JP2013144742A - インクセット、並びにこれを用いたインクジェット記録装置及び記録物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】色材、樹脂粒子、第1保湿剤、及び非プロトン性極性溶媒を含有し、沸点が280℃以上のアルキルポリオールを実質的に含有しない第1インクと、前記第1インクに含まれる色材の含有量を超える量の色材、前記第1インクに含まれる樹脂粒子の含有量未満の量の樹脂粒子、第2保湿剤、及び前記非プロトン性極性溶媒を含有し、沸点が280℃以上のアルキルポリオールを実質的に含有しない第2インクと、を含み、かつ、所定の(A)又は(B)の条件のうちいずれかを満たす、インクセットである。
【選択図】なし
Description
[1]
色材、樹脂粒子、第1保湿剤、及び非プロトン性極性溶媒を含有し、沸点が280℃以上のアルキルポリオールを実質的に含有しない第1インクと、
前記第1インクに含まれる色材の含有量を超える量の色材、前記第1インクに含まれる樹脂粒子の含有量未満の量の樹脂粒子、第2保湿剤、及び前記非プロトン性極性溶媒を含有し、沸点が280℃以上のアルキルポリオールを実質的に含有しない第2インクと、
を含み、かつ、
下記(A)又は(B)の条件を満たす、インクセット。
(A)前記第1保湿剤は、(a1)1,2−アルカンジオール及び該1,2−アルカンジオール以外の溶剤であるか又は(a2)前記1,2−アルカンジオール以外の溶剤であり、該溶剤の沸点が200℃以上260℃以下であり、かつ、前記第1保湿剤の沸点は前記第2保湿剤の沸点を超えるものである。
(B)前記第1保湿剤及び前記第2保湿剤はジプロピレングリコールであり、前記第1インクに含まれるジプロピレングリコールの含有量は前記第2インクに含まれるジプロピレングリコールの含有量を超えるものである。
[2]
前記(A)の条件における前記第1保湿剤のうち前記1,2−アルカンジオール以外の溶剤は、グリコールエーテル類及び1,α−アルカンジオール(ただし、α=2を除く。)から選択される1種以上である、[1]に記載のインクセット。
[3]
前記(A)の条件における前記第2保湿剤は、(a3)1,2−アルカンジオール及び該1,2−アルカンジオール以外の溶剤であるか又は(a4)前記1,2−アルカンジオール以外の溶剤であり、かつ、該溶剤の沸点が160℃以上240℃以下である、[1]又は[2]に記載のインクセット。
[4]
前記第2保湿剤がグリコールエーテル類である、[3]に記載のインクセット。
[5]
前記非プロトン性極性溶媒の沸点が200℃以上260℃以下である、[1]〜[4]のいずれかに記載のインクセット。
[6]
前記(A)の条件における前記第1保湿剤は、前記1,2−アルカンジオール及び該1,2−アルカンジオール以外の溶剤であり、かつ、前記第1インクにおいて、前記1,2−ヘキサンジオール及び前記1,2−アルカンジオール以外の溶剤の合計の含有量と、前記非プロトン性極性溶媒の含有量と、の質量比は、0.6〜2.6である、[1]〜[5]のいずれかに記載のインクセット。
[7]
前記樹脂粒子は、ポリオレフィンワックス及びパラフィンワックスのうち少なくともいずれかである、[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、インクジェット記録装置。
[9]
[1]〜[7]のいずれかに記載のインクセットを用いて記録された、記録物。
本発明の一実施形態に係るインクセットは、所定の組成を有する第1インク及び第2インクを含み、かつ、後述する所定の(A)又は(B)のうちいずれかの条件を満たすものである。
さらに、一のインクセットに含まれる第1インクが複数種存在する場合、「第1インクの含有量」は、それぞれの第1インクにおける含有量の平均値を意味する。なお、第2インクが複数種存在する場合も同様とする。
本実施形態のインクセットに含まれる第1インク及び第2インクは、共に保湿剤を含有する。ここで、本明細書における「第1保湿剤」とは第1インクに含まれる保湿剤を意味し、本明細書における「第2保湿剤」とは第2インクに含まれる保湿剤を意味する。第1保湿剤及び第2保湿剤は、互いに、(A)又は(B)の条件のいずれかを満たすという相関性がある。以下では、(A)及び(B)の条件ごとに説明する。
本実施形態のインクセットに含まれる第1インク及び第2インクは、色材を含有する。上記色材は、顔料及び染料から選択される。
上記色材のうち顔料は、水に不溶又は難溶であるだけでなく光やガス等に対しても退色しにくい性質を有する。そのため、顔料を用いたインクにより記録された記録物は、耐水性、耐ガス性、耐光性、及び保存安定性が良好となる。
顔料としては、無機顔料及び有機顔料のいずれも使用可能である。これらの中でも、発色性が良好であって、比重が小さいため分散時に沈降しにくいことから、無機顔料に属するカーボンブラック及び有機顔料のうち少なくともいずれかが好ましい。
上記色材のうち染料としては、以下に限定されないが、例えば、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が挙げられる。染料の具体例として、C.I.アシッドイエロー17,23,42,44,79,142、C.I.アシッドレッド52,80,82,249,254,289、C.I.アシッドブルー9,45,249、C.I.アシッドブラック1,2,24,94、C.I.フードブラック1,2、C.I.ダイレクトイエロー1,12,24,33,50,55,58,86,132,142,144,173、C.I.ダイレクトレッド1,4,9,80,81,225,227、C.I.ダイレクトブルー1,2,15,71,86,87,98,165,199,202、C.I.ダイレクドブラック19,38,51,71,154,168,171,195、C.I.リアクティブレッド14,32,55,79,249、C.I.リアクティブブラック3,4,35が挙げられる。
上記第1インクに含まれる色材の含有量は、第1インクの総質量(100質量%)に対して、1〜7質量%が好ましい。また、上記第2インクに含まれる色材の含有量は、第2インクの総質量(100質量%)に対して、0.1〜2質量%が好ましい。
本実施形態のインクセットに含まれる第1インク及び第2インクは、樹脂粒子を含有する。上記の第1インク及び第2インクが樹脂粒子を含有することにより、記録物の耐擦性が優れたものとなる。
上記のバインダー樹脂は、インクジェット記録において被記録媒体が加熱される際、樹脂被膜を形成することで、インクを被記録媒体上に十分定着させて記録物の耐擦性を良好にする効果を発揮する。そのため、バインダー樹脂は熱可塑性樹脂であることが好ましい。上記の効果によりバインダー樹脂を含有するインクを用いて記録された記録物は、インク非吸収性及び低吸収性の被記録媒体上で、耐擦性が一層優れたものとなる。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリル」はアクリル及びそれに対応するメタクリルのうち少なくともいずれかを意味する。
ここで、本明細書における平均粒径は、動的光散乱法により測定された値で示すものとする。
本実施形態におけるインクがパラフィンワックスを含有することにより、記録物にスリップ性能が付与され、これにより当該インクは耐擦性に一層優れたものとなる。なお、パラフィンワックスは、撥水性を有するため、記録物の耐水性を良好なものとすることができる。
本実施形態におけるインクがポリオレフィンワックスを含有することにより、記録物の耐擦性を一層優れたものとすることができる。ポリオレフィンワックスとしては、以下に限定されないが、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスが挙げられ、中でもポリエチレンワックスが好ましい。
本実施形態のインクセットに含まれる第1インク及び第2インクは、非プロトン性極性溶媒を含有する。上記の第1インク及び第2インクが非プロトン性極性溶媒を含有することにより、これらのインクに含まれる上述の樹脂粒子を溶解するため、インクジェット記録の際にノズルの目詰まりを効果的に防止することができる。
上記ピロリドン類の具体例としては、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、及びN−エチル−2−ピロリドンが挙げられる。上記ラクトン類の具体例としては、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、及びε−カプロラクトンが挙げられる。上記スルホキシド類の具体例としては、ジメチルスルホキシド及びテトラメチレンスルホキシドが挙げられる。上記イミダゾリジノン類の具体例としては、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンが挙げられる。上記スルホラン類の具体例としては、スルホラン及びジメチルスルホランが挙げられる。上記尿素誘導体の具体例としては、ジメチル尿素及び1,1,3,3−テトラメチル尿素が挙げられる。上記ジアルキルアミド類の具体例としては、ジメチルホルムアミド及びジメチルアセトアミドが挙げられる。上記環状エーテル類の具体例としては、1,4−ジオキサン及びテトラヒドロフランが挙げられる。
上記式(1)中、R1は、炭素数1〜4のアルキル基であることが好適である。「炭素数1〜4のアルキル基」は、直鎖状または分岐状のアルキル基であってもよく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基であり得る。R1が炭素数1〜4のアルキル基の式(1)で示される溶剤は、インク組成物に適度な擬塑性を付与することができ、これによりインクの良好な吐出安定性を確保することができる。また、R1が炭素数1〜4のアルキル基の式(1)で示される溶剤は、特に樹脂溶解作用が強いため好ましい。
なお、式(1)で示される溶剤のHLB値とは、有機概念図における無極性値(I)と有機性値(O)との比(以下、単に「I/O値」ともいう)から下式により算出された値である。
HLB値=(無極性値(I)/有機性値(O))×10
具体的には、I/O値は、「系統的有機定性分析混合物編」(藤田穆著、風間書房、1974年)、「染色理論化学」(黒木宣彦著、槙書店、1966年)、「有機化合物分離法」(井上博夫著、裳華房、1990年)の各文献に基づいて算出することができる。
本実施形態のインクセットに含まれる各インクは、界面活性剤を含有してもよい。その他の界面活性剤として、以下に限定されないが、例えばノニオン系界面活性剤が挙げられる。ノニオン系界面活性剤は、被記録媒体上でインクを均一に拡げる作用がある。そのため、ノニオン系界面活性剤を含むインクを用いてインクジェット記録を行った場合、滲みの殆ど無い高精細な画像が得られる。このようなノニオン系界面活性剤としては、以下に限定されないが、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル系、多環フェニルエーテル系、ソルビタン誘導体、及びフッ素系の界面活性剤が挙げられる。
本実施形態のインクセットに含まれる各インクは、水を含有してもよい。特に、当該インクが水性インクである場合、水は、インクの主となる媒体であり、インクジェット記録において被記録媒体が加熱される際、蒸発飛散する成分となる。
本実施形態のインクセットに含まれる各インクは、上記の成分に加えて、上記以外の有機溶剤、pH調整剤、防腐剤・防かび剤、防錆剤、及びキレート化剤などをさらに含有してもよい。
本実施形態のインクセットに含まれる各インクは、上述の成分(材料)を任意の順序で混合し、必要に応じて濾過などを行い、不純物を除去することにより得ることができる。ここで、インクが顔料を含有する場合、当該顔料は、あらかじめ溶媒中に均一に分散させた状態に調製してから混合することが、取り扱いが簡便になるため好ましい。
本実施形態のインクセットは、インク吸収性の被記録媒体だけでなく、インク非吸収性及び低吸収性の被記録媒体を用いたインクジェット記録にも適したものである。
本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置は、上記実施形態のインクセットを用いて上述の被記録媒体に記録するものである。当該インクジェット記録装置は、吐出手段及び乾燥手段を備えたものである。
上記の吐出手段は、インクジェット記録方式で、被記録媒体上にインクセットを構成する各インクの液滴を吐出して、画像を形成するものである。
上記の吐出手段は、上記実施形態のインクセットを用いることにより、間欠印刷特性に優れたものとなる。当該吐出手段としては従来公知の方式を使用でき、中でも圧電素子の振動を利用して液滴を吐出させる動作、即ち電歪素子の機械的変形によりインク滴を形成するヘッドを用いた記録動作が挙げられる。当該記録動作により、優れた記録を行うことができる。
本発明の一実施形態に係る記録物は、上記実施形態のインクセットを用いて記録されることにより得られるものである。当該記録物は画像の耐擦性に優れたものである。
下記の実施例及び比較例において使用した原料(成分)は、以下の通りである。
〔色材〕
・クロモファインブルー C.I.PB15:3(大日精化社製商品名)
〔樹脂エマルジョン〕
・モビニール7470(日本合成化学社製商品名)
なお、下記表1及び表2では、樹脂エマルションの含有量を固形分換算で示した。
〔非プロトン性極性溶媒〕
・2−ピロリジノン(沸点245℃)
〔保湿剤〕
・1,2−ヘキサンジオール(沸点223℃、下記表では「1,2−HD」と記載した。)
・ジプロピレングリコール(沸点229℃、下記表では「DPG」と記載した。)
・ジエチレングリコール(沸点244℃、下記表では「DEG」と記載した。)
・ジブチレングリコール(沸点202℃、下記表では「DBG」と記載した。)
・1,5−ペンタンジオール(沸点242℃、下記表では「1,5−PD」と記載した。)
・プロピレングリコール(沸点187℃、下記表では「PG」と記載した。)
・エチレングリコール(沸点196℃、下記表では「EG」と記載した。)
・1,3−ブチレングリコール(沸点207℃、下記表では「BG」と記載した。)
〔界面活性剤〕
・BYK−348(ビックケミー社製商品名)
〔水〕
・純水
水溶性樹脂(メタクリル酸/ブチルアクリレート/スチレン/ヒドロキシエチルアクリレート=25/50/15/10の質量比で共重合したもの。重量平均分子量12,000)40質量部を、水酸化カリウム7質量部、水23質量部、及びトリエチレングリコール−モノ−n−ブチルエーテル30質量部を混合した液に投入し、80℃で撹拌しながら加熱して樹脂水溶液を調製した。
下記の表1及び表2に示す組成(ただし、表中の色材としては上記で調製した顔料分散液を使用した。)で、第1インク及び第2インクをそれぞれ調製した(表中、色材は顔料分散液のうちの色材の固形分濃度で表す。)。各インクは、容器に入れてマグネチックスターラーで2時間撹拌混合した後、孔径5μmのメンブランフィルターで濾過してゴミや粗大粒子などの不純物を除去することにより調製した。
そして、下記の表1及び表2に示すように第1インク及び第2インクを組み合わせて、各インクセットを得た。なお、表1及び表2中の配合量の数値は、全て質量%を示す。
〔耐擦性〕
プリンター PX−G930(セイコーエプソン社(Seiko Epson Corporation)製商品名)の一部を改造して、インクジェット記録時に被記録媒体を加熱調節できるプリンターとした。このプリンターのインクカートリッジに各実施例及び各比較例のインクセットを構成する各色のインク、即ち第1インク及び第2インクを充填した。そして、縦720dpi×横720dpiの解像度で、被記録媒体(3M社製のIJ180)上に上記各色のインクを吐出し、乾燥することにより、インクジェット記録を行い、複数色(混色)からなる記録物を得た。なお、インクジェット記録時に45℃で被記録媒体を加熱した。
インクジェット記録後、得られた記録物を60℃で1分間乾燥した。その後、この記録物を16時間室温で放置した。
学振型摩擦堅牢度試験機(TESTER SANGYO CO.LTD製のAB−01 RUBBING TESTER、荷重500g)を用いて、金巾3号で記録物を50回擦り、被記録面に傷や剥がれが発生したか否かを目視で観察した。
○:傷及び剥がれは共に見られなかった。
△:傷は一箇所以上見られたが、剥がれは全く見られなかった。
×:傷及び剥がれが共に一箇所以上見られた。
環境温度50℃で60分間放置後に各色のインク、即ち第1インク及び第2インクを吐出させた点以外は、上記の耐擦性評価と同様にしてインクジェット記録を行った。本評価は、2ショット目の着弾位置がどの程度ずれたかという観点で行った。なお、1ショット当たりの吐出重量を7ngとした。
○:着弾位置のズレ幅が50μm未満であった。
△:着弾位置のズレ幅が50μm以上であった。
×:吐出しなかった。
また、第1インクの評価は良いが第2インクの評価が悪かったり、第2インクの評価は良いが第1インクの評価が悪かったりする場合があるのは、添加する保湿剤の種類が互いに異なるためであることが分かった。
Claims (9)
- 色材、樹脂粒子、第1保湿剤、及び非プロトン性極性溶媒を含有し、沸点が280℃以上のアルキルポリオールを実質的に含有しない第1インクと、
前記第1インクに含まれる色材の含有量を超える量の色材、前記第1インクに含まれる樹脂粒子の含有量未満の量の樹脂粒子、第2保湿剤、及び前記非プロトン性極性溶媒を含有し、沸点が280℃以上のアルキルポリオールを実質的に含有しない第2インクと、
を含み、かつ、
下記(A)又は(B)の条件を満たす、インクセット。
(A)前記第1保湿剤は、(a1)1,2−アルカンジオール及び該1,2−アルカンジオール以外の溶剤であるか又は(a2)前記1,2−アルカンジオール以外の溶剤であり、該溶剤の沸点が200℃以上260℃以下であり、かつ、前記第1保湿剤の沸点は前記第2保湿剤の沸点を超えるものである。
(B)前記第1保湿剤及び前記第2保湿剤はジプロピレングリコールであり、前記第1インクに含まれるジプロピレングリコールの含有量は前記第2インクに含まれるジプロピレングリコールの含有量を超えるものである。 - 前記(A)の条件における前記第1保湿剤のうち前記1,2−アルカンジオール以外の溶剤は、グリコールエーテル類及び1,α−アルカンジオール(ただし、α=2を除く。)から選択される1種以上である、請求項1に記載のインクセット。
- 前記(A)の条件における前記第2保湿剤は、(a3)1,2−アルカンジオール及び該1,2−アルカンジオール以外の溶剤であるか又は(a4)前記1,2−アルカンジオール以外の溶剤であり、かつ、該溶剤の沸点が160℃以上240℃以下である、請求項1又は2に記載のインクセット。
- 前記第2保湿剤がグリコールエーテル類である、請求項3に記載のインクセット。
- 前記非プロトン性極性溶媒の沸点が200℃以上260℃以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクセット。
- 前記(A)の条件における前記第1保湿剤は、前記1,2−アルカンジオール及び該1,2−アルカンジオール以外の溶剤であり、かつ、
前記第1インクにおいて、前記1,2−ヘキサンジオール及び前記1,2−アルカンジオール以外の溶剤の合計の含有量と、前記非プロトン性極性溶媒の含有量と、の質量比は、0.6〜2.6である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクセット。 - 前記樹脂粒子は、ポリオレフィンワックス及びパラフィンワックスのうち少なくともいずれかである、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、インクジェット記録装置。
- 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された、記録物。
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