JP2008246786A - インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】溶媒不溶性材料を含有する複数の第1の液体、及び前記溶媒不溶性材料を凝集させる第2の液体から成る液体セットと、前記複数の第1の液体、及び前記第2の液体をそれぞれ異なる吐出口から吐出する液体吐出手段と、前記溶媒不溶性材料の凝集物を再分散させる洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、を備え、前記複数の第1の液体に含有される溶媒不溶性材料の平均粒子径のうち、最大となる粒子径をDmax、最小となる粒子径をDminとしたとき、次式 Dmax/Dmin≦2.6 を満足することを特徴とするインクジェット記録装置を提供することにより、前記課題を解決する。
【選択図】 図1
Description
本発明に係る画像形成装置の一実施形態としてのインクジェット記録装置は、記録ヘッドを記録媒体の搬送方向(副走査方向)に対して垂直な方向、即ち、記録媒体の幅方向(主走査方向)に往復移動させながら、記録ヘッドの吐出面(ノズル面)に設けられる複数のノズルから液滴をそれぞれ吐出するシリアル型であって、その中でも特に、溶媒不溶性材料として色材(顔料)を含有する各色インクと、各色インクと反応して色材を凝集させる処理液を別々に吐出して、記録媒体上で混合し反応させる2液反応系の記録装置である。以下、本実施形態のインクジェット記録装置について詳説する。
本実施形態で用いられる各色インク(K、C、M、Y)は、溶媒不溶性材料として、色材(着色剤)である顔料やアクリル系ラテックスなどを含有する水性顔料インクが用いられる。
Red−48、C.I.Pigment Red−48:1、C.I.Pigment
Red−57、C.I.Pigment Red−112、C.I.Pigment Red−122、C.I.Pigment Red−123、C.I.Pigment Red−146、C.I.Pigment Red−168、C.I.Pigment Red−184、C.I.Pigment Red−202、C.I.Pigment Red−207等が挙げられるが、これらに限定されない。
洗浄液としては、インク分散媒に含まれる材料を含有する洗浄液を用いることが好ましい。その中でも特に、インク分散媒に重量濃度で最も多く含まれる材料を含有する洗浄液を用いることが適切である。インク分散媒はインクを特に分散する様に設計されているからである。従って、水系インクを用いる際にはイオン交換水は洗浄液として十分な効果がある。ただし、洗浄する面には細かな凹凸がある場合には、凹部までよく洗浄液が濡れる様に界面活性剤を含む洗浄液が好ましく用いられる。界面活性剤の具体例としては、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、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、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等のアニオン系界面活性剤や、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アリルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、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アミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー、等のノニオン系界面活性剤が好ましい。またオルフィンも好ましく用いることができる。また、長期保存を行なうためには防腐材料を含有することが適切で、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、等の有機溶剤を含むものがより好ましい。
本実施例では、各色インクとして、シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)の顔料インクを用いる。また、更にアクリル系ラテックスを含有したアクリル系ラテックス含有顔料インクも用いる。以下、本実施例で用いたインクの詳細な作製法を説明する.
まず、インクを分散する方法としてはボールミル、サンドミル、ビーズミル、高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー等があるが、微細な粒子を比較的単分散できる方法として超音波ホモジナイザーを用いる方法が適切である。超音波ホモジナイザーは超音波による溶液中にキャビテーション現象で気泡を発生、消滅させ、その際の衝撃で溶液中の粗大粒子を粉砕することができる。超音波照射時間、又は照射エネルギー、又はその両方を調整することで、平均粒子径と粗大粒子の含有率を調整することができる。分散剤として、メタクリル酸(A)、ベンジルメタクリレート(B)、エトキシトリエチレングリコールメタクリレート(C)のABC型のブロックポリマー(A:B:C=13:4:10モル比)として使用した。ポリマー30g、水酸化カリウム45%の水溶液9g、脱イオン水261gとして均一になるまで混合を行った。該ポリマーに、C.I.Pigment Red-122を150g,及び脱イオン水550gを加えて混合し、ディスパー分散機で30分攪拌して予備混合を行なった。次いでこの予備混合物を内容量2リットルの2重タンクに入れ、18℃の冷水で冷却しながらディスパー羽根にて攪拌しつつ、超音波ホモジナイザーUS-1200T型((株)日本精機製作所)で36mmのチップを用いて30分バッチ照射を行なった。この時の振動振幅は28μm(マイクロメートル)、超音波照射エネルギー密度は110W/cm2であった。
○インク101 顔料C.I.Pigment Yellow-74 5重量% 平均粒子径φ151nm
○インク102 顔料C.I.ピグメントレッド122 5重量% 平均粒子径φ52nm
○インク103 顔料C.I.ピグメントレッド122 5重量% 平均粒子径φ85nm
○インク104 顔料C.I.ピグメントレッド122 5重量% 平均粒子径φ125nm
○インク105 顔料C.I.Pigment blue 15:6 5重量% 平均粒子径φ76nm
○インク106 顔料C.I.Pigment Yellow-74 5重量% 平均粒子径φ151nm
アクリル系ラテックス
(平均粒径30nm,ジュリマーET-410,日本純薬製) 5重量%
○インク107 顔料C.I.ピグメントレッド122 5重量% 平均粒子径φ52nm
アクリル系ラテックス
(平均粒径30nm,ジュリマーET-410,日本純薬製) 5重量%
○インク108 顔料C.I.ピグメントレッド122 5重量% 平均粒子径φ85nm
アクリル系ラテックス
(平均粒径30nm,ジュリマーET-410,日本純薬製) 5重量%
○インク109 顔料C.I.ピグメントレッド122 5重量% 平均粒子径φ125nm
アクリル系ラテックス
(平均粒径30nm,ジュリマーET-410,日本純薬製) 5重量%
○インク110 顔料C.I.Pigment blue-15:6 5重量% 平均粒子径φ76nm
アクリル系ラテックス
(平均粒径30nm,ジュリマーET-410,日本純薬製) 5重量%
○インク111 顔料C.I.Pigment Yellow-74 5重量% 平均粒子径φ151nm
スチレンアクリル系ラテックス
(平均粒径57nm,ジョンクリル537,ジョンソンポリマー製) 5重量%
○インク112 顔料C.I.ピグメントレッド122 5重量% 平均粒子径φ85nm
スチレンアクリル系ラテックス
(平均粒径57nm,ジョンクリル537,ジョンソンポリマー製) 5重量%
○インク113 顔料C.I.Pigment blue-15:6 5重量% 平均粒子径φ76nm
スチレンアクリル系ラテックス
(平均粒径57nm,ジョンクリル537,ジョンソンポリマー製) 5重量%
○インク114 顔料C.I.Pigment Yellow-74 5重量% 平均粒子径φ151nm
スチレンアクリル系ラテックス
(平均粒径89nm,ジョンクリル7640,ジョンソンポリマー製) 5重量%
○インク115 顔料C.I.ピグメントレッド122 5重量% 平均粒子径φ85nm
スチレンアクリル系ラテックス
(平均粒径89nm,ジョンクリル7640,ジョンソンポリマー製) 5重量%
○インク116 顔料C.I.Pigment blue-15:6 5重量% 平均粒子径φ76nm
スチレンアクリル系ラテックス
(平均粒径89nm,ジョンクリル7640,ジョンソンポリマー製) 5重量%
○インク117 顔料C.I.Pigment Yellow-74 5重量% 平均粒子径φ151nm
エチレンアクリル系ラテックス
(平均粒径8.7nm,ザイクセンL,住友精化製) 5重量%
○インク118 顔料C.I.ピグメントレッド122 5重量% 平均粒子径φ85nm
エチレンアクリル系ラテックス
(平均粒径8.7nm,ザイクセンL,住友精化製) 5重量%
○インク119 顔料C.I.Pigment blue-15:6 5重量% 平均粒子径φ76nm
エチレンアクリル系ラテックス
(平均粒径8.7nm,ザイクセンL,住友精化製) 5重量%
なお、各インク101〜119の顔料及びラテックス以外の組成物は次のとおりである。
・ジエチレングリコール 10重量%
・オルフィンE1010(日信化学工業製) 2重量%
・イオン交換水 残量
〔処理液〕
本実施例では、下記組成の処理液を用いた。
・グリセリン 20重量%
・ジエチレングリコール 10重量%
・オルフィン 1重量%
・pH調整剤 微量
〔粒径の測定〕
粒径は粒度分布計(日機装製,Nanotrac UPA-EX150)により測定を行なった.この粒度分布計は動的光散乱法という測定原理を用いている。粒子は直径数μm以下になると、溶媒分子運動の影響を受け、ブラウン運動を生じる。この運動の速さは粒子の大きさによって異なり、小さい粒子は速く、大きい粒子はゆっくり動く。これらの運動した粒子へレーザー光を照射すると、その速度に応じた位相の違う光の散乱が生じ,散乱光を分光するとドップラーシフトが得られる。動的光散乱法とはドップラーシフトされた粒子径情報を検出して粒度分布を求める方法である。インク不溶性材料の粒径分布測定では何れもインクをイオン交換水で質量として1000倍に希釈し、透過モード、非球形として計測を行なっている。
洗浄液としては一番簡単にはインクの分散媒を用いることができる。インク分散媒で希釈することで反応の進行を抑止することができる。本実施例でもインク分散媒を洗浄液として用いた。また、表面張力の低い洗浄液と、単純なイオン交換水を準備した。
・グリセリン 20重量%
・ジエチレングリコール 10重量%
・オルフィンE1010(日信化学工業製) 2重量%
・イオン交換水 残量
○洗浄液2
・グリセリン 30重量%
・オルフィンE1010(日信化学工業製) 10重量%
・イオン交換水 残量
○洗浄液3
・イオン交換水 100%
〔評価方法〕
図1に示したインクジェット記録装置と後述する複数のインクセット201〜211を用いて、評価実験を実施した。
まず、洗浄液1、洗浄液2、洗浄液3を用いて、顔料インクのインクセット201〜204を用いた場合の洗浄性評価結果を図5に示す。同図には、各インクセット201〜204を用いた場合の洗浄性の評価結果とともに、インクセットの各インクに含有される溶媒不溶性材料の最大粒子径Dmax、最小粒子径Dmin、及びこれらの粒子径の比Dmax/Dminを示している。
Claims (10)
- 溶媒不溶性材料を含有する複数の第1の液体、及び前記溶媒不溶性材料を凝集させる第2の液体から成る液体セットと、
前記複数の第1の液体、及び前記第2の液体をそれぞれ異なる吐出口から吐出する液体吐出手段と、
前記溶媒不溶性材料の凝集物を再分散させる洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、を備え、
前記複数の第1の液体に含有される溶媒不溶性材料の平均粒子径のうち、最大となる粒子径をDmax、最小となる粒子径をDminとしたとき、次式 Dmax/Dmin≦2.6 を満足することを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記複数の第1の液体に含有される溶媒不溶性材料の平均粒子径はいずれも50nm以上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装置。
- 前記第1の液体は、溶媒不溶性材料として少なくとも1種類のラテックスを含有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のインクジェット記録装置。
- 前記ラテックスのガラス転移点は45℃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装置。
- 前記洗浄液供給手段から供給される洗浄液により前記液体吐出手段の吐出口が開口する面を洗浄する洗浄手段を更に備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
- 溶媒不溶性材料を含有する複数の第1の液体、及び前記溶媒不溶性材料を凝集させる第2の液体を液体吐出手段のそれぞれ異なる吐出口から吐出する液体吐出工程と、
前記溶媒不溶性材料の凝集物を再分散させる洗浄液を供給する洗浄液供給工程と、を有し、
前記複数の第1の液体に含有される溶媒不溶性材料の平均粒子径のうち、最大となる粒子径をDmax、最小となる粒子径をDminとしたとき、次式 Dmax/Dmin≦2.6 を満足することを特徴とするインクジェット記録方法。 - 前記複数の第1の液体に含有される溶媒不溶性材料の平均粒子径はいずれも50nm以上であることを特徴とする請求項6に記載のインクジェット記録方法。
- 前記第1の液体は、溶媒不溶性材料として少なくとも1種類のラテックスを含有することを特徴とする請求項6又は請求項7に記載のインクジェット記録方法。
- 前記ラテックスのガラス転移点は45℃以上であることを特徴とする請求項8に記載のインクジェット記録方法。
- 前記洗浄液供給工程により供給される洗浄液により前記液体吐出手段の吐出口が開口する面を洗浄する洗浄工程を更に有することを特徴とする請求項6乃至請求項9のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
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