JP2007160728A - インクジェット記録方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】記録画像のカラーブリード耐性が良好で、光沢性に優れ、出射安定性が良好なインクジェット記録方法を提供する。
【解決手段】インクジェット記録ヘッドからインクジェットインクを吐出して記録媒体に記録するインクジェット記録方法において、該インクジェットインクは少なくとも色材と高分子化合物とを含有し、該高分子化合物が親水性主鎖に対して複数の側鎖を有し、活性エネルギー線を照射することにより、側鎖間で架橋結合可能な高分子化合物であり、かつ該記録媒体の被記録面の相対湿度を40%以上、95%以下に制御して記録することを特徴とするインクジェット記録方法。
【選択図】図1
【解決手段】インクジェット記録ヘッドからインクジェットインクを吐出して記録媒体に記録するインクジェット記録方法において、該インクジェットインクは少なくとも色材と高分子化合物とを含有し、該高分子化合物が親水性主鎖に対して複数の側鎖を有し、活性エネルギー線を照射することにより、側鎖間で架橋結合可能な高分子化合物であり、かつ該記録媒体の被記録面の相対湿度を40%以上、95%以下に制御して記録することを特徴とするインクジェット記録方法。
【選択図】図1
Description
本発明は、活性エネルギー線照射により架橋結合可能な高分子化合物を含むインクジェットインクを用いたインクジェット記録方法に関するものである。
インクジェット記録方法は、比較的簡単な装置で、高精細な画像記録が可能であり、各方面で急速な発展を遂げている。また、インクジェット記録方式の用途も多岐にわたり、それぞれの目的にあった記録媒体あるいはインクジェットインクが使用されている。
特に、近年では記録速度の大幅な向上が図られ、軽印刷用途にも耐え得る性能を備えたインクジェットプリンタの開発も行われている。しかしながら、インクジェットプリンターにおいて、その性能を引き出すためにはインクの吸収性を付与したインクジェット専用紙が必要である。
インクの吸収性があまり持たないコート紙やアート紙、あるいはインク吸収性の全くないプラスチックフイルム上に記録する際には、色相の異なるインク液同士が記録媒体上で混ざり色濁りを起こす、いわゆるブリード等の課題があり、インクジェット記録で記録媒体に多様性を持たせる上で課題となっていた。
上記課題に対し、室温において固体状ワックス等を素材とするホットメルト型インク組成物を用い、加熱等により液化し、何らかのエネルギーを付与して噴射させ、記録媒体上に付着し、同時に冷却固化して記録ドットを形成するホットメルト型インクジェット記録方法が提案されている(特許文献1、2参照。)。このホットメルト型インクは、室温で固体であるため、取り扱い時に汚れることが無く、また、溶融時のインク蒸発量が実質無いため、ノズルの目詰まりを起こすことがない特徴を備えている。更に、付着後直ちに固化するため、色にじみも少なく、紙質に関係なく良好な印刷品質を提供するインク組成物であるといわれている。しかしながら、このような方法で記録された画像は、インクドットが柔らかいワックス状であるため、ドットの盛り上がりに起因する品質の劣化や、耐擦性の不足等の課題があった。
一方、活性エネルギー線を照射することにより硬化するインクジェット記録用インクが開示されている(特許文献3参照。)。また、色材として顔料を含有し、かつ重合性材料として三官能以上のポリアクリレートを含有し、ケトン、アルコールを主溶剤とする、いわゆる非水系インクが提案されている(特許文献4参照。)。また、活性エネルギー線硬化性不飽和二重結合を有する基を含有するポリウレタン化合物、塩基性化合物、着色剤、水溶性有機溶剤及び水を含有する水系の活性エネルギー線硬化型インクジェット記録用インク組成物が提案されている(特許文献5参照。)。更には、顔料粒子の表面に1種以上の親水性基が結合している自己分散型顔料と、ビニル化合物からなる紫外線硬化型モノマーと光重合開始剤と水とを含む水系のインクジェット用インクが提案されている(特許文献6参照。)。
これら提案されている活性エネルギー線反応性インクは、インク自身を硬化成分により硬化させるため、非吸収性記録媒体に対しても記録が可能となったが、画像定着に十分な量含有すると、インクジェットインク中の固形分含有率が高くなり、ドットの盛り上がり等の印字物の質感、特に光沢感に課題があった。
また、インクジェット記録ヘッドと記録媒体の被記録面との間を加湿することを特徴とするインクジェット記録方法が提案されている(特許文献7参照。)。しかしながら、この記録方法については、記録媒体がインク吸収性を有しないことを特徴としており、更に記録画像の光沢性については言及されていない。
米国特許第4,391,369号明細書
米国特許第4,484,948号明細書
米国特許第4,228,438号明細書
特公平5−64667号公報
特開2002−80767号公報
特開2002−275404号公報
特開平11−268256号公報
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、記録画像のカラーブリード耐性が良好で、光沢性に優れ、出射安定性が良好なインクジェット記録方法を提供することにある。
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
1.インクジェット記録ヘッドからインクジェットインクを吐出して記録媒体に記録するインクジェット記録方法において、該インクジェットインクは少なくとも色材と高分子化合物とを含有し、該高分子化合物が親水性主鎖に対して複数の側鎖を有し、活性エネルギー線を照射することにより、側鎖間で架橋結合可能な高分子化合物であり、かつ該記録媒体の被記録面の相対湿度を40%以上、95%以下に制御して記録することを特徴とするインクジェット記録方法。
2.前記高分子化合物は、主鎖がポリ酢酸ビニルのケン化物であり、かつ平均重合度が200以上、500以下であることを特徴とする前記1に記載のインクジェット記録方法。
3.キャリッジは、前記インクジェット記録ヘッドと加湿手段とを備え、該インクジェット記録ヘッドから前記インクジェットインクを記録媒体上に吐出する工程、活性エネルギー線を照射する工程及び乾燥工程とを有していることを特徴とする前記1または2に記載のインクジェット記録方法。
4.前記インクジェットインクを記録媒体上に吐出する工程と、前記乾燥工程との相対湿度の差が、20%RH以上であることを特徴とする前記3に記載のインクジェット記録方法。
5.記録媒体上に前記インクジェットインクが着弾した後、0.01〜1.0秒の間に該インクジェットインクに活性エネルギー線を照射することを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
6.前記記録媒体が、前記インクジェットインクに対して低吸収性の記録媒体であることを特徴とする前記1〜5のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
本発明により、記録画像のカラーブリード耐性が良好で、光沢性に優れ、出射安定性が良好なインクジェット記録方法を提供することができた。
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、インクジェット記録ヘッドからインクジェットインクを吐出して記録媒体に記録するインクジェット記録方法において、該インクジェットインクは少なくとも色材と高分子化合物とを含有し、該高分子化合物が親水性主鎖に対して複数の側鎖を有し、活性エネルギー線を照射することにより、側鎖間で架橋結合可能な高分子化合物であり、かつ該記録媒体の被記録面の相対湿度を40%以上、95%以下に制御して記録することを特徴とするインクジェット記録方法により、記録画像のカラーブリード耐性が良好で、光沢性に優れ、出射安定性が良好なインクジェット記録方法を実現できることを見出し、本発明に至った次第である。
本発明者らは、従来の活性エネルギー線反応性化合物の代わりに、主鎖に複数の側鎖を有し活性エネルギー線を照射することにより、側鎖間で架橋結合可能な高分子化合物を用いることで、記録画像の光沢性が向上することを見出した。従来公知の活性エネルギー線反応性インクは、前述の如く、インク中の固形分量が多く、そのため光沢性に課題があったが、本発明に係る活性エネルギー線架橋型高分子化合物を含有するインクにおいては、インク中の固形分量が少量で効果を発揮でき、乾燥後の光沢性が優れることがある。
本発明者らが鋭意検討を進めた結果、低吸収性記録媒体においては、記録媒体上の相対湿度を40%以上としたときに、更に光沢性が良好になることが判明した。これは、インク液滴が着弾後、記録媒体に速やかに浸透するために、活性エネルギー線照射後のドットのレベリングが良好で、光沢性が非常に良好になると考えられている。更に、光源の発熱によりノズル先端部の乾燥が促進されて、ノズル目詰まりが問題になっていたが、記録媒体の被記録面の相対湿度を40%以上にすることで、非常に良好な出射安定性が得られた。また、インク液滴が着弾してから活性エネルギー線照射までの時間を最適化することで、カラーブリード耐性と光沢性が極めて良好になることがわかった。
以下、本発明の詳細について説明する。
《インクジェットインク》
はじめに、本発明に係るインクジェットインクの各構成要素について説明する。
はじめに、本発明に係るインクジェットインクの各構成要素について説明する。
〔活性エネルギー線架橋性高分子〕
本発明に係るインクジェットインク(以下、単にインクともいう)は、高分子化合物として、親水性主鎖に複数の側鎖を有し、活性エネルギー線を照射することにより、側鎖間で架橋結合可能な高分子化合物(以下、活性エネルギー線架橋性高分子ともいう)を含有することを特徴とする。
本発明に係るインクジェットインク(以下、単にインクともいう)は、高分子化合物として、親水性主鎖に複数の側鎖を有し、活性エネルギー線を照射することにより、側鎖間で架橋結合可能な高分子化合物(以下、活性エネルギー線架橋性高分子ともいう)を含有することを特徴とする。
本発明に係る親水性主鎖に複数の側鎖を有し、活性エネルギー線を照射することにより側鎖間で架橋結合可能な高分子化合物とは、例えば、ポリ酢酸ビニルのケン化物、ポリビニルアセタール、ポリエチレンオキサイド、ポリアルキレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、または前記親水性樹脂の誘導体、ならびにこれらの共重合体からなる群より選ばれる少なくとも一種の親水性樹脂に対して、側鎖に光二量化型、光分解型、光重合型、光変性型、光解重合型等の変性基を導入したものである。
側鎖としてはノニオン性、アニオン性、両性(ベタイン化合物)が好ましく、特に、色材としてアニオン性顔料と組み合わせる場合には、インク保存性の観点からノニオン性またはアニオン性であることが好ましく、特に好ましくはノニオン性である。
親水性主鎖においては、側鎖の導入に対する簡便性や、取り扱いの観点からポリ酢酸ビニルのケン化物が好ましく、ケン化度は77%以上、99%以下であることが好ましい。また、平均重合度は200以上、4000以下であることが好ましく、200以上、1800以下がハンドリングの観点からより好ましく、200以上、500以下において本発明の効果が更に好ましく発揮できる。平均重合度が200以上であれば、架橋による増粘効果が適度に認められ、ブリード耐性が良好である。また平均重合度が4000以下であれば、一定時間吐出休止後の吐出性、いわゆる間欠吐出性が良好である。なお、平均重合度は日本工業規格 K 6726により算出することができる。
親水性主鎖に対する側鎖の変性率は、0.8モル%以上、4.0モル%以下であることが好ましく、1.0モル%以上、3.5モル%以下であることが反応性の観点からより好ましい。0.8モル%以上であれば十分な架橋性を有し、耐水性が良好であり、4.0モル%以下であれば保存安定性が良好である。
光二量化型の変性基としては、ジアゾ基、シンナモイル基、スチルバゾリウム基、スチルキノリウム基等を導入したものが好ましく、例えば、特開昭60−129742号公報等の公報に記載された感光性樹脂(組成物)が挙げられる。
特開昭60−129742号公報記載の感光性樹脂は、ポリビニルアルコール構造体中にスチルバゾリウム基を導入した下記一般式(1)で表される化合物である。
式中、R1は炭素数1〜4のアルキル基を表し、A-はカウンターアニオンを表す。
特開昭56−67309号公報記載の感光性樹脂は、ポリビニルアルコール構造体中に、下記一般式(2)で表される2−アジド−5−ニトロフェニルカルボニルオキシエチレン構造、または、下記一般式(3)で表され4−アジド−3−ニトロフェニルカルボニルオキシエチレン構造、を有する樹脂組成物である。
また、下記一般式(4)で表される変性基も好ましく用いられる。
式中、Rはアルキレン基または芳香族環を表す。好ましくはベンゼン環である。
光重合型の変性基としては、例えば特開2000−181062号、特開2004−189841号に示される下記一般式(5)で表される樹脂が反応性との観点から好ましい。
式中、R2はメチル基または水素原子を表し、nは1または2を表し、Xは−(CH2)m−COO−、−CH2−COO−または−O−、Yは芳香族環または単結合、mは0〜6までの整数を表す。
また、特開2004−161942号公報に記載されている光重合型の下記一般式(6)で表される変性基を、従来公知の水溶性樹脂に用いることも好ましい。
式中、R3はメチル基または水素原子を表し、R4は炭素数2〜10の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表す。
本発明に係るインクにおいては、水溶性光重合開始剤を添加することが好ましい。これらの化合物は溶媒に溶解、または分散した状態か、もしくは感光性樹脂に対して化学的に結合されていてもよい。
適用される水溶性光重合開始剤について、特に制限はないが、混合性、反応効率の観点から、特に、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン(HMPK)、チオキサントンアンモニウム塩(QTX)、ベンゾフェノンアンモニウム塩(ABQ)が水系溶媒への混合性という観点で好ましい。
さらに、樹脂との相溶製の観点から下記一般式(7)で表される4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン(n=1、HMPK)や、そのエチレンオキシド付加物(n=2〜5)がより好ましい。
式中、nは1〜5の整数を表す。
また、他には一例として、ベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、ビス−N,N−ジメチルアミノベンゾフェノン、ビス−N,N−ジエチルアミノベンゾフェノン、4−メトキシ−4’−ジメチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類。チオキサトン、2、4−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、クロロチオキサントン、イソプロポキシクロロチオキサントン等のチオキサントン類。エチルアントラキノン、ベンズアントラキノン、アミノアントラキノン、クロロアントラキノン等のアントラキノン類。アセトフェノン類。ベンゾインメチルエーテル等のベンゾインエーテル類。2,4,6−トリハロメチルトリアジン類、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジ(m−メトキシフェニル)イミダゾール2量体、2−(o−フルオロフェニル)−4,5−フェニルイミダゾール2量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−フェニルイミダゾール2量体、2−(p−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2,−ジ(p−メトキシフェニル)−5−フェニルイミダゾール2量体、2−(2,4−ジメトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体の2,4,5−トリアリールイミダゾール2量体、ベンジルジメチルケタール、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、フェナントレンキノン、9,10−フェナンスレンキノン、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等ベンゾイン類、9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9,9′−アクリジニル)ヘプタン等のアクリジン誘導体、ビスアシルフォスフィンオキサイド、及びこれらの混合物等が好ましく用いられ、上記は単独で使用しても混合して使用してもかまわない。
これらの水溶性光重合開始剤に加え、促進剤等を添加することもできる。これらの例として、例えば、p−ジメチルアミノ安息香酸エチル、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等が挙げられる。
これらの水溶性光重合開始剤は、親水性主鎖に対して、側鎖にグラフト化されていても好ましい。
本発明に係る親水性主鎖に複数の側鎖を有し、活性エネルギー線を照射することにより側鎖間で架橋結合可能な高分子化合物は、元々ある程度の重合度をもった主鎖の側鎖間で架橋結合を介して架橋をするため、一般的な連鎖反応を介して重合する紫外線線硬化型樹脂と比べて光子一つ当たりの分子量増加効果が著しく大きい。これにより非常に高い硬化感度が実現できたのである。
本発明に用いられる活性エネルギー線架橋性高分子においては、架橋点の数は親水性主鎖の長さと、側鎖の導入量で完全に制御でき、目的に応じたインク膜の物性制御が可能である。
〔樹脂微粒子〕
本発明に係るインクには、樹脂微粒子も好ましく含有することができる。
本発明に係るインクには、樹脂微粒子も好ましく含有することができる。
本発明に適用可能な樹脂微粒子は、ガラス転移点(Tg)が−30℃以上、150℃以下の高分子化合物であることが好ましく、更に−10℃以上、120℃以下であることが好ましい。ガラス転移点(Tg)が−30℃以上であれば、良好な耐水性を得ることができ、150℃以下であれば良好な耐擦過性を得ることができる。ガラス転移点(Tg)は、温度を変化させる過程において熱膨張係数及び比熱などが不連続的に変化することを利用して公知の方法で測定することができる。
本発明に適用可能な樹脂微粒子としては、例えば、ポリウレタン、スチレン−アクリル、スチレン−ブタジエン、スチレン−マレイン酸、ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリアクリル酸、ポリメタアクリル酸、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、アクリル変性シリコーン樹脂、アクリル変性フッ素樹脂などからなる樹脂微粒子、またはこれらの共重合体及びこれらの塩からなる樹脂微粒子が挙げられ、好ましくはポリウレタン、ポリスチレン−アクリル、ポリスチレン−ブタジエン、スチレン−マレイン酸の中の少なくとも一つから選ばれる共重合体である。
本発明において、樹脂微粒子は、乳化剤を用いて強制的に乳化した強制乳化型、樹脂に親水性基または親水性セグメントを付与し分散させた自己乳化型のいずれであってもよい。乳化剤としては界面活性剤が多く用いられるが、スルホン酸基、カルボン酸基等の親水性基を有するポリマー(例えば、親水性基がグラフト結合しているポリマー、または親水性部分を持つ単量体と疎水性部分を持つ単量体とから得られるポリマー)を用いることも好ましい。
近年、ラテックスのポリマー粒子として、粒子全体が均一であるポリマー粒子を分散したラテックス以外に、粒子の中心部と外縁部で組成を異にしたコア・シェルタイプのポリマー粒子を分散したラテックスも存在するが、このタイプのラテックスも好ましく用いることができる。
本発明において、樹脂微粒子は、保存性の観点からアニオン性であることが好ましい。
本発明に係るインクジェットインクにおいて、樹脂微粒子の平均粒径は10nm以上、200nm以下が好ましく、更に好ましくは、10nm以上、150nm以下である。樹脂微粒子の平均粒径が10nm以上であれば、保存安定性に優れ、また200nm以下であれば、良好な出射性を得ることができる。樹脂微粒子の平均粒径は、光散乱法、電気泳動法、レーザードップラー法等を用いた市販の粒径測定機器により求めることができる。
また、本発明に係るインクジェットインクにおいて、樹脂微粒子の含有量としては、色材に対し10質量%以上、200質量%以下であることが好ましい。含有量が色材に対して10質量%以上であれば十分な耐擦過性、耐水性を得ることができ、また200質量%以下であれば、ノズルが目詰まりすることなく連続出射が良好になる。
〔色材〕
本発明に係るインクジェット用インクに用いられる色剤としては、インクジェットで公知の各種染料または顔料を用いることができるが、活性エネルギー線架橋型の樹脂の側鎖のイオン性との組合せから、アニオン性である。
本発明に係るインクジェット用インクに用いられる色剤としては、インクジェットで公知の各種染料または顔料を用いることができるが、活性エネルギー線架橋型の樹脂の側鎖のイオン性との組合せから、アニオン性である。
(染料)
本発明で用いることのできる染料としては、特に制限はなく、酸性染料、直接染料、反応性染料等の水溶性染料、分散染料等が挙げられ、アニオン性染料である。
本発明で用いることのできる染料としては、特に制限はなく、酸性染料、直接染料、反応性染料等の水溶性染料、分散染料等が挙げられ、アニオン性染料である。
〈水溶性染料〉
本発明で用いることのできるアニオン性の水溶性染料としては、例えば、アゾ染料、メチン染料、アゾメチン染料、キサンテン染料、キノン染料、フタロシアニン染料、トリフェニルメタン染料、ジフェニルメタン染料等を挙げることができ、その具体的化合物を以下に示す。ただし、これら例示した化合物に限定されるものではない。
本発明で用いることのできるアニオン性の水溶性染料としては、例えば、アゾ染料、メチン染料、アゾメチン染料、キサンテン染料、キノン染料、フタロシアニン染料、トリフェニルメタン染料、ジフェニルメタン染料等を挙げることができ、その具体的化合物を以下に示す。ただし、これら例示した化合物に限定されるものではない。
〈C.I.アシッドイエロー〉
1、3、11、17、18、19、23、25、36、38、40、42、44、49、59、61、65、67、72、73、79、99、104、110、114、116、118、121、127、129、135、137、141、143、151、155、158、159、169、176、184、193、200、204、207、215、219、220、230、232、235、241、242、246、
〈C.I.アシッドオレンジ〉
3、7、8、10、19、24、51、56、67、74、80、86、87、88、89、94、95、107、108、116、122、127、140、142、144、149、152、156、162、166、168、
〈C.I.アシッドレッド〉
88、97、106、111、114、118、119、127、131、138、143、145、151、183、195、198、211、215、217、225、226、249、251、254、256、257、260、261、265、266、274、276、277、289、296、299、315、318、336、337、357、359、361、362、364、366、399、407、415、
〈C.I.アシッドバイオレット〉
17、19、21、42、43、47、48、49、54、66、78、90、97、102、109、126、
〈C.I.アシッドブルー〉
1、7、9、15、23、25、40、62、72、74、80、83、90、92、103、104、112、113、114、120、127、128、129、138、140、142、156、158、171、182、185、193、199、201、203、204、205、207、209、220、221、224、225、229、230、239、249、258、260、264、278、279、280、284、290、296、298、300、317、324、333、335、338、342、350、
〈C.I.アシッドグリーン〉
9、12、16、19、20、25、27、28、40、43、56、73、81、84、104、108、109、
〈C.I.アシッドブラウン〉
2、4、13、14、19、28、44、123、224、226、227、248、282、283、289、294、297、298、301、355、357、413、
〈C.I.アシッドブラック〉
1、2、3、24、26、31、50、52、58、60、63、107、109、112、119、132、140、155、172、187、188、194、207、222、
〈C.I.ダイレクトイエロー〉
8、9、10、11、12、22、27、28、39、44、50、58、79、86、87、98、105、106、130、132、137、142、147、153、
〈C.I.ダイレクトオレンジ〉
6、26、27、34、39、40、46、102、105、107、118、
〈C.I.ダイレクトレッド〉
2、4、9、23、24、31、54、62、69、79、80、81、83、84、89、95、212、224、225、226、227、239、242、243、254、
〈C.I.ダイレクトバイオレット〉
9、35、51、66、94、95、
〈C.I.ダイレクトブルー〉
1、15、71、76、77、78、80、86、87、90、98、106、108、160、168、189、192、193、199、200、201、202、203、218、225、229、237、244、248、251、270、273、274、290、291、
〈C.I.ダイレクトグリーン〉
26、28、59、80、85、
〈C.I.ダイレクトブラウン〉
44、106、115、195、209、210、222、223、
〈C.I.ダイレクトブラック〉
17、19、22、32、51、62、108、112、113、117、118、132、146、154、159、169、
〈C.I.リアクティブイエロー〉
2、3、7、15、17、18、22、23、24、25、27、37、39、42、57、69、76、81、84、85、86、87、92、95、102、105、111、125、135、136、137、142、143、145、151、160、161、165、167、168、175、176、
〈C.I.リアクティブオレンジ〉
1、4、5、7、11、12、13、15、16、20、30、35、56、64、67、69、70、72、74、82、84、86、87、91、92、93、95、107、
〈C.I.リアクティブレッド〉
2、3、5、8、11、21、22、23、24、28、29、31、33、35、43、45、49、55、56、58、65、66、78、83、84、106、111、112、113、114、116、120、123、124、128、130、136、141、147、158、159、171、174、180、183、184、187、190、193、194、195、198、218、220、222、223、228、235、
〈C.I.リアクティブバイオレット〉
1、2、4、5、6、22、23、33、36、38、
〈C.I.リアクティブブルー〉
2、3、4、5、7、13、14、15、19、21、25、27、28、29、38、39、41、49、50、52、63、69、71、72、77、79、89、104、109、112、113、114、116、119、120、122、137、140、143、147、160、161、162、163、168、171、176、182、184、191、194、195、198、203、204、207、209、211、214、220、221、222、231、235、236、
〈C.I.リアクティブグリーン〉
8、12、15、19、21、
〈C.I.リアクティブブラウン〉
2、7、9、10、11、17、18、19、21、23、31、37、43、46、
〈C.I.リアクティブブラック〉
5、8、13、14、31、34、39、
〈C.I.フードブラック〉
1、2、
等を挙げることができる。
1、3、11、17、18、19、23、25、36、38、40、42、44、49、59、61、65、67、72、73、79、99、104、110、114、116、118、121、127、129、135、137、141、143、151、155、158、159、169、176、184、193、200、204、207、215、219、220、230、232、235、241、242、246、
〈C.I.アシッドオレンジ〉
3、7、8、10、19、24、51、56、67、74、80、86、87、88、89、94、95、107、108、116、122、127、140、142、144、149、152、156、162、166、168、
〈C.I.アシッドレッド〉
88、97、106、111、114、118、119、127、131、138、143、145、151、183、195、198、211、215、217、225、226、249、251、254、256、257、260、261、265、266、274、276、277、289、296、299、315、318、336、337、357、359、361、362、364、366、399、407、415、
〈C.I.アシッドバイオレット〉
17、19、21、42、43、47、48、49、54、66、78、90、97、102、109、126、
〈C.I.アシッドブルー〉
1、7、9、15、23、25、40、62、72、74、80、83、90、92、103、104、112、113、114、120、127、128、129、138、140、142、156、158、171、182、185、193、199、201、203、204、205、207、209、220、221、224、225、229、230、239、249、258、260、264、278、279、280、284、290、296、298、300、317、324、333、335、338、342、350、
〈C.I.アシッドグリーン〉
9、12、16、19、20、25、27、28、40、43、56、73、81、84、104、108、109、
〈C.I.アシッドブラウン〉
2、4、13、14、19、28、44、123、224、226、227、248、282、283、289、294、297、298、301、355、357、413、
〈C.I.アシッドブラック〉
1、2、3、24、26、31、50、52、58、60、63、107、109、112、119、132、140、155、172、187、188、194、207、222、
〈C.I.ダイレクトイエロー〉
8、9、10、11、12、22、27、28、39、44、50、58、79、86、87、98、105、106、130、132、137、142、147、153、
〈C.I.ダイレクトオレンジ〉
6、26、27、34、39、40、46、102、105、107、118、
〈C.I.ダイレクトレッド〉
2、4、9、23、24、31、54、62、69、79、80、81、83、84、89、95、212、224、225、226、227、239、242、243、254、
〈C.I.ダイレクトバイオレット〉
9、35、51、66、94、95、
〈C.I.ダイレクトブルー〉
1、15、71、76、77、78、80、86、87、90、98、106、108、160、168、189、192、193、199、200、201、202、203、218、225、229、237、244、248、251、270、273、274、290、291、
〈C.I.ダイレクトグリーン〉
26、28、59、80、85、
〈C.I.ダイレクトブラウン〉
44、106、115、195、209、210、222、223、
〈C.I.ダイレクトブラック〉
17、19、22、32、51、62、108、112、113、117、118、132、146、154、159、169、
〈C.I.リアクティブイエロー〉
2、3、7、15、17、18、22、23、24、25、27、37、39、42、57、69、76、81、84、85、86、87、92、95、102、105、111、125、135、136、137、142、143、145、151、160、161、165、167、168、175、176、
〈C.I.リアクティブオレンジ〉
1、4、5、7、11、12、13、15、16、20、30、35、56、64、67、69、70、72、74、82、84、86、87、91、92、93、95、107、
〈C.I.リアクティブレッド〉
2、3、5、8、11、21、22、23、24、28、29、31、33、35、43、45、49、55、56、58、65、66、78、83、84、106、111、112、113、114、116、120、123、124、128、130、136、141、147、158、159、171、174、180、183、184、187、190、193、194、195、198、218、220、222、223、228、235、
〈C.I.リアクティブバイオレット〉
1、2、4、5、6、22、23、33、36、38、
〈C.I.リアクティブブルー〉
2、3、4、5、7、13、14、15、19、21、25、27、28、29、38、39、41、49、50、52、63、69、71、72、77、79、89、104、109、112、113、114、116、119、120、122、137、140、143、147、160、161、162、163、168、171、176、182、184、191、194、195、198、203、204、207、209、211、214、220、221、222、231、235、236、
〈C.I.リアクティブグリーン〉
8、12、15、19、21、
〈C.I.リアクティブブラウン〉
2、7、9、10、11、17、18、19、21、23、31、37、43、46、
〈C.I.リアクティブブラック〉
5、8、13、14、31、34、39、
〈C.I.フードブラック〉
1、2、
等を挙げることができる。
(顔料)
本発明に使用できる顔料としては、従来公知の有機及び無機顔料が使用できるが、アニオン性顔料である。例えばアゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料や、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリレン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサンジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロニ顔料等の多環式顔料や、酸性染料型レーキ等の染料レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、カーボンブラック等の無機顔料が挙げられる。
本発明に使用できる顔料としては、従来公知の有機及び無機顔料が使用できるが、アニオン性顔料である。例えばアゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料や、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリレン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサンジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロニ顔料等の多環式顔料や、酸性染料型レーキ等の染料レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、カーボンブラック等の無機顔料が挙げられる。
具体的な有機顔料を以下に例示する。
マゼンタまたはレッド用の顔料としては、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド222等が挙げられる。
オレンジまたはイエロー用の顔料としては、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー138等が挙げられる。
グリーンまたはシアン用の顔料としては、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられる。
〈分散剤〉
上記顔料をインク中に安定に分散するための水溶性高分子分散剤としては、下記の水溶性樹脂を用いることができ、吐出安定性の観点から好ましい。
上記顔料をインク中に安定に分散するための水溶性高分子分散剤としては、下記の水溶性樹脂を用いることができ、吐出安定性の観点から好ましい。
水溶性樹脂として好ましく用いられるのは、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、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等のような水溶性樹脂である。
水溶性樹脂のインク全量に対する含有量としては、0.1〜10質量%が好ましく、更に好ましくは、0.3〜5質量%である。
これらの水溶性樹脂は二種以上併用することも可能である。
〈アニオン性顔料〉
本発明に用いられるアニオン性顔料の形態としては、上記顔料をアニオン性高分子分散剤により分散された顔料、またはアニオン変性自己分散顔料であることが分散安定性の点から好ましい。
本発明に用いられるアニオン性顔料の形態としては、上記顔料をアニオン性高分子分散剤により分散された顔料、またはアニオン変性自己分散顔料であることが分散安定性の点から好ましい。
アニオン性高分子分散剤とは、分子内に酸性基を有しており、これを塩基性化合物により中和して得られるアニオン性基を有した分散剤を指す。この時に用いる塩基性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物、アンモニア、アルキルアミン、アルカノールアミン等のアミン類が挙げられるが、本発明においてはアミン類が特に好ましい。
本発明に好まし用いられるアニオン性高分子分散剤としては、分子量が1000以上であれば特に制限はなく、例えば、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、ポリアクリル酸や、アクリル酸−アクリルニトリル共重合体、アクリル酸カリウム−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、及び酢酸ビニル−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及びそれらの塩などの共重合体あるいは樹脂が、例えば、カルボン酸、スルホン酸またはホスホン酸の官能性を持つホモポリマー、コポリマー、ターポリマーを含むものである。酸の官能性を与えるモノマーは、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、メサコン酸、フマル酸、シトラコン酸、ビニル酢酸、アクリルオキシプロピオン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アリルスルホン酸、アリルホスホン酸、ビニルホスホン酸及びビニルスルホン酸等である。
本発明に好ましく用いられるアニオン変性自己分散顔料とは、表面にアニオン性基を有し、分散剤なしで分散が可能な顔料を指す。アニオン性の自己分散顔料は、顔料に酸性基が修飾されており、これを塩基性化合物により中和しアニオン性基として、分散剤が無くとも水への分散を可能とした顔料を指す。
表面に酸性基を有する顔料粒子とは、顔料粒子表面に直接酸性基で修飾させた顔料、あるいは有機顔料母核を有する有機物で直接にまたはジョイントを介して酸性基が結合しているものをいう。
酸性基(極性基ともいう)としては、例えば、スルホン酸基、カルボン酸基、燐酸基、硼酸基、水酸基が挙げられるが、好ましくはスルホン酸基、カルボン酸基であり、更に好ましくは、カルボン酸基である。
酸性基の修飾剤としては、硫酸、発煙硫酸、三酸化硫黄、クロロ硫酸、フルオロ硫酸、アミド硫酸、スルホン化ピリジン塩、スルファミン酸等の硫黄原子を含有する処理剤、顔料粒子表面を酸化させてカルボン酸基を導入する次亜塩素酸ナトリウムや次亜塩素酸カリウム等のカルボキシル化剤が挙げられる。中でも、三酸化硫黄,スルホン化ピリジン塩またはスルファミン酸等のスルホン化剤、もしくはカルボキシル化剤が好ましい。酸性基を中和する塩基性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物、アンモニア、アルキルアミン、アルカノールアミン等のアミン類が挙げられるが、本発明においてはアミン類が特に好ましい。
表面に極性基を有する顔料粒子を得る方法としては、例えば、WO97/48769号公報、特開平10−110129号公報、特開平11−246807号公報、特開平11−57458号公報、同11−189739号公報、特開平11−323232号公報、特開2000−265094公報等に記載の顔料粒子表面を適当な酸化剤で酸化させることにより、顔料表面の少なくとも一部に、スルホン酸基もしくはその塩といった極性基を導入する方法が挙げられる。具体的には、カーボンブラックを濃硝酸で酸化したり、カラー顔料の場合は、スルフォランやN−メチル−2−ピロリドン中で、スルファミン酸、スルフォン化ピリジン塩、アミド硫酸等で酸化することにより調製することができる。これらの反応で、酸化が進みすぎ、水溶性となってしまった物は除去、精製することにより、顔料分散体を得ることができる。また、酸化によりスルフォン酸基を表面に導入した場合は、酸性基を必要に応じて、塩基性化合物を用いて中和してもよい。
そのほかの方法としては、特開平11−49974号公報、特開2000−273383公報、同2000−303014公報等に記載の顔料誘導体をミリング等の処理で顔料粒子表面に吸着させる方法、特開2002−179977号、同2002−201401号公報等に記載の顔料を顔料誘導体と共に溶媒で溶解した後、貧溶媒中で晶析させる方法等を挙げることができ、いずれの方法でも容易に、表面に極性基を有する顔料粒子を得ることができる。
本発明においては、極性基は、フリーでも塩の状態でもよいし、あるいはカウンター塩を有していてもよい。カウンター塩としては、例えば、無機塩(リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、ニッケル、アンモニウム)、有機塩(トリエチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、ピリジニウム、トリエタノールアンモニウム等)が挙げられ、好ましくは1価の価数を有するカウンター塩である。
本発明に係るインクジェットインクに使用する顔料分散体の平均粒径は、500nm以下が好ましく200nm以下がより好ましく、10nm以上、200nm以下であることが好ましく、10nm以上、150nm以下がより好ましい。顔料分散体の平均粒径が500nmを越えると、分散が不安定となり。また、顔料分散体の平均粒径が10nm未満になっても顔料分散体の安定性が悪くなりやすく、インクの保存安定性が劣化しやすくなる。
顔料分散体の粒径測定は、光散乱法、電気泳動法、レーザードップラー法等を用いた市販の粒径測定機器により求めることが出来る。また、透過型電子顕微鏡による粒子像撮影を少なくとも100粒子以上に対して行い、この像をImage−Pro(メディアサイバネティクス製)等の画像解析ソフトを用いて統計的処理を行うことによっても求めることが可能である。
顔料の分散方法としては、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、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等各種を用いることができる。
本発明に係るインクジェットインクに用いる水に分散あるいは溶解可能な色剤の含有量は、インク全質量に対して、1〜10質量%であるのが好ましい。
〔水溶性溶媒〕
本発明に係るインクに適用可能な溶媒としては、水性液媒体が好ましく用いられ、水性液媒体としては、水及び水溶性有機溶剤等の混合溶媒が更に好ましく用いられる。好ましく用いられる水溶性有機溶剤の例としては、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、セカンダリーブタノール、ターシャリーブタノール等)、多価アルコール類(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、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール等)、多価アルコールエーテル類(例えば、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、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、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチ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、エチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル等)、アミン類(例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、モルホリン、N−エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミン等)、アミド類(例えば、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等)、複素環類(例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、2−オキサゾリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等)、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシド等)等が挙げられる。
本発明に係るインクに適用可能な溶媒としては、水性液媒体が好ましく用いられ、水性液媒体としては、水及び水溶性有機溶剤等の混合溶媒が更に好ましく用いられる。好ましく用いられる水溶性有機溶剤の例としては、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、セカンダリーブタノール、ターシャリーブタノール等)、多価アルコール類(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、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール等)、多価アルコールエーテル類(例えば、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、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、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチ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、エチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル等)、アミン類(例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、モルホリン、N−エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミン等)、アミド類(例えば、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等)、複素環類(例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、2−オキサゾリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等)、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシド等)等が挙げられる。
〔界面活性剤〕
本発明に係るインクに好ましく使用される界面活性剤としては、アルキル硫酸塩、アルキルエステル硫酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、アルキルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸塩、脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル類、アセチレングリコール類、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面活性剤、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、アミンオキシド等の活性剤、アルキルアミン塩類、第四級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤等が挙げられる。これらの界面活性剤は、顔料の分散剤としても用いることができ、特にアニオン性界面活性剤を好ましく用いることができる。
本発明に係るインクに好ましく使用される界面活性剤としては、アルキル硫酸塩、アルキルエステル硫酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、アルキルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸塩、脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル類、アセチレングリコール類、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面活性剤、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、アミンオキシド等の活性剤、アルキルアミン塩類、第四級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤等が挙げられる。これらの界面活性剤は、顔料の分散剤としても用いることができ、特にアニオン性界面活性剤を好ましく用いることができる。
〔各種添加剤〕
本発明に係るインクおいては、上記説明した以外に、必要に応じて、出射安定性、プリントヘッドやインクカートリッジ適合性、保存安定性、画像保存性、その他の諸性能向上の目的に応じて、公知の各種添加剤、例えば、蛍光増白剤、消泡剤、潤滑剤、防腐剤、粘度調整剤、帯電防止剤、マット剤、水溶性多価金属塩、酸塩基、緩衝液等pH調整剤、酸化防止剤、表面張力調整剤、比抵抗調整剤、防錆剤、無機顔料、皮膜形成剤、紫外線吸収剤、退色防止剤等を適宜選択して用いることができ、例えば、流動パラフィン、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート、シリコンオイル等の油滴微粒子、特開昭57−74193号、同57−87988号及び同62−261476号に記載の紫外線吸収剤、特開昭57−74192号、同57−87989号、同60−72785号、同61−146591号、特開平1−95091号及び同3−13376号等に記載されている退色防止剤、特開昭59−42993号、同59−52689号、同62−280069号、同61−242871号および特開平4−219266号等に記載されている蛍光増白剤等を挙げることができる。
本発明に係るインクおいては、上記説明した以外に、必要に応じて、出射安定性、プリントヘッドやインクカートリッジ適合性、保存安定性、画像保存性、その他の諸性能向上の目的に応じて、公知の各種添加剤、例えば、蛍光増白剤、消泡剤、潤滑剤、防腐剤、粘度調整剤、帯電防止剤、マット剤、水溶性多価金属塩、酸塩基、緩衝液等pH調整剤、酸化防止剤、表面張力調整剤、比抵抗調整剤、防錆剤、無機顔料、皮膜形成剤、紫外線吸収剤、退色防止剤等を適宜選択して用いることができ、例えば、流動パラフィン、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート、シリコンオイル等の油滴微粒子、特開昭57−74193号、同57−87988号及び同62−261476号に記載の紫外線吸収剤、特開昭57−74192号、同57−87989号、同60−72785号、同61−146591号、特開平1−95091号及び同3−13376号等に記載されている退色防止剤、特開昭59−42993号、同59−52689号、同62−280069号、同61−242871号および特開平4−219266号等に記載されている蛍光増白剤等を挙げることができる。
《インクジェット記録方法》
本発明のインクジェット記録方法においては、本発明に係る上記構成からなるインクジェットインクを記録媒体上に吐出して画像形成する際に、記録媒体の被記録面の相対湿度を40%以上、95%以下に制御して印字することを特徴とする。
本発明のインクジェット記録方法においては、本発明に係る上記構成からなるインクジェットインクを記録媒体上に吐出して画像形成する際に、記録媒体の被記録面の相対湿度を40%以上、95%以下に制御して印字することを特徴とする。
本発明で用いることのできるインクジェットプリンターとしては、例えば、画像形成手段が水平に配設され、記録媒体に向けてインクジェットインクをノズルの吐出口から吐出するインクジェット記録ヘッド(複数のインクジェットインクを使用する場合には、複数のインクジェット記録ヘッドが用いられる)と、これらインクジェット記録ヘッドと活性エネルギー線を照射する光源及び本発明で規定する相対湿度条件に制御するための加湿装置とを搭載して画像形成時に走査方向に移動するキャリッジと、キャリッジに搭載されるとともに当該キャリッジを駆動するための駆動回路基板と、走査方向に沿って延在してキャリッジの移動を案内するガイド部材と、走査方向に沿って延在し、その長手方向に、光学パターンが配設されたリニアスケールと、キャリッジに搭載されるとともにリニアスケールに配設された光学パターンを読み取ってクロック信号として出力するリニアエンコーダセンサ等を備えて構成されているインクジェット記録装置が挙げられる。
本発明のインクジェット記録方法で使用されるインクジェットプリンターで用いるプリンター部材としては、活性エネルギー線、例えば、紫外線の乱反射によるヘッド面への照射を防ぐために、活性エネルギー線に対する透過率や反射率が低い物が好ましい。
また、照射ユニットに対してはシャッターが搭載されている方式が好ましく、例えば、紫外線を用いる時、シャッター開閉時の照度の比がシャッター開/シャッター閉=10以上であることが好ましく100以上がより好ましく、10000以上が更に好ましい。
本発明のインクジェット記録方法においては、本発明のインクジェットインクをインクジェットヘッドを用いて、記録媒体に吐出して画像形成する。
本発明のインクジェット記録方法で使用するインクジェットヘッドは、オンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。また吐出方式としては、電気−機械変換方式(例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等)、電気−熱変換方式(例えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット(登録商標)型等)、静電吸引方式(例えば、電界制御型、スリットジェット型等)及び放電方式(例えば、スパークジェット型等)などを具体的な例として挙げることができるが、いずれの吐出方式を用いても構わない。
また、印字方式としては、シリアルヘッド方式、ラインヘッド方式等を制限無く用いることができるが、その中でも、特に、目詰まりに対する要求が厳しいラインヘッド方式を有するインクジェットヘッドを用いたインクジェット記録方法に好ましくも用いることができる。
また、本発明に係る活性エネルギー線としては、例えば、電子線、紫外線、α線、β線、γ線、エックス線等が挙げられるが、人体への危険性や、取り扱いが容易で、工業的にもその利用が普及している電子線や紫外線が好ましい。本発明では特に紫外線が好ましい。
電子線を用いる場合には、照射する電子線の量は0.1〜30Mradの範囲が望ましい。0.1Mrad未満では十分な照射効果が得られず、30Mradを越えると支持体等を劣化させる可能性があるため、好ましくない。
紫外線を用いる場合は、光源として、例えば、数100Paから1MPaまでの動作圧力を有する低圧、中圧、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプや紫外域の発光波長を持つキセノンランプ、冷陰極管、熱陰極管、LED等従来公知の物が用いられる。
本発明によれば、記録媒体の被記録面での相対湿度が40%以上であることで、ノズルの目詰まりを防ぐことができ、非常に良好な出射安定性が得られる。
以下、本発明のインクジェット記録方法で適用可能なインクジェットプリンター(プリンター部材、インクジェット記録ヘッド等)、本発明で規定する相対湿度範囲に制御する具体的な方法、活性エネルギー線の照射方法について、図を用いて説明する。なお、本発明のインクジェット記録方法では、これら図示する構成にのみ限定されるものではない。
本発明のインクジェット記録方法は、記録媒体の被記録面での相対湿度を40%以上、95%以下の制御した状態で印字することを特徴とする。この具体的な達成手段としては、インクジェット記録ヘッドを備えたキャリッジに、湿度センサー及び加湿器を搭載することなども好ましい形態の一つであり、例えば、特開平11−268256や特開2000−79696などの公知の方法を用いることができる。
具体的には、記録媒体近傍に加湿空気排出口を持つ加湿器を備え、湿度センサによって相対湿度を制御することなどが挙げられる。また、水を含んだワイプなどを光源の近傍に搭載し、光源が発する熱を利用して、本発明に記載される範囲の湿度環境を達成することも可能であり、従来よりも低消費エネルギーな加湿手段を実現することができる。記録ヘッドと加湿装置と光源を備えたキャリッジにおいて加湿装置と光源が記録ヘッドの両端に搭載されていて、キャリッジの走査方向に応じて適宜加湿装置と光源とを使用することも好ましい形態の1つである。
図1は、印字部に湿度制御手段を備えたインクジェットプリンターの一例を示す概略斜視図である。
図1において、インクジェットプリンター1は、ガイド部材3にキャリッジ2が保持されており、キャリッジ2には、両端部に一対の活性エネルギー線照射光源4と複数のインクジェット記録ヘッド5(例えば、イエローインク用、マゼンタインク用、シアンインク用、ブラックインク用の各インクジェット記録ヘッド)で構成されるシリアルヘッド方式を示してある。活性エネルギー線照射光源4には出力電源6が接続されていて、印字情報に基づき活性エネルギー線の照射条件を制御する。画像情報に従って、各インクジェット記録ヘッド5より、本発明に係る構成からなるインクジェットインクを、プラテン10に保持された記録媒体P上に吐出し、キャリッジ2の両端部に設置されている活性エネルギー線照射光源4より活性エネルギー線の照射を行う。
本発明においては、上記のような構成からなるキャリッジ2内に、湿度センサー7を設置し、湿度センサー7の情報に従って、キャリッジ内の湿度を40%以上、95%以下となるように、外部に設けた加湿装置8より、加湿用ホース9を介して加湿空気をインクジェット記録部に供給して、印字環境の相対湿度を40〜95%RHの範囲に制御することを特徴とする。
特に、記録媒体として低吸収性記録媒体を用いた場合、記録媒体の被記録面での相対湿度が40%以上であれば、光沢性が非常に良好になる。この条件よりも低湿度環境で印字を行うと、活性エネルギー線照射前にインク中の揮発成分の揮発が促進されてしまうことがあるが、記録媒体の被記録面での相対湿度を40%以上に制御することにより、インク液滴が着弾後、インク滴滴成分が記録媒体に速やかに浸透するために、活性エネルギー線照射後のドットのレベリングが良好で、乾燥後の光沢性が非常に良好になると考えられている。すなわち、インク液滴が記録媒体に着弾してから活性エネルギー線が照射される前よりも、活性エネルギー線が照射された後に、インク中の揮発成分が揮発することが重要である。本発明は、記録ヘッドからインクを吐出する工程と乾燥工程の相対湿度の差が20%以上であることが特に好ましく、記録ヘッドからインクを吐出する工程と乾燥工程との間に風除けなどがあることが望ましい。記録媒体の被記録面での相対湿度が95%より高いと、加湿空気による結露が発生する可能性があり、実用性が難しい。
本発明において、湿度センサーにより検知したキャリッジ内(印字部)の湿度を、本発明で規定する湿度条件に制御するための加湿装置としては、特に制限はないが、送風部と蒸気発生手段とを備え、一定の湿度条件の加湿空気を送風できるものであればよい。
図2は、図1に記載のインクジェットプリンターのキャリッジ部の構成を示す上面図である。
図2においては、図面の左右方向に移動するキャリッジ2には、両端部にそれぞれ活性エネルギー線照射光源4が配置されており、その間に複数個のインクジェット記録ヘッド5が配置されている。このインクジェット記録ヘッド5の上部に、印字部の湿度を制御するための加湿用ホース9が導入されている。
図3は、図1に記載のインクジェットプリンターのキャリッジの側面図で、図2に記載のキャリッジ2を、副走査方向から見た側面図である。
本発明のインクジェット記録方法においては、インクジェットインクが着弾した後、0.01〜1.0秒の間に該インクジェットインクに活性エネルギー線を照射することが、ドット形状を真円状とし、かつ優れた光沢を得る観点から好ましい。
本発明のインクジェット記録方法において、インク液滴が記録媒体上に着弾してから活性エネルギー線照射光源により活性エネルギー線を照射するまでの時間を制御する方法として、好ましくは、キャリッジの副走査方向における移動速度と、活性エネルギー線照射光源とインクジェット記録ヘッドのノズルとの間隔を適宜調整することにより、達成することができる。
図4は、図2に記載のキャリッジ2を、副走査方向と垂直な方向から見た側面図である。
図4において、キャリッジ2には、一対の活性エネルギー線照射光源4a、4bと、その間に複数個のインクジェット記録ヘッド5が配置されている。また、各活性エネルギー線照射光源4a、4bから発せられる活性エネルギー線が、インクジェット記録ヘッド4のノズル11に影響を排除する目的で、シャッター12が設置されている。
図4において、キャリッジ2が副走査方向aに移動しながら印字する場合には、活性エネルギー線照射光源4aを使用し、また、キャリッジ2が副走査方向bに移動しながら印字する場合には、活性エネルギー線照射光源4bを使用する。
この時、例えば、活性エネルギー線照射光源4aの中心線と、該活性エネルギー線照射光源4aに最も近いインクジェット記録ヘッド(Y)5のノズル11位置との距離をαとしたとき、この距離αとキャリッジ2の副走査方向の移動速度とを調整することで、インク液滴が記録媒体上に着弾してから活性エネルギー線照射光源により活性エネルギー線を照射するまでの時間を制御することができる。
また、本発明のインクジェット記録方法においては、本発明の目的効果をより発揮させる観点から、キャリッジには、インクジェット記録ヘッドと加湿手段とを備え、インクジェット記録ヘッドからインクジェットインクを記録媒体上に吐出する工程、活性エネルギー線を照射する工程に加え、乾燥工程を設けることが好ましく、更には、インクジェットインクを記録媒体上に吐出する工程と、乾燥工程との相対湿度の差を、20%RH以上とすることが好ましい。
図5は、インクジェット記録ヘッド、加湿手段及び乾燥工程を備えたインクジェットプリンターの一例を示す概略構成図である。
図5において、ゾーン〔I〕は印字及び活性エネルギー線照射領域であり、図1〜4で説明したのと同様のインクジェット記録ヘッド5、活性エネルギー線照射光源4及び加湿用ホース9を備えたキャリッジ2、湿度センサー7、加湿装置8等から構成されている。このゾーン〔I〕に隔壁15を挟んで、記録媒体Pの搬送方向の下流側に、ゾーン〔II〕として、乾燥工程が設けられている。この乾燥工程には、乾燥工程内の湿度を検知するための湿度センサー17と、その情報に基づき乾燥するための加熱ファン16が設けられている。
この時、乾燥条件としては、インクジェットインクを記録媒体上に吐出、硬化するゾーン〔I〕における相対湿度を湿度センサー7で検知し、その相対湿度と乾燥工程の相対湿度の差を、20%RH以上とする様に、乾燥工程の加熱ファン16の加熱条件を制御することが好ましい。ゾーン〔I〕とゾーン〔II〕の相対湿度差としては20%RH以上であるが、両者間の相対湿度差を過度に大きくすると、過乾燥に伴い記録媒体のカール変動等を引き起こす懸念があり、概ね50%RH以下とすることが好ましい。
《記録媒体》
本発明のインクジェットインクを用いてインクジェット記録方法で適用できる記録媒体としては、普通紙、上質紙等の吸収性支持体、あるいはアート紙またはコート紙等の低吸収性記録媒体、またはフィルム等の非吸収性媒体、インクジェット用記録媒体が、広く用いることができるが、低吸収性記録媒体を用いることで本発明の効果がいかんなく発揮することができる。
本発明のインクジェットインクを用いてインクジェット記録方法で適用できる記録媒体としては、普通紙、上質紙等の吸収性支持体、あるいはアート紙またはコート紙等の低吸収性記録媒体、またはフィルム等の非吸収性媒体、インクジェット用記録媒体が、広く用いることができるが、低吸収性記録媒体を用いることで本発明の効果がいかんなく発揮することができる。
紙には、塗工紙、非塗工紙があり、塗工紙としては、1m2あたりの塗工量が片面20g前後のアート紙、1m2あたりの塗工量が片面10g前後のコート紙、1m2あたりの塗工量が片面5g前後の軽量コート紙、微塗工紙、マット調仕上げのマットコート紙、ダル調仕上げのダルコート紙、新聞用紙などを挙げることが出来る。非塗工紙としては、化学パルプ100%使用の印刷用紙A、化学パルプ70%以上使用の印刷用紙B、化学パルプ40%以上70%未満使用の印刷用紙C、化学パルプ40%未満使用の印刷用紙D、機械パルプを含有しカレンダー処理を行ったグラビア用紙などを挙げることが出来る。更に詳しくは、「最新紙加工便覧」紙加工便覧編集委員会編、テックタイムス発行、「印刷工学便覧」日本印刷学会編、などに詳細に記載されている。
普通紙とは、非塗工用紙、特殊印刷用紙及び情報用紙の一部に属す、80〜200μmの非コート紙が用いられる。本発明で用いられる普通紙としては、例えば、上級印刷紙、中級印刷紙、下級印刷紙、薄様印刷紙、微塗工印刷用紙、色上質紙等特殊印刷用紙、フォーム用紙、PPC用紙、その他情報用紙等があり、具体的には下記する用紙及びこれらを用いた各種の変性/加工用紙があるが、本発明は特にこれらに限定されるものではない。上質紙及び色上質紙、再生紙、複写用紙・色もの、OCR用紙、ノーカーボン紙・色もの、ユポ60、80、110ミクロン、ユポコート70、90ミクロン等の合成紙、その他片面アート紙68kg、コート紙90kg、フォームマット紙70、90、110kg、発泡PET38ミクロン、みつおりくん(以上、小林記録紙)、OK上質紙、ニューOK上質紙、サンフラワー、フェニックス、OKロイヤルホワイト、輸出上質紙(NPP、NCP、NWP、ロイヤルホワイト)OK書籍用紙、OKクリーム書籍用紙、クリーム上質紙、OK地図用紙、OKいしかり、きゅうれい、OKフォーム、OKH、NIP−N(以上、新王子製紙)、金王、東光、輸出上質紙、特需上質紙、書籍用紙、書籍用紙L、淡クリーム書籍用紙、小理教科書用紙、連続伝票用紙、上質NIP用紙、銀環、金陽、金陽(W)、ブリッジ、キャピタル、銀環書籍、ハープ、ハープクリーム、SKカラー、証券用紙、オペラクリーム、オペラ、KYPカルテ、シルビアHN、エクセレントフォーム、NPIフォームDX(以上、日本製紙)、パール、金菱、ウスクリーム上質紙、特製書籍用紙、スーパー書籍用紙、書籍用紙、ダイヤフォーム、インクジェットフォーム(以上、三菱製紙)、金毯V、金毯SW、白象、高級出版用紙、クリーム金毯、クリーム白象、証券・金券用紙、書籍用紙、地図用紙、複写用紙、HNF(以上、北越製紙)しおらい、電話帳表紙、書籍用紙、クリームしおらい、クリームしおらい中ラフ、クリームしおらい大ラフ、DSK(以上、大昭和製紙)、せんだいMP上質紙、錦江、雷鳥上質、掛紙、色紙原紙、辞典用紙、クリーム書籍、白色書籍、クリーム上質紙、地図用紙、連続伝票用紙(以上、中越パルプ)、OP金桜(チューエツ)、金砂、参考書用紙、交換証用紙(白)、フォーム印刷用紙、KRF、白フォーム、カラーフォーム、(K)NIP、ファインPPC、紀州インクジェット用紙(以上、紀州製紙製)、たいおう、ブライトフォーム、カント、カントホワイト、ダンテ、CM用紙、ダンテコミック、ハイネ、文庫本用紙、ハイネS、ニューAD用紙、ユトリロエクセル、エクセルスーパーA、カントエクセル、エクセルスーパーB、ダンテエクセル、ハイネエクセル、エクセルスーパーC、エクセルスーパーD、ADエクセル、エクセルスーパーE、ニューブライトフォーム、ニューブライトNIP(以上、大王製紙製)、日輪、月輪、雲嶺、銀河、白雲、ワイス、月輪エース、白雲エース、雲岑エース(以上、日本紙業製)、たいおう、ブライトフォーム、ブライトニップ(以上、名古屋パルプ)、牡丹A、金鳩、特牡丹、白牡丹A、白牡丹C、銀鳩、スーパー白牡丹A、淡クリーム白牡丹、特中質紙、白鳩、スーパー中質紙、青鳩、赤鳩、金鳩Mスノービジョン、スノービジョン、金鳩スノービジョン、白鳩M、スーパーDX、はまなすO、赤鳩M、HKスーパー印刷紙(以上、本州製紙製)、スターリンデン(A・AW)、スターエルム、スターメイプル、スターローレル、スターポプラ、MOP、スターチェリーI、チェリーIスーパー、チェリーIIスーパー、スターチェリーIII、スターチェリーIV、チェリーIIIスーパー、チェリーIVスーパー(以上、丸住製紙製)、SHF(以上、東洋パルプ製)、TRP(以上、東海パルプ製)等が挙げられる。
〈各種フィルム〉
各種フィルムとしては、一般的に使用されているものはすべて使用できる。例えば、ポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルムなどがある。また、写真用印画紙であるレジンコートペーパーや合成紙であるユポ紙なども使用できる。
各種フィルムとしては、一般的に使用されているものはすべて使用できる。例えば、ポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルムなどがある。また、写真用印画紙であるレジンコートペーパーや合成紙であるユポ紙なども使用できる。
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。
《活性エネルギー線架橋性高分子化合物の合成》
(活性エネルギー線架橋性高分子化合物1の合成)
活性エネルギー線架橋性高分子化合物1を下記方法により合成した。
(活性エネルギー線架橋性高分子化合物1の合成)
活性エネルギー線架橋性高分子化合物1を下記方法により合成した。
グリシジルメタクリレート58g、p−ヒドロキシベンズアルデヒド42g、ピリジン3g、及びN−ニトロソ−フェニルヒドロキシアミンアンモニウム塩1gを反応容器に入れ、80度の湯浴中で8時間撹拌した。
次いで、平均重合度2200、ケン化率88%のポリ酢酸ビニルケン化物の45gをイオン交換水225gに分散した後、この溶液にリン酸を4.5gと上記反応で得られたp−(3−メタクリロキシ−2−ヒドロキシプロピルオキシ)ベンズアルデヒドを、ポリビニルアルコールに対して変性率が3.0モル%になる様に加え、90℃で6時間撹拌した。得られた溶液を室温まで冷却した後、塩基性イオン交換樹脂30gを加え2時間撹拌した。その後、イオン交換樹脂を濾過し、ここに光重合開始剤としてイルガキュア2959(前出)を、15%水溶液100gに対して0.5gの割合で混合し、その後イオン交換水にて希釈して10%の活性エネルギー線架橋性高分子化合物1の水溶液を得た。
(活性光エネルギー線架橋性高分子化合物2の合成)
上記活性光線架橋性高分子化合物1の合成において、平均重合度330、ケン化率88%のポリ酢酸ビニルケン化物を、p−(3−メタクリロキシ−2−ヒドロキシプロピルオキシ)ベンズアルデヒドの添加量を変更して導入変性率を3.0モル%に調整した以外は同様にして、10%の活性エネルギー線架橋性高分子化合物2の水溶液を得た。
上記活性光線架橋性高分子化合物1の合成において、平均重合度330、ケン化率88%のポリ酢酸ビニルケン化物を、p−(3−メタクリロキシ−2−ヒドロキシプロピルオキシ)ベンズアルデヒドの添加量を変更して導入変性率を3.0モル%に調整した以外は同様にして、10%の活性エネルギー線架橋性高分子化合物2の水溶液を得た。
《インクセットの調製》
下記の様にして、インクセット1〜3を調製した。
下記の様にして、インクセット1〜3を調製した。
〔インクセット1の調製〕
(顔料分散液の調製)
〈マゼンダ顔料分散液の調製〉
以下の各添加剤を混合し、0.6mmのジルコニアビーズを体積率で50%充填したサンドグラインダーを用いて分散し、マゼンタ顔料の含有量が15%のマゼンダ顔料分散液を調製した。このマゼンタ顔料分散液に含まれるマゼンタ顔料粒子の平均粒径は80nmであった。なお、粒径測定はマルバーン社製ゼータサイザ1000HSにより行った。
(顔料分散液の調製)
〈マゼンダ顔料分散液の調製〉
以下の各添加剤を混合し、0.6mmのジルコニアビーズを体積率で50%充填したサンドグラインダーを用いて分散し、マゼンタ顔料の含有量が15%のマゼンダ顔料分散液を調製した。このマゼンタ顔料分散液に含まれるマゼンタ顔料粒子の平均粒径は80nmであった。なお、粒径測定はマルバーン社製ゼータサイザ1000HSにより行った。
C.Iピグメントレッド122 15部
ジョンクリル61(スチレンアクリル系樹脂分散剤、ジョンソン社製、固形分量30%) 10部
グリセリン 15部
イオン交換水 67部
〈ブラック顔料分散液の調製〉
Cabot社製のカーボンブラック自己分散物 cabojet300をイオン交換水で希釈して、カーボンブラック含有量が15%のブラック顔料分散液を調製した。得られた。このブラック顔料分散液に含まれるカーボンブラック粒子の平均粒径は130nmであった。なお、粒径測定はマルバーン社製ゼータサイザ1000HSにより行った。
ジョンクリル61(スチレンアクリル系樹脂分散剤、ジョンソン社製、固形分量30%) 10部
グリセリン 15部
イオン交換水 67部
〈ブラック顔料分散液の調製〉
Cabot社製のカーボンブラック自己分散物 cabojet300をイオン交換水で希釈して、カーボンブラック含有量が15%のブラック顔料分散液を調製した。得られた。このブラック顔料分散液に含まれるカーボンブラック粒子の平均粒径は130nmであった。なお、粒径測定はマルバーン社製ゼータサイザ1000HSにより行った。
(インクセット1の調製)
〈マゼンタ顔料インク1の調製〉
マゼンタ顔料分散液(固形分量15%) 20部
活性エネルギー線架橋性高分子化合物1水溶液(固形分量10%) 28部
2−ピロリジノン 15部
エチレングリコール 10部
オルフィンE1010(日信化学社製) 1部
防黴剤:Proxel GXL(アビシア社製) 0.3部
イオン交換水を加えて、100部に仕上げた。
〈マゼンタ顔料インク1の調製〉
マゼンタ顔料分散液(固形分量15%) 20部
活性エネルギー線架橋性高分子化合物1水溶液(固形分量10%) 28部
2−ピロリジノン 15部
エチレングリコール 10部
オルフィンE1010(日信化学社製) 1部
防黴剤:Proxel GXL(アビシア社製) 0.3部
イオン交換水を加えて、100部に仕上げた。
〈ブラック顔料インク1の調製〉
上記マゼンタ顔料インク1の調製において、マゼンタ顔料分散液に代えてブラック顔料分散液を用いた以外は同様にして、ブラック顔料インク1を得た。
上記マゼンタ顔料インク1の調製において、マゼンタ顔料分散液に代えてブラック顔料分散液を用いた以外は同様にして、ブラック顔料インク1を得た。
上記調製したマゼンタ顔料インク1及びブラック顔料インク1をインクセット1とした。
(インクセット2の調製)
上記マゼンタ顔料インク1及びブラック顔料インク1の調製において、10%の活性エネルギー線架橋性高分子化合物1水溶液の代わりに10%の活性エネルギー線架橋性高分子化合物2水溶液を用いた以外は同様にして、マゼンタ顔料インク2及びブラック顔料インク2を調製し、これをインクセット2とした。
上記マゼンタ顔料インク1及びブラック顔料インク1の調製において、10%の活性エネルギー線架橋性高分子化合物1水溶液の代わりに10%の活性エネルギー線架橋性高分子化合物2水溶液を用いた以外は同様にして、マゼンタ顔料インク2及びブラック顔料インク2を調製し、これをインクセット2とした。
(インクセット3の調製)
〈マゼンタ顔料インク3の調製〉
マゼンタ顔料分散液(固形分量15%) 20部
水性紫外線硬化型ウレタンアクリレート系樹脂エマルジョン(固形分40%、大成化工社製、商品名:WBR−839) 7部
2−ピロリジノン 15部
エチレングリコール 10部
オルフィンE1010(日信化学社製) 1部
防黴剤:Proxel GXL(アビシア社製) 0.3部
イオン交換水を加えて、100部に仕上げた。
〈マゼンタ顔料インク3の調製〉
マゼンタ顔料分散液(固形分量15%) 20部
水性紫外線硬化型ウレタンアクリレート系樹脂エマルジョン(固形分40%、大成化工社製、商品名:WBR−839) 7部
2−ピロリジノン 15部
エチレングリコール 10部
オルフィンE1010(日信化学社製) 1部
防黴剤:Proxel GXL(アビシア社製) 0.3部
イオン交換水を加えて、100部に仕上げた。
〈ブラック顔料インク3の調製〉
上記マゼンタ顔料インク3の調製において、マゼンタ顔料分散液に代えてブラック顔料分散液を用いた以外は同様にして、ブラック顔料インク3を得た。
上記マゼンタ顔料インク3の調製において、マゼンタ顔料分散液に代えてブラック顔料分散液を用いた以外は同様にして、ブラック顔料インク3を得た。
マゼンタ顔料インク3及びブラック顔料インク3を、インクセット3とした。
《画像印字》
図5に記載のインクジェット記録ヘッド、加湿手段及び乾燥工程を備えたインクジェットプリンターを用いて、アート紙(王子製紙製 NKアート金藤N)に、下記の各画像記録方法に従って画像形成を行った。
図5に記載のインクジェット記録ヘッド、加湿手段及び乾燥工程を備えたインクジェットプリンターを用いて、アート紙(王子製紙製 NKアート金藤N)に、下記の各画像記録方法に従って画像形成を行った。
なお、インクジェットプリンターは、ノズル口径20μm、駆動周波数10kHz、ノズル数128、ノズル密度150dpi(dpiとは、2.54cmあたりのドット数を表す)であるピエゾ型のインクジェット記録ヘッドを用い、また、活性エネルギー線照射光源としては、120W/cmメタルハライドランプ(日本電池社製 MAL 400NL、電源電力3kW・hr)を用いた。
〔画像記録方法1〕
加湿手段と活性エネルギー線照射光源とインクジェット記録ヘッドとを搭載するキャリッジに、インクセット2を装填して、記録画像を作成した。記録後、加熱ファンを用いて乾燥した。この時、ゾーン〔I〕における記録媒体の被記録面の相対湿度を50%RHとし、ゾーン〔II〕の乾燥工程の相対湿度が25%RHとなるように、ゾーン〔I〕の加湿装置及びゾーン〔II〕の加熱ファンの駆動条件を適宜制御した。また、図4に記載の様に、活性エネルギー線照射光源の中心線と、活性エネルギー線照射光源に最も近いインクジェット記録ヘッドのノズル位置との距離αと、副走査速度を調整して、インク液滴が記録媒体に着弾してから0.05秒後に紫外線が照射されるようにした。
加湿手段と活性エネルギー線照射光源とインクジェット記録ヘッドとを搭載するキャリッジに、インクセット2を装填して、記録画像を作成した。記録後、加熱ファンを用いて乾燥した。この時、ゾーン〔I〕における記録媒体の被記録面の相対湿度を50%RHとし、ゾーン〔II〕の乾燥工程の相対湿度が25%RHとなるように、ゾーン〔I〕の加湿装置及びゾーン〔II〕の加熱ファンの駆動条件を適宜制御した。また、図4に記載の様に、活性エネルギー線照射光源の中心線と、活性エネルギー線照射光源に最も近いインクジェット記録ヘッドのノズル位置との距離αと、副走査速度を調整して、インク液滴が記録媒体に着弾してから0.05秒後に紫外線が照射されるようにした。
〔画像記録方法2〕
上記画像記録方法1において、加湿装置の条件を適宜調整して、ゾーン〔I〕における記録媒体の被記録面の相対湿度を75%RHに変更した以外は同様にして画像形成を行い、これを画像記録方法2とした。
上記画像記録方法1において、加湿装置の条件を適宜調整して、ゾーン〔I〕における記録媒体の被記録面の相対湿度を75%RHに変更した以外は同様にして画像形成を行い、これを画像記録方法2とした。
〔画像記録方法3〕
上記画像記録方法1において、加湿装置の条件を適宜調整して、ゾーン〔I〕における記録媒体の被記録面の相対湿度を30%RHに変更した以外は同様にして画像形成を行い、これを画像記録方法3とした。
上記画像記録方法1において、加湿装置の条件を適宜調整して、ゾーン〔I〕における記録媒体の被記録面の相対湿度を30%RHに変更した以外は同様にして画像形成を行い、これを画像記録方法3とした。
〔画像記録方法4〕
上記画像記録方法1において、加熱工程(ゾーン〔II〕)を用いない以外は同様にして画像形成を行い、これを画像記録方法4とした。
上記画像記録方法1において、加熱工程(ゾーン〔II〕)を用いない以外は同様にして画像形成を行い、これを画像記録方法4とした。
〔画像記録方法5〕
上記画像記録方法2において、活性エネルギー線照射光源の中心線と、活性エネルギー線照射光源に最も近いインクジェット記録ヘッドのノズル位置との距離αと、副走査速度を調整して、インク液滴が記録媒体に着弾してから0.005秒後に紫外線が照射されるように変更した以外は同様にして画像形成を行い、これを画像記録方法5とした。
上記画像記録方法2において、活性エネルギー線照射光源の中心線と、活性エネルギー線照射光源に最も近いインクジェット記録ヘッドのノズル位置との距離αと、副走査速度を調整して、インク液滴が記録媒体に着弾してから0.005秒後に紫外線が照射されるように変更した以外は同様にして画像形成を行い、これを画像記録方法5とした。
〔画像記録方法6〕
上記画像記録方法2において、活性エネルギー線照射光源の中心線と、活性エネルギー線照射光源に最も近いインクジェット記録ヘッドのノズル位置との距離αと、副走査速度を調整して、インク液滴が記録媒体に着弾してから1.1秒後に紫外線が照射されるように変更した以外は同様にして画像形成を行い、これを画像記録方法5とした。
上記画像記録方法2において、活性エネルギー線照射光源の中心線と、活性エネルギー線照射光源に最も近いインクジェット記録ヘッドのノズル位置との距離αと、副走査速度を調整して、インク液滴が記録媒体に着弾してから1.1秒後に紫外線が照射されるように変更した以外は同様にして画像形成を行い、これを画像記録方法5とした。
〔画像記録方法7〕
上記画像記録方法2において、インクジェット2に代えて、インクジェット1を用いた以外は同様にして画像形成を行い、これを画像記録方法7とした。
上記画像記録方法2において、インクジェット2に代えて、インクジェット1を用いた以外は同様にして画像形成を行い、これを画像記録方法7とした。
〔画像記録方法8〕
上記画像記録方法2において、インクジェット2に代えて、インクジェット3を用いた以外は同様にして画像形成を行い、これを画像記録方法8とした。
上記画像記録方法2において、インクジェット2に代えて、インクジェット3を用いた以外は同様にして画像形成を行い、これを画像記録方法8とした。
《出射安定性及び形成画像の評価》
〔出射安定性の評価〕
各画像記録方法のゾーン〔I〕の環境下で、各インクジェットインクを1滴当たり12plの条件で、30秒間連続吐出→一定時間休止→連続吐出の間欠動作を行った。この際、吐出休止後の最初で吐出方向の乱れが発生するか否かは休止時間の長さで決まるので、吐出休止時間の長さを段階的に変えることにより、間欠吐出の安定性を測定し、以下の基準で出射安定性を評価した。
〔出射安定性の評価〕
各画像記録方法のゾーン〔I〕の環境下で、各インクジェットインクを1滴当たり12plの条件で、30秒間連続吐出→一定時間休止→連続吐出の間欠動作を行った。この際、吐出休止後の最初で吐出方向の乱れが発生するか否かは休止時間の長さで決まるので、吐出休止時間の長さを段階的に変えることにより、間欠吐出の安定性を測定し、以下の基準で出射安定性を評価した。
◎:60秒から80秒間休止しても安定に吐出した
○:40秒から59秒間休止しても安定に吐出した
△:20秒から39秒間休止しても安定に吐出した
×:5秒から19秒間休止しても安定に吐出した
××:4秒以下しか安定吐出しなかった
(カラーブリード耐性の評価)
上記各画像記録方法に従って、マゼンタのベタ画像上に印字ポイントを変化させた黒文字を配した画像パターンを出力した。形成画像の色混ざりの有無を目視観察し、下記の基準に従ってカラーブリード耐性の評価を行った。
○:40秒から59秒間休止しても安定に吐出した
△:20秒から39秒間休止しても安定に吐出した
×:5秒から19秒間休止しても安定に吐出した
××:4秒以下しか安定吐出しなかった
(カラーブリード耐性の評価)
上記各画像記録方法に従って、マゼンタのベタ画像上に印字ポイントを変化させた黒文字を配した画像パターンを出力した。形成画像の色混ざりの有無を目視観察し、下記の基準に従ってカラーブリード耐性の評価を行った。
◎:色混ざりの発生が全くなし
○:色混ざりが少しあるが、7ポイント文字が確認できる
△:色混ざりがややあるが、9ポイント文字が確認でき、実用上許容できる範囲にある
×:色混ざりがひどく、12ポイント文字のみ確認できた
××:色混ざりがかなりひどく、12ポイント文字でも確認が不可能
(光沢性の評価)
上記各画像記録方法に従って、マゼンタのベタ画像を出力し、形成画像の光沢性を目視観察し、下記の基準に従って光沢性の評価を行った。
○:色混ざりが少しあるが、7ポイント文字が確認できる
△:色混ざりがややあるが、9ポイント文字が確認でき、実用上許容できる範囲にある
×:色混ざりがひどく、12ポイント文字のみ確認できた
××:色混ざりがかなりひどく、12ポイント文字でも確認が不可能
(光沢性の評価)
上記各画像記録方法に従って、マゼンタのベタ画像を出力し、形成画像の光沢性を目視観察し、下記の基準に従って光沢性の評価を行った。
◎:記録面と下地の光沢度差がほとんど無く自然である
○:記録面と下地の光沢度がわずかに異なる
△:記録面と下地の光沢度が異なることが目視で観察できるが、実用上許容できる範囲にある
×:記録面と下地の光沢度がはっきり異なることが目視で観察でき、かつ記録面の光沢度が下地より低い
××:記録面と下地の光沢度がはっきり異なることが目視で観察でき、かつ記録面の光沢度が下地より著しく低い。
○:記録面と下地の光沢度がわずかに異なる
△:記録面と下地の光沢度が異なることが目視で観察できるが、実用上許容できる範囲にある
×:記録面と下地の光沢度がはっきり異なることが目視で観察でき、かつ記録面の光沢度が下地より低い
××:記録面と下地の光沢度がはっきり異なることが目視で観察でき、かつ記録面の光沢度が下地より著しく低い。
以上により得られた各評価結果を、表1に示す。
図1に記載の結果より明らかなように、本発明で規定するインクジェットインクを用い、記録媒体の被記録面の相対湿度を40%以上、95%以下に制御して記録した本発明の画像記録方法は、比較例に対し、間欠出射時の出射安定性が良好で、形成した画像のカラーブリード耐性及び光沢性に優れていることが分かる。
1 インクジェットプリンター
2 キャリッジ
3 ガイド部材
4、4a、4b 活性エネルギー線照射光源
5 インクジェット記録ヘッド
6 出力電源
7、14 湿度センサー
8 加湿器
9 加湿用ホース
10 プラテン
11 ノズル
12 シャッター
14、15 隔壁
16 加熱ファン
G 走査ガイド
P 記録媒体
2 キャリッジ
3 ガイド部材
4、4a、4b 活性エネルギー線照射光源
5 インクジェット記録ヘッド
6 出力電源
7、14 湿度センサー
8 加湿器
9 加湿用ホース
10 プラテン
11 ノズル
12 シャッター
14、15 隔壁
16 加熱ファン
G 走査ガイド
P 記録媒体
Claims (6)
- インクジェット記録ヘッドからインクジェットインクを吐出して記録媒体に記録するインクジェット記録方法において、該インクジェットインクは少なくとも色材と高分子化合物とを含有し、該高分子化合物が親水性主鎖に対して複数の側鎖を有し、活性エネルギー線を照射することにより、側鎖間で架橋結合可能な高分子化合物であり、かつ該記録媒体の被記録面の相対湿度を40%以上、95%以下に制御して記録することを特徴とするインクジェット記録方法。
- 前記高分子化合物は、主鎖がポリ酢酸ビニルのケン化物であり、かつ平均重合度が200以上、500以下であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録方法。
- キャリッジは、前記インクジェット記録ヘッドと加湿手段とを備え、該インクジェット記録ヘッドから前記インクジェットインクを記録媒体上に吐出する工程、活性エネルギー線を照射する工程及び乾燥工程とを有していることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット記録方法。
- 前記インクジェットインクを記録媒体上に吐出する工程と、前記乾燥工程との相対湿度の差が、20%RH以上であることを特徴とする請求項3に記載のインクジェット記録方法。
- 記録媒体上に前記インクジェットインクが着弾した後、0.01〜1.0秒の間に該インクジェットインクに活性エネルギー線を照射することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記記録媒体が、前記インクジェットインクに対して低吸収性の記録媒体であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005360280A JP2007160728A (ja) | 2005-12-14 | 2005-12-14 | インクジェット記録方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111886137A (zh) * | 2018-03-30 | 2020-11-03 | 株式会社理光 | 液体排出装置及控制方法 |
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-
2005
- 2005-12-14 JP JP2005360280A patent/JP2007160728A/ja active Pending
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CN111886137B (zh) * | 2018-03-30 | 2022-05-03 | 株式会社理光 | 液体排出装置及控制方法 |
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