(株)製)]2gを、入江商会(株)製卓上型ニーダーPBV−0.1に入れ、ヒーター温度を100℃に設定し2時間加熱混合した。得られた混合物30gをトリオサイエンス(株)製トリオブレンダーにて粗粉砕し、さらに協立理工(株)製SK−M10型サンプルミルにて微粉砕した。得られた微粉砕物30gを、分散剤[BZ−2]7.5g、アイソパーG75g、および直径約3.0mmのガラスビーズと共に、東洋精機製作所(株)製ペイントシェーカーにて予備分散した。ガラスビーズを除去した後、直径約0.6mmのジルコニアセラミックビーズと共に、シンマルエンタープライゼズ(株)製TypeKDLダイノミルにて、内温を25℃に保ちながら5時間、引き続き45℃で5時間、2,000rpmの回転数で分散(粒子化)した。得られた分散液からジルコニアセラミックビーズを除去し、アイソパーG316gと荷電調整剤[CT−1]0.6gを加え、インク組成物[EC−1]を得た。
得られたインク組成物中の粒子成分は粒子径0.93μmであり、0.2μm以下の粒子分が0.6%以下である。
図1に示すインクジェット記録装置に、実施例1のインク組成物[EC−1]をインクタンクに充填した。ここでは吐出ヘッドとして図2に示すタイプの150dpi(チャンネル密度50dpiの3列千鳥配置)、833チャンネルヘッドを使用し、また定着手段として1kWのヒータを内蔵したシリコンゴム性ヒートローラを使用した。インク温度管理手段として投げ込みヒータと攪拌羽をインクタンク内に設け、インク温度は30℃に設定し、攪拌羽を30rpmで回転しながらサーモスタットで温度コントロールした。ここで攪拌羽は沈澱・凝集防止用の攪拌手段としても使用した。またインク流路を一部透明とし、それを挟んでLED発光素子と光検知素子を配置し、その出力シグナルによりインクの希釈液(アイソパーG)あるいは濃縮インク(上記インク組成物の固形分濃度を2倍に調整したもの)投入による濃度管理を行った。被記録媒体としてオフセット印刷用微コート紙を使用した。エアーポンプ吸引により被記録媒体表面の埃除去を行った後、吐出ヘッドを画像形成位置まで被記録媒体に近づけ、記録すべき画像データを画像データ演算制御部に伝送し、搬送ベルトの回転により被記録媒体を搬送させながら吐出ヘッドを逐次移動しながらインク組成物を吐出して2400dpiの描画解像力で画像を形成した。搬送ベルトとして、金属ベルトとポリイミドフィルムを張り合わせたものを使用し、このベルトの片端付近に搬送方向に沿ってライン状のマーカーを配置し、これを搬送ベルト位置検知手段で光学的に読みとり、位置制御手段を駆動して画像形成を行った。この際、光学的ギャップ検出装置による出力により吐出ヘッドと記録媒体の距離は0.5mmに保った。また吐出の際には被記録媒体の表面電位を−1.5kVとしておき、吐出をおこなう際には+500Vのパルス電圧を印加し(パルス巾50μsec)、15kHzの駆動周波数で画像形成を行った。
得られたグレースケール画像記録物(印刷物)は、筋ムラ、インクのにじみの程度を評価した。
インク組成物の荷電量は、LCRメーター及び液体用電極(川口電機製作所(株)社製LP−05型)を使用し、印加電圧5V、周波数1kHzの条件で測定した比電導度より求め、インク粒子の電導度は、インク組成物の全体の比電導度から、インク組成物を遠心分離器にかけた上澄みの比電導度を差し引いて求めた。また遠心分離は、小型高速冷却遠
心機(トミー精工(株)社製SRX−201)を使用し、回転速度14500rpm、温度23°Cの条件で30分間行ったものである。
インク粒子の荷電発生効率(%)=(インク粒子の荷電量Q1/インク組成物の荷電量Q2)×100
経時での荷電量変化率(%)=(Q3/Q4)×100
使用素材として、被覆剤[ブチルアクリレート/メチルメタクリレート:75/25wt%共重合体(アルドリッチ(株)製)]をプロトン受容性中性官能基含有ポリマー2に変え、プロトン受容性中性官能基含有化合物は加えず、実施例1と、同様な方法にてインク組成物[EC−2]を作成した。得られたインク組成物中の粒子成分は粒子径0.98μm
であり、0.2μm以下の粒子分が0.5%以下であり、このインクを用い、荷電評価、インクジェット描画を実施した。
使用素材として、プロトン受容性中性官能基含有化合物をポリエチレンイミンSP400(日本触媒(株)製)[pKb:3.3]に変更した以外は、実施例1とまったく同素
材にて、同様な方法にてインク組成物[EC−3]を作成した。得られたインク組成物中の粒子成分は粒子径1.02μmであり、0.2μm以下の粒子分が0.4%以下であり、こ
のインクを用い、荷電評価、インクジェット描画を実施した。
実施例1のインク組成物[EC−1]の作成において、プロトン受容性中性官能基含有化合物[イミダゾール(和光純薬(株)製)]を加えなかった以外は実施例1と同様にして、インク組成物[RC−1]を作成した。得られたインク組成物中の粒子成分は粒子径0.99μmであり、0.2μm以下の粒子分が0.6%以下であり、このインクを用い、
荷電評価、インクジェット描画を実施した。
結果を表1に示す。
A 経時での荷電量変化率(%)95以上
B 経時での荷電量変化率(%)95未満〜80以上
C 経時での荷電量変化率(%)80未満
2)インクジェット描画画像品質
描画画像の滲みの程度を目視評価
A 滲みなし
B 若干滲み発生
C はっきりと滲み発生
また、プロトン受容性中性官能基含有化合物類は、実施例1のように被覆剤とブレンドしてもよく、実施例2のように被覆剤中に構成成分として導入されていてもよい。
比較例1ではプロトン受容性中性官能基含有化合物を用いず、該化合物を含まない被覆剤を使用した結果を開示しており、これでは、インク粒子の荷電発生効率および経時での荷電安定性が不十分で、本方式によるインクジェット描画画像において、吐出部でのインク粒子の電気泳動速度が遅く、インク粒子の濃縮が十分に起こらないため、滲みが発生し、良好な品質の画像が得られない。
実施例2のインク組成物[EC−2]の作成において、被覆剤を下記表2のもに変更した以外は実施例2と同様にして、インク組成物[EC−4]〜[EC−22]を作成した。
実施例1のインク組成物[EC−1]の作成において、プロトン受容性中性官能基含有化合物を下記表3のものに変更した以外は実施例1と同様にして、インク組成物[EC−23]〜[EC−40]を作成した。
実施例1のインク組成物[EC−1]の作成において、荷電調整剤を下記表4のものに変更した以外は実施例1と同様にして、インク組成物[EC−41]〜[EC−58]を作成した。
P 被記録媒体
Q インク流
R 荷電粒子
1 インクジェット記録装置
2、2Y、2M、2C、2K 吐出ヘッド
3 インク循環系
4 ヘッドドライバ
5 位置制御手段
6A、6B、6C 搬送ベルト張架ローラ
7 搬送ベルト
8 搬送ベルト位置検知手段
9 静電吸着手段
10 除電手段
11 力学的手段
12 フィードローラ
13 ガイド
14 画像定着手段
15 ガイド
16 記録媒体位置検知手段
17 排出ファン
18 溶媒蒸気吸着材
38 インクガイド
40 支持棒部
42 インクメニスカス
44 絶縁層
46 第1吐出電極
48 絶縁層
50 ガード電極
52 絶縁層
56 第2吐出電極
58 絶縁層
62 浮遊導電板
64 被覆膜
66 絶縁部材
70 インクジェットヘッド
72 インク流路
74 基板
75、75A、75B 開口
76、76A、76B 吐出部
78 吐出部
Claims (3)
- 分散媒および色材を少なくとも含む荷電粒子を含有するインク組成物において、前記インク組成物が、水中でのpKbが16以下のプロトン受容性の中性官能基を有する化合物を少なくとも1種含有し、かつ水中でのpKaが16以下のプロトン供与性基を有する荷電調整剤を少なくとも1種含有することを特徴とするインク組成物。
- プロトン受容性の中性官能基の少なくとも1種が、窒素原子、酸素原子、硫黄原子および燐原子から選択された1つ以上を含有する官能基であることを特徴とする請求項1に記載のインク組成物。
- 静電界を利用したインクジェット記録方式でインク組成物をインク滴として飛翔させるインクジェット記録方法において、使用するインク組成物が分散媒および色材を少なくとも含む荷電粒子を含有し、さらに水中でのpKbが16以下のプロトン受容性の中性官能基を有する化合物を少なくとも1種含有し、かつ水中でのpKaが16以下のプロトン供与性基を有する荷電調整剤を少なくとも1種含有することを特徴とするインクジェット記録方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004348663A JP2005187807A (ja) | 2003-12-05 | 2004-12-01 | インク組成物およびインクジェット記録方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003407049 | 2003-12-05 | ||
JP2004348663A JP2005187807A (ja) | 2003-12-05 | 2004-12-01 | インク組成物およびインクジェット記録方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005187807A true JP2005187807A (ja) | 2005-07-14 |
Family
ID=34797644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004348663A Withdrawn JP2005187807A (ja) | 2003-12-05 | 2004-12-01 | インク組成物およびインクジェット記録方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005187807A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007099831A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Fujifilm Corp | インクジェット用インク組成物、及びそれを用いた平版印刷版の作製方法 |
JP2009051904A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | General Technology Kk | 油性インクジェットインク |
JP2009235383A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-10-15 | Dainippon Toryo Co Ltd | 非水系インクジェット用インク組成物 |
KR20100124752A (ko) * | 2008-03-04 | 2010-11-29 | 다이닛뽄도료가부시키가이샤 | 비수계 잉크젯용 잉크 조성물 |
-
2004
- 2004-12-01 JP JP2004348663A patent/JP2005187807A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007099831A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Fujifilm Corp | インクジェット用インク組成物、及びそれを用いた平版印刷版の作製方法 |
JP2009051904A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | General Technology Kk | 油性インクジェットインク |
JP2009235383A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-10-15 | Dainippon Toryo Co Ltd | 非水系インクジェット用インク組成物 |
JP4519189B2 (ja) * | 2008-03-04 | 2010-08-04 | 大日本塗料株式会社 | 非水系インクジェット用インク組成物 |
KR20100124752A (ko) * | 2008-03-04 | 2010-11-29 | 다이닛뽄도료가부시키가이샤 | 비수계 잉크젯용 잉크 조성물 |
EP2284226A1 (en) * | 2008-03-04 | 2011-02-16 | Dai Nippon Toryo Co., Ltd. | Nonaqueous inkjet ink composition |
EP2284226A4 (en) * | 2008-03-04 | 2014-07-09 | Dainippon Toryo Kk | WATER-FREE INK COMPOSITION FOR INK INJECTION |
KR101578241B1 (ko) * | 2008-03-04 | 2015-12-16 | 다이닛뽄도료가부시키가이샤 | 비수계 잉크젯용 잉크 조성물 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2005097437A (ja) | 静電インクジェット用インク組成物およびインクジェット記録方法 | |
JP2006307107A (ja) | 静電インクジェット用インク組成物およびインクジェット記録方法 | |
US7303614B2 (en) | Ink composition and inkjet recording method | |
JP2006225542A (ja) | 静電インクジェット用インク組成物およびインクジェット記録方法 | |
JP2005187807A (ja) | インク組成物およびインクジェット記録方法 | |
JP2006152165A (ja) | インク組成物の製造方法 | |
JP4388782B2 (ja) | インクジェット記録方法 | |
JP2006299039A (ja) | 静電インクジェット用インク組成物およびインクジェット記録方法 | |
JP2005068293A (ja) | インク組成物およびインクジェット記録方法 | |
JP4740570B2 (ja) | インクジェット記録用インク組成物及びインクジェット記録方法 | |
JP2006249301A (ja) | インク組成物およびインクジェット記録方法 | |
JP2006063277A (ja) | インクジェット記録用インク組成物およびインクジェット記録方法 | |
JP2006152109A (ja) | インク組成物およびインクジェット記録方法 | |
JP4654023B2 (ja) | インクジェット記録方法 | |
JP2006249246A (ja) | 静電インクジェット用インク組成物およびインクジェット記録方法 | |
JP2006316226A (ja) | 静電インクジェット用インク組成物およびインクジェット記録方法 | |
JP2006206789A (ja) | 静電インクジェット用インク組成物およびインクジェット記録方法 | |
JP2006152163A (ja) | インク組成物およびインクジェット記録方法 | |
JP2005344072A (ja) | 粒子、粒子の製造方法およびインク組成物 | |
JP2006307111A (ja) | 静電インクジェット用インク組成物およびインクジェット記録方法 | |
JP2006321849A (ja) | 静電インクジェット用インク組成物およびインクジェット記録方法 | |
JP2006225553A (ja) | 静電インクジェット用インク組成物およびインクジェット記録方法 | |
JP2005082680A (ja) | インク組成物およびインクジェット記録方法 | |
JP2006169392A (ja) | 静電インクジェット用インク組成物およびインクジェット記録方法 | |
JP2005028843A (ja) | インクジェット記録方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060327 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20061124 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070305 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071108 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071115 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071122 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20080212 |