JP2013129089A - インクジェット記録方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくともバインダ樹脂と、色材と、界面活性剤と、水系溶媒とを含む水性のインクを、移動するキャリッジ4に搭載されたインクジェットヘッド3のノズル面31から記録媒体Pの画像記録面上に射出する際に、加熱手段によって画像記録面を30℃以上70℃以下の範囲に加熱すると共に、画像記録面上に送風を行う送風手段の送風口における風速とキャリッジの移動速度の比が5以上10以下か又はノズル面と記録媒体の画像記録面との間の間隙における風速とキャリッジの移動速度の比が1以上2以下となるように送風を行い、インク非射出時においてインクのメニスカスに微振動を与える。
【選択図】図1
Description
界面活性剤は、記録媒体上で水性インクを濡れ広がりやすくする機能を有する。本発明で用いることのできる界面活性剤に特に制限はなく、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、および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、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、アセチレングリコール類、および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;アルキルアミン塩類、および第四級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤;シリコン系界面活性剤;フッ素系界面活性剤などを用いることができる。
1)バインダ樹脂
ジョンクリル 538J:(BASF社製、アクリル樹脂エマルジョン、酸価:61mgKOH/g、Tg:66℃、重量平均分子量2×105以上)
ジョンクリル JDX−6500:(BASF社製、水溶性アクリル樹脂、固形分29.5質量%、酸価:74mgKOH/g、Tg:65℃、重量平均分子量1.0×104)
P−2:下記合成例で合成したアミン中和水溶性樹脂(酸価:72mgKOH/g、Tg:82℃、重量平均分子量3.0×104)
P−2の合成例
滴下ロート、還流管、窒素導入管、温度計および攪拌装置を備えたフラスコに、2−プロパノールを186質量部入れて、窒素バブリングしながら加熱還流した。得られた2−プロパノールに、メタクリル酸メチルを76質量部、アクリル酸2−エチルヘキシルを13質量部、およびメタクリル酸を11質量部を添加して混合溶液を調製した。得られた混合溶液に、開始剤(AIBN)0.5質量部を溶解させたモノマー溶液を、滴下ロートで2時間かけて滴下した。滴下後、さらに5時間加熱還流を続けた後、放冷し、減圧下で2−プロパノールを留去した。それにより、(メタ)アクリル酸エステルと他の共重合モノマーとの共重合体(アクリル系共重合樹脂)を得た。
得られたアクリル系共重合樹脂20質量部に、イオン交換水67.8質量部と、中和塩基としてN,N−ジメチルアミノエタノール12.2質量部とを加えて、70℃で加熱攪拌して樹脂を溶解させた。それにより、樹脂固形分20質量%の水溶性樹脂P−2の水溶液を得た。なお、N,N−ジメチルアミノエタノールの添加量は、アクリル系共重合樹脂の酸性基の化学当量数に対して1.05倍の化学当量数となるようにした。
BYK−340:フッ素系界面活性剤(ビックケミー社製)
KF−351:シリコン系界面活性剤(信越化学社製)
HDO:1,2−ヘキサンジオール
DPGME:ジプロピレングリコールモノメチルエーテル
BDMPA:3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド
2−PDN:2−ピロリジノン
顔料分散剤としてフローレンTG−750W(固形分40質量%、エボニックデグサ社製)20質量部を、イオン交換水65質量部に加えた。この溶液に、C.I.ピグメントブルー15:3を15質量部添加して、プレミックスした後、0.5mm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により分散させた。それにより、顔料固形分が15質量%であるシアン顔料分散体を得た。
上記の材料を用いて、以下のようにしてインクC−1〜C−3を調製した。
水溶性有機溶剤として、1,2−ヘキサンジオール(HDO)を9質量部と、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(DPGME)を5質量部と、3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド(BDMPA)を4質量部と、をイオン交換水20質量部に添加して、水系溶媒を得た。得られた水系溶媒に、バインダ樹脂としてジョンクリル JDX−6500を20.3質量部加えて攪拌し、イオン交換水で全量が80質量部となるように調製した。得られた溶液に、上記調製したシアン顔料分散体を20質量部と、界面活性剤としてBYK−340を0.1質量部と、を加えて攪拌した。得られた溶液を、0.8μmのフィルターでろ過して、シアンインクC−1を得た。
インクの組成を、表1に示されるように変更した以外はインクC−1と同様にしてインクC−2〜C−3を調製した。
粘度の測定には、恒温槽付き回転粘度計(東機産業社製:VISCOMETER TV−33、VISCOMATE VM−150III)を用いた。恒温槽を25℃に設定した。20rpmにて、25℃における粘度を測定した。
インクの表面張力は、協和界面科学社製の自動表面張力計CVBP−Z型を用いて、Wilhelmy法(プレート法)により25℃で測定した。
得られたインクを用いて、図1及び2に示したものと同様のインクジェット記録装置1により、以下の方法で画像形成した。
インクジェットヘッド4として、KM512MN(コニカミノルタIJ社製)駆動周波数13kHz、最小液滴量14plのものを用いた。そして、キャリッジに吐出ヘッドを4列搭載したオンデマンド型のインクジェットプリンターのインクジェットヘッドの1つに、得られたインクを装填した。
記録画像の印字率50%画像部分をマイクロスコープで観察し、隣接するドットの形状を観察した。液寄り耐性の評価は、以下の基準に基づいて行った。
○:ドットが接する部分が僅かに膨らんでいるが、それぞれが円形を保っている
△:ドットが接する部分が膨らみ、一部が合一して円形を保てない
×:ドットが合一して楕円のようになっている
上記評価基準において、○と△が実用上好ましいと判断した。
記録画像の印字率100%画像部分の、60°光沢度を測定した。光沢度の測定は、日本電色工業株式会社製の変角光沢度計(VGS−1001DP)により、60°での光沢度を測定した。光沢性の評価は、以下の基準に基づいて行った。
◎:60°光沢度が、85%以上100%未満である
○:60°光沢度が、70%以上85%未満である
×:60°光沢度が、70%未満である
上記評価基準において、◎と○が実用上好ましいと判断した。
記録画像をキムワイプS−200(クレシア製)にて5回こすり画像濃度低下を観察し、以下の基準に基づいて画像定着性を評価した。
◎:傷がほとんど付かず、白い部分の発生は認められない。
○:傷の量がやや多いが、白い部分の発生は認められない。
×:インク膜が取れて白い傷がみられる。
画像記録時におけるインクの射出安定性を、以下の基準に基づいて評価した。
◎:画像欠陥(スジ故障)は全く認められず、均一な画像である
○:画像の書き出し部(書き出し部から2mm以下の範囲)に、ごくわずかにかすれの発生が認められる
△:インクの射出不良に起因する画像欠陥(スジ故障)の発生がわずかに認められる
×:インクの射出不良に起因する画像欠陥(スジ故障)の発生が認められる
上記評価基準において、◎〜△が実用上好ましいと判断した。
上記得られた50%ベタ画像部分を、送風手段5a〜5fによる送風を停止させた状態(送風停止状態)で別途形成した画像と比較した。具体的には、マイクロスコープを用いて、隣接するドット間の間隔の変化を観察し、画像記録時におけるインクの着弾位置精度を、以下の基準に基づいて評価した。
○:送風停止状態で形成した画像と比較して、ドット間隔が同じである。
△:送風停止状態で形成した画像と比較して、ドット間隔の変化が僅かにある。
×:送風停止状態で形成した画像と比較して、ドット間隔が明らかに変化しており、不均一である。
上記評価基準において、○〜△が実用上好ましいと判断した。
実施例1〜5及び比較例1〜10において、送風口における風速とキャリッジの移動速度の比(送風口風速/キャリッジ移動速度)(条件(A))に代えて、ノズル面31と記録媒体Pの画像記録面との間の間隙Cにおける風速とキャリッジ4の移動速度の比(間隙風速/キャリッジ移動速度)(条件(B))を、表3に示す値となるように異ならせたこと以外は、実施例1〜5及び比較例1〜10と同様に画像を形成した。
10:カバー
11:前面カバー
12:背面カバー
13:天板
2:プラテン
21:ヒーター
3:インクジェットヘッド
31:ノズル面
4:キャリッジ
5a〜5f:送風手段
P:記録媒体
Claims (4)
- 記録媒体を上面に置いた状態で所定方向に搬送するプラテンと、供給されたインクを射出するノズル孔が形成されたノズル面を前記記録媒体の画像記録面に対向させた状態で、該記録媒体の搬送方向に直交する方向に沿って往復移動するキャリッジに搭載されたインクジェットヘッドとを備えたインクジェット記録装置を用い、
前記記録媒体の画像記録面上に、前記ノズル孔からインクを射出して画像を記録するインクジェット記録方法であって、
前記インクは、少なくともバインダ樹脂と、色材と、界面活性剤と、水系溶媒とを含む水性のインクであり、
前記インクジェット記録装置は、前記記録媒体の画像記録面の裏面側から該記録媒体を加熱する加熱手段と、前記記録媒体の画像記録面上に送風を行う送風口を有する送風手段とを備えており、
インク射出時において、前記加熱手段によって前記記録媒体の画像記録面を30℃以上70℃以下の範囲に加熱すると共に、前記送風口における風速と前記キャリッジの移動速度の比(送風口風速/キャリッジ移動速度)が5以上10以下の範囲となるか又は前記ノズル面と前記記録媒体の画像記録面との間の間隙における風速と前記キャリッジの移動速度の比(間隙風速/キャリッジ移動速度)が1以上2以下の範囲となるように、前記送風手段から前記記録媒体の画像記録面に送風を行い、
インク非射出時において、前記ノズル孔のインクのメニスカスに微振動を与えることを特徴とするインクジェット記録方法。 - 前記インクは、前記樹脂として少なくとも水溶性樹脂を含有することを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録方法。
- 前記水溶性樹脂は、アミン類で中和されていることを特徴とする請求項2記載のインクジェット記録方法。
- 前記水溶性樹脂の酸価は、50mgKOH/g以上300mgKOH/g以下の範囲であることを特徴とする請求項2又は3記載のインクジェット記録方法。
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