JP2009096054A - 画像記録方法及び画像記録装置、並びに画像記録物 - Google Patents

画像記録方法及び画像記録装置、並びに画像記録物 Download PDF

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Abstract

【課題】画像品質(画像濃度、彩度)に優れ、かつ光沢性が高く、更にスミア定着性にも優れた画像が記録できる画像記録方法及び画像記録装置、並びに画像記録物の提供。
【解決手段】動的走査吸液計で測定した接触時間100msにおける純水の転移量が2ml/m〜35ml/mであり、かつ接触時間400msにおける純水の転移量が3ml/m〜40ml/mである記録メディア上に、記録用インクを用いて画像を記録する画像記録工程と、記録された画像表面に、乾燥付着量が1g/m〜10g/mとなるように被覆層用組成物を付与して被覆層を形成する被覆層形成工程とを含む画像記録方法である。
【選択図】図3

Description

本発明は、画像品質(画像濃度、彩度)に優れ、かつ光沢性が高く、更にスミア定着性にも優れた画像が記録可能な画像記録方法、及び画像記録装置、並びに画像記録物に関する。
インクジェットプリンタは、普通紙への記録が可能で、カラー化が容易であり、かつ小型で価格も安価で、しかもランニングコストが低いなどの理由から、近年、急速に普及してきている。
前記インクジェットプリンタに用いられる記録用インクに要求される特性としては、(1)高画質を達成するための色調、画像濃度、滲み等、(2)信頼性を達成するためインク中の着色剤の溶解又は分散安定性、保存安定性、吐出安定性等、(3)記録画像の保存性を確保するための耐水性、耐光性等、(4)高速化を達成するためのインクの速乾性などが挙げられ、これらの要求を満たすように様々な検討がなされている。
前記記録用インクの着色剤としては、その発色性の良さ及び信頼性の高さ等の点から、当初は染料インクが主流であったが、近年に至り、記録画像に耐光性及び耐水性を持たせるためにカーボンブラック等の顔料を用いた顔料インクにも注目が集まっている。
また、印字品質の高画質化及び高速印字を達成するために、最近ではインクを小滴化する傾向にあり、そのため、ノズル径も小径化される方向にある。更に、無機フィラー及び樹脂バインダーを厚塗りした高価なインクジェット専用紙で印字品質を向上させているのが現状である。
これまでも顔料インクにおける高画質化、及び画像光沢性の向上について種々の提案がなされている。
例えば特許文献1では、水性インク組成物中に樹脂エマルジョンを添加することにより、多少の画像濃度アップ、及びスミア定着性が向上することが開示されている。しかし、更に高画質化及び光沢性をアップさせるために樹脂エマルジョンを増量すると吐出安定性が急激に低下するという問題がある。
また、特許文献2では、顔料及び接着剤を少なくとも含有する下塗り層と、顔料及び接着剤を少なくとも含有するインク受容層とを設けたインクジェット記録用紙を作製することにより、高画質化や画像光沢性向上は可能である。しかし、この提案では、インクジェット記録用紙は複雑なコート層を設けるため、高価な用紙となってしまう。
また、特許文献3では、銀塩写真に匹敵する高画質及び高画像堅牢性を与える技術として、記録媒体に画像を記録した後、その記録面に透明フィルム等をラミネートする等して、該画像を被覆する保護層を形成する方法が提案されている。しかし、この提案も複雑な保護層を設けることから、高価な用紙となってしまい、また、ラミネートにより保護層が設けられているので用紙が厚くなり、質感が損われてしまったり、操作性及び搬送性が低下してしまうことがある。
したがって、吸液特性が一定範囲内の普通紙及び一般印刷用紙等の記録メディア上に高画質、及び高光沢な画像を得る技術としては、未だ十分満足できるものが提供されていないのが現状である。
特開2005−23325号公報 特開2005−280338号公報 特許第3899897号公報
本発明は、従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、記録用インクで吸液特性が一定範囲内の普通紙及び一般印刷用紙等の記録メディア上に画像を記録した後、該画像表面に被覆層を設けることにより、画像品質(画像濃度、彩度)に優れ、かつ光沢性が高く、更にスミア定着性にも優れた画像が記録できる画像記録方法及び画像記録装置、並びに画像記録物を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 動的走査吸液計で測定した接触時間100msにおける純水の転移量が2ml/m〜35ml/mであり、かつ接触時間400msにおける純水の転移量が3ml/m〜40ml/mである記録メディア上に、記録用インクを用いて画像を記録する画像記録工程と、
記録された画像表面に、乾燥付着量が1g/m〜10g/mとなるように被覆層用組成物を付与して被覆層を形成する被覆層形成工程とを含むことを特徴とする画像記録方法である。
<2> 被覆層用組成物が少なくとも水分散性樹脂、界面活性剤、及び水を含有し、該被覆層用組成物に刺激を印加し、該被覆層用組成物を飛翔させて付与する前記<1>に記載の画像記録方法である。
<3> 水分散性樹脂が、ガラス転移温度(Tg)が−30℃以上であり、かつ最低造膜温度(MFT)が50℃以下である前記<2>に記載の画像記録方法である。
<4> 水分散性樹脂が、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル−シリコーン樹脂、及びフッ素樹脂の少なくともいずれかである前記<2>から<3>のいずれかに記載の画像記録方法である。
<5> 記録用インクが、少なくとも水分散性着色剤、水溶性有機溶剤、界面活性剤、浸透剤、及び水を含有し、該記録用インクに刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録する前記<1>から<4>のいずれかに記載の画像記録方法である。
<6> 動的走査吸液計で測定した接触時間100msにおける純水の転移量が2ml/m〜35ml/mであり、かつ接触時間400msにおける純水の転移量が3ml/m〜40ml/mである記録メディア上に、記録用インクを用いて画像を記録する画像記録手段と、
記録された画像表面に、乾燥付着量が1g/m〜10g/mとなるように被覆層用組成物を付与して被覆層を形成する被覆層形成手段とを有することを特徴とする画像記録装置である。
<7> 被覆層用組成物が少なくとも水分散性樹脂、界面活性剤、及び水を含有し、該被覆層用組成物に刺激を印加し、該被覆層用組成物を飛翔させて付与する前記<6>に記載の画像記録装置である。
<8> 水分散性樹脂が、ガラス転移温度(Tg)が−30℃以上であり、かつ最低造膜温度(MFT)が50℃以下である前記<7>に記載の画像記録装置である。
<9> 水分散性樹脂が、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル−シリコーン樹脂、及びフルオロオレフィン単位を有するフッ素系樹脂の少なくともいずれかである前記<7>から<8>のいずれかに記載の画像記録装置である。
<10> 記録用インクが、少なくとも水分散性着色剤、水溶性有機溶剤、界面活性剤、浸透剤、及び水を含有し、該記録用インクに刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録する前記<6>から<9>のいずれかに記載の画像記録装置である。
<11> 記録メディア上に、前記<1>から<5>のいずれかに記載の画像記録方法により記録された画像を有してなることを特徴とする画像記録物である。
本発明の画像記録方法は、画像記録工程と、被覆層形成工程とを含む。前記画像記録工程では、動的走査吸液計で測定した接触時間100msにおける純水の転移量が2ml/m〜35ml/mであり、かつ接触時間400msにおける純水の転移量が3ml/m〜40ml/mである記録メディア上に、記録用インクを用いて画像を記録する。前記被覆層形成工程では、記録された画像表面に、乾燥付着量が1g/m〜10g/mとなるように被覆層用組成物を付与して被覆層を形成する。その結果、インクジェット専用紙を用いることなく、吸液特性が一定範囲内の普通紙及び一般印刷用紙等の記録メディア上に、画像品質(画像濃度、彩度)に優れ、かつ光沢性が高く、更にスミア定着性にも優れた画像が記録される。
本発明の画像記録装置は、動的走査吸液計で測定した接触時間100msにおける純水の転移量が2ml/m〜35ml/mであり、かつ接触時間400msにおける純水の転移量が3ml/m〜40ml/mである記録メディア上に、記録用インクを用いて画像を記録する画像記録手段と、
記録された画像表面に、乾燥付着量が1g/m〜10g/mとなるように被覆層用組成物を付与して被覆層を形成する被覆層形成手段とを有する。
本発明の画像記録装置においては、記録用インクで、吸液特性が一定範囲内の普通紙及び一般印刷用紙等の記録メディア上に画像を記録した後、該画像表面に被覆層を設けることにより、画像品質(画像濃度、彩度)に優れ、かつ光沢性が高く、更にスミア定着性にも優れた画像を記録できる。
本発明の画像記録物は、記録メディア上に、本発明の前記画像記録方法により記録された画像を有してなるので、画像表面に被覆層が設けられているので、画像品質(画像濃度、彩度)に優れ、かつ光沢性が高く、更にスミア定着性にも優れたものである。
本発明によると、従来における問題を解決することができ、記録用インクで、吸液特性が一定範囲内の普通紙及び一般印刷用紙等の記録メディア上に画像を記録した後、該画像表面に被覆層を設けることにより、画像品質(画像濃度、彩度)に優れ、かつ光沢性が高く、更にスミア定着性にも優れた画像が記録できる画像記録方法及び画像記録装置、並びに画像記録物を提供することができる。
(画像記録方法及び画像記録装置)
本発明の画像記録方法は、画像記録工程と、被覆層形成工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
本発明の画像記録装置は、画像記録手段と、被覆層形成手段とを有し、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。
本発明の画像記録方法は、本発明の画像記録装置により好適に実施することができ、前記画像記録工程は前記画像記録手段により行うことができ、前記被覆層形成工程は前記被覆層形成手段により行うことができ、前記その他の工程は前記その他の手段により行うことができる。
<画像記録工程及び画像記録手段>
前記画像記録工程は、動的走査吸液計で測定した接触時間100msにおける純水の転移量が2ml/m〜35ml/mであり、かつ接触時間400msにおける純水の転移量が3ml/m〜40ml/mである記録メディア上に、記録用インクを用いて画像を記録する工程であり、前記画像記録手段により行われる。
−記録メディア−
前記記録メディアとしては、吸液特性が一定範囲内であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、OHPシート、汎用印刷用紙などが好適に使用可能である。
これらの中でも、画像品質(画像濃度、彩度)に優れ、かつ光沢性が高く、更にスミア定着性にも優れた画像が記録できる点から、吸液特性が一定範囲内の普通紙及び一般印刷用紙が好適であり、具体的には、動的走査吸液計で測定した接触時間100msにおける純水の該記録メディアへの転移量が2ml/m〜35ml/mであり、かつ接触時間400msにおける純水の該記録メディアへの転移量が3ml/m〜40ml/mの記録メディアが用いられる。
前記動的走査吸液計で測定した接触時間100msにおける純水の該記録メディアへの転移量は3ml/m〜20ml/mが好ましく、接触時間400msにおける純水の該記録メディアへの転移量は3ml/m〜25ml/mが好ましい。
前記接触時間100msでの前記インク及び純水の転移量が少なすぎると、ビーディング(濃度ムラ)が発生しやすくなることがあり、多すぎると、記録後のインクドット径が所望の径よりも小さくなりすぎることがある。
前記接触時間400msでの前記インク及び純水の転移量が少なすぎると、乾燥性が不十分であるため、拍車痕が発生しやすくなることがあり、多すぎると、乾燥後の画像部の光沢が低くなりやすくなることがある。
ここで、前記動的走査吸液計(dynamic scanning absorptometer;DSA,紙パ技協誌、第48巻、1994年5月、第88〜92頁、空閑重則)は、極めて短時間における吸液量を正確に測定できる装置である。前記動的走査吸液計は、吸液の速度をキャピラリー中のメニスカスの移動から直読する、試料を円盤状とし、この上で吸液ヘッドをらせん状に走査する、予め設定したパターンに従って走査速度を自動的に変化させ、1枚の試料で必要な点の数だけ測定を行う、という方法によって測定を自動化したものである。紙試料への液体供給ヘッドはテフロン(登録商標)管を介してキャピラリーに接続され、キャピラリー中のメニスカスの位置は光学センサで自動的に読み取られる。具体的には、動的走査吸液計(K350シリーズD型、協和精工株式会社製)を用いて、純水の転移量を測定した。接触時間100ms及び接触時間400msにおける転移量は、それぞれ接触時間の近隣接触時間における転移量の測定値から補間により求めることができる。
前記吸液特性が上記一定範囲内の普通紙としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えばType6200、マイペーパー、Type6000、マイリサイクルペーパー100W、マイリサイクルペーパーFC(いずれも、株式会社リコー製);EP−R、Xerox4024、XeroxWR100(いずれもXerox社製);NEWやまゆり100(王子製紙株式会社製)、三菱再生PPC用紙REB(三菱製紙株式会社製)などが挙げられる。
また、前記吸液特性が上記一定範囲内の一般印刷用紙としては、以下に説明する、支持体と、該支持体の少なくとも一方の面に塗工された塗工層を有するものが好適である。
−支持体−
前記支持体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、木材繊維主体の紙、木材繊維及び合成繊維を主体とした不織布のようなシート状物質などが挙げられる。
前記紙としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、木材パルプ、古紙パルプなどが用いられる。前記木材パルプとしては、例えば、広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)、NBSP、LBSP、GP、TMPなどが挙げられる。
前記古紙パルプの原料としては、財団法人古紙再生促進センターの古紙標準品質規格表に示されている、上白、罫白、クリーム白、カード、特白、中白、模造、色白、ケント、白アート、特上切、別上切、新聞、雑誌などが挙げられる。具体的には、情報関連用紙である非塗工コンピュータ用紙、感熱紙、感圧紙等のプリンタ用紙;PPC用紙等のOA古紙;アート紙、コート紙、微塗工紙、マット紙等の塗工紙;上質紙、色上質、ノート、便箋、包装紙、ファンシーペーパー、中質紙、新聞用紙、更紙、スーパー掛け紙、模造紙、純白ロール紙、ミルクカートン等の非塗工紙、などの紙や板紙の古紙で、化学パルプ紙、高歩留りパルプ含有紙などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記古紙パルプは、一般的に、以下の4工程の組み合わせから製造される。
(1)離解は、古紙をパルパーにて機械力と薬品で処理して繊維状にほぐし、印刷インキを繊維より剥離する。
(2)除塵は、古紙に含まれる異物(プラスチックなど)及びゴミをスクリーン、クリーナー等により除去する。
(3)脱墨は、繊維より界面活性剤を用いて剥離された印刷インキをフローテーション法、又は洗浄法で系外に除去する。
(4)漂白は、酸化作用や還元作用を用いて、繊維の白色度を高める。
前記古紙パルプを混合する場合、全パルプ中の古紙パルプの混合比率は、記録後のカール対策から40%以下が好ましい。
前記支持体に使用される内添填料としては、例えば、白色顔料として従来公知の顔料が用いられる。前記白色顔料としては、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、カオリン、クレー、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、合成シリカ、水酸化アルミニウム、アルミナ、リトポン、ゼオライト、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム等のような白色無機顔料;スチレン系プラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメント、ポリエチレン、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン樹脂等のような有機顔料、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記支持体を抄造する際に使用される内添サイズ剤としては、例えば、中性抄紙に用いられる中性ロジン系サイズ剤、アルケニル無水コハク酸(ASA)、アルキルケテンダイマー(AKD)、石油樹脂系サイズ剤などが挙げられる。これらの中でも、中性ロジンサイズ剤又はアルケニル無水コハク酸が特に好適である。前記アルキルケテンダイマーは、そのサイズ効果が高いことから添加量は少なくて済むが、記録メディア表面の摩擦係数が下がり滑りやすくなるため、インクジェット記録時の搬送性の点からは好ましくない場合がある。
前記支持体の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50μm〜300μmが好ましい。また、支持体の坪量は、45g/m〜290g/mが好ましい。
−塗工層−
前記塗工層は、顔料及びバインダー(結着剤)を含有してなり、更に必要に応じて、界面活性剤、その他の成分を含有してなる。
前記顔料としては、無機顔料、もしくは無機顔料と有機顔料を併用したものを用いることができる。
前記無機顔料としては、例えば、カオリン、タルク、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、非晶質シリカ、チタンホワイト、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、クロライトなどが挙げられる。これらの中でも、カオリンは光沢発現性に優れており、オフセット印刷用の用紙に近い風合いとすることができる点から特に好ましい。
前記カオリンには、デラミネーテッドカオリン、焼成カオリン、表面改質等によるエンジニアードカオリン等があるが、光沢発現性を考慮すると、粒子径が2μm以下の割合が80質量%以上の粒子径分布を有するカオリンが、カオリン全体の50質量%以上を占めていることが好ましい。
前記カオリンの添加量は、前記バインダー100質量部に対し50質量部以上が好ましい。前記添加量が50質量部未満であると、光沢度において十分な効果が得られないことがある。前記添加量の上限は特に制限はないが、カオリンの流動性、特に高せん断力下での増粘性を考慮すると、塗工適性の点から、90質量部以下がより好ましい。
前記有機顔料としては、例えば、スチレン−アクリル共重合体粒子、スチレン−ブタジエン共重合体粒子、ポリスチレン粒子、ポリエチレン粒子等の水溶性ディスパージョンがある。これら有機顔料は2種以上が混合されてもよい。
前記有機顔料の添加量は、前記塗工層の全顔料100質量部に対し2質量部〜20質量部が好ましい。前記有機顔料は、光沢発現性に優れていることと、その比重が無機顔料と比べて小さいことから、嵩高く、高光沢で、表面被覆性の良好な塗工層を得ることができる。前記添加量が2質量部未満であると、前記効果がなく、20質量部を超えると、塗工液の流動性が悪化し、塗工操業性の低下に繋がることと、コスト面からも経済的ではない。
前記有機顔料には、その形態において、密実型、中空型、ドーナツ型等があるが、光沢発現性、表面被覆性及び塗工液の流動性のバランスを鑑み、平均粒子径(D50)は0.2μm〜3.0μmが好ましく、より好ましくは空隙率40%以上の中空型が採用される。
前記バインダーとしては、水性樹脂を使用するのが好ましい。
前記水性樹脂としては、水溶性樹脂及び水分散性樹脂の少なくともいずれかを好適に用いられる。前記水溶性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリビニルアルコール、アニオン変性ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコール、アセタール変性ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコールの変性物;ポリウレタン;ポリビニルピロリドン及びポリビニルピロリドンと酢酸ビニルの共重合体、ビニルピロリドンとジメチルアミノエチル・メタクリル酸の共重合体、四級化したビニルピロリドンとジメチルアミノエチル・メタクリル酸の共重合体、ビニルピロリドンとメタクリルアミドプロピル塩化トリメチルアンモニウムの共重合体等のポリビニルピロリドンの変性物;カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース;カチオン化ヒドロキシエチルセルロース等のセルロースの変性物;ポリエステル、ポリアクリル酸(エステル)、メラミン樹脂、又はこれらの変性物、ポリエステルとポリウレタンの共重合体等の合成樹脂;ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリルアミド、酸化澱粉、燐酸エステル化澱粉、自家変性澱粉、カチオン化澱粉、又は各種変性澱粉、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル酸ソーダ、アルギン酸ソーダ、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、インク吸収性の観点から、ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコール、アセタール変性ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエステルとポリウレタンの共重合体、などが特に好ましい。
前記水分散性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、(メタ)アクリル酸エステル系重合体、酢酸ビニル−(メタ)アクリル酸(エステル)共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、ポリビニルエーテル、シリコーン−アクリル系共重合体、などが挙げられる。また、メチロール化メラミン、メチロール化尿素、メチロール化ヒドロキシプロピレン尿素、イソシアネート等の架橋剤を含有してよいし、N−メチロールアクリルアミドなどの単位を含む共重合体で自己架橋性を持つものでもよい。これら水性樹脂の複数を同時に用いることも可能である。
前記水性樹脂の添加量は、前記顔料100質量部に対し、2質量部〜100質量部が好ましく、3質量部〜50質量部がより好ましい。前記水性樹脂の添加量は記録メディアの吸液特性が所望の範囲に入るように決定される。
前記着色剤として水分散性の着色剤を使用する場合には、塗工層にカチオン性有機化合物は必ずしも配合する必要はないが、塗工層に配合されるカチオン性有機化合物は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択使用することができる。塗工層に配合されるカチオン性有機化合物としては、例えば、水溶性インク中の直接染料や酸性染料中のスルホン酸基、カルボキシル基、アミノ基等と反応して不溶な塩を形成する1級〜3級アミン、4級アンモニウム塩のモノマー、オリゴマー、ポリマーなどが挙げられ、これらの中でも、オリゴマー又はポリマーが好ましい。
前記カチオン性有機化合物としては、例えば、ジメチルアミン・エピクロルヒドリン重縮合物、ジメチルアミン・アンモニア・エピクロルヒドリン縮合物、ポリ(メタクリル酸トリメチルアミノエチル・メチル硫酸塩)、ジアリルアミン塩酸塩・アクリルアミド共重合物、ポリ(ジアリルアミン塩酸塩・二酸化イオウ)、ポリアリルアミン塩酸塩、ポリ(アリルアミン塩酸塩・ジアリルアミン塩酸塩)、アクリルアミド・ジアリルアミン共重合物、ポリビニルアミン共重合物、ジシアンジアミド、ジシアンジアミド・塩化アンモニウム・尿素・ホルムアルデヒド縮合物、ポリアルキレンポリアミン・ジシアンジアミドアンモニウム塩縮合物、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド、ポリジアリルメチルアミン塩酸塩、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド)、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド・二酸化イオウ)、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド・ジアリルアミン塩酸塩誘導体)、アクリルアミド・ジアリルジメチルアンモニウムクロライド共重合物、アクリル酸塩・アクリルアミド・ジアリルアミン塩酸塩共重合物、ポリエチレンイミン、アクリルアミンポリマー等のエチレンイミン誘導体、ポリエチレンイミンアルキレンオキサイド変性物、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、ジメチルアミン・エピクロルヒドリン重縮合物、ポリアリルアミン塩酸塩等の低分子量のカチオン性有機化合物と他の比較的高分子量のカチオン性有機化合物、例えば、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド)等とを組み合わせて使用するのが好ましい。併用により、単独使用の場合よりも画像濃度を向上させ、フェザリングが更に低減される。
前記カチオン性有機化合物のコロイド滴定法(ポリビニル硫酸カリウム、トルイジンブルー使用)によるカチオン当量は3meq/g〜8meq/gが好ましい。前記カチオン当量がこの範囲であれば上記乾燥付着量の範囲で良好な結果が得られる。
ここで、前記コロイド滴定法によるカチオン当量の測定に当たっては、カチオン性有機化合物を固形分0.1質量%となるように蒸留水で希釈し、pH調整は行わないものとする。
前記カチオン性有機化合物の乾燥付着量は0.3g/m〜2.0g/mが好ましい。前記乾燥付着量が0.3g/mより低いと、充分な画像濃度向上やフェザリング低減の効果が得られないことがある。
前記塗工層に必要に応じて含有される界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、アニオン活性剤、カチオン活性剤、両性活性剤、非イオン活性剤のいずれも使用することができる。これらの中でも、非イオン活性剤が特に好ましい。前記界面活性剤を添加することにより、画像の耐水性が向上するとともに、画像濃度が高くなり、ブリーディングが改善される。
前記非イオン活性剤としては、例えば、高級アルコールエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物、脂肪酸エチレンオキサイド付加物、多価アルコール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加物、高級脂肪族アミンエチレンオキサイド付加物、脂肪酸アミドエチレンオキサイド付加物、油脂のエチレンオキサイド付加物、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物、グリセロールの脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールの脂肪酸エステル、ソルビトール及びソルビタンの脂肪酸エステル、ショ糖の脂肪酸エステル、多価アルコールのアルキルエーテル、アルカノールアミン類の脂肪酸アミド等が挙られる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記多価アルコールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリット、ソルビトール、ショ糖などが挙げられる。また、エチレンオキサイド付加物については、水溶性を維持できる範囲で、エチレンオキサイドの一部をプロピレンオキサイドあるいはブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドに置換したものも有効である。置換率は50%以下が好ましい。前記非イオン活性剤のHLB(親水性/親油性比)は4〜15が好ましく、7〜13がより好ましい。
前記界面活性剤の添加量は、前記カチオン性有機化合物100質量部に対し、10質量部以下が好ましく、0.1質量部〜1.0質量部がより好ましい。
前記塗工層には、本発明の目的及び効果を損なわない範囲で、更に必要に応じて、その他の成分を添加することができる。該その他の成分としては、アルミナ粉末、pH調整剤、防腐剤、酸化防止剤等の添加剤が挙げられる。
前記塗工層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記支持体上に塗工層液を含浸又は塗布する方法により行うことができる。前記塗工層液の含浸又は塗布方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、コンベンショナルサイズプレス、ゲートロールサイズプレス、フィルムトランスファーサイズプレス、ブレードコーター、ロッドコーター、エアーナイフコーター、カーテンコーターなど各種塗工機で塗工することも可能であるが、コストの点から、抄紙機に設置されているコンベンショナルサイズプレス、ゲートロールサイズプレス、フィルムトランスファーサイズプレスなどで含浸又は付着させ、オンマシンで仕上げてもよい。
前記塗工層液の付着量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、固形分で、0.5g/m〜20g/mが好ましく、1g/m〜15g/mがより好ましい。
前記含浸又は塗布の後、必要に応じて乾燥させてもよく、この場合の乾燥の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、100℃〜250℃程度が好ましい。
前記記録メディアは、更に支持体の裏面にバック層、支持体と塗工層との間、また、支持体とバック層間にその他の層を形成してもよく、塗工層上に保護層を設けることもできる。これらの各層は単層であっても複数層であってもよい。
前記吸液特性が一定範囲内の一般印刷用紙(コピー用紙を含む)としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えばEP−Lマット(三菱製紙株式会社製)、PODグロスコート(王子製紙株式会社製)、リコービジネスコートグロス(株式会社リコー製)、スペースDX(日本製紙株式会社製)などが挙げられる。
<記録用インク>
前記記録用インクは、少なくとも水分散性着色剤、水溶性有機溶剤、界面活性剤、浸透剤、及び水を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
−水溶性有機溶剤(湿潤剤)−
前記記録用インクには、温度23℃、相対湿度80%環境中の平衡水分量が40質量%以上である多価アルコールを少なくとも1種類、例えば前記のように、沸点も粘度もかなり高い湿潤剤A、及び沸点及び粘度が比較低い湿潤剤Bを含有することが好ましい。該多価アルコール中、常圧下で、沸点250℃を超える湿潤剤Aとしては、1,2,3−ブタントリオール、1,2,4−ブタントリオール(bp=190〜191℃/24hPa)、グリセリン(bp=290℃)、ジグリセリン(bp=270℃/20hPa)、トリエチレングリコール(bp=285℃)、テトラエチレングリコール(bp=324〜330℃)等が挙げられ、沸点140〜250℃未満の湿潤剤Bとしてはジエチレングリコール(bp=245℃)、1,3−ブタンジオール(bp=203〜204℃)等が挙げられる。これら湿潤剤A、湿潤剤Bは、いずれも、温度23℃、相対湿度80%環境中の平衡水分量が40質量%以上の吸湿性ある材料であり、ただ、湿潤剤Bは、湿潤剤Aよりも、蒸発性が比較高い。特に好ましくはグリセリン、1,3-ブタンジオールからなる群から選択されたものが挙げられる。湿潤剤Aと湿潤剤Bの組合せを用いる場合、湿潤剤Aと湿潤剤Bとの量比B/A(質量比)は、後述するその余の湿潤剤Cの量や浸透剤等の他の添加剤の種類や量にも少なからず依存するので、一概に云えないが、例えば10/90〜90/10の範囲であることが好ましい。
前記平衡水分量は、塩化カリウム飽和水溶液を用いデシケーター内の温湿度を温度23±1℃、相対湿度80±3%に保ち、このデシケーター内に各水溶性有機溶剤を1gずつ秤量したシャーレを保管し、飽和する水分量を求めたものである。
飽和水分量(%)=(有機溶剤に吸収した水分量/有機溶剤)×100
前記多価アルコールを湿潤剤全体の50質量%以上用いた場合が吐出安定性の確保に優れている。
前記記録用インクには、上記湿潤剤A、B以外にも、必要に応じて湿潤剤A、Bの一部に代えて、又は湿潤剤A、Bに加えて、その余の湿潤剤Cを併用することができる。該湿潤剤Cとしては、例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、その他の湿潤剤、などが挙げられる。
前記多価アルコール類としては、例えば、ジプロピレングリコール(bp=232℃)、1,5−ペンタンジオール(bp=242℃)、3−メチル−1,3−ブタンジオール(bp=203℃)、プロピレングリコール(bp=187℃)、2−メチル−2,4−ペンタンジオール(bp=197℃)、エチレングリコール(bp=196〜198℃)、トリプロピレングリコール(bp=267℃)、ヘキシレングリコール(bp=197℃)、ポリエチレングリコール(粘調液体〜固体)、ポリプロピレングリコール(bp=187℃)、1,6−ヘキサンジオール(bp=253〜260℃)、1,2,6−ヘキサントリオール(bp=178℃)、トリメチロールエタン(固体、mp=199〜201℃)、トリメチロールプロパン(固体、mp=61℃)、などが挙げられる。
前記多価アルコールアルキルエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル(bp=135℃)、エチレングリコールモノブチルエーテル(bp=171℃)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(bp=194℃)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(bp=197℃)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(bp=231℃)、エチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテル(bp=229℃)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(bp=132℃)などが挙げられる。
前記多価アルコールアリールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル(bp=237℃)、エチレングリコールモノベンジルエーテルなどが挙げられる。
前記含窒素複素環化合物としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン(bp=202℃)、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(bp=226℃)、ε−カプロラクタム(bp=270℃)、γ−ブチロラクトン(bp=204〜205℃)などが挙げられる。
前記アミド類としては、例えば、ホルムアミド(bp=210℃)、N−メチルホルムアミド(bp=199〜201℃)、N,N−ジメチルホルムアミド(bp=153℃)、N,N−ジエチルホルムアミド(bp=176〜177℃)などが挙げられる。
前記アミン類としては、例えば、モノエタノールアミン(bp=170℃)、ジエタノールアミン(bp=268℃)、トリエタノールアミン(bp=360℃)、N,N−ジメチルモノエタノールアミン(bp=139℃)、N−メチルジエタノールアミン(bp=243℃)、N−メチルエタノールアミン(bp=159℃)、N-フェニルエタノールアミン(bp=282〜287℃)、3−アミノプロピルジエチルアミン(bp=169℃)などが挙げられる。
前記含硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド(bp=139℃)、スルホラン(bp=285℃)、チオジグリコール(bp=282℃)などが挙げられる。
その他の固体湿潤剤としては、糖類などが好ましい。該糖類としては、例えば単糖類、二糖類、オリゴ糖類(三糖類、四糖類を含む)、多糖類、などが挙げられる。具体的には、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース、などが挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖(例えば、糖アルコール(一般式:HOCH(CHOH)nCHOH(ただし、nは2〜5の整数を表す)で表わされる。)、酸化糖(例えば、アルドン酸、ウロン酸など)、アミノ酸、チオ酸などが挙げられる。これらの中でも、糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビットなどが挙げられる。
前記顔料と前記湿潤剤との質量比は、ヘッドからのインク吐出安定性に非常に影響がある。顔料固形分が高いのに湿潤剤の配合量が少ないとノズルのインクメニスカス付近の水分蒸発が進み吐出不良をもたらすことがある。前記湿潤剤の前記記録用インク中における含有量は、20質量%〜50質量%が好ましく、20質量%〜40質量%がより好ましい。前記含有量が、20質量%未満であると、吐出安定性低下及び維持装置での廃インク固着に厳しい状態になることがあり、50質量%を超えると、紙面上での乾燥性に劣り更に普通紙上の文字品位が低下することがある。
また、普通紙画像品質向上のため、平衡水分量が40質量%以上の多価アルコール以外の湿潤剤として、沸点240℃未満かつ平衡水分量が40質量%未満の湿潤剤B1(水溶性有機溶剤)を適度な割合で入れることが好ましい。前記の水溶性有機溶剤の使用量としては、湿潤剤全体の50質量%未満が吐出安定性確保などの点で好ましい。
−着色剤−
前記着色剤としては、耐候性の面から主として顔料が用いられるが、色調調整の目的で同時に染料を耐候性が劣化させない範囲内で含有しても構わない。また、顔料も特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、黒色用のもの、カラー用のもの、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
無機顔料としては、酸化チタン及び酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。
有機顔料としては、アゾ顔料(アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む)、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。これらの顔料のうち、特に、水と親和性の良いものが好ましく用いられる。
前記顔料において、より好ましく用いられる顔料の具体例としては、黒色用としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、又は銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料が挙げられる。
更に、カラー用としては、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、17、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、408、109、110、117、120、128、138、150、151、153、183、C.I.ピグメントオレンジ5、13、16、17、36、43、51、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2、48:2(パーマネントレッド2B(Ca))、48:3、48:4、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、185、190、193、209、219、C.I.ピグメントバイオレット1(ローダミンレーキ)、3、5:1、16、19、23、38、C.I.ピグメントブルー1、2、15、15:1、15:2、15:3(フタロシアニンブルー)、16、17:1、56、60、63、C.I.ピグメントグリーン1、4、7、8、10、17、18、36等が挙げられる。
着色剤が顔料である場合の特に好ましい形態としては、以下の第1〜第3の形態が挙げられる。
(1)第1形態では、前記着色剤は、表面に少なくとも1種の親水基を有し、分散剤の不存在下で水分散性を示す顔料(以下、「自己分散性顔料」と称することもある)を含有する。
(2)第2形態では、前記水に分散する着色剤は、顔料、顔料分散剤及び高分子分散安定化剤を含有する顔料分散体であり、前記高分子分散安定化剤が、下記構造式(II)で表されるα−オレフィン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル共重合体、水溶性ポリウレタン樹脂及び水溶性ポリエステル樹脂から選択される少なくとも1種である。
ただし、前記構造式(II)において、Rはアルキル基を表し、該アルキル基の炭素数は、6〜25が好ましく、6〜22がより好ましい。nは30〜100の数を示す。
(3)第3形態では、前記着色剤は、ポリマー微粒子に水不溶乃至水難溶性の色材を含有させてなるポリマーエマルジョン(色材を含有させたポリマー微粒子の水分散物)を含有する。
前記着色剤の色としては、前記黒色用のものとしては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料、などが挙げられる。
前記カラー用のものとしては、例えば、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、17、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、408、109、110、117、120、128、138、150、151、153、183、C.I.ピグメントオレンジ5、13、16、17、36、43、51、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2、48:2(パーマネントレッド2B(Ca))、48:3、48:4、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、185、190、193、209、219、C.I.ピグメントバイオレット1(ローダミンレーキ)、3、5:1、16、19、23、38、C.I.ピグメントブルー1、2、15(フタロシアニンブルー)、15:1、15:2、15:3(フタロシアニンブルー)、16、17:1、56、60、63;C.I.ピグメントグリーン1、4、7、8、10、17、18、36、などが挙げられる。
前記第1形態の自己分散性顔料は、顔料の表面に少なくとも1種の親水基が直接もしくは他の原子団を介して結合するように表面改質されたものである。該表面改質は、顔料の表面に、ある特定の官能基(スルホン基やカルボキシル基等の官能基)を化学的に結合させるか、あるいは、次亜ハロゲン酸又はその塩の少なくともいずれかを用いて湿式酸化処理するなどの方法が用いられる。これらの中でも、顔料の表面にカルボキシル基が結合され、水中に分散している形態が特に好ましい。このように顔料が表面改質され、カルボキシル基が結合しているため、分散安定性が向上するばかりではなく、高品位な印字品質が得られるとともに、印字後の記録メディアの耐水性がより向上する。
また、この第1形態の自己分散性顔料を含有するインクは乾燥後の再分散性に優れるため、長期間印字を休止し、インクジェットヘッドノズル付近のインク水分が蒸発した場合も目詰まりを起こさず、簡単なクリーニング動作で容易に良好な印字が行える。
前記自己分散性顔料の体積平均粒径(D50)は、インク中において0.01μm〜0.16μmが好ましい。
例えば、自己分散型カーボンブラックとしては、イオン性を有するものが好ましく、アニオン性に帯電したものやカチオン性に帯電したものが好適である。
前記アニオン性親水基としては、例えば、−COOM、−SOM、−POHM、−PO、−SONH、−SONHCOR(ただし、Mは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表す。Rは、炭素原子数1〜12のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表す)等が挙げられる。これらの中でも、−COOM、−SOMがカラー顔料表面に結合されたものを用いることが好ましい。
また、前記親水基中における「M」は、アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、等が挙げられる。前記有機アンモニウムとしては、例えば、モノ乃至トリメチルアンモニウム、モノ乃至トリエチルアンモニウム、モノ乃至トリメタノールアンモニウムが挙げられる。前記アニオン性に帯電したカラー顔料を得る方法としては、カラー顔料表面に−COONaを導入する方法として、例えば、カラー顔料を次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法、スルホン化による方法、ジアゾニウム塩を反応させる方法が挙げられる。
前記カチオン性親水基としては、例えば、第4級アンモニウム基が好ましく、下記に挙げる第4級アンモニウム基がより好ましく、本発明においては、これらのいずれかがカーボンブラック表面に結合されたものが色材として好適である。
前記親水基が結合されたカチオン性の自己分散型カーボンブラックを製造する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記構造式で表されるN−エチルピリジル基を結合させる方法として、カーボンブラックを3−アミノ−N−エチルピリジウムブロマイドで処理する方法が挙げられる。
前記親水基は、他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合されていてもよい。他の原子団としては、例えば、炭素原子数1〜12のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基が挙げられる。上記した親水基が他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合する場合の具体例としては、例えば、−CCOOM(ただし、Mは、アルカリ金属、又は第4級アンモニウムを表す)、−PhSOM(ただし、Phはフェニル基を表す。Mは、アルカリ金属、又は第4級アンモニウムを表す)、−C10NH 等が挙げられる。
また、第2形態では、前記着色剤は、無機顔料、有機顔料、及び複合顔料等の顔料と、顔料分散剤と、高分子分散安定化剤とを含有する顔料分散体であり、前記高分子分散安定化剤が、下記構造式(II)で表されるα−オレフィン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル共重合体、水溶性ポリウレタン樹脂及び水溶性ポリエステル樹脂から選択される少なくとも1種である。
前記構造式(II)において、Rはアルキル基を表し、該アルキル基の炭素数は、6〜25が好ましく、6〜22がより好ましい。nは30〜100の数を示す。
前記高分子分散安定化剤は、顔料分散剤によって、水中で均一に微分散した顔料分散体の分散状態を安定に保つために有効な材料である。前記構造式(II)で表されるα−オレフィン無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル共重合体、水溶性ポリウレタン樹脂及び水溶性ポリエステル樹脂は、常温においては固体であり、冷水には殆ど溶けないものである。しかし、前記共重合体及び前記樹脂の酸価と当量以上(好ましくは、酸価の1.0〜1.5倍)のアルカリ溶液又はアルカリ水溶液に溶解して用いた場合に分散安定化剤としての効果が発現する。
また、前記共重合体及び前記樹脂をアルカリ溶液又はアルカリ水溶液で溶解するには、加熱撹拌すると容易に溶解できる。しかし、前記α−オレフィン−無水マレイン酸共重合体におけるオレフィン鎖が長い場合は比較的溶け難く、不溶物が残る場合があるが、適当なフィルター等で不溶物を除いて用いれば、分散安定化剤としての効果は損なわれない。
前記アルカリ溶液又はアルカリ水溶液における塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属の水酸化物;アンモニア、トリエチルアミン、モルホリン等の塩基性物質;トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール、コリン等のアルコールアミンなどが挙げられる。
前記構造式(II)で表されるα−オレフィン−無水マレイン酸共重合体としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。該市販品としては、T−YP112、T−YP115、T−YP114、T−YP116(いずれも星光PMC株式会社製)などが挙げられる。
前記スチレン−(メタ)アクリル共重合体としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。該市販品としては、例えば、JC−05(星光PMC株式会社製);ARUFON UC−3900、ARUFON UC−3910、ARUFON UC−3920(東亞合成株式会社製)などが挙げられる。
前記水溶性ポリウレタン樹脂としては、特に制限はなく、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。該市販品としては、例えば、タケラックW−5025、タケラックW−6010、タケラックW−5661(いずれも、三井武田ケミカル株式会社製)、などが挙げられる。
前記水溶性ポリエステル樹脂としては、特に制限はなく、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。該市販品としては、例えば、ニチゴポリエスターW−0030、ニチゴポリエスターW−0005S30WO、ニチゴポリエスターWR−961(いずれも、日本合成化学工業株式会社製);ペスレジンA−210、ペスレジンA−520(いずれも、高松油脂株式会社製)、などが挙げられる。
前記高分子分散安定化剤の酸価は、40mgKOH/g〜400mgKOH/gが好ましく、60mgKOH/g〜350mgKOH/gがより好ましい。前記酸価が、40mgKOH/g未満であると、アルカリ溶液の溶解性が劣ることがあり、400mgKOH/gを超えると、顔料の粘度が高くなり吐出を悪化させ易くなったり、顔料分散体の分散安定性が低下し易くなることがある。
前記高分子分散安定化剤の質量平均分子量は、20,000以下が好ましく、5,000〜20,000がより好ましい。前記質量平均分子量が5,000未満であると、顔料分散体の分散安定性が低下することがあり、20,000を超えると、アルカリ溶液の溶解性が劣ったり、粘度が高くなってしまうことがある。
前記高分子分散安定化剤の含有量は、前記顔料100質量部に対し1質量部〜100質量部(固形分換算)が好ましく、5質量部〜50質量部がより好ましい。前記含有量が、1質量部未満であると、分散安定化の効果がなくなることがあり、100質量部を超えると、インク粘度が高くなってノズルからの吐出性を悪化させ易くなったり、経済性が劣ることがある。
−顔料分散剤−
前記第2形態では、前記着色剤が顔料分散剤を含有することが好ましい。前記顔料分散剤としては、アニオン系界面活性剤及びHLB値10〜20のノニオン系界面活性剤のいずれかが好適である。
前記アニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩(例えばNH,Na,Ca等)、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩(例えばNH,Na,Ca等)、ジアルキルサクシネートスルホン酸Na塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物Na塩、ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル硫酸エステル塩(例えばNH、Na等)、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート塩、オレイン酸塩などが挙げられる。これらの中でも、ジオクチルスルホコハク酸Na塩、ポリオキシエチレンスチレンフェニルエーテルスルホン酸NH塩が特に好ましい。
前記HLB値10〜20のノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル、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フェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、アセチレングリコールなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレン-β-ナフチルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンスチレンフェニルエーテルが特に好ましい。
前記顔料分散剤の含有量は、前記顔料100質量部に対し1質量部〜100質量部が好ましく、10質量部〜50質量部がより好ましい。前記顔料分散剤の含有量が少ないと、充分に顔料を微細化することができず、多すぎると顔料に吸着していない過剰成分がインク物性に影響を与え、画像滲みや、耐水性、耐擦性の劣化を招くことになる。
前記顔料分散剤によって水中に均一に微分散した顔料分散体は、水系媒体中に上記の顔料分散剤を溶解させ、次に、上記の顔料を加えて充分に湿潤させた後、ホモジナイザーによる高速撹拌、ビーズミルやボールミルのようなボールを用いた分散機、ロールミルのような剪断力を用いた混練分散機、超音波分散機等を用いる方法で作製することができる。ただし、このような混練分散工程の後には粗大粒子が含まれていることが多く、インクジェットノズルや供給経路の目詰まりの原因となるため、フィルターや遠心分離器を用いて粒径1μm以上の粒子を除去する必要がある。
前記顔料分散体の平均粒子径(D50)はインク中において150nm以下が好ましく、100nm以下がより好ましい。前記平均粒子径(D50)が150nmを超えると、急激に吐出安定性が低下し、ノズル詰まりやインクの曲がりが発生し易くなる。また、平均粒子径(D50)が100nm以下であれば、吐出安定性が向上し、更に画像の彩度も向上する。
また、第3形態の水分散性着色剤としては、上記顔料に加え、ポリマー微粒子に顔料を含有させたポリマーエマルジョンを使用することが好ましい。ポリマー微粒子に顔料を含有させたポリマーエマルジョンとは、ポリマー微粒子中に顔料を封入したもの、又はポリマー微粒子の表面に顔料を吸着させたものである。この場合、全ての顔料が封入又は吸着している必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲で該顔料がエマルジョン中に分散にしていてもよい。ポリマーエマルジョンを形成するポリマー(ポリマー微粒子におけるポリマー)としてはビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、及びポリウレタン系ポリマー等が挙げられるが、特に好ましく用いられるポリマーはビニル系ポリマー及びポリエステル系ポリマーであり、特開2000−53897号公報、特開2001−139849号公報に開示されているポリマーを使用することができる。
前記着色剤の前記記録用インクにおける含有量は、固形分で2質量%〜15質量%が好ましく、3質量%〜12質量%がより好ましい。前記含有量が、2質量%未満であると、インクの発色性及び画像濃度が低くなってしまうことがあり、15質量%を超えると、インクが増粘して吐出性が悪くなってしまうことがあり、更に経済的にも好ましくない。
−界面活性剤−
前記界面活性剤として、着色剤の種類や湿潤剤の組み合わせによって分散安定性を損なわず、表面張力が低く、浸透性、レベリング性の高いものが好ましく、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤から選択される少なくとも1種が好適である。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤が特に好ましい。
前記フッ素系界面活性剤としては、フッ素置換した炭素数が2〜16であるものが好ましく、フッ素置換した炭素数が4〜16であるものがより好ましい。前記フッ素置換した炭素数が2未満であると、フッ素の効果が得られないことがあり、16を超えると、インク保存性などの問題が生じることがある。
前記フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物、などが挙げられる。これらの中でも、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物は起泡性が少ないので好ましく、下記構造式(III)で表されるフッ素系界面活性剤が特に好ましい。
ただし、前記構造式(III)中、mは0〜10の整数を表す。nは1〜40の整数を表す。
前記パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、などが挙げられる。
前記パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、などが挙げられる。
前記パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルリン酸エステルの塩、などが挙げられる。
前記パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩、などが挙げられる。
これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Li、Na、K、NH、NHCHCHOH、NH(CHCHOH)、NH(CHCHOH)などが挙げられる。
前記フッ素系界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
該市販品としては、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113、S−121、S−131、S−132、S−141、S−145(いずれも、旭硝子株式会社製);フルラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129、FC−135、FC−170C、FC−430、FC−431(いずれも、住友スリーエム株式会社製);メガファックF−470、F−1405、F−474(いずれも、大日本インキ化学工業株式会社製);ゾニール(Zonyl)TBS、FSP、FSA、FSN−100、FSN、FSO−100、FSO、FS−300、UR(いずれも、DuPont社製);FT−110、FT−250、FT−251、FT−400S、FT−150、FT−400SW(いずれも、株式会社ネオス社製)、ポリフォックスPF−151N(オムノバ社製)などが挙げられ、これらの中でも、良好な印字品質、特に発色性、紙に対する均染性が著しく向上する点から、DuPont社製のFS−300、株式会社ネオス製のFT−110、FT−250、FT−251、FT−400S、FT−150、FT−400SW及びオムノバ社製のポリフォックスPF−151Nが特に好ましい。
前記フッ素系界面活性剤の具体例としては、下記構造式で表されるものが好適である。
(1)アニオン系フッ素系界面活性剤
ただし、前記構造式中、Rfは、下記構造式で表されるフッ素含有疎水基の混合物を表す。Aは、−SOX、−COOX、又は−POX(ただし、Xは対アニオンであり、具体的には、水素原子、Li、Na、K、NH、NHCHCHOH、NH(CHCHOH)、又はNH(CHCHOH)が挙げられる)を表す。
ただし、前記構造式中、Rf’は下記構造式で表されるフッ素含有基を表す。Xは、上記と同じ意味を表す。nは1又は2の整数、mは2−nを表す。
ただし、前記構造式中、nは3〜10の整数を表す。
ただし、前記構造式中、Rf’及びXは、上記と同じ意味を表す。
ただし、前記構造式中、Rf’及びXは、上記と同じ意味を表す。
(2)ノニオン系フッ素系界面活性剤
ただし、前記構造式中、Rfは、上記と同じ意味を表す。nは5〜20の整数を表す。
ただし、前記構造式中、Rf’は、上記と同じ意味を表す。nは1〜40の整数を表す。
(3)両性フッ素系界面活性剤
ただし、前記構造式中、Rfは、上記と同じ意味を表す。
(4)オリゴマー型フッ素系界面活性剤
ただし、前記構造式中、Rf”は、下記構造式で表されるフッ素含有基を表す。nは0〜10の整数を表す。Xは、上記と同じ意味を表す。
ただし、前記構造式中、nは1〜4の整数を表す。
ただし、前記構造式中、Rf”は、上記と同じ意味を表す。lは0〜10の整数、mは0〜10の整数、nは0〜10の整数をそれぞれ表す。
前記シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、高pHでも分解しないものが好ましく、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサンなどが挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤が水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。
このような界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
該市販品としては、例えば、ビックケミー株式会社、信越シリコーン株式会社、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社などから容易に入手できる。
前記ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記構造式で表されるポリアルキレンオキシド構造をジメチルポリシロキサンのSi部側鎖に導入した化合物、などが挙げられる。
ただし、前記構造式中、m、n、a、及びbは整数を表す。R及びR’はアルキル基、アルキレン基を表す。
前記ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、例えば、KF−618、KF−642、KF−643(いずれも、信越化学工業株式会社製)、などが挙げられる。
前記アニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩、などが挙げられる。前記ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレン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フェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、などが挙げられる。
前記界面活性剤の前記記録用インク中における含有量は、0.01質量%〜3.0質量%が好ましく、0.5質量%〜2質量%がより好ましい。
前記含有量が、0.01質量%未満であると、界面活性剤を添加した効果が無くなることがあり、3.0質量%を超えると、記録メディアへの浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けが発生することがある。
−浸透剤−
本発明の記録用インクは、浸透剤として、炭素数8〜11の非湿潤剤性ポリオール化合物又はグリコールエーテル化合物を少なくとも1種を含有することが好ましい。これらは、25℃の水中において0.2質量%〜5.0質量%の間の溶解度を有するものが好ましい。これらの中でも、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール[溶解度:4.2%(25℃)]、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール[溶解度:2.0%(25℃)]が特に好ましい。
その他の非湿潤剤性ポリオール化合物として、脂肪族ジオールとしては、例えば、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、3,3−ジメチル−1,2−ブタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジメチル−2,4−ペンタンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、5−ヘキセン−1,2−ジオールなどが挙げられる。
その他の併用できる浸透剤としては、インク中に溶解し、所望の物性に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、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ブチルエーテル、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、エタノール等の低級アルコール類、などが挙げられる。
前記浸透剤の前記記録用インクにおける含有量は、0.1質量%〜4.0質量%が好ましい。前記含有量が、0.1質量%未満であると、速乾性が得られず滲んだ画像となることがあり、4.0質量%を超えると、着色剤の分散安定性が損なわれ、ノズルが目詰まりしやすくなったり、また記録メディアへの浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けが発生することがある。
−水分散性樹脂−
前記水分散性樹脂としては、造膜性(画像形成性)に優れ、かつ高撥水性、高耐水性、高耐候性を備えて、高耐水性で高画像濃度(高発色性)の画像記録に有用である。例えば、縮合系合成樹脂、付加系合成樹脂、天然高分子化合物などが挙げられる。
前記縮合系合成樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリ(メタ)アクリル樹脂、アクリル-シリコーン樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。前記付加系合成樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルエステル系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、不飽和カルボン酸系樹脂などが挙げられる。前記天然高分子化合物としては、例えば、セルロース類、ロジン類、天然ゴムなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ポリウレタン樹脂微粒子、アクリル−シリコーン樹脂微粒子及びフッ素系樹脂微粒子が特に好ましい。
前記フッ素系樹脂としては、フルオロオレフィン単位を有するフッ素系樹脂微粒子が好ましく、これらの中でも、フルオロオレフィン単位及びビニルエーテル単位から構成されるフッ素含有ビニルエーテル系樹脂微粒子が特に好ましい。
前記フルオロオレフィン単位としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば−CFCF−、−CFCF(CF)−、−CFCFCl−などが挙げられる。
前記ビニルエーテル単位としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、下記構造式で表される化合物などが挙げられる。
前記フルオロオレフィン単位及びビニルエーテル単位から構成されるフッ素含有ビニルエーテル系樹脂微粒子としては、上記フルオロオレフィン単位とビニルエーテル単位が交互に共重合してなる交互共重合体が好ましい。
このようなフッ素系樹脂微粒子としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。該市販品としては、例えば、大日本インキ化学工業株式会社製のフルオネートFEM−500、FEM−600、ディックガードF−52S、F−90、F−90M、F−90N,アクアフランTE−5A;旭硝子株式会社製のルミフロンFE4300、FE4500、FE4400、アサヒガードAG−7105、AG−950、AG−7600、AG−7000、AG−1100などが挙げられる。
前記水分散性樹脂は、ホモポリマーとして使用されてもよく、また、コポリマーして使用して複合系樹脂として用いてもよく、単相構造型及びコアシェル型、パワーフィード型エマルジョンのいずれのものも使用できる。
前記水分散性樹脂としては、樹脂自身が親水基を持ち自己分散性を持つもの、樹脂自身は分散性を持たず界面活性剤や親水基をもつ樹脂にて分散性を付与したものが使用できる。これらの中でも、ポリエステル樹脂やポリウレタン樹脂のアイオノマーや不飽和単量体の乳化及び懸濁重合によって得られた樹脂粒子のエマルジョンが最適である。不飽和単量体の乳化重合の場合には、不飽和単量体、重合開始剤、界面活性剤、連鎖移動剤、キレート剤、及びpH調整剤などを添加した水にて反応させ樹脂エマルジョンを得るため、容易に水分散性樹脂を得ることができ、樹脂構成を容易に替えやすいため目的の性質を作りやすい。
前記不飽和単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、単官能又は多官能の(メタ)アクリル酸エステル単量体類、(メタ)アクリル酸アミド単量体類、芳香族ビニル単量体類、ビニルシアノ化合物単量体類、ビニル単量体類、アリル化合物単量体類、オレフィン単量体類、ジエン単量体類、不飽和炭素を持つオリゴマー類などを単独及び複数組み合わせて用いることができる。これらの単量体を組み合わせることで柔軟に性質を改質することが可能であり、オリゴマー型重合開始剤を用いて重合反応、グラフト反応を行うことで樹脂の特性を改質することもできる。
前記不飽和カルボン酸類としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマール酸、マレイン酸等が挙げられる。
前記単官能の(メタ)アクリル酸エステル単量体類としては、例えば、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、n−アミルメタクリレート、イソアミルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、デシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、オクタデシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、メタクリロキシエチルトリメチルアンモニウム塩、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、n−アミルアクリレート、イソアミルアクリレート、n−へキシルアクリレート、2−エチルへキシルアクリレート、オクチルアクリレート、デシルアクリレート、ドデシルアクリレート、オクタデシルアクリレート、シクロへキシルアクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、グリシジルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、アクリロキシエチルトリメチルアンモニウム塩、などが挙げられる。
前記多官能の(メタ)アクリル酸エステル単量体類としては、例えば、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,4−ブチレングリコールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、ポリブチレングリコールジメタクリレート、2,2'−ビス(4−メタクリロキシジエトキシフェニル)プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,4−ブチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、2,2'−ビス(4−アクリロキシプロピロキシフェニル)プロパン、2,2'−ビス(4−アクリロキシジエトキシフェニル)プロパントリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、ジトリメチロールテトラアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、などが挙げられる。
前記(メタ)アクリル酸アミド単量体類としては、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、メチレンビスアクリルアミド、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等が挙げられる。
前記芳香族ビニル単量体類としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、4−t−ブチルスチレン、クロルスチレン、ビニルアニソール、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン等が挙げられる。
前記ビニルシアノ化合物単量体類としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられる。
前記ビニル単量体類としては、例えば、酢酸ビニル、塩化ビニリデン、塩化ビニル、ビニルエーテル、ビニルケトン、ビニルピロリドン、ビニルスルホン酸又はその塩、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等が挙げられる。
前記アリル化合物単量体類としては、例えば、アリルスルホン酸その塩、アリルアミン、アリルクロライド、ジアリルアミン、ジアリルジメチルアンモニウム塩、などが挙げられる。
前記オレフィン単量体類としては、例えば、エチレン、プロピレン等が挙げられる。
前記ジエン単量体類としては、例えば、ブタジエン、クロロプレン等が挙げられる。
前記不飽和炭素を持つオリゴマー類としては、例えば、メタクリロイル基を持つスチレンオリゴマー、メタクリロイル基を持つスチレン−アクリロニトリルオリゴマー、メタクリロイル基を持つメチルメタクリレートオリゴマー、メタクリロイル基を持つジメチルシロキサンオリゴマー、アクリロイル基を持つポリエステルオリゴマー等が挙げられる。
前記水分散性樹脂は、強アルカリ性、強酸性下では分散破壊や加水分解などの分子鎖の断裂が引き起こされるため、pHは4〜12が好ましく、特に水分散着色剤との混和性の点からpHは6〜11がより好ましく、7〜9が更に好ましい。
前記水分散性樹脂の平均粒径(D50)は、分散液の粘度と関係しており、組成が同じものでは粒径が小さくなるほど同一固形分での粘度が大きくなる。インク化した時に過剰な高粘度にならないためにも水分散性樹脂の平均粒子径(D50)は50nm以上が好ましい。また、粒径が数十μmになるとインクジェットヘッドのノズル口より大きくなるため使用できない。ノズル口より小さくとも粒子径の大きな粒子がインク中に存在すると吐出性を悪化させる。そこで、インク吐出性を阻害させないために平均粒子径(D50)は200nm以下がより好ましく、150nm以下が更に好ましい。
また、前記水分散性樹脂は、前記水分散着色剤を紙面に定着させる働きを有し、常温で被膜化して色材の定着性を向上させることが好ましい。そのため、前記水分散性樹脂の最低造膜温度(MFT)は30℃以下であることが好ましい。また、前記水分散性樹脂のガラス転移温度が−40℃以下になると樹脂皮膜の粘稠性が強くなり印字物にタックが生じるため、ガラス転移温度が−30℃以上の水分散性樹脂であることが好ましい。
前記水分散性樹脂の前記記録用インクにおける含有量は、固形分で1質量%〜15質量%が好ましく、2質量%〜7質量%がより好ましい。
ここで、前記着色剤、着色剤中の顔料、及び前記水分散性樹脂の固形分含有量は、例えば、インク中から着色剤と水分散性樹脂分のみを分離する方法により測定することができる。また、着色剤として顔料を用いている場合には、熱質量分析により質量減少率を評価することで着色剤と水分散性樹脂との比率を測定できる。また、着色剤の分子構造が明らかな場合には、顔料や染料ではNMRを用いて着色剤の固形分量を定量することが可能であり、重金属原子、分子骨格に含まれる無機顔料、含金有機顔料、含金染料では蛍光X線分析を用いることで着色剤の固形分量を定量することが可能である。
−その他の成分−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができ、例えば、pH調整剤、防腐防黴剤、キレート試薬、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、などが挙げられる。
前記pH調整剤としては、調合される記録用インクに悪影響を及ぼさずにpHを7〜11に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルコールアミン類、アルカリ金属元素の水酸化物、アンモニウムの水酸化物、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩、などが挙げられる。前記pHが7未満及び11を超えるとインクジェットのヘッドやインク供給ユニットを溶かし出す量が大きく、インクの変質や漏洩、吐出不良などの不具合が生じることがある。
前記アルコールアミン類としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール等が挙げられる。
前記アルカリ金属元素の水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。
前記アンモニウムの水酸化物としては、例えば、水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物、第4級ホスホニウム水酸化物などが挙げられる。
前記アルカリ金属の炭酸塩としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
前記防腐防黴剤としては、例えば、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、等が挙げられる。
前記キレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等がある。
前記防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライトなどが挙げられる。
前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、などが挙げられる。
前記フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)としては、例えば、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、3,9−ビス[1,1−ジメチル−2−[β−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]エチル]2,4,8,10−テトライキサスピロ[5,5]ウンデカン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス[メチレン−3−(3',5'−ジ−tert−ブチル−4'−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、などが挙げられる。
前記アミン系酸化防止剤としては、例えば、フェニル−β−ナフチルアミン、α−ナフチルアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、フェノチアジン、N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、2,4−ジメチル−6−tert−ブチル−フェノール、ブチルヒドロキシアニソール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、テトラキス[メチレン−3(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ジヒドロキフェニル)プロピオネート]メタン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、等が挙げられる。
前記硫黄系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネート、ジミリスチル3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリルβ,β’−チオジプロピオネート、2−メルカプトベンゾイミダゾール、ジラウリルサルファイド等が挙げられる。
前記リン系酸化防止剤としては、トリフェニルフォスファイト、オクタデシルフォスファイト、トリイソデシルフォスファイト、トリラウリルトリチオフォスファイト、トリノニルフェニルフォスファイト、等が挙げられる。
前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤、などが挙げられる。
前記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−ドデシルオキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、等が挙げられる。
前記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、2−(2'−ヒドロキシ−5'−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−5'−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−4'−オクトキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−3'−tert−ブチル−5'−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、等が挙げられる。
前記サリチレート系紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサリチレート、p−tert−ブチルフェニルサリチレート、p−オクチルフェニルサリチレート、等が挙げられる。
前記シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、例えば、エチル−2−シアノ−3,3'−ジフェニルアクリレート、メチル−2−シアノ−3−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリレート、ブチル−2−シアノ−3−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリレート、等が挙げられる。
前記ニッケル錯塩系紫外線吸収剤としては、例えば、ニッケルビス(オクチルフェニル)サルファイド、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)−n−ブチルアミンニッケル(II)、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)−2−エチルヘキシルアミンニッケル(II)、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)トリエタノールアミンニッケル(II)、等が挙げられる。
前記記録用インクは、着色剤、水溶性有機溶剤(湿潤剤)、界面活性剤、浸透剤、水分散性樹脂及び水、更に必要に応じて他の成分を水性媒体中に分散又は溶解し、更に必要に応じて攪拌混合して製造する。前記分散は、例えば、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ペイントシャイカー、超音波分散機等により行うことができ、攪拌混合は通常の攪拌羽を用いた攪拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機等で行うことができる。
前記記録用インクの物性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘度、表面張力等が以下の範囲であることが好ましい。
前記記録用インクの25℃での粘度は5〜20mPa・sが好ましい。前記インク粘度が5mPa・s以上とすることによって、印字濃度や文字品位を向上させる効果が得られる。一方、前記インク粘度を20mPa・s以下に抑えることで、吐出性を確保することができる。
ここで、前記記録用インクの粘度は、例えば、粘度計(RL−500、東機産業株式会社製)を使用して、25℃で測定することができる。
前記記録用インクの表面張力としては、25℃で、35mN/m以下が好ましく、32mN/m以下がより好ましい。前記表面張力が、35mN/mを超えると、記録メディア上のインクのレベリングが起こり難く、乾燥時間の長時間化を招くことがある。
前記記録用インクの着色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどが挙げられる。これらの着色を2種以上併用したインクセットを使用して記録を行うと、多色画像を形成することができ、全色併用したインクセットを使用して記録を行うと、フルカラー画像を形成することができる。
前記記録用インクは、インクジェットヘッドとして、インク流路内のインクを加圧する圧力発生手段として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの(特開平2−51734号公報参照)、あるいは、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させるいわゆるサーマル型のもの(特開昭61−59911号公報参照)、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のもの(特開平6−71882号公報参照)などのいずれのインクジェットヘッドを搭載するプリンタにも良好に使用できる。
前記記録用インクは、インクジェット記録用インク、万年筆、ボールペン、マジックペン、サインペンなどの各種分野において好適に使用することができるが、特に、インクジェット記録方式による画像記録装置(プリンタ等)において好適に使用することができ、例えば、印字又は印字前後に被記録用紙及び前記記録用インクを50〜200℃で加熱し、印字定着を促進する機能を有するプリンタ等に使用することもでき、以下のインクカートリッジ、インクジェット記録方法、及びインクジェット記録装置に特に好適に使用することができる。
<インクカートリッジ>
前記インクカートリッジは、前記記録用インクを容器中に収容してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材等を有してなる。
前記容器としては、特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク袋などを少なくとも有するもの、などが好適に挙げられる。
次に、インクカートリッジについて、図1及び図2を参照して説明する。ここで、図1は、インクカートリッジを示す概略図であり、図2は図1のインクカートリッジの変形例を示す概略図である。
図1に示すように、インク注入口242から前記記録用インクがインク袋241内に充填され、排気した後、該インク注入口242は融着により閉じられる。使用時には、ゴム部材からなるインク排出口243に、図3で後述するインクジェット記録装置本体101の針が刺されて、前記インクが装置本体101に供給される。
インク袋241は、透気性のないアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。このインク袋241は、図2に示すように、通常、プラスチックス製のカートリッジケース244内に収容され、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いられるようになっている。
前記インクカートリッジ201は、前記記録用インク(インクセット)を収容し、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いることができ、また、後述するインクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いるのが特に好ましい。
<画像記録>
前記画像記録工程及び画像記録手段としては、前記記録メディア上に前記記録用インクを用いて画像を記録できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下のインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置が特に好ましい。
−インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置−
前記インクジェット記録方法は、インク飛翔工程を少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、刺激発生工程、制御工程等を含む。
前記インクジェット記録装置は、インク飛翔手段を少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、刺激発生手段、制御手段等を有してなる。
前記インクジェット記録方法は、前記インクジェット記録装置により好適に実施することができ、前記インク飛翔工程は前記インク飛翔手段により好適に行うことができる。また、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。
前記インク飛翔工程は、前記記録用インクに、刺激(エネルギー)を印加し、該記録用インクを飛翔させて記録用メディアに画像を形成する工程である。
前記インク飛翔手段は、前記記録用インクに、刺激(エネルギー)を印加し、該記録用インクを飛翔させて記録用メディアに画像を形成する手段である。該インク飛翔手段としては、特に制限はなく、例えば、インク吐出用の各種のノズル、などが挙げられる。
本発明においては、前記インクジェットヘッドの液室部、流体抵抗部、振動板、及びノズル部材の少なくとも一部がシリコーン及びニッケルの少なくともいずれかを含む材料から形成されることが好ましい。
また、前記インクジェットノズルのノズル直径は、30μm以下が好ましく、1〜20μmがより好ましい。
前記刺激(エネルギー)は、例えば、前記刺激発生手段により発生させることができ、該刺激としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、熱(温度)、圧力、振動及び光などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱、圧力が好適に挙げられる。
なお、前記刺激発生手段としては、例えば、加熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライト、などが挙げられ、具体的には、例えば、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータ等、などが挙げられる。
前記記録用インクの飛翔の態様としては、特に制限はなく、前記刺激の種類等応じて異なり、例えば、前記刺激が「熱」の場合、記録ヘッド内の前記記録用インクに対し、記録信号に対応した熱エネルギーを例えばサーマルヘッド等を用いて付与し、該熱エネルギーにより前記記録用インクに気泡を発生させ、該気泡の圧力により、該記録ヘッドのノズル孔から該記録用インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。また、前記刺激が「圧力」の場合、例えば記録ヘッド内のインク流路内にある圧力室と呼ばれる位置に接着された圧電素子に電圧を印加することにより、圧電素子が撓み、圧力室の容積が縮小して、前記記録ヘッドのノズル孔から該記録用インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。
前記飛翔させる前記記録用インクの液滴は、その大きさとしては、例えば、3×10−15〜40×10−15(3〜40pL)とするのが好ましく、その吐出噴射の速さとしては5〜20m/sとするのが好ましく、その駆動周波数としては1kHz以上とするのが好ましく、その解像度としては300dpi以上とするのが好ましい。
なお、前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
ここで、シリアル型インクジェット記録装置により、本発明のインクジェット記録方法を実施する一態様について、図面を参照しながら説明する。図3に示すインクジェット記録装置は、装置本体101と、装置本体101に用紙を装填するための給紙トレイ102と、装置本体101に装填され画像が形成(記録)された用紙をストックするための排紙トレイ103と、インクカートリッジ装填部104とを有する。インクカートリッジ装填部104の上面には、操作キーや表示器などの操作部105が配置されている。インクカートリッジ装填部104は、インクカートリッジ201の脱着を行うための開閉可能な前カバー115を有している。
装置本体101内には、図4及び図5に示すように、図示を省略している左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド131とステー132とでキャリッジ133を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ(不図示)によって図5で矢示方向に移動走査する。
キャリッジ133には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色の記録用インク滴を吐出する4個のインクジェット記録用ヘッドからなる記録ヘッド134を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
記録ヘッド134を構成するインクジェット記録用ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。
また、キャリッジ133には、記録ヘッド134に各色のインクを供給するための各色のサブタンク135を搭載している。サブタンク135には、図示しない記録用インク供給チューブを介して、インクカートリッジ装填部104に装填された本発明のインクカートリッジ201から本発明の前記記録用インクが供給されて補充される。
一方、給紙トレイ102の用紙積載部(圧板)141上に積載した用紙142を給紙するための給紙部として、用紙積載部141から用紙142を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ143)、及び給紙コロ143に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド144を備え、この分離パッド144は給紙コロ143側に付勢されている。
この給紙部から給紙された用紙142を記録ヘッド134の下方側で搬送するための搬送部として、用紙142を静電吸着して搬送するための搬送ベルト151と、給紙部からガイド145を介して送られる用紙142を搬送ベルト151との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ152と、略鉛直上方に送られる用紙142を略90°方向転換させて搬送ベルト151上に倣わせるための搬送ガイド153と、押さえ部材154で搬送ベルト151側に付勢された先端加圧コロ155とが備えられる。また、搬送ベルト151表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ156が備えられている。
搬送ベルト151は、無端状ベルトであり、搬送ローラ157とテンションローラ158との間に張架されて、ベルト搬送方向に周回可能である。この搬送ベルト151は、例えば、抵抗制御を行っていない厚み40μm程度の樹脂材、例えば、テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体(ETFE)で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層(中抵抗層、アース層)とを有している。搬送ベルト151の裏側には、記録ヘッド134による印写領域に対応してガイド部材161が配置されている。なお、記録ヘッド134で記録された用紙142を排紙するための排紙部として、搬送ベルト151から用紙142を分離するための分離爪171と、排紙ローラ172及び排紙コロ173とが備えられており、排紙ローラ172の下方に排紙トレイ103が配されている。
装置本体101の背面部には、両面給紙ユニット181が着脱可能に装着されている。両面給紙ユニット181は、搬送ベルト151の逆方向回転で戻される用紙142を取り込んで反転させて再度カウンタローラ152と搬送ベルト151との間に給紙する。なお、両面給紙ユニット181の上面には手差し給紙部182が設けられている。
このインクジェット記録装置においては、給紙部から用紙142が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙142は、ガイド145で案内され、搬送ベルト151とカウンタローラ152との間に挟まれて搬送される。更に先端を搬送ガイド153で案内されて先端加圧コロ155で搬送ベルト151に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。
このとき、帯電ローラ156によって搬送ベルト151が帯電されており、用紙142は、搬送ベルト151に静電吸着されて搬送される。そこで、キャリッジ133を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド134を駆動することにより、停止している用紙142にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙142を所定量搬送後、次行の記録を行う。記録終了信号又は用紙142の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙142を排紙トレイ103に排紙する。
そして、サブタンク135内の記録用インクの残量ニヤエンドが検知されると、インクカートリッジ201から所要量の記録用インクがサブタンク135に補給される。
このインクジェット記録装置においては、前記インクカートリッジ201中の記録用インクを使い切ったときには、インクカートリッジ201における筐体を分解して内部のインク袋241だけを交換することができる。また、インクカートリッジ201は、縦置きで前面装填構成としても、安定した記録用インクの供給を行うことができる。したがって、装置本体101の上方が塞がって設置されているような場合、例えば、ラック内に収納する場合、あるいは装置本体101の上面に物が置かれているような場合でも、インクカートリッジ201の交換を容易に行うことができる。
また、前記記録用インクによる画像記録は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ/ファックス/コピア複合機、などに好適に適用することができる。
<被覆層形成工程及び被覆層形成手段>
前記被覆層形成工程は、記録された画像表面に、乾燥付着量が1g/m〜10g/mとなるように被覆層用組成物を付与して被覆層を形成する工程であり、被覆層形成手段により行われる。
前記被覆層用組成物の乾燥付着量は1g/m〜10g/mが好ましく、2g/m〜8g/mがより好ましい。前記付着量が、1g/m未満であると、画像品質(画像濃度、彩度、光沢度)向上が殆ど見られず、10g/mを超えると、被覆層の乾燥性が低下し、画像品質向上効果も飽和していることから経済的にも不利となる。
前記付与の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、各種塗工方法、前記記録用インクと同様のインクジェット吐出方法、などが挙げられる。これらの中でも、装置構成及び被覆層用組成物の保存安定性の点からインクジェット吐出法が特に好ましい。
前記付与は、記録された画像表面の全体にわたって付与してもよく、画像の特定の部分のみに付与してもよい。
前記各種塗工方法としては、画像表面に被覆層用組成物を均一に被覆することができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ブレードコート法、グラビアコート法、グラビアオフセットコート法、バーコート法、ロールコート法、ナイフコート法、エアナイフコート法、コンマコート法、Uコンマコート法、AKKUコート法、スムージングコート法、マイクログラビアコート法、リバースロールコート法、4本乃至5本ロールコート法、ディップコート法、カーテンコート法、スライドコート法、ダイコート法などが挙げられる。これらの中でも、バーコート法が特に好ましい。
前記インクジェット吐出法は、前記記録用インクを用いたインクジェット記録方法と同様に、被覆層用組成物に刺激を印加し、該被覆層用組成物を飛翔させて被覆層を形成する方法である。その詳細については、インクの代わりに被覆層用組成物を用いる以外は、インクジェット記録方法と同様であるが、被覆層用組成物を付与した後に乾燥を行うことが好ましい。前記乾燥としては、例えばロールヒーター、ドラムヒーター乾燥、温風乾燥、などが挙げられる。
前記インクジェット吐出法によれば、ラミネート法に比べて被覆層を薄く形成できるので、記録メディアの質感が損われたり、操作性及び搬送性が低下することがない。また、前記インクジェット吐出法によれば、像様に被覆層を形成することもできるので、記録された部分、又は特定の画像部分のみを選択して被覆層を形成することができる。
前記被覆層用組成物は、塗工法又はインクジェット吐出法によっても異なるが、少なくとも水分散性樹脂、界面活性剤、及び水を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。なお、インクジェット吐出法の場合には、湿潤剤を適当量含有することが好ましい。
−水分散性樹脂−
前記水分散性樹脂は、そのガラス転移温度(Tg)が−30℃以上であることが好ましく、−20℃以上がより好ましい。
前記水分散性樹脂の最低造膜温度(MFT)は50℃以下が好ましく、35℃以下がより好ましい。
前記水分散性樹脂のガラス転移温度(Tg)が−30℃未満であると、水分の蒸発後も粘着剤の様にタック性があり、実使用が困難となることがある。前記水分散性樹脂の最低造膜温度(MFT)が50℃を超えると、ヒーター、温風等の乾燥手段を用いても短時間で成膜できないため、実使用が困難となることがある。
前記水分散性樹脂のガラス転移温度は、例えばTMA法、DSC法、又はDMA法(引張り法)により測定することができる。
前記水分散性樹脂の最低造膜温度(MFT)は、例えば最低造膜温度測定装置(MFT型)により測定することができる。
前記水分散性樹脂としては、例えばアクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル−シリコーン樹脂、フッ素樹脂、などが好適である。これらの水分散性樹脂は、前記記録用インクと同様なものの中から適宜選択して用いることができる。
前記水分散性樹脂の前記被覆層用組成物における含有量は、固形分で1質量%〜50質量%が好ましく、また飛翔工程を用いる場合は1質量%〜30質量%が好ましい。
また、インクジェット吐出法に用いる水分散性樹脂の平均粒径(D50)は、分散液の粘度と関係しており、組成が同じものでは粒径が小さくなるほど同一固形分での粘度が大きくなる。インク化した時に過剰な高粘度にならないためにも水分散性樹脂の平均粒子径(D50)は50nm以上が好ましい。また、粒径が数十μmになるとインクジェットヘッドのノズル口より大きくなるため使用できない。ノズル口より小さくとも粒子径の大きな粒子がインク中に存在すると吐出性を悪化させる。そこで、インク吐出性を阻害させないために平均粒子径(D50)は200nm以下がより好ましく、150nm以下が更に好ましい。
前記界面活性剤としては、特に制限はなく、前記記録用インクと同様のものの中から目的に応じて適宜選択することができる。
前記その他の成分としては、例えば、防カビ剤、消泡剤、pH調整剤などが挙げられる。
(画像記録物)
本発明の画像記録物は、記録メディア上に、本発明の前記画像記録方法により記録された画像を有してなる。
前記記録用メディアとしては、動的走査吸液計で測定した接触時間100msにおける純水の転移量が2ml/m〜35ml/mであり、かつ接触時間400msにおける純水の転移量が3ml/m〜40ml/mである普通紙、又は一般印刷用紙が用いられる。
前記画像記録物は、画像品質(画像濃度、彩度)に優れ、かつ光沢性が高く、更にスミア定着性にも優れており、各種の印字乃至画像の記録された資料等として各種用途に好適に使用することができる。
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
(調製例1)
−水溶性高分子化合物水溶液Aの調製−
下記の組成を撹拌機で加熱撹拌して、下記構造式(II)で表されるα−オレフィン−無水マレイン酸共重合体を溶解し、微量の不溶物を平均孔径5μmのフィルターで濾過して、水溶性高分子化合物水溶液Aを調製した。
<組成>
・下記構造式(II)で表されるα−オレフィン−無水マレイン酸共重合体(星光PMC株式会社製、T−YP112、オレフィン鎖(R):炭素数20〜24、酸価190mgKOH/g、重量平均分子量=10,000)・・・10.0質量部
ただし、前記構造式(II)中、Rはアルキル基を表す。nは30〜100の整数を表す。
・1規定のLiOH水溶液(上記構造式(II)で表されるα−オレフィン−無水マレイン酸共重合体の酸価の1.2倍量)・・・17.34質量部
・イオン交換水・・・72.66質量部
(調製例2)
−表面処理ブラック顔料分散液の調製−
CTAB比表面積が150m/g、DBP吸油量100ml/100gのカーボンブラック90gを、2.5規定の硫酸ナトリウム溶液3,000mlに添加し、温度60℃、速度300rpmで攪拌し、10時間反応させて酸化処理を行った。この反応液を濾過し、濾別したカーボンブラックを水酸化ナトリウム溶液で中和し、限外濾過を行った。
得られたカーボンブラックを水洗し、乾燥させて、固形分30質量%となるよう純水中に分散させ、充分に撹拌してブラック顔料分散液を得た。このブラック顔料分散液における顔料分散体の平均粒子径(D50)を測定したところ103nmであった。なお、平均粒子径(D50)の測定は、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)を用いた。
(調製例3)
<マゼンタ顔料含有ポリマー微粒子分散液の調製>
−ポリマー溶液Aの調製−
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えた1Lのフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、スチレン11.2g、アクリル酸2.8g、ラウリルメタクリレート12.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート4.0g、スチレンマクロマー4.0g、及びメルカプトエタノール0.4gを混合し、65℃に昇温した。
次に、スチレン100.8g、アクリル酸25.2g、ラウリルメタクリレート108.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート36.0g、ヒドロキシルエチルメタクリレート60.0g、スチレンマクロマー36.0g、メルカプトエタノール3.6g、アゾビスメチルバレロニトリル2.4g、及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を2.5時間かけて、フラスコ内に滴下した。滴下後、アゾビスメチルバレロニトリル0.8g及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を0.5時間かけて、フラスコ内に滴下した。65℃で1時間熟成した後、アゾビスメチルバレロニトリル0.8gを添加し、更に1時間熟成した。反応終了後、フラスコ内にメチルエチルケトン364gを添加し、濃度が50質量%のポリマー溶液Aを800g得た。
−顔料含有ポリマー微粒子分散液の調製−
前記ポリマー溶液Aを28gと、C.I.ピグメントレッド122を42g、1mol/Lの水酸化カリウム水溶液13.6g、メチルエチルケトン20g、及びイオン交換水13.6gを十分に攪拌した後、ロールミルを用いて混練した。得られたペーストを純水200gに投入し、充分に攪拌した後、エバポレータ用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、更に粗大粒子を除くためにこの分散液を平均孔径5.0μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターにて加圧濾過し、顔料15質量%含有、固形分20質量%のマゼンタ顔料含有ポリマー微粒子分散液を得た。得られたマゼンタ顔料含有ポリマー微粒子分散液におけるポリマー微粒子の平均粒子径(D50)を測定したところ127nmであった。なお、平均粒子径(D50)の測定は、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)を用いた。
(調製例4)
−シアン顔料含有ポリマー微粒子分散液の調製−
調製例3において、顔料としてのC.I.ピグメントレッド122を、フタロシアニン顔料(C.I.ピグメントブルー15:3)に変更した以外は、調製例3と同様にして、シアン顔料含有ポリマー微粒子分散液を調製した。
得られたシアン顔料含有ポリマー微粒子分散液におけるポリマー微粒子について、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)で測定した平均粒子径(D50)は93nmであった。
(調製例5)
−イエロー顔料含有ポリマー微粒子分散液の調製−
調製例3において、顔料としてのC.I.ピグメントレッド122を、モノアゾイエロー顔料(C.I.ピグメントイエロー74)に変更した以外は、調製例3と同様にして、イエロー顔料含有ポリマー微粒子分散液を調製した。
得られたイエロー顔料含有ポリマー微粒子分散液におけるポリマー微粒子について、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)で測定した平均粒子径(D50)は76nmであった。
(調製例6)
−カーボンブラック顔料含有ポリマー微粒子分散液の調製−
調製例3において、顔料としてのC.I.ピグメントレッド122を、カーボンブラック(デグサ社製、FW100)に変更した以外は、調製例3と同様にして、カーボンブラック顔料含有ポリマー微粒子分散液を調製した。
得られたカーボンブラック顔料含有ポリマー微粒子分散液におけるポリマー微粒子について、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)で測定した平均粒子径(D50)は104nmであった。
(調製例7)
−イエロー顔料界面活性剤分散液の調製−
・モノアゾイエロー顔料(C.I.ピグメントイエロー74、大日精化工業株式会社製)・・・30.0質量部
・ポリオキシエチレンスチレンフェニルエーテル(ノニオン系界面活性剤、第一工業製薬株式会社製、ノイゲンEA−177、HLB値=15.7)・・・10.0質量部
・イオン交換水・・・60.0質量部
まず、上記界面活性剤をイオン交換水に溶解し、上記顔料を混合して充分に湿潤したところで、湿式分散機(ダイノーミル KDL A型、WAB社製)に直径0.5mmのジルコニアビーズを充填し、2,000rpmで2時間分散を行い、一次顔料分散体を得た。
次に、一次顔料分散体に水溶性高分子化合物水溶液として、水溶性ポリウレタン樹脂(タケラックW−5661、三井武田ケミカル株式会社製、有効成分35.2質量%、酸価40mgKOH/g、分子量18,000)を4.26質量部添加し、充分に撹拌してイエロー顔料界面活性剤分散液を得た。
得られたイエロー顔料界面活性剤分散液における顔料分散体の平均粒子径(D50)を測定したところ62nmであった。なお、平均粒子径(D50)の測定は、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)を用いた。
(調製例8)
−マゼンタ顔料界面活性剤分散液の調製−
・キナクリドン顔料(C.I.ピグメントレッド122、大日精化工業株式会社製)・・・30.0質量部
・ポリオキシエチレン−β−ナフチルエーテル(ノニオン系界面活性剤、竹本油脂株式会社製、RT−100、HLB値=18.5)・・・10.0質量部
・イオン交換水・・・60.0質量部
まず、上記界面活性剤をイオン交換水に溶解し、上記顔料を混合して充分に湿潤したところで、湿式分散機(ダイノーミル KDL A型、WAB社製)に直径0.5mmのジルコニアビーズを充填し、2,000rpmで2時間分散を行い、一次顔料分散体を得た。
次に、一次顔料分散体に水溶性スチレン−(メタ)アクリル共重合体(JC−05、星光PMC株式会社製、有効成分21質量%、酸価170mgKOH/g、重量平均分子量16,000)7.14質量部を添加し、充分に撹拌してマゼンタ顔料界面活性剤分散液を得た。得られたマゼンタ顔料界面活性剤分散液における顔料分散体の平均粒子径(D50)を測定したところ83nmであった。なお、平均粒子径(D50)の測定は、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)を用いた。
(調製例9)
−シアン顔料界面活性剤分散液Aの調製−
・フタロシアニン顔料(C.I.ピグメントブルー15:3、大日精化工業株式会社製)・・・30.0質量部
・ポリオキシエチレンスチレンフェニルエーテル(ノニオン系界面活性剤、第一工業製薬株式会社製、ノイゲンEA−177、HLB値=15.7)・・・10.0質量部
・イオン交換水・・・60.0質量部
まず、上記界面活性剤をイオン交換水に溶解し、上記顔料を混合して充分に湿潤したところで、湿式分散機(ダイノーミル KDL A型、WAB社製)に直径0.5mmジルコニアビーズを充填し、2,000rpmで2時間分散を行い、一次顔料分散体を得た。
次に、一次顔料分散体に上記調製例1の水溶性高分子化合物水溶液Aを7.51質量部と、水溶性ポリエステル樹脂(ニチゴポリエスターW−0030、日本合成化学工業社製、有効成分29.9質量%、酸価100mgKOH/g、重量平均分子量7,000)を2.51質量部添加し、充分に撹拌してシアン顔料界面活性剤分散液Aを得た。この得られたシアン顔料界面活性剤分散液Aにおける顔料分散体の平均粒子径(D50)を測定したところ78nmであった。なお、平均粒子径(D50)の測定は、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)を用いた。
(製造例1〜8)
−記録用インク1〜8の作製−
まず、下記表1に示すように、水溶性有機溶剤(湿潤剤)、浸透剤、界面活性剤、防カビ剤、及び水を混合し、1時間攪拌を行い均一に混合した。また、混合液によっては水分散性樹脂を添加して1時間撹拌し、顔料分散液、消泡剤、及びpH調整剤を添加し、1時間攪拌した。この分散液を平均孔径5.0μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターにて加圧濾過し、粗大粒子及びごみを除去して、製造例1〜8の各記録用インクを作製した。
表1中の略号などは下記の意味を表す。
*フッ素樹脂エマルジョン:旭硝子株式会社製、ルミフロンFE4500、固形分52質量%、平均粒子径136nm、最低造膜温度(MFT)=28℃
*アクリル−シリコーン樹脂エマルジョン:昭和高分子株式会社製、ポリゾールROY6312、固形分40質量%、平均粒子径171nm、最低造膜温度(MFT)=20℃
*ゾニールFS−300:ポリオキシエチレンパーフロロアルキルエーテル(Dupont社製、成分40質量%)
*ソフタノールEP−7025:ポリオキシアルキレンアルキルエーテル(日本触媒株式会社製、成分100質量%)
*Proxel GXL:1,2−benzisothiazolin−3−oneを主成分とした防カビ剤(アビシア社製、成分20質量%、ジプロピレングリコール含有)
*KM−72F:自己乳化型シリコーン消泡剤(信越シリコーン株式会社製、成分100質量%)
次に、製造例1〜8の各記録用インクについて、以下のようにして、インク物性を測定した。結果を表2に示す。
<インク平均粒子径>
平均粒子径(D50)の測定は、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)を用いた。
<インク粘度の測定>
インクの粘度は、粘度計(RE−80L、東機産業株式会社製)を使用して、25℃の粘度を測定した。
<インクの表面張力の測定>
インクの表面張力は、全自動表面張力計(CBVP−Z、協和界面科学株式会社製)を使用して、25℃で測定した。
(製造例9〜15)
−被覆層用組成物の作製−
下記表3に示すように、水分散性樹脂等の材料を混合し、1時間攪拌を行い均一に混合した。得られた混合液を平均孔径5.0μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターにて加圧濾過し、粗大粒子及びごみを除去して、製造例9〜15の各被覆層用組成物を作製した。
表3中の略号などは下記の意味を表す。
*ルミフロンFE4500:フッ素樹脂エマルジョン、旭硝子株式会社製、固形分52質量%、最低造膜温度(MFT)=28℃、ガラス転移温度(Tg)18〜23℃
*ポリゾールROY6312:アクリル−シリコーン樹脂エマルジョン、昭和高分子株式会社製、固形分40質量%、最低造膜温度(MFT)=20℃、ガラス転移温度(Tg)8℃
*ハイドランHW−930:ポリエステル系ウレタン樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社、固形分50質量%、最低造膜温度(MFT)=0℃以下、軟化温度115〜120℃
*ボンコート9455:スチレン-アクリル樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社、固形分40質量%、最低造膜温度(MFT)=38〜46℃、ガラス転移温度(Tg)29℃
*ボンコートBC−280:アクリル樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社、固形分50質量%、最低造膜温度(MFT)=0〜3℃、ガラス転移温度(Tg)2℃
*ビニブラン2580:アクリル樹脂エマルジョン、日信化学工業株式会社、固形分45質量%、最低造膜温度(MFT)=100℃以上、ガラス転移温度(Tg)100℃
*ビニブラン2586:スチレン−アクリル樹脂エマルジョン、日信化学工業株式会社、固形分45質量%、最低造膜温度(MFT)=0℃以下、ガラス転移温度(Tg)−33℃
*ソフタノールEP−7025:ポリオキシアルキレンアルキルエーテル(日本触媒株式会社製、有効成分100質量%)
*BYK−380N:アクリル系共重合物のレベリング剤(ビックケミー・ジャパン株式会社製、有効成分52質量%)
*Proxel GXL:1,2−benzisothiazolin−3−oneを主成分とした防カビ剤(アビシア社製、成分20質量%、ジプロピレングリコール含有)
*KM−72F:自己乳化型シリコーン消泡剤(信越シリコーン株式会社製、成分100質量%)
<印写評価の準備>
温度23±0.5℃、50±5%RHに調整された環境下、インクジェットプリンタ(IPSiO GX3000、株式会社リコー製)を用い、インクの吐出量が均しくなるようにピエゾ素子の駆動電圧を変動させ、記録メディアに同じ付着量のインクが付くように設定を行った。
(参考例1〜7)
−印字サンプルの作製−
前記インクジェットプリンタ及びインクセットを用い、表4に記載の各記録メディア上に各印字モードで記録して参考例1〜7の印字サンプルを作製した。
表4に記載の各記録メディアの詳細を示す。
*普通紙:Type6200、株式会社リコー製(PPC用紙タイプ6200)
*スーパーファイン紙:セイコーエプソン株式会社製、坪量102g/m(インクジェット専用紙)
*EP−Lマット:三菱製紙株式会社製、湿式トナー用マットコート紙、坪量104.7g/m
*PODグロスコート:王子製紙株式会社製、カラーLP専用コート紙、坪量100g/m
*ルミラー#100 U34:東レ株式会社製、坪量140g/m
(実施例1〜11及び比較例1〜5)
表5に示すように、各参考例の印字サンプル上に、製造例9〜15の被覆層用組成物をワイヤーバーコート法、又はインクと同様にインクカートリッジに入れ、インクジェットプリンタで吐出し、温風で乾燥し、印字サンプル上に被覆層を設けた。
表5の詳細を下記に示す。
*1:乾燥付着量:印字サンプル上に塗布された被覆層用組成物の乾燥固形分量
*2:コート方法:バーコートはワイヤーバーコートで行った。インクジェット吐出は、インクと同様にインクカートリッジに被覆層用組成物を詰め、インクジェットプリンタで飛翔させた。
*3:乾燥方法:50℃の恒温槽内で1分間乾燥した。
(実施例12)
参考例1の印字表面に、溶剤型ポリエステルウレタン樹脂溶液UR−1350(固形分33質量%、溶剤:MEK/トルエン=65/35)をバーコート法により塗布し、温風乾燥して、樹脂Dry付着量5.2g/mの被覆層を設けた。
(比較例6)
記録メディアとして普通紙(Type6200、株式会社リコー製)上に、製造例9の被覆層用組成物をバーコート法により塗布し、温風乾燥して、樹脂Dry付着量7.6g/mの被覆層を設けた。
次いで、前記被覆層を設けた記録メディアに、参考例と同様にIPSiO GX3000(株式会社リコー製)、及びインクセット製造例1〜4を用いて、「普通紙−標準はやいモード」で画像を記録した。
次に、実施例1〜12及び比較例1〜6について、以下のようにして、画像濃度、画像彩度、画像光沢、及びスミア定着性を評価した。結果を表6に示す。なお、評価は評価基準に基づき各色ごとに評価した。そこで、各画像品質結果は、最も多い評価の判定を結果として記載した。また、同数の評価判定の場合は、良い方を結果に記載した。
<画像濃度>
Microsoft Word2000にて作成した64point文字「■」の記載のあるチャートを各記録メディアに打ち出し、印字面の「■」部をX−Rite938にて測色し、下記評価基準により判定した。印字モードはプリンタ添付のドライバで「普通紙−標準はやい」モード及び「光沢紙−きれい」モードを「色補正なし」と改変したモードを使用した。印字モードについては、各記録メディアにあったモードで印字した。
〔評価基準1〕・・・「普通紙−標準はやいモード」
◎:Black 1.4以上、Yellow 0.9以上、Magenta 1.1以上、Cyan 1.2以上
○:Black 1.3以上1.4未満、Yellow 0.85以上0.9未満、Magenta 1.0以上1.1未満、Cyan 1.1以上1.2未満
△:Black 1.2以上1.3未満、Yellow 0.8以上0.85未満、Magenta 0.9以上1.0未満、Cyan 1.0以上1.1未満
×:Black 1.2未満、Yellow 0.8未満、Magenta 0.9未満、Cyan 1.0未満
〔評価基準2〕・・・「光沢紙−きれいモード」
◎:Black 2.0以上、Yellow 1.25以上、Magenta 2.0以上、Cyan 2.0以上
○:Black 1.9以上2.0未満、Yellow 1.2以上1.25未満、Magenta 1.9以上2.0未満、Cyan 1.9以上2.0未満
△:Black 1.8以上1.9未満、Yellow 1.15以上1.2未満、Magenta 1.8以上1.9未満、Cyan 1.8以上1.9未満
×:Black 1.8未満、Yellow 1.15未満、Magenta 1.8未満、Cyan 1.8未満
<画像彩度>
画像濃度と同様にチャートを各記録メディアに打ち出し、印字面の「■」部をX−Rite938にて測色し、下記評価基準により判定した印字モードはプリンタ添付のドライバで「普通紙−標準はやい」モード及び「光沢紙−きれい」モードを「色補正なし」と改変したモードを使用した。印字モードについては、各記録メディアにあったモードで印字した。
標準色(Japan color ver.2)の彩度の値(Yellow:91.34、Magenta:74.55、Cyan:62.82)に対する測定した彩度の値との比率を算出し、下記の評価基準にしたがって判定した。
〔評価基準1〕・・・「普通紙−標準はやいモード」
◎:0.85以上
○:0.8以上0.85未満
△:0.75以上0.8未満
×:0.75未満
〔評価基準2〕・・・「光沢紙−きれいモード」
◎:1.0以上
×:1.0未満
<画像光沢>
Microsoft Word2000にて作成した3cm×3cmの単色ベタ画像があるチャートを各記録メディアに打ち出し、印字面の「■」部を光沢度計(BYK Gardener社製、4501)を用いて60度光沢度を測定した。また、下記評価基準により判定した。印字モードはプリンタ添付のドライバで「普通紙−標準はやい」モード及び「光沢紙−きれい」モードを「色補正なし」と改変したモードを使用した。印字モードについては、各記録メディアにあったモードで印字した。
〔評価基準1〕・・・「普通紙−標準はやいモード」
◎:10以上
○:5以上10未満
△:2以上5未満
×:2未満
〔評価基準2〕・・・「光沢紙−きれいモード」
◎:50以上
○:30以上50未満
△:15以上30未満
×:15未満
<スミア定着性>
Microsoft Word2000にて作成した3cm×3cmの単色ベタ画像があるチャートを各記録メディアに打ち出し、温度23±1℃、湿度50±10%RHで24時間乾燥させ、印字面の「■」部をCM−1型クロックメータに両面テープで取り付けたJIS L0803 綿3号を印字部位に当てるように10往復させた後、綿布へのインク付着汚れをX−Rite938(X−Rite社製)にて測定し、綿布の地肌色を差し引いて汚れ部の濃度が下記評価基準により判定した。
〔評価基準1〕・・・「普通紙−標準はやいモード」
◎:0.03未満
○:0.03以上0.07未満
△:0.07以上0.1未満(実使用可能レベル)
×:0.1以上
〔評価基準2〕・・・「光沢紙−きれいモード」
◎:0.05未満
○:0.05以上0.1未満
△:0.1以上0.15未満(実使用可能レベル)
×:0.15以上
*実施例12は、溶剤型樹脂溶液を用いているため、乾燥時に溶剤が揮発する等により環境的に好ましくない。また、塗布中に僅かな顔料の溶け出しがあり、僅かな画像滲みが生じることがあった。
*比較例3は、参考例7がインク未定着のため、被覆層形成時に画像が流れてしまったため、正常に評価できなかった。
*比較例4は、被覆層が厚く短時間で成膜しなかったため、正常な評価ができなかったが、強引に評価した結果を括弧付きで記載した。
*比較例6は、記録メディア上の被覆層表面にインクが定着しなかったため、未評価となった。
*参考例7は、インクが記録メディアに定着しないため、未評価となった。
本発明の画像記録方法及び画像記録装置は、画像品質(画像濃度、彩度)に優れ、かつ光沢性が高く、更にスミア定着性にも優れているので、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ/ファックス/コピア複合機、などに特に好適に適用することができる。
図1は、インクカートリッジの一例を示す概略図である。 図2は、図1のインクカートリッジのケース(外装)も含めた概略図である。 図3は、インクジェット記録装置のインクカートリッジ装填部のカバーを開いた状態の斜視説明図である。 図4は、インクジェット記録装置の全体構成を説明する概略構成図である。 図5は、インクジェット記録装置におけるインクジェットヘッドの一例を示す概略拡大図である。
符号の説明
101 装置本体
102 給紙トレイ
103 排紙トレイ
104 インクカートリッジ装填部
111 上カバー
112 前面
115 前カバー
131 ガイドロッド
132 ステー
133 キャリッジ
134 記録ヘッド
135 サブタンク
141 用紙載置部
142 用紙
144 分離パッド
151 搬送ベルト
152 再度カウンタローラ
156 帯電ローラ
157 搬送ローラ
158 デンションローラ
171 分離爪
172 排紙ローラ
173 排紙コロ
181 両面給紙ユニット
201 インクカートリッジ
241 インク袋
242 インク注入口
243 インク排出口
244 カートリッジ外装

Claims (7)

  1. 動的走査吸液計で測定した接触時間100msにおける純水の転移量が2ml/m〜35ml/mであり、かつ接触時間400msにおける純水の転移量が3ml/m〜40ml/mである記録メディア上に、記録用インクを用いて画像を記録する画像記録工程と、
    記録された画像表面に、乾燥付着量が1g/m〜10g/mとなるように被覆層用組成物を付与して被覆層を形成する被覆層形成工程とを含むことを特徴とする画像記録方法。
  2. 被覆層用組成物が少なくとも水分散性樹脂、界面活性剤、及び水を含有し、該被覆層用組成物に刺激を印加し、該被覆層用組成物を飛翔させて付与する請求項1に記載の画像記録方法。
  3. 水分散性樹脂が、そのガラス転移温度(Tg)が−30℃以上であり、かつ最低造膜温度(MFT)が50℃以下である請求項2に記載の画像記録方法。
  4. 水分散性樹脂が、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル−シリコーン樹脂、及びフッ素樹脂の少なくともいずれかである請求項2から3のいずれかに記載の画像記録方法。
  5. 記録用インクが、少なくとも水分散性着色剤、水溶性有機溶剤、界面活性剤、浸透剤、及び水を含有し、該記録用インクに刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録する請求項1から4のいずれかに記載の画像記録方法。
  6. 動的走査吸液計で測定した接触時間100msにおける純水の転移量が2ml/m〜35ml/mであり、かつ接触時間400msにおける純水の転移量が3ml/m〜40ml/mである記録メディア上に、記録用インクを用いて画像を記録する画像記録手段と、
    記録された画像表面に、乾燥付着量が1g/m〜10g/mとなるように被覆層用組成物を付与して被覆層を形成する被覆層形成手段とを有することを特徴とする画像記録装置。
  7. 記録メディア上に、請求項1から5のいずれかに記載の画像記録方法により記録された画像を有してなることを特徴とする画像記録物。
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