JP2012206418A - インクセット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係るインクセットは、白色色材および第1樹脂を含有する白色インクと、前記白色色材以外の色材を含有するカラーインクと、色材を含有せず、第2樹脂を含有するクリアインクと、を備え、前記第1樹脂は、スライドガラス上に0.5gを滴下させて、温度50℃、湿度0%RHの条件で10分間乾燥させたときにヒビが発生する(A)成分を含み、前記第2樹脂は、ポリオレフィンワックスおよびエチレン酢酸ビニル系樹脂の少なくとも一方である(B)成分を含む。
【選択図】なし
Description
本発明に係るインクセットの一態様は、
白色色材および第1樹脂を含有する白色インクと、
前記白色色材以外の色材を含有するカラーインクと、
色材を含有せず、第2樹脂を含有するクリアインクと、を備え、
前記第1樹脂は、スライドガラス上に0.5gを滴下させて、温度50℃、湿度0%RHの条件で10分間乾燥させたときにヒビが発生する(A)成分を含み、
前記第2樹脂は、ポリオレフィンワックスおよびエチレン酢酸ビニル系樹脂の少なくとも一方である(B)成分を含む。
本発明に係るインクセットの一態様は、
白色色材および第1樹脂を含有する白色インクと、
前記白色色材以外の色材を含有するカラーインクと、
色材を含有せず、第2樹脂を含有するクリアインクと、を備え、
前記第1樹脂は、フルオレン系樹脂およびスチレンアクリル系樹脂の少なくとも一方である(A)成分を含み、
前記第2樹脂は、ポリオレフィンワックスおよびエチレン酢酸ビニル系樹脂の少なくとも一方である(B)成分を含む。
適用例1において、
前記(A)成分は、フルオレン系樹脂およびスチレンアクリル系樹脂の少なくとも一方であることができる。
適用例1ないし適用例3のいずれか1例において、
前記白色インク中の前記第1樹脂の含有量は、1%質量以上5質量%以下であることができる。
適用例1ないし適用例4のいずれか1例において、
前記クリアインク中の前記第2樹脂の含有量は、3%質量以上10質量%以下であることができる。
適用例1ないし適用例5のいずれか1例において、
液滴吐出装置に備えられ、
前記白色インクの液滴および前記クリアインクの液滴を実質的に同一時で吐出させて、当該白色インクの液滴および当該クリアインクの液滴を被記録媒体上で接触させて付着させた後、
前記カラーインクの液滴を吐出させて、前記被記録媒体に付着させた前記白色インクの液滴および前記クリアインクの液滴上に付着させる画像形成方法に用いることができる。
適用例1ないし適用例5のいずれか1例において、
液滴吐出装置に備えられ、
前記白色インクの液滴を吐出させて、当該白色インクの液滴を被記録媒体に付着させた後、
前記クリアインクの液滴および前記カラーインクの液滴を実質的に同一時で吐出させて、当該クリアインクの液滴および当該カラーインクの液滴を、前記被記録媒体に付着させた前記白色インクの液滴上で接触させて付着させる画像形成方法に用いることができる。
適用例6または適用例7において、
前記被記録媒体上における前記(A)成分の総量(TWA)と、前記被記録媒体上における前記(B)成分の総量(TWB)と、の比率(TWB/TWA)は、0.2以上1.7以下であることができる。
適用例1ないし適用例8のいずれか1例において、
前記ポリオレフィンワックスの平均粒子径は、100nm以上200nm以下であることができる。
本発明の一実施形態に係るインクセットは、白色インクと、カラーインクと、クリアインクと、を備える。以下、本実施形態に係る各インクに含まれる成分について詳細に説明する。
本実施形態に係る白色インクは、白色色材と、第1樹脂と、を含有する。本発明において「白色インク」とは、エプソン純正写真用紙<光沢>(セイコーエプソン社製)に、duty100%以上で吐出されたインクの明度(L*)および色度(a*、b*)が、分光測光器Spectrolino(商品名、GretagMacbeth社製)を用いて、測定条件をD50光源、観測視野を2°、濃度をDIN NB、白色基準をAbs、フィルターをNo、測定モードをReflectance、として設定して計測した場合に、70≦L*≦100、−4.5≦a*≦2、−6≦b*≦2.5、の範囲を示すものをいう。
(式中、「実吐出ドット数」は単位面積当たりの実吐出ドット数であり、「縦解像度」および「横解像度」はそれぞれ単位面積当たりの解像度である。)
次に、白色インクに含まれる成分について詳細に説明する。
本実施形態に係る白色インクは、白色色材を含有する。白色色材としては、例えば金属酸化物、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等が挙げられる。金属酸化物としては、例えば二酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等が挙げられる。また、白色色材には、中空構造を有する粒子を含み、中空構造を有する粒子としては、特に限定されるものではなく、公知のものを用いることができる。中空構造を有する粒子としては、例えば、米国特許第4,880,465号などの明細書に記載されている粒子を好ましく用いることができる。本実施形態の白色インクに含有される白色色材としては、これらの中でも、白色度および耐擦性の観点から、二酸化チタンが好ましい。
本実施形態に係る白色インクは、第1樹脂を含有する。第1樹脂の機能の一つとしては、白色インクを被記録媒体に定着させることが挙げられる。第1樹脂の含有量(固形分量)は、白色インクの全質量に対して、好ましくは1質量%以上7質量%以下であり、より好ましくは2質量%以上4質量%以下である。第1樹脂の含有量が上記範囲内にあると、白色インクをインクジェット記録装置に適用した際に、白色インクの吐出安定性が良好になる。一方、第1樹脂の含有量が上記範囲を超えると、白色色材が凝集しやくなり、白色インクをインクジェット記録装置に適用した際に、ノズルの詰まり等が発生して、吐出安定性が低下する場合がある。また、第1樹脂の含有量が上記範囲未満であると、白色インクの被記録媒体に対する定着性が不十分となる場合がある。
第1樹脂は、(A)成分を含有する。(A)成分は、スライドガラス(例えば、MICRO SLIDE GLASS S−7213、松波硝子工業株式会社製)上に0.5gを滴下して、温度50℃、湿度0%RHの条件で10分間乾燥したときにヒビ割れが発生する樹脂である。
(a)イソホロンジイソシアネート(CAS No.4098−71−9)
(b)4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス[2−(フェノキシ)エタノール](CAS No.117344−32−8)
(c)3−ヒドロキシ−2−(ヒドロキシメチル)−2−メチルプロピオン酸(CAS No.4767−03−7)
(d)トリエチルアミン(CAS No.121−44−8)
(A)成分として用いられるフルオレン系樹脂は、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス[2−(フェノキシ)エタノール](CAS No.117344−32−8)で示されるようなフルオレン骨格を有するモノマーを含有する樹脂であれば特に制限されない。
第1樹脂としては、(A)成分のみが用いられてもよいが、(A)成分に加えて他の樹脂成分を併用してもよい。
本実施形態に係る白色インクは、有機溶媒を含有することができる。白色インクには、複数種の有機溶媒が含有されていてもよい。白色インクに用いる有機溶媒としては、1,2−アルカンジオール類、多価アルコール類、ピロリドン誘導体等が挙げられる。
本実施形態に係るカラーインクは、前述の白色色材以外の色材を含有する。本実施形態に係るインクセットは、互いに異なる色相を有する複数のカラーインクを備えることができる。以下、カラーインクに含まれる成分について詳細に説明する。
本実施形態に係るカラーインクは、前述の白色色材以外の色材(以下、単に「色材」ともいう。)を含有する。色材としては、例えば、染料、顔料等が挙げられる。色材の含有量は、カラーインク全質量に対して、好ましくは1質量%以上20質量%以下であり、より好ましくは1質量%以上15質量%以下である。
本実施形態において使用可能な顔料としては、特に制限されないが、無機顔料や有機顔料が挙げられる。
染料としては、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料、反応性染料、分散染料、建染染料、可溶性建染染料、反応分散染料等の通常インクジェット記録に使用する各種染料を使用することができる。
本実施形態に係るカラーインクは、樹脂を含有することができる。樹脂の機能としては、例えば、カラーインクを被記録媒体に定着させたり、カラーインク中の色材の分散性を向上させたりすることが挙げられる。樹脂の含有量は、カラーインクの全質量に対して、好ましくは0.1質量%以上10質量%以下であり、より好ましくは0.5質量%以上5質量%以下である。樹脂の含有量が上記範囲を超えると、カラーインクをインクジェット記録装置に適用した際に、ノズルの詰まり等が発生して、吐出安定性が低下する場合がある。なお、カラーインクに用いられる色材の粒子径は、白色インクに用いられる白色色材の粒子径よりも小さいことが多い。そのため、カラーインクは、色材の凝集が生じにくく、白色インクと比べてより多くの量の樹脂成分を含有しても、吐出不良が発生しにくい。
本実施形態に係るカラーインクは、上記以外の成分を含有することができる。カラーインクに使用可能な成分としては、上記「1.1.3.その他の成分」で挙げた成分と同様であるので、その説明を省略する。
本実施形態に係るクリアインクは、色材を実質的に含有せず、第2樹脂を含有する。本実施形態に係るクリアインクは、色材を実質的に含有していないので、無色透明または無色半透明の液体である。なお、「色材を実質的に含有せず」とは、例えばインク中の色材の含有量が0.5質量%未満であること、より好ましくは0.1質量%未満であること、一層好ましくは0.01質量%未満、最も好ましくは0.005質量%未満であることをいう。以下、本実施形態に係るクリアインクに含まれる成分について説明する。
本実施形態に係るクリアインクは、第2樹脂を含有する。第2樹脂の機能の一つとしては、クリアインクを被記録媒体に定着させることが挙げられる。第2樹脂の含有量は、クリアインクの全質量に対して、好ましくは3質量%以上10質量%以下であり、より好ましくは3質量%以上8質量%以下である。第2樹脂の含有量が上記範囲を超えると、クリアインクをインクジェット記録装置に適用した際に、ノズルの詰まり等が発生して、吐出安定性が低下する場合がある。
第2樹脂は、(B)成分を含有する。(B)成分は、ポリオレフィンワックスおよびエチレン酢酸ビニル系樹脂の少なくとも一方からなる樹脂である。(B)成分の機能の一つとしては、上述したクリアインクの定着性を向上させる機能の他に、画像のヒビ割れの発生を低減することが挙げられる。なお、第2樹脂は一種以上の樹脂を含む概念であり、「第2樹脂に・・・含まれる」、「第2樹脂は・・・含有する」、「第2樹脂は・・・含み」等は、樹脂の構造に含まれるという意味ではなく、第2樹脂に該当する樹脂であるということを意味する。
第2樹脂には、画像の定着性を一層向上させるために、上記(B)成分に加えて他の樹脂成分を用いてもよい。
本実施形態に係るクリアインクは、上記以外の成分を含有することができる。クリアインクに使用可能な成分としては、「1.1.3.その他の成分」で挙げた成分と同様であるので、その説明を省略する。
本実施形態に係るインクセットをインクジェット記録装置に用いる場合において、白色インク、カラーインクおよびクリアインク(以下、単に「インク」ともいう。)の20℃における粘度は、2mPa・s以上10mPa・s以下であることが好ましく、3mPa・s以上6mPa・s以下であることがより好ましい。インクは、20℃における粘度が上記範囲内にあると、ノズルから適量吐出され、飛行曲がりを起こすことや飛散することを一層低減できるので、インクジェット記録装置に好適に使用することができる。インクの粘度は、振動式粘度計VM−100AL(山一電機株式会社製)を用いて、インクの温度を20℃に保持することで測定できる。
本発明に係るインクセットは、液滴吐出装置に備えられ、画像の形成に用いることができる。液滴吐出装置としては、従来公知の装置を使用でき、例えば、インクジェットプリンター等が挙げられる。以下、本発明に係るインクセットを用いた画像形成方法の一態様として、第1の画像形成方法、第2の画像形成方法および第3の画像形成方法について説明する。
第1の画像形成方法は、白色インクの液滴およびクリアインクの液滴を実質的に同一時に吐出させて、当該白色インクの液滴および当該クリアインクの液滴を被記録媒体上で接触させて付着させる工程(以下、「工程(1−1)」ともいう。)と、カラーインクの液滴を吐出させて、被記録媒体に付着させた白色インクの液滴およびクリアインクの液滴上に付着させる工程(以下、「工程(1−2)」ともいう。)と、を含む。
第2の画像形成方法は、白色インクの液滴を吐出させて、被記録媒体に付着させる工程(以下、「工程(2−1)」ともいう。)と、クリアインクの液滴およびカラーインクの液滴を実質的に同一時に吐出させて、当該クリアインクの液滴および当該カラーインクの液滴を、被記録媒体に付着させた白色インクの液滴上で接触させて付着させる工程(以下、「工程(2−2)」ともいう。)と、を含む。
第3の画像形成方法は、白色インクの液滴を吐出させて、被記録媒体に付着させる工程(以下、「工程(3−1)」ともいう。)と、クリアインクの液滴を吐出させて、被記録媒体に付着させた白色インクの液滴上に付着させる工程(以下、「工程(3−2)」ともいう。)と、カラーインクの液滴を吐出させて、クリアインクの液滴上に付着させる工程(以下、「工程(3−3)」ともいう。)と、を含む。
白色インクおよびクリアインクは、それぞれ、上述した成分を備えている。そのため、本発明に係るインクセットを用いた画像記録方法によれば、ヒビ割れが少なく、耐擦性に優れた画像を形成できる。
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。
表1〜表4に示す配合量で、色材、樹脂成分、1,2−ヘキサンジオール、2−ピロリドン、プロピレングリコール、ポリシロキサン系界面活性剤およびイオン交換水を混合撹拌し、孔径5μmの金属フィルターにてろ過、真空ポンプを用いて脱気処理をして、以下の評価に用いる白色インク、クリアインクおよびカラーインクを調製した。
(色材)
・二酸化チタン顔料(シーアイ化成株式会社製、商品名「NanoTek(R) Slurry」、平均粒子径300nmの二酸化チタン粒子を固形分濃度15%の割合で含むスラリー)
・シアン顔料(C.I.ピグメントブルー15:3)
(樹脂成分)
・フルオレン系樹脂
・スチレンアクリル系樹脂(BASFジャパン株式会社製、商品名「ジョンクリル62J」)
・ポリエチレン系ワックスA(ビックケミー・ジャパン株式会社製、商品名「AQUACER513」、平均粒子径150nm)
・ポリエチレン系ワックスB(三井化学株式会社製、商品名「ケミパール W4005」、平均粒子径600nm)
・ポリエチレン系ワックスC(サンノプコ社製、商品名「ノプコート PEM−17」、平均粒子径40nm)
・エチレン酢酸ビニル系樹脂(三井・デュポンポリケミカル株式会社製、「エバフレックス EV210」、平均粒子径200nm)
・ウレタン系樹脂(三井化学株式会社製、商品名「W635」、平均粒子径150nm)
(その他の成分)
・界面活性剤(ビックケミー・ジャパン株式会社製、商品名「BYK−348」、シリコン系界面活性剤)
・1,2−ヘキサンジオール
・2−ピロリドン
・プロピレングリコール
・イオン交換水
以下の評価試験には、インクジェット記録方式のプリンターとして、インクジェットプリンターPX−G930(商品名、セイコーエプソン株式会社製、ノズル解像度:180dpi)の紙案内部に温度が可変できるヒーターを取り付けて改造したものを用いた。
(1)ベタパターン画像の連続印刷
上記のプリンターを用いて、解像度1440×720dpi、duty100%の条件で、インク毎にノズルから液滴を吐出させて、A4サイズの被記録媒体(ルミラー(R) S10−100μm、東レ株式会社製)10枚に連続して単色のベタパターン画像の印刷を行った。
上記ベタパターン画像の連続印刷後、インク毎にノズルチェックパターンを印刷した。このとき、目視にて、ノズルの抜けや飛行曲がりを観察して、各インクの吐出安定性を評価し、最も吐出安定性の悪いインクを評価対象とした。なお、評価基準は以下のとおりであり、B以上の評価であると実用上使用に問題ない程度の吐出安定性を備えると判断できる。
A:ノズルの抜けがなく、かつ、飛行曲がりもない
B:ノズルの抜けはないが、飛行曲がりがある
C:ノズルの抜けが認められる
3.4.1.耐擦性評価用サンプルの作成
(1)実施例1〜実施例10
上記のプリンターを用いて、A4サイズの被記録媒体(ルミラー(R) S10−100μm、東レ株式会社製)に対して、画像の印刷および乾燥を行った。
上記のプリンターを用いて、A4サイズの被記録媒体(ルミラー(R) S10−100μm、東レ株式会社製)に対して、画像の印刷および乾燥を行った。
上記のプリンターを用いて、A4サイズの被記録媒体(ルミラー(R) S10−100μm、東レ株式会社製)に対して、画像の印刷および乾燥を行った。
得られた耐擦性評価サンプルを50℃の恒温槽で10分乾燥後、学振型摩擦堅牢試験機AB−301(テスター産業株式会社製)を用いて、荷重200g,摩擦回数10回の条件で、摩擦用白綿布(カナキン3号)を取り付けた摩擦子と記録物とを擦り合わせ、画像の表面状態を目視にて観察した。なお、評価基準は以下のとおりであり、B以上の評価であると実用上使用に問題ない程度の耐擦性を備えると判断できる。
A:摩擦用白綿布へのカラー色の転写はあるが、下地の白色画像の剥がれはない
B:下地の白色画像に剥がれが認められる[0%<(剥がれた白色画像の面積)≦50%]
C:下地の白色画像に著しい剥がれ認められる[50%<(剥がれた白色画像の面積)≦100%]
3.5.1.ヒビ割れ評価用サンプルの作成
(1)実施例1〜実施例10
実施例1〜実施例10におけるヒビ割れ評価用サンプルは、実施例毎にカラーインクのdutyを15%〜100%とした以外、上記「3.4.1.(1)」と同様にして作成した。
実施例11におけるヒビ割れ評価用サンプルは、カラーインクのdutyを15%〜100%とした以外、上記「3.4.1.(2)」と同様にして作成した。
比較例1〜比較例2におけるヒビ割れ評価用サンプルは、比較例毎にカラーインクのdutyを15%〜100%とした以外、上記「3.4.1.(3)」と同様にして作成した。
得られたヒビ割れ評価用サンプルを50℃の恒温槽で10分乾燥後、画像表面を目視により判定した。評価基準は下記の通りであり、B以上の評価であると実用上の使用に問題ない程度にヒビ割れを防止できていると判断できる。
A:カラーインクのduty100%でも画像のヒビ割れ無し
B:カラーインクのduty80%までなら画像のヒビ割れ無し
C:カラーインクのduty50%までなら画像のヒビ割れ無し
D:カラーインクのduty30%でも画像がヒビ割れる
3.6.1.滲み評価用サンプルの作成
(1)実施例1〜実施例10
実施例1〜実施例10における滲み評価用サンプルは、実施例毎にカラーインクのdutyを15%〜100%とし、さらに、白色の画像とカラーインクの画像との境界部がわかるように印刷した以外、上記「3.4.1.(1)」と同様にして作成した。
実施例11における滲み評価用サンプルは、カラーインクのdutyを15%〜100%とし、さらに、白色画像とカラー画像との境界部がわかるようにカラーインクを吐出させた以外、上記「3.4.1.(2)」と同様にして作成した。
比較例1〜比較例2における滲み評価用サンプルは、比較例毎にカラーインクのdutyを15%〜100%とし、さらに、白色画像とカラー画像との境界部がわかるようにカラーインクを吐出させた以外、上記「3.4.1.(3)」と同様にして作成した。
得られた滲み評価用サンプルを50℃の恒温槽で10分乾燥後、白色画像とカラー画像との境界部の滲みを目視により観察した。評価基準は下記の通りであり、C以上の評価であると実用上の使用に問題ない程度に滲みを防止できていると判断できる。
A:カラーインクのduty100%でも滲みが認められない
B:カラーインクのduty80%までなら滲みが認められない
C:カラーインクのduty50%までなら滲みが認められない
D:カラーインクのduty30%でも滲みが認められる
以上の評価結果を表1〜表4に併せて示す。表1〜表4中、TWAは被記録媒体上における(A)成分の総量を示し、TWBは被記録媒体上における(B)成分の総量を示す。
Claims (9)
- 白色色材および第1樹脂を含有する白色インクと、
前記白色色材以外の色材を含有するカラーインクと、
色材を実質的に含有せず、第2樹脂を含有するクリアインクと、を備え、
前記第1樹脂は、スライドガラス上に0.5gを滴下させて、温度50℃、湿度0%RHの条件で10分間乾燥させたときにヒビが発生する(A)成分を含み、
前記第2樹脂は、ポリオレフィンワックスおよびエチレン酢酸ビニル系樹脂の少なくとも一方である(B)成分を含む、インクセット。 - 白色色材および第1樹脂を含有する白色インクと、
前記白色色材以外の色材を含有するカラーインクと、
色材を含有せず、第2樹脂を含有するクリアインクと、を備え、
前記第1樹脂は、フルオレン系樹脂およびスチレンアクリル系樹脂の少なくとも一方である(A)成分を含み、
前記第2樹脂は、ポリオレフィンワックスおよびエチレン酢酸ビニル系樹脂の少なくとも一方である(B)成分を含む、インクセット。 - 請求項1において、
前記(A)成分は、フルオレン系樹脂およびスチレンアクリル系樹脂の少なくとも一方である、インクセット。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、
前記白色インク中の前記第1樹脂の含有量は、固形分換算で、1質量%以上7質量%以下である、インクセット。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項において、
前記クリアインク中の前記第2樹脂の含有量は、固形分換算で、3質量%以上10質量%以下である、インクセット。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、
液滴吐出装置に備えられ、
前記白色インクの液滴および前記クリアインクの液滴を実質的に同一時に吐出させて、当該白色インクの液滴および当該クリアインクの液滴を被記録媒体上で接触させて付着させた後、
前記カラーインクの液滴を吐出させて、前記被記録媒体に付着させた前記白色インクの液滴および前記クリアインクの液滴上に付着させる画像形成方法に用いる、インクセット。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、
液滴吐出装置に備えられ、
前記白色インクの液滴を吐出させて、当該白色インクの液滴を被記録媒体に付着させた後、
前記クリアインクの液滴および前記カラーインクの液滴を実質的に同一時に吐出させて、当該クリアインクの液滴および当該カラーインクの液滴を、前記被記録媒体に付着させた前記白色インクの液滴上で接触させて付着させる画像形成方法に用いる、インクセット。 - 請求項6または請求項7において、
前記被記録媒体上における前記(A)成分の総量(TWA)と、前記被記録媒体上における前記(B)成分の総量(TWB)と、の比率(TWB/TWA)は、0.2以上1.7以下である、インクセット。 - 請求項1ないし請求項8のいずれか1項において、
前記ポリオレフィンワックスの平均粒子径は、100nm以上200nm以下である、インクセット。
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