JP2013053203A - インクセット及びこれを用いた記録方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】脂肪酸と自己分散型顔料とを含有する第1のインクと、樹脂分散型顔料を含有し且つ実質的に脂肪酸を含有しない第2のインク及び自己分散型顔料を含有し且つ実質的に脂肪酸を含有しない第3のインクのうち少なくとも一方と、を含むインクセットである。
【選択図】なし
Description
[1]
脂肪酸と自己分散型顔料とを含有する第1のインクと、樹脂分散型顔料を含有し且つ実質的に脂肪酸を含有しない第2のインクと、自己分散型顔料を含有し且つ実質的に脂肪酸を含有しない第3のインクと、のうち少なくとも一方と、を含む、インクセット。
[2]
前記第1のインクと前記第2のインクと前記第3のインクとを含む、[1]に記載のインクセット。
[3]
前記第1のインクがブラックインクである、[1]又は[2]に記載のインクセット。
[4]
前記第2のインクがイエローインクである、[1]〜[3]のいずれかに記載のインクセット。
[5]
前記第3のインクがシアンインク及びマゼンタインクのうち少なくとも一方である、[1]〜[4]のいずれかに記載のインクセット。
[6]
前記第1のインクとしてブラックインクと、前記第2のインクとしてイエローインクと、前記第3のインクとしてシアンインク及びマゼンタインクと、を含む、[1]〜[5]のいずれかに記載のインクセット。
[7]
前記第1のインク及び前記第3のインクが樹脂粒子を含有する、[1]〜[6]のいずれかに記載のインクセット。
[8]
[1]〜[7]のいずれかに記載のインクセットを用いて記録する、記録方法。
本発明の一実施形態はインクセットに係る。当該インクセットは、第1のインクと、第2のインク及び第3のインクのうち少なくとも一方と、を含み、各インクはそれぞれ所定の組成を有するものである。
本実施形態におけるインクは、顔料を含むものである。顔料としては、無機顔料及び有機顔料のいずれも使用することができる。
本実施形態におけるインクがブラックインクを含む場合、当該ブラックインクに含有されるブラック顔料としては、カーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)が好ましい。当該カーボンブラックとして、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、及びチャネルブラック等が挙げられる。
本実施形態におけるインクは、ブラックインク以外のカラーインクであってもよく、上記ブラックインクに加えて別の色のカラーインクを用いてもよい。つまり、上記ブラックインクとその他のカラーインクとを備えたインクセットとすることが可能である。
また、上記第1のインク及び第3のインクは、自己分散によって分散可能とした自己分散型顔料を含有する。当該自己分散型顔料は、分散剤なしに水性媒体中に分散あるいは溶解することが可能な顔料である。ここで「分散剤なしに水性媒体中に分散あるいは溶解」とは、顔料を分散させるための分散剤を用いなくても、その表面の親水基により、水性媒体中に安定に存在している状態を言う。そのため、分散剤に起因する消泡性の低下による発泡がほとんど無く、吐出安定性に優れるインクが調製しやすい。また、分散剤に起因する大幅な粘度上昇が抑えられるため、顔料をより多く含有することが可能となり印字濃度を十分に高めることが可能になる等、取り扱いが容易である。
また、上記第2のインクは、樹脂分散によって分散可能とした樹脂分散型顔料を含有する。樹脂分散型顔料に用いられる樹脂(ポリマー)としては、以下に限定されないが、例えば、顔料の分散に用いられる分散ポリマーのTgは、55℃以下であることが好ましく、50℃以下がより好ましい。当該Tgが55℃以下であると、定着性を良好なものとすることができる。当該ポリマーのゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による重量平均分子量(スチレン換算)が10,000以上200,000以下であるものを用いることが好ましい。これにより、顔料インクとしての保存安定性が一層良好となる。
ここで、本明細書における重量平均分子量は、日立製作所社製L7100システムのゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、スチレン換算重量平均分子量として測定するものとする。
また、定着性、光沢性、及び色再現性に一層優れるため、上記樹脂分散型顔料の中でもポリマーに被覆された顔料(マイクロカプセル化顔料)が好適に用いられる。
本実施形態における第1のインク及び第3のインクは樹脂粒子を含有することが好ましい。これにより、定着性、光沢性、及び色再現性に一層優れる。当該樹脂粒子は、主に光沢付与剤としての機能を果たす。つまり、上記のインクが樹脂粒子を含有することにより、光沢ムラの発生を効果的に防止することができる。
本実施形態における第1のインクは脂肪酸を含有し、かつ、第2のインク及び第3のインクは脂肪酸を実質的に含有しない。本明細書全体に亘り、この「実質的に含有しない」とは、本発明の目的を損なわない程度において含有してもよいという意味である。
本実施形態におけるインクは、界面活性剤を含有してもよい。当該界面活性剤としては、以下に限定されないが、例えばアニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、及びノニオン性界面活性剤が挙げられる。中でも、発泡・起泡の少ないインクが得られるため、ノニオン性界面活性剤が好ましい。
本実施形態におけるインクは、水溶性有機溶剤を含有してもよい。
本実施形態におけるインクは、水を含有してもよい。水としては特に制限されないが、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、又は超純水を用いることができる。水の含有量は特に制限されない。
本実施形態におけるインクは、pH調整剤を含有してもよい。pH調整剤としては、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の水酸化アルカリおよび/またはアンモニア、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン等のアルカノールアミン等を用いることができる。特に、アルカリ金属の水酸化物、アンモニア、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミンから選択される1種以上のpH調整剤を含み、pH6〜10に調整されることが好ましい。pHがこの範囲を外れると、インクジェットプリンターを構成する材料等に悪影響を与え、目詰まり回復性が劣化する。pH調整剤の含有量は特に制限されない。
本実施形態におけるインクは、防腐剤・防黴剤を含有してもよい。防腐剤・防黴剤としては、例えばエチレンジアミン四酢酸(EDTA)、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、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、1,2−ジベンジソチアゾリン−3−オン(Avecia社製のプロキセルCRL、プロキセルBDN、プロキセルGXL、プロキセルXL−2、プロキセルTN)等が挙げられる。防腐剤・防黴剤の含有量は特に制限されない。
本実施形態におけるインクは、上記した添加剤以外の添加剤を含有してもよい。その他の添加剤として、特に限定されないが、例えば、防錆剤、酸化防止剤、増粘剤、及び表面張力調整剤が挙げられる。
本発明の一実施形態は、記録方法に係る。当該記録方法は、上記実施形態のインクセットを用いて記録するものである。
また、上記被記録媒体としては、低吸収性の被記録媒体が好ましく挙げられる。低吸水性の被記録媒体としては、例えば、塗工紙が挙げられ、より詳細には微塗工紙、アート紙、コート紙、マット紙、及びキャスト紙などの記録本紙(印刷本紙)等が挙げられる。また、上記低吸水性の被記録媒体として、インク受容層を設けていない普通紙、並びにインクジェット専用紙(中でもインクジェット記録層の薄いブローシャー用紙及びインクジェット用コート紙)なども挙げられる。
塗料は、紙の製造工程の中でコーターという機械を用いて塗布する。コーターには、抄紙機と直結することで抄紙・塗工を1工程とするオンマシン式と、抄紙とは別工程とするオフマシン式がある。主に記録に用いられ、経済産業省の「生産動態統計分類」では印刷用塗工紙に分類される。
なお、上述のとおり、普通紙やPPC用紙のような、インクジェット記録特性について特に考慮されていない紙も低吸水性の被記録媒体である。また、インクジェット記録層の薄いブローシャー用紙なども低吸水性の被記録媒体である。当該ブローシャー用紙の市販品として、例えば、HP社製のBrocher紙、STAPLES社製のinkjet brocher紙、及びセイコーエプソン社製のビジネスインクジェットプリンタ用コート紙 KA4250BC等が挙げられる。
〔自己分散型のブラック顔料分散液の調製〕
市販のカーボンブラックであるS170(デグサ社製商品名)20gを水500gに混合して、家庭用ミキサーで5分間分散した。得られた液を攪拌装置付きの3L容のガラス容器に入れ、攪拌機で攪拌しながら、オゾン濃度8質量%のオゾン含有ガスを500mL/分で導入した。その際、オゾン発生器はペルメレック電極社(PERMELEC ELECTRODE LTD.)製の電解発生型のオゾナイザーを用いてオゾンを発生させた。得られた分散原液をガラス繊維濾紙GA−100(アドバンテック東洋社(ADVANTEC MFS,INC.)製商品名)で濾過し、さらに固形分濃度が20質量%になるまで0.1Nの水酸化カリウム溶液を添加しpH9に調整しながら濃縮を行い、自己分散型のブラック顔料分散液を得た。
水不溶性ポリマーによって被覆された顔料を分散粒子とする顔料分散液を下記の方法によって調製した。
有機溶媒(メチルエチルケトン)20質量部、重合連鎖移動剤(2−メルカプトエタノール)0.03質量部、重合開始剤、表1に示す各モノマーを用い、窒素ガス置換を十分に行った反応容器内に入れて75℃攪拌下で重合し、モノマー成分100質量部に対してメチルエチルケトン40質量部に溶解した2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル0.9質量部を加え、80℃で1時間熟成させ、ポリマー溶液を得た。なお、表1に示す数値は、モノマー混合物の全量を基準(100質量%)としたときの各モノマーの割合(質量%)を意味する。
メチルエチルケトン45質量部に表1の水不溶性ポリマーを7.5質量部溶解させて、その中に20%の水酸化ナトリウム水溶液(中和剤)を所定量加えて塩生成基を中和し、さらに顔料を20質量部加えてビーズミルで2時間混練した。このようにして得られた混練物にイオン交換水120質量部を加えて攪拌した後、減圧下、60℃でメチルエチルケトンを除去し、さらに一部の水を除去することにより、固形分濃度が20質量%の、樹脂分散型のブラック顔料分散液を得た。
回転子−固定子型高剪断混合機(シルバーソン L4RT−A)に4L容ステンレス鋼製ビーカーを取り付け、氷浴中に浸した。このビーカーに、C.I.ピグメントブルー15:4 約75g及び水1,000gを入れ、7,200rpmにて15分間均質化した。これに2.07g(0.01mol)のo−アセトアニシジドを溶解したイソプロパノール溶液20mLを添加し、さらに15分間撹拌した。
別の容器中で、スルファニル酸 4.35g(0.025mol)、1N−HCl 30mL、及び亜硝酸ナトリウム 1.73g(0.025mol)を5〜10℃で混合して、ジアゾニウム塩を形成させた。次いで、これを上記C.I.ピグメントブルー15:4とo−アセトアニシジドの混合物に撹拌しながら添加し、温度を約10℃に維持した。この混合物を、5M水酸化ナトリウム溶液の滴加によりpH5〜6に調整し、ジアゾニウム塩の存在有無により反応の進行を確認しながら、さらに2時間攪拌した。
なお、ジアゾニウム塩の存在の確認は、ジアゾニウム塩が存在する場合、反応混合物と0.1%アミノサリチル酸を溶解した1M−Na2CO3溶液とをそれぞれ濾紙上に1滴ずつ垂らした際、これら二つの滴の広がりが触れ合うと橙色となることを利用して行った。
混合物をテルソニック流通型音波処理装置に移し、そして2時間超音波処理し、得られた顔料分散液を、50nmダイアフィルトレーション膜カラムを用いて精製後、20質量%の固形分濃度まで濃縮し、自己分散型のシアン顔料分散液を得た。
顔料としてカーボンブラックに代えてシアン顔料(C.I.ピグメントブルー15:4)を用いた点以外は、樹脂分散型のブラック顔料分散液と同様にして調製し、固形分濃度が20質量%の、樹脂分散型のシアン顔料分散液を得た。
顔料としてC.I.ピグメントブルー15:4に代えてC.I.ピグメントレッド122を用いた点以外は、シアン顔料分散液の場合と同様にして調製し、固形分濃度が20質量%の、自己分散型のマゼンタ顔料分散液を得た。
顔料としてカーボンブラックに代えてマゼンダ顔料(C.I.ピグメントレッド122)を用いた点以外は、樹脂分散型のブラック顔料分散液と同様にして調製し、固形分濃度が20質量%の、樹脂分散型のマゼンタ顔料分散液を得た。
顔料としてC.I.ピグメントブルー15:4に代えてC.I.ピグメントイエロー74を用いた点以外は、シアン顔料分散液の場合と同様にして調製し、固形分濃度が20質量%の、自己分散型のイエロー顔料分散液を得た。
顔料としてカーボンブラックに代えてC.I.ピグメントイエロー74を用いた点以外は、樹脂分散型のブラック顔料分散液と同様にして調製し、固形分濃度が20質量%の、樹脂分散型のイエロー顔料分散液を得た。
攪拌機、還流コンデンサー、滴下装置、及び温度計を備えた反応容器に、イオン交換水900g及びラウリル硫酸ナトリウム1gを仕込み、攪拌下に窒素置換しながら70℃まで昇温した。内温を70℃に保ち、重合開始剤として過硫酸カリウム4gを添加し、溶解後、予めイオン交換水450g、ラウリル硫酸ナトリウム3gにアクリルアミド20g、スチレン365g、ブチルアクリレート545g、及びメタクリル酸30gを攪拌下に加えて作製した乳化物を、反応溶液内に連続的に4時間かけて滴下した。滴下終了後3時間の熟成を行った。得られた樹脂エマルジョンを常温まで冷却した後、イオン交換水と水酸化ナトリウム水溶液とを添加して固形分濃度40質量%、pH8に調整した。得られた水性エマルジョンにおける樹脂粒子のガラス転移温度は−6℃であった。
・オルフィンE1010(日信化学社製商品名)
・サーフィノール104(エアープロダクツ社製商品名)
〔脂肪酸〕
・オレイン酸
・リノール酸
・ステアリン酸
・オクチル酸
〔pH調整剤〕
・トリプロパノールアミン
・水酸化カリウム
・水酸化ナトリウム
〔浸透促進剤〕
・1,2−ヘキサンジオール
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル(以下、「TEGmBE」ともいう。)
・グリセリン
・トリメチロールプロパン
〔防腐剤・防黴剤〕
・EDTA
・プロキセルXL−2(Avecia社製商品名)
〔水〕
・イオン交換水
下記表2及び表3の組成に従い各成分を混合し、10μmのメンブランフィルターでろ過することにより、ブラックインク1〜5(K1〜K5)、シアンインク(C1〜C4)、マゼンタインク(M1〜M4)、及びイエローインク(Y1〜Y4)を調製した。なお、下記表2及び表3中の数値はインク中の含有量(質量%)を表す。また、各顔料の固形分濃度は何れも20質量%であり、樹脂エマルジョンの固形分濃度は40質量%である。
下記表4〜表6に示すようなインクの組み合わせに従い、インクセットを調製した。
〔ブリード性〕
調製した各インクセットを、改造して記録方法を変更したインクジェットプリンタPX−A550(セイコーエプソン社製)に充填し、以下の被記録媒体及び印刷パターンで印刷を行い、以下の基準に従い評価した。
実施例1〜3及び比較例1〜4は、インクセットで文字を印刷したときの耐ブリード性を評価することを目的とする。
・普通紙:両面上質普通紙<再生紙>(セイコーエプソン社製、型番:KA4250NPDR)
・コート紙:ビジネスインクジェットコート紙(セイコーエプソン社製、型番:KA4250BC)
・印刷パターン:イエローを背景色とし、ブラックで「書」の文字を6ptの大きさで印刷した。
評価基準は、以下の通りである。
◎:ルーペで文字を拡大してもブリード(滲み)は見られなかった。
○:ルーペで文字を拡大するとブリードが見られたものの、目視で文字を観察してもブリードは見られなかった。
×:目視で文字を観察したところ、ブリードが見られた。
実施例4〜6は、インクセットでテキスト文書を印刷したときの耐ブリード性を評価することを目的とする。
・普通紙及びコート紙は、上記実施例1〜3と同じものを使用した。
・印刷パターン:シアン、マゼンタ、及びイエローの各線(4.5ptの太さ)と交差するように、4.5ptの太さでブラックの線を印刷した。その際のシアン、マゼンタ、及びイエローの各線とブラックの線との交わり部分におけるブリードレベルを判定した。
評価基準は、以下の通りである。
◎:ルーペで印刷パターンを拡大してもブリード(滲み)は見られなかった。
○:ルーペで印刷パターンを拡大するとブリードが見られたものの、目視で文字を観察してもブリードは見られなかった。
×:目視で印刷パターンを観察したところ、ブリードが見られた。
実施例7,8は、インクセットで写真などの画像を印刷したときの耐ブリード性及び光沢ムラを評価することを目的とする。
・普通紙は上記実施例1〜3と同じものを使用した。
・写真用紙:写真用紙<光沢>(セイコーエプソン社製、型番:KA4100PSKR)
・印刷パターン:4.5ptの太さのシアン、マゼンタ、及びイエローの各線が互いに交差するように印刷した。その際のシアン、マゼンタ、及びイエローの各線同士の交わり部分におけるブリードレベルを判定した。
評価基準は、以下の通りである。
◎:ルーペで印刷パターンを拡大してもブリード(滲み)は見られなかった。
○:ルーペで印刷パターンを拡大するとブリードが見られたものの、目視で文字を観察してもブリードは見られなかった。
×:目視で印刷パターンを観察したところ、ブリードが見られた。
JIS Z8741:97に記載された方法に従い、調製したインクセットのグロスを測定した(実施例7,8)。光沢ムラの評価基準は以下のとおりである。
◎:グロス60°のYMC色間のグロス差が20未満であった。
○:グロス60°のYMC色間のグロス差が20以上40未満であった。
×:グロス60°のYMC色間のグロス差が40以上であった。
Claims (8)
- 脂肪酸と自己分散型顔料とを含有する第1のインクと、
樹脂分散型顔料を含有し且つ実質的に脂肪酸を含有しない第2のインクと、自己分散型顔料を含有し且つ実質的に脂肪酸を含有しない第3のインクと、のうち少なくとも一方と、
を含む、インクセット。 - 前記第1のインクと前記第2のインクと前記第3のインクとを含む、請求項1に記載のインクセット。
- 前記第1のインクがブラックインクである、請求項1又は2に記載のインクセット。
- 前記第2のインクがイエローインクである、請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクセット。
- 前記第3のインクがシアンインク及びマゼンタインクのうち少なくとも一方である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクセット。
- 前記第1のインクとしてブラックインクと、
前記第2のインクとしてイエローインクと、
前記第3のインクとしてシアンインク及びマゼンタインクと、を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクセット。 - 前記第1のインク及び前記第3のインクが樹脂粒子を含有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載のインクセット。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のインクセットを用いて記録する、記録方法。
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