JP2015052058A - インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法、インクジェット記録用ヘッド、及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]水、水溶性化合物、顔料、及び前記顔料を分散させる酸価100mgKOH/g以上160mgKOH/g以下である(メタ)アクリル酸エステル系共重合体を含有するインクジェット記録用インクであって、インク全量を基準とした前記顔料の含有量をP質量%、及びインク全量を基準とした前記共重合体の含有量をR質量%とした場合に、下記式(1)の関係を満たすことを特徴とするインクジェット記録用インク。
0.75≦[R/P]/[(R/P)CRIT]≦0.95 ・・・(1)
(前記式(1)中、(R/P)CRITは、前記顔料に吸着しない未吸着の前記共重合体が存在しないR/Pの最大値である)
[2]前記共重合体がランダムポリマーであり、前記共重合体が酸析法によって前記顔料に吸着した後、中和されている前記[1]に記載のインクジェット記録用インク。
[3]インクをノズル列よりサーマル方式で吐出させるインクジェット記録方法であって、インク吐出口の開口面積が100〜350μm2であり、前記インクが、前記[1]又は[2]に記載のインクジェット記録用インクであるインクジェット記録方法。
[4]インクをノズル列よりサーマル方式で吐出させるインクジェット記録方法であって、前記ノズル列の総ノズル数が1200以上、及び前記ノズル列の長さが2インチ以上であり、前記インクが、前記[1]又は[2]に記載のインクジェット記録用インクであることを特徴とするインクジェット記録方法。
[5]その内部に充填されたインクをノズル列よりサーマル方式で吐出させるインクジェット記録用ヘッドであって、インク吐出口の開口面積が100μm2以上350μm2以下、前記ノズル列の総ノズル数が1200以上、及び前記ノズル列の長さが2インチ以上であり、前記インクが、前記[1]又は[2]に記載のインクジェット記録用インクであることを特徴とするインクジェット記録用ヘッド。
[6]その内部に充填されたインクをノズル列よりサーマル方式で吐出させるインクジェット記録用ヘッドであって、前記ノズル列を形成する複数のノズル流路と連通する共通液室と、前記共通液室と連通する液体供給口と、前記液体供給口と連通するメイン液体供給室と、前記メイン液体供給室と連通する液体供給路と、前記液体供給路と連通する液体供給室と、前記液体供給室を、液体供給の際の流れに沿って上流側より第一液体供給室と、第二液体供給室とに分離するように配設された供給フィルターと、前記メイン液体供給室の一部に設けられた気液分離部と、前記気液分離部と連通する空気室と、を備え、前記ノズル流路と、前記共通液室と、前記液体供給口と、前記メイン液体供給室と、前記液体供給路と、前記液体供給室と、前記供給フィルターと、前記気液分離部と、前記空気室とが、前記ノズル流路の配列方向と前記液体の吐出方向を含む平面に対して、平行平面上に配置され、前記メイン液体供給室と、前記液体供給路と、前記供給フィルターと、前記気液分離部と、前記空気室とが、各々積層することなく配置されており、前記インクが、前記[1]又は[2]に記載のインクジェット記録用インクであることを特徴とするインクジェット記録用ヘッド。
[7]インク収容部とインクを吐出する記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置であって、前記インク収容部に搭載されるインクが、前記[1]又は[2]に記載のインクジェット記録用インクであり、前記記録ヘッドが、前記[5]又は[6]に記載のインクジェット記録用ヘッドであることを特徴とするインクジェット記録装置。
本発明のインクジェット記録用インク(以下、単に「インク」とも記す)は、水、水溶性化合物、顔料、及び顔料を分散させる酸価100mgKOH/g以上160mgKOH/g以下である(メタ)アクリル酸エステル系共重合体を含有する。そして、インク全量を基準とした顔料の含有量をP質量%、及びインク全量を基準とした共重合体の含有量をR質量%とした場合に、下記式(1)の関係を満たす。以下、その詳細について説明する。
0.75≦[R/P]/[(R/P)CRIT]≦0.95 ・・・(1)
(前記式(1)中、(R/P)CRITは、前記顔料に吸着しない未吸着の前記共重合体が存在しないR/Pの最大値である)
本発明のインクに用いる顔料としては、例えば、カーボンブラックや有機顔料等を挙げることができ、一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。カーボンブラックの具体例は、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顔料で、例えば、商品名としてレイヴァン(ロンビア社製);ブラックパールズ(Black Pearls)L、リーガル(Regal)、モウグル(Mogul)L、モナク(Monarch)、ヴァルカン(Valcan)(以上、キャボット社製);カラーブラック(Color Black)、プリンテックス(Printex)、スペシャルブラック(Special Black)(以上、デグッサ社製);三菱カーボンブラック(三菱化学社製)等の冠称を有するものを使用することができる。勿論、これらに限定されるものではなく、従来公知のカーボンブラックを使用することも可能である。
C.I.ピグメントイエロー:12、13、14、17、20、24、74、83、86、93、109、110、117、120、125、128、137、138、147、148、151、153、154、166、168
C.I.ピグメントオレンジ:16、36、43、51、55、59、61
C.I.ピグメントレッド:9、48、49、52、53、57、97、122、123、149、168、175、176、177、180、192、215、216、217、220、223、224、226、227、228、238、240
C.I.ピグメントバイオレット:19、23、29、30、37、40、50
C.I.ピグメントブルー:15、15:1、15:3、15:4、15:6、22、60、64
C.I.ピグメントグリーン:7、36
C.I.ピグメントブラウン:23、25、26
(メタ)アクリル酸エステル系共重合体は、顔料を分散させるための分散剤(樹脂分散剤)として用いられる。(メタ)アクリル酸エステル系共重合体は、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、及びこれらと共重合可能なエチレン性不飽和単量体を常法にしたがって共重合させることによって得ることができる。なお、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体の合成方法は、例えば、特許4956917号公報等に開示されている。電気的中性状態とアニオン状態の共存範囲を広く制御可能な点、入手のしやすさ、及び価格等を考慮すると、(メタ)アクリル酸を用いることが好ましい。(メタ)アクリル酸の具体例としては、アクリル酸及びメタクリル酸を挙げることができる。なお、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体は、ランダムポリマー、ブロックポリマー、及びグラフトポリマー等の構造のなかでもランダムポリマーが好ましい。ランダムコポリマー以外のブロックコポリマー等では、顔料の親水性が高くなるものが多く、印字画像の耐水性が低下する傾向にある。
0.75≦[R/P]/[(R/P)CRIT]≦0.95 ・・・(1)
(前記式(1)中、(R/P)CRITは、顔料に吸着しない未吸着の共重合体が存在しないR/Pの最大値である)
本発明のインクは、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体によって顔料を被覆して得られる樹脂分散顔料を用いて調製することができる。液中での動的光散乱法により求められる樹脂分散顔料の平均粒子径は、70nm以上150nm以下であることが好ましく、80nm以上120nm以下であることがさらに好ましい。樹脂分散顔料の平均粒子径が150nmを超えると、インクの沈降が促進される、長期間での分散安定性が損なわれる傾向にある。一方、樹脂分散顔料の平均粒子径が70nm未満であると、記録する画像の発色性や耐候性が不十分になる傾向にある。樹脂分散顔料の平均粒子径は、例えば、レーザー光の散乱を利用した、FPAR−1000(大塚電子製、キュムラント法解析)及びナノトラックUPA 150EX(日機装製、50%の積算値の値とする)等の粒径・粒度分布測定装置を使用して測定することができる。
インク中のフリーポリマーは、後述する方法によってインク中から取り出した乾固物試料を熱重量分析方法等によって分析することで、その存在を確認することができる。
(5)良溶媒で洗浄することによりフリーポリマーが除去された固形分をオーブン等で十分な乾燥し、残存水分や残存溶剤を揮発させて乾固物試料を得る。乾燥の際に使用するオーブン等は特に限定されず、例えば、市販の真空乾燥機等を用いることができる。
本発明のインクは、顔料と(メタ)アクリル酸エステル系共重合体とが強く相互作用し、顔料が水性媒体中に分散していることが好ましい。より具体的には、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体によって顔料が被覆されて形成された樹脂分散顔料が水性媒体中に分散していることが好ましい。顔料を(メタ)アクリル酸エステル系共重合物によって被覆し、樹脂分散顔料を形成するには、インクを調製する過程に酸析工程を組み込むことが好ましい。酸析工程においては、例えば、顔料と、塩基性物質の水溶液に溶解している(メタ)アクリル酸エステル系共重合体とを含有する水性分散体に塩酸、硫酸、又は酢酸等の酸を添加し、水性分散体を酸性にすることによって、溶解状態にある(メタ)アクリル酸エステル系共重合体を顔料の粒子表面に析出させる。
本発明のインクは、少なくとも水溶性化合物に樹脂分散顔料を分散させたものである。水溶性化合物を用いることで、水の蒸発を防止し、乾燥によるインクの固着を防止することができる。水溶性化合物の種類は特に限定されないが、水溶性有機溶媒及び25℃で固体の水溶性化合物の少なくともいずれかであることが好ましい。なお、「水溶性化合物」とは、水と自由に混和するか、或いは水に対する溶解度(25℃)が20g/100g以上の化合物を意味する。
メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、n−ペンチルアルコール等の炭素数1〜5の鎖式アルコール類;
(2)多価アルコール類:
エチレングリコール(エタンジオール)、プロパンジオール(1,2−、1,3−)、ブタンジオール(1,2−、1,3−、1,4−)、1,5−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール等のアルカンジオール類;
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のアルカンジオールの縮合体;
グリセリン、トリメチロールプロパン、1,2,6−ヘキサントリオール、チオジグリコール等のアルカンジオール類以外の多価アルコール類;
(3)グリコールエーテル類:
エチレングリコールのモノメチルエーテル;
ジエチレングリコールのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル;
トリエチレングリコールのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノブチルエーテル、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル;
テトラエチレングリコールのジメチルエーテル、ジエチルエーテル;
(4)カルボン酸アミド類:
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド;
(5)複素環類:
テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル類;
2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−メチルモルホリン等の含窒素複素環類;
スルホラン等の含硫黄複素環類;
(6)尿素類:
尿素、エチレン尿素、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(N,N’−ジメチルエチレン尿素)等の尿素類;
(7)ケトン類:
アセトン、メチルエチルケトン等のケトン;
4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン(ジアセトンアルコール)等のケトアルコール;
(8)アルカノールアミン類:
モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン;
(9)その他:
ジメチルスルホキシド、ビスヒドロキシエチルスルホン等の含硫黄化合物;
本発明のインクには、表面張力を制御して記録媒体におけるインクのにじみ度合いや浸透性を制御する、ヘッド内でのインクの濡れ性を向上させる、或いはインクのヒーター面上でのコゲーションを防止して吐出を向上させる等の目的で、必要に応じて、界面活性剤を含有させてもよい。このような目的で添加される界面活性剤の種類は特に限定はされないが、以下に挙げるノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、及び両性界面活性剤を用いることができる。なお、これらの界面活性剤は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
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・ポリオキシプロピレンブロック共重合体等。脂肪酸ジエタノールアミド、アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物、アセチレングリコール系界面活性剤等。
ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルフォン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルスルフォン酸塩等。アルファスルホ脂肪酸エステル塩、アルキルベンゼンスルフン酸塩、アルキルフェノールスルフォン酸塩、アルキルナフタリンスルフォン酸塩、アルキルテトラリンスルフォン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩等。
アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウムクロリド等。
アルキルカルボキシベタイン等。
水としては、脱イオン水(イオン交換水)を用いることが好ましい。水の含有率は特に限定されない。ただし、インクの全質量に対し、10質量%以上90質量%以下であることが好ましく、40質量%以上85質量%以下であることがさらに好ましく、50質量%以上80質量%以下であることが特に好ましい。水の含有率を10質量%以上とすることにより、顔料及び水溶性化合物を水和させることができ、顔料や水溶性化合物の凝集を防止することができる。一方、水の含有率を90質量%以下とすることにより、相対的に水溶性化合物の量が増え、水性媒体中の揮発成分(水等)が揮発してしまった場合でも、顔料の分散状態を維持することができ、顔料の析出や固化を防止することができる。
本発明のインクは、目的に応じて、界面活性剤以外の添加剤を含有してもよい。そのような添加剤としては、例えばpH調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、塩等を挙げることができる。
本発明のインクの粘度ηは、1.5mPa・s以上5.0mPa・s以下であることが好ましく、1.6mPa・s以上3.5mPa・s以下であることがさらに好ましく、1.7mPa・s以上3.0mPa・s以下であることが好ましい。インクの粘度を1.5mPa・s以上とすると、良好なインク滴を形成することができる。また、インクの粘度を5.0mPa・s以下とすることにより、インクの流動性が向上し、ノズルへのインク供給性、ひいてはインクの吐出安定性が向上する。
本発明のインクの表面張力γは、25mN/m以上45mN/m以下であることが好ましい。インクの表面張力を25mN/m以上とすると、インク吐出口のメニスカスを維持することができ、インクがインク吐出口から流出してしまう不具合を防止することができる。また、インクの表面張力を45mN/m以下とすることにより、インクの記録媒体への吸収速度を最適にすることができ、インクの吸収不足による定着不良をという不具合を防止することができる。
本発明のインクのpHは7.5以上10.0以下であることが好ましく、8.5以上9.5以下であることが好ましい。インクのpHが7.5未満であると、顔料粒子の分散安定性が低下しやすく、顔料粒子が凝集しやすくなる傾向にある。一方、インクのpHが10.0超であると、使用する装置の部材によってはインクとの接触によりケミカルアタックが生じて有機物や無機物がインク中に溶出することがあり、結果として吐出不良が引き起こされる場合がある。インクのpHは、温度25℃の条件下、pHメーター(例えば、堀場製作所社製「D−51」等)を用いて測定した値を意味するものとする。
以下、本発明の記録ヘッドの一の実施形態について、図面を用いて説明する。但し、本発明の記録ヘッドは、以下に説明する構成に限定されるものではない。
まず、ノズル部分の構造について図1A〜図1Cを用いて説明する。図1Aは記録ヘッドのノズルの内部構造を模式的に示す上面図である。図1Bは図1Aに示すノズルの内部構造を模式的に示す側面図である。図1Cは図1Aに示すノズルのインク吐出口を模式的に示す正面図である。
ノズル流路159を仕切るノズル壁153、ノズル天板162、ノズル底板164は、例えば感光性樹脂により形成することができる。感光性樹脂としては、ネガ型フォトレジスト等を用いることができる。具体的な市販品としては、例えば「SU−8シリーズ」、「KMPR−1000」(以上、化薬マイクロケム社製)、「TMMR」、「TMMR S2000」、「TMMF S2000」(以上、東京応化工業社製)等を挙げることができる。中でも、耐溶剤性、ノズル壁としての強度に優れたエポキシ系感光性樹脂を用いることが好ましい。具体的な市販品としては、東京応化工業社製の「TMMR S2000」が特に好ましい。
本発明の記録ヘッドはインク吐出口の周縁に親水性領域または撥水性領域が形成されたものが好ましい。親水性領域と撥水性領域のいずれを形成するかは、使用するインクの色材の種類や表面張力を考慮して決定すればよい。
次に、記録ヘッドの全体構造について図2A〜図2Cを用いて説明する。図2A〜図2Cに示すような構造の記録ヘッドは、特開2013−014111号公報に開示されている。従って、本願明細書においては前記公報の内容を引用することとし、その概略を説明するに留める。なお、図2Aは、本発明の記録ヘッドを模式的に示す正面図であり、図2Bは、図2AのA−A断面図であり、図2Cは、図2AのB−B断面図である。説明の便宜上、正面図において液体供給ケースカバーは省略している。
本発明の記録ヘッドにおいては、前記ライン型ヘッドの前記インク吐出口と連通する内部空間に、インクジェット記録用のインクが充填されている。インクは、前記内部空間のうち、少なくともインク吐出口から共通液室までの部分(即ち、ノズル流路および共通液室)に充填されていることが好ましい。
本発明のインクジェット記録装置は、インクジェット記録用の記録ヘッドと、前記記録ヘッドに供給するインクを収容するインク収容部とを備えたインクジェット記録装置である。そして、前記記録ヘッドが、本発明の記録ヘッドであることを特徴とするものである。前記インク収容部の形態は特に限定されない。例えば図3に示すようなインクタンク等を挙げることができる。
図3はインクタンクの拡大断面図である。インクタンク230は液体収容容器であり、その内部にはインクを収容する液室(インク室231)が形成されている。インク室231は、ジョイント部232のみにおいて外部と連通可能な閉空間となっている。インクタンク230は、記録ヘッドに対して着脱可能に構成されている。また、インクタンク230は、記録ヘッドの上部に備えられている。インク室231は柔軟性のある部材により形成されており、その内部には負圧発生用のバネ233−1と、バネ233−1に接続された圧力板233−2が内蔵されている。バネ233−1は、圧力板233−2を介してインク室231を内部から外部に向かって付勢し、インク室231の内部空間を拡大させる。即ち、バネ233−1はインク室231の内部に所定の負圧を発生させており、バネ233−1、圧力板233−2及びインク室231は一体となって負圧発生部233を構成している。ジョイント部232には不織布製のフィルター234が備えられている。
インクジェット記録装置のその他の構造等については特に限定されない。例えば図6に示すような記録装置300を好適に用いることができる。
次に、インクジェット記録装置の制御について説明する。図7は、図6に示す記録装置の制御系のブロック構成図である。前記記録装置は、記録ヘッドを含む記録機構に加えて、CPU(中央処理装置)、USBインターフェース部、ROMなどの制御系部品を備えている。CPU401は、プログラムROM402に記憶されているプログラムを実行して、前記記録装置の各部を制御する。プログラムROM402には、前記記録装置を制御するプログラムやデータが格納される。前記記録装置の処理は、CPU401がプログラムROM402内のプログラムを読み出して実行することにより実現される。
環境温度が40℃以上となり、水が蒸発した場合には、記録ヘッドにインクの固着が発生しやすくなる。従って、記録ヘッドからヘッドキャップが外れたヘッドオープンの状態で、かつ、水分が蒸発した場合には記録ヘッドのフェイス面を回復する回復シーケンスを入れることが好ましい。
(合成例1)
撹拌装置、滴下装置、温度センサ、及び上部に窒素導入装置を有する環流装置を取り付けた反応容器にメチルエチルケトン1,000部を仕込み、撹拌しながら反応容器内を窒素置換した。反応容器内を窒素雰囲気に保ちながら80℃に昇温させた後、滴下装置よりメタクリル酸2−ヒドロキシエチル63部、メタクリル酸141部、スチレン417部、メタクリル酸ベンジル188部、メタクリル酸グリシジル25部、重合度調整剤(商品名「ブレンマーTGL」、日本油脂社製)33部、及びペルオキシ−2−エチルヘキサン酸−t−ブチル 67部を混合して得た混合液を4時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに同温度で10時間反応を継続させて、酸価110mgKOH/g、ガラス転移点(Tg)89℃、重量平均分子量8,000の(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)の溶液(樹脂分:45.4%)を得た。
(PC−1)
冷却機能を備えた混合槽に合成例1で得た(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)の溶液、25%水酸化カリウム水溶液、水、及びフタロシアニン系ブルー顔料1,000部を仕込み、撹拌及び混合して混合液を得た。なお、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)は、フタロシアニン系ブルー顔料に対して、不揮発分で20%の比率となる量を用いた。また、25%水酸化カリウム水溶液は、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)が100%中和される量を用いた。さらに、水は、得られる混合液の不揮発分を27%とする量を用いた。得られた混合液を直径0.3mmのジルコニアビーズを充填した分散装置に通し、循環方式により4時間分散させた。なお、分散液の温度を40℃以下に保持した。
(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)を、フタロシアニン系ブルー顔料に対して、不揮発分で31%の比率となる量を用いたこと以外は、前述の「PC−1」と同様にして、シアン色の水性顔料分散体PC−2(顔料分:14%)を得た。
(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)を、フタロシアニン系ブルー顔料に対して、不揮発分で38%の比率となる量を用いたこと以外は、前述の「PC−1」と同様にして、シアン色の水性顔料分散体PC−3(顔料分:14%)を得た。
(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)を、フタロシアニン系ブルー顔料に対して、不揮発分で40%の比率となる量を用いたこと以外は、前述の「PC−1」と同様にして、シアン色の水性顔料分散体PC−4(顔料分:14%)を得た。
(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)を、フタロシアニン系ブルー顔料に対して、不揮発分で43%の比率となる量を用いたこと以外は、前述の「PC−1」と同様にして、シアン色の水性顔料分散体PC−5(顔料分:14%)を得た。
(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)を、フタロシアニン系ブルー顔料に対して、不揮発分で65%の比率となる量を用いたこと以外は、前述の「PC−1」と同様にして、シアン色の水性顔料分散体PC−6(顔料分:14%)を得た。
フタロシアニン系ブルー顔料に代えてイエロー顔料を用いたこと、及び(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)を、イエロー顔料に対して、不揮発分で20%の比率となる量を用いたこと以外は、前述の「PC−1」と同様にして、イエロー色の水性顔料分散体PY−1(顔料分:14%)を得た。
(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)を、イエロー顔料に対して、不揮発分で29%の比率となる量を用いたこと以外は、前述の「PY−1」と同様にして、イエロー色の水性顔料分散体PY−2(顔料分:14%)を得た。
(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)を、イエロー顔料に対して、不揮発分で35%の比率となる量を用いたこと以外は、前述の「PY−1」と同様にして、イエロー色の水性顔料分散体PY−3(顔料分:14%)を得た。
(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)を、イエロー顔料に対して、不揮発分で38%の比率となる量を用いたこと以外は、前述の「PY−1」と同様にして、イエロー色の水性顔料分散体PY−4(顔料分:14%)を得た。
(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)を、イエロー顔料に対して、不揮発分で40%の比率となる量を用いたこと以外は、前述の「PY−1」と同様にして、イエロー色の水性顔料分散体PY−5(顔料分:14%)を得た。
(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)を、イエロー顔料に対して、不揮発分で60%の比率となる量を用いたこと以外は、前述の「PY−1」と同様にして、イエロー色の水性顔料分散体PY−5(顔料分:14%)を得た。
調製した水性顔料分散体の「R/P」値を表1に示す。また、「R/P」値を0.01刻みで変更したシアン色とイエロー色の水性顔料分散体をそれぞれ調製し、前述の手順にしたがって、顔料に吸着せずに水性顔料分散体中に存在する未吸着の共重合体(フリーポリマー)の有無を確認した。その結果及び表1に示す結果から、シアン色の水性顔料分散体の「(R/P)CRIT」値は「0.43」であり、イエロー色の水性顔料分散体の「(R/P)CRIT」値は「0.40」であることが分かった。
表2に示す組成(合計:100部)となるように、水性顔料分散体及び各成分を容器に投入し、プロペラ撹拌機を使用して30分以上撹拌した。その後、孔径0.2μmのフィルター(日本ポール社製)で濾過してインクを調製した。なお、粒径・粒度分布測定装置(FPAR−1000(大塚電子製、キュムラント法解析))を使用して測定したインク中の樹脂分散顔料の平均粒子径は100nmであった。
調製したインクをインクジェット記録装置(商品名「LXD5500」(キヤノンファインテック社製)を改造した装置)のインクタンクに収納し、温度15℃及び湿度10%の条件下、インクジェットヘッド上に1200dpiの密度で1列に並んだ4800個のノズル(吐出口)からインクを1滴ずつ吐出させて、1本の線印字パターン画像を記録媒体に印刷した。なお、記録媒体(メディア)にはマットラベル(キヤノンファインテック社製)を用いた。また、予備吐出から印刷までのヘッド暴露時間を5〜10秒まで変更して印刷した。印刷された線印字パターンを目視観察し、ヨレ、不吐出、及び線のバラツキがなく、正常に吐出されている暴露時間から、以下に示す評価基準にしたがって間欠吐出特性を評価した。結果を表2に示す。
○:10秒以上
△:8秒以上10秒未満
×:5秒以上8秒未満又は吐出不能により評価不能
調製したイエローの水性顔料分散体PY−1〜PY−6を25mLのガラス製アンプル瓶にそれぞれ入れ、室温(25℃)で30日間静置した。静置後の顔料の沈降状態を目視観察し、以下に示す評価基準にしたがって水性顔料分散体の分散安定性を評価し、インクの分散安定性の指標とした。結果を表3に示す。
○:沈降なし
×:沈降あり(二層分離)
Claims (7)
- 水、水溶性化合物、顔料、及び前記顔料を分散させる酸価100mgKOH/g以上160mgKOH/g以下である(メタ)アクリル酸エステル系共重合体を含有するインクジェット記録用インクであって、
インク全量を基準とした前記顔料の含有量をP質量%、及びインク全量を基準とした前記共重合体の含有量をR質量%とした場合に、下記式(1)の関係を満たすことを特徴とするインクジェット記録用インク。
0.75≦[R/P]/[(R/P)CRIT]≦0.95 ・・・(1)
(前記式(1)中、(R/P)CRITは、前記顔料に吸着しない未吸着の前記共重合体が存在しないR/Pの最大値である) - 前記共重合体がランダムポリマーであり、
前記共重合体が酸析法によって前記顔料に吸着した後、中和されている請求項1に記載のインクジェット記録用インク。 - インクをノズル列よりサーマル方式で吐出させるインクジェット記録方法であって、
インク吐出口の開口面積が100〜350μm2であり、
前記インクが、請求項1又は2に記載のインクジェット記録用インクであるインクジェット記録方法。 - インクをノズル列よりサーマル方式で吐出させるインクジェット記録方法であって、
前記ノズル列の総ノズル数が1200以上、及び前記ノズル列の長さが2インチ以上であり、
前記インクが、請求項1又は2に記載のインクジェット記録用インクであることを特徴とするインクジェット記録方法。 - その内部に充填されたインクをノズル列よりサーマル方式で吐出させるインクジェット記録用ヘッドであって、
インク吐出口の開口面積が100μm2以上350μm2以下、前記ノズル列の総ノズル数が1200以上、及び前記ノズル列の長さが2インチ以上であり、
前記インクが、請求項1又は2に記載のインクジェット記録用インクであることを特徴とするインクジェット記録用ヘッド。 - その内部に充填されたインクをノズル列よりサーマル方式で吐出させるインクジェット記録用ヘッドであって、
前記ノズル列を形成する複数のノズル流路と連通する共通液室と、前記共通液室と連通する液体供給口と、前記液体供給口と連通するメイン液体供給室と、前記メイン液体供給室と連通する液体供給路と、前記液体供給路と連通する液体供給室と、前記液体供給室を、液体供給の際の流れに沿って上流側より第一液体供給室と、第二液体供給室とに分離するように配設された供給フィルターと、前記メイン液体供給室の一部に設けられた気液分離部と、前記気液分離部と連通する空気室と、を備え、
前記ノズル流路と、前記共通液室と、前記液体供給口と、前記メイン液体供給室と、前記液体供給路と、前記液体供給室と、前記供給フィルターと、前記気液分離部と、前記空気室とが、前記ノズル流路の配列方向と前記液体の吐出方向を含む平面に対して、平行平面上に配置され、
前記メイン液体供給室と、前記液体供給路と、前記供給フィルターと、前記気液分離部と、前記空気室とが、各々積層することなく配置されており、
前記インクが、請求項1又は2に記載のインクジェット記録用インクであることを特徴とするインクジェット記録用ヘッド。 - インク収容部とインクを吐出する記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置であって、
前記インク収容部に搭載されるインクが、請求項1又は2に記載のインクジェット記録用インクであり、
前記記録ヘッドが、請求項5又は6に記載のインクジェット記録用ヘッドであることを特徴とするインクジェット記録装置。
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