JP2017119415A5

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Publication number: JP2017119415A5
Application number: JP2016080510A
Authority: JP
Filing date: 2016-04-13
Publication date: 2019-03-28
Anticipated expiration: 2036-04-13

Description

前記課題を解決するための手段としての本発明の記録装置は、ノズルプレートを有するインク吐出ヘッドを備え、前記インク吐出ヘッドから着色剤、有機溶剤、及び水を含有するインクを吐出する記録装置であって、
前記インクの２５℃、最大泡圧法による表面寿命１５ｍｓｅｃでの動的表面張力Ａが３４．０ｍＮ／ｍ以下であり、かつ前記動的表面張力Ａと、前記インクの２５℃での静的表面張力Ｂとが、次式、１０．０％≦［（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）］×１００（％）≦１９．０％を満たし、
前記ノズルプレートに対する前記インクの後退接触角が、３５°以上である。

（記録装置及び記録方法）
本発明の記録装置は、ノズルプレートを有するインク吐出ヘッドを備え、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。
前記記録装置は、前記インク吐出ヘッドから着色剤、有機溶剤、及び水を含有するインクを吐出し、
前記インクの２５℃、最大泡圧法による表面寿命１５ｍｓｅｃでの動的表面張力Ａが３４．０ｍＮ／ｍ以下であり、かつ前記動的表面張力Ａと、前記インクの２５℃での静的表面張力Ｂとが、次式、１０．０％≦［（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）］×１００（％）≦１９．０％を満たし、
前記ノズルプレートに対する前記インクの後退接触角が、３５°以上である。

本発明の記録方法は、ノズルプレートを有するインク吐出ヘッドから着色剤、有機溶剤、及び水を含有するインクを吐出する記録方法であって、
前記インクの２５℃、最大泡圧法による表面寿命１５ｍｓｅｃでの動的表面張力Ａが３４．０ｍＮ／ｍ以下であり、かつ前記動的表面張力Ａと、前記インクの２５℃での静的表面張力Ｂとが、次式、１０．０％≦［（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）］×１００（％）≦１９．０％を満たし、
前記ノズルプレートに対する前記インクの後退接触角が、３５°以上である。

前記インクの２５℃、最大泡圧法による表面寿命１５ｍｓｅｃでの動的表面張力Ａが３４．０ｍＮ／ｍ以下であり、かつ前記動的表面張力Ａと、前記インクの２５℃での静的表面張力Ｂとが、次式、１０．０％≦［（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）］×１００（％）≦１９．０％を満たすことを特徴とする。これにより、記録媒体への十分なインクの濡れ性を確保することができ、更に汎用印刷用紙等の塗工層を有する吸インク性の悪いコート紙にもインクが素早く浸透し、紙面へのインク着弾後の乾燥過程で急激に顔料凝集が生じて増粘させることが可能となり、ビーディングを抑制することが可能となる。

前記動的表面張力Ａと、前記インクの２５℃での静的表面張力Ｂとが、次式、１０．０％≦［（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）］×１００（％）≦１９．０％を満たし、次式、１２．０％≦［（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）］×１００（％）≦１７．０％を満たすことが好ましい。
前記動的表面張力Ａと、前記インクの２５℃での静的表面張力Ｂとが、次式、１０．０％≦［（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）］×１００（％）≦１９．０％を満たすことにより、前記インクにおける前記動的表面張力Ａと前記静的表面張力Ｂとのバランスの最適化が図れ、前記ノズルプレートに対する前記インクの後退接触角を３５°以上にすることにより、インク吐出ヘッドのノズルプレートの撥インク膜に濡れ難くなり、吐出安定性が確保でき、連続吐出においてノズル抜けが生じない極めて安定かつ理想的な記録装置となる。

本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞ノズルプレートを有するインク吐出ヘッドを備え、前記インク吐出ヘッドから着色剤、有機溶剤、及び水を含有するインクを吐出する記録装置であって、
前記インクの２５℃、最大泡圧法による表面寿命１５ｍｓｅｃでの動的表面張力Ａが３４．０ｍＮ／ｍ以下であり、かつ前記動的表面張力Ａと、前記インクの２５℃での静的表面張力Ｂとが、次式、１０．０％≦［（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）］×１００（％）≦１９．０％を満たし、
前記ノズルプレートに対する前記インクの後退接触角が、３５°以上であることを特徴とする記録装置である。
＜２＞前記インクの２５℃、最大泡圧法による表面寿命１５ｍｓｅｃでの動的表面張力Ａが３０．０ｍＮ／ｍ以下であり、かつ前記動的表面張力Ａと、前記インクの２５℃での静的表面張力Ｂとが、次式、１２．０％≦［（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）］×１００（％）≦１７．０％を満たす前記＜１＞に記載の記録装置。である。
＜３＞前記インクの２５℃での静的表面張力Ｂが、２０．０ｍＮ／ｍ以上３０．０ｍＮ／ｍ以下である前記＜１＞又は＜２＞に記載の記録装置である。
＜４＞前記ノズルプレートに対する前記インクの後退接触角が、３５°以上８０°以下である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の記録装置である。
＜５＞前記有機溶剤が、溶解度パラメーター９以上１１．８未満の有機溶剤を含む前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の記録装置である。
＜６＞前記溶解度パラメーター９以上１１．８未満の有機溶剤が、下記一般式（Ｉ）及び下記一般式（ＩＩ）で表される化合物から選択される少なくとも１種である前記＜５＞に記載の記録装置である。
［一般式（Ｉ）］

ただし、前記一般式（Ｉ）中、Ｒ’は、炭素数４〜６のアルキル基を表す。
［一般式（ＩＩ）］

ただし、前記一般式（ＩＩ）中、Ｒ”は、炭素数１〜２のアルキル基を表す。
＜７＞前記着色剤が、水分散性顔料で表面に親水性官能基を有し、前記親水性官能基が四級アンモニウム塩である前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の記録装置である。
＜８＞前記インクが、更に、界面活性剤としてポリエーテル変性シロキサン化合物を含む前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の記録装置である。
＜９＞前記ノズルプレートの撥インク膜が、含フッ素アクリレートエステル重合体を含む前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の記録装置である。
＜１０＞前記含フッ素アクリレートエステル重合体が、下記一般式（ＩＩＩ）及び下記一般式（ＩＶ）のいずれかである前記＜９＞に記載の記録装置である。
［一般式（ＩＩＩ）］

［一般式（ＩＶ）］

ただし、前記一般式（ＩＩＩ）及び（ＩＶ）中、Ｘは、水素原子、炭素数１〜２１の直鎖状又は分岐状のアルキル基、ハロゲン原子、ＣＦＸ_１Ｘ_２基（ただし、Ｘ_１及びＸ_２は、それぞれ独立に水素原子、及びハロゲン原子のいずれかである）、シアノ基、炭素数１〜２１の直鎖状又は分岐状のフルオロアルキル基、置換若しくは非置換のベンジル基、及び置換若しくは非置換のフェニル基のいずれかであり、
Ｒ_１は炭素数１〜１８のアルキル基であり、Ｒ_２は、炭素数２〜６のアルキレン基であり、Ｒ_３は、炭素数２〜６のアルキレン基であり、Ｙは、酸基であり、Ｒｆは、炭素数１〜２１の直鎖状又は分岐状のフルオロアルキル基である。
ｍは１〜１０であり、ｎは２〜９０であり、ｐは１〜９０であり、ｑは１〜１０である。
＜１１＞前記ノズルプレートの撥インク膜が、主鎖に含フッ素ヘテロ環状構造を有する重合体を含む前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の記録装置である。
＜１２＞ノズルプレートを有するインク吐出ヘッドから着色剤、有機溶剤、及び水を含有するインクを吐出する記録方法であって、
前記インクの２５℃、最大泡圧法による表面寿命１５ｍｓｅｃでの動的表面張力Ａが３４．０ｍＮ／ｍ以下であり、かつ前記動的表面張力Ａと、前記インクの２５℃での静的表面張力Ｂとが、次式、１０．０％≦［（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）］×１００（％）≦１９．０％を満たし、
前記ノズルプレートに対する前記インクの後退接触角が、３５°以上であることを特徴とする記録方法である。
＜１３＞前記インクの２５℃、最大泡圧法による表面寿命１５ｍｓｅｃでの動的表面張力Ａが３０．０ｍＮ／ｍ以下であり、かつ前記動的表面張力Ａと、前記インクの２５℃での静的表面張力Ｂとが、次式、１２．０％≦［（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）］×１００（％）≦１７．０％を満たす前記＜１２＞に記載の記録方法である。
＜１４＞前記インクの２５℃での静的表面張力Ｂが、２０．０ｍＮ／ｍ以上３０．０ｍＮ／ｍ以下である前記＜１２＞から＜１３＞のいずれかに記載の記録方法である。
＜１５＞前記ノズルプレートに対する前記インクの後退接触角が、３５°以上８０°以下である前記＜１２＞から＜１４＞のいずれかに記載の記録方法である。
＜１６＞前記有機溶剤が、溶解度パラメーター９以上１１．８未満の有機溶剤を含む前記＜１２＞から＜１５＞のいずれかに記載の記録方法である。
＜１７＞前記溶解度パラメーター９以上１１．８未満の有機溶剤が、下記一般式（Ｉ）及び下記一般式（ＩＩ）で表される化合物から選択される少なくとも１種である前記＜１６＞に記載の記録方法である。
［一般式（Ｉ）］

ただし、前記一般式（ＩＩ）中、Ｒ”は、炭素数１〜２のアルキル基を表す。
＜１８＞前記着色剤が、水分散性顔料で表面に親水性官能基を有し、前記親水性官能基が四級アンモニウム塩である前記＜１２＞から＜１７＞のいずれかに記載の記録方法である。
＜１９＞前記インクが、更に、界面活性剤としてポリエーテル変性シロキサン化合物を含む前記＜１２＞から＜１８＞のいずれかに記載の記録方法である。
＜２０＞前記ノズルプレートの撥インク膜が、含フッ素アクリレートエステル重合体を含む前記＜１２＞から＜１９＞のいずれかに記載の記録方法である。
＜２１＞前記含フッ素アクリレートエステル重合体が、下記一般式（ＩＩＩ）及び下記一般式（ＩＶ）のいずれかである前記＜２０＞に記載の記録方法である。
［一般式（ＩＩＩ）］

［一般式（ＩＶ）］

ただし、前記一般式（ＩＩＩ）及び（ＩＶ）中、Ｘは、水素原子、炭素数１〜２１の直鎖状又は分岐状のアルキル基、ハロゲン原子、ＣＦＸ_１Ｘ_２基（ただし、Ｘ_１及びＸ_２は、それぞれ独立に水素原子、及びハロゲン原子のいずれかである）、シアノ基、炭素数１〜２１の直鎖状又は分岐状のフルオロアルキル基、置換若しくは非置換のベンジル基、及び置換若しくは非置換のフェニル基のいずれかであり、
Ｒ_１は、炭素数１〜１８のアルキル基であり、Ｒ_２は、炭素数２〜６のアルキレン基であり、Ｒ_３は、炭素数２〜６のアルキレン基であり、Ｙは、酸基であり、Ｒｆは、炭素数１〜２１の直鎖状又は分岐状のフルオロアルキル基である。
ｍは１〜１０であり、ｎは２〜９０であり、ｐは１〜９０であり、ｑは１〜１０である。
＜２２＞前記ノズルプレートの撥インク膜が、主鎖に含フッ素ヘテロ環状構造を有する重合体を含む前記＜１２＞から＜１９＞のいずれかに記載の記録方法である。

Claims

ノズルプレートを有するインク吐出ヘッドを備え、前記インク吐出ヘッドから着色剤、有機溶剤、及び水を含有するインクを吐出する記録装置であって、
前記インクの２５℃、最大泡圧法による表面寿命１５ｍｓｅｃでの動的表面張力Ａが３４．０ｍＮ／ｍ以下であり、かつ前記動的表面張力Ａと、前記インクの２５℃での静的表面張力Ｂとが、次式、１０．０％≦［（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）］×１００（％）≦１９．０％を満たし、
前記ノズルプレートに対する前記インクの後退接触角が、３５°以上であることを特徴とする記録装置。
前記インクの２５℃、最大泡圧法による表面寿命１５ｍｓｅｃでの動的表面張力Ａが３０．０ｍＮ／ｍ以下であり、かつ前記動的表面張力Ａと、前記インクの２５℃での静的表面張力Ｂとが、次式、１２．０％≦［（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）］×１００（％）≦１７．０％を満たす請求項１に記載の記録装置。
前記インクの２５℃での静的表面張力Ｂが、２０．０ｍＮ／ｍ以上３０．０ｍＮ／ｍ以下である請求項１又は２に記載の記録装置。
前記有機溶剤が、溶解度パラメーター９以上１１．８未満の有機溶剤を含む請求項１から３のいずれかに記載の記録装置。
前記溶解度パラメーター９以上１１．８未満の有機溶剤が、下記一般式（Ｉ）及び下記一般式（ＩＩ）で表される化合物から選択される少なくとも１種である請求項４に記載の記録装置。
［一般式（Ｉ）］

ただし、前記一般式（Ｉ）中、Ｒ’は、炭素数４〜６のアルキル基を表す。
［一般式（ＩＩ）］

ただし、前記一般式（ＩＩ）中、Ｒ”は、炭素数１〜２のアルキル基を表す。
前記着色剤が、水分散性顔料で表面に親水性官能基を有し、前記親水性官能基が四級アンモニウム塩である請求項１から５のいずれかに記載の記録装置。
前記インクが、更に、界面活性剤としてポリエーテル変性シロキサン化合物を含む請求項１から６のいずれかに記載の記録装置。
前記ノズルプレートの撥インク膜が、含フッ素アクリレートエステル重合体を含む請求項１から７のいずれかに記載の記録装置。
前記含フッ素アクリレートエステル重合体が、下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物及び下記一般式（ＩＶ）で表される化合物の少なくともいずれかをモノマー単位として含む請求項８に記載の記録装置。
［一般式（ＩＩＩ）］

［一般式（ＩＶ）］

ただし、前記一般式（ＩＩＩ）及び（ＩＶ）中、Ｘは、水素原子、炭素数１〜２１の直鎖状又は分岐状のアルキル基、ハロゲン原子、ＣＦＸ_１Ｘ_２基（ただし、Ｘ_１及びＸ_２は、それぞれ独立に水素原子、及びハロゲン原子のいずれかである）、シアノ基、炭素数１〜２１の直鎖状又は分岐状のフルオロアルキル基、置換若しくは非置換のベンジル基、及び置換若しくは非置換のフェニル基のいずれかであり、
Ｒ_１は、炭素数１〜１８のアルキル基であり、Ｒ_２は、炭素数２〜６のアルキレン基であり、Ｒ_３は、炭素数２〜６のアルキレン基であり、Ｙは、酸基であり、Ｒｆは、炭素数１〜２１の直鎖状又は分岐状のフルオロアルキル基である。
ｍは１〜１０であり、ｎは２〜９０であり、ｐは１〜９０であり、ｑは１〜１０である。
前記ノズルプレートの撥インク膜が、主鎖に含フッ素ヘテロ環状構造を有する重合体を含む請求項１から７のいずれかに記載の記録装置。
ノズルプレートを有するインク吐出ヘッドから着色剤、有機溶剤、及び水を含有するインクを吐出する記録方法であって、
前記インクの２５℃、最大泡圧法による表面寿命１５ｍｓｅｃでの動的表面張力Ａが３４．０ｍＮ／ｍ以下であり、かつ前記動的表面張力Ａと、前記インクの２５℃での静的表面張力Ｂとが、次式、１０．０％≦［（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）］×１００（％）≦１９．０％を満たし、
前記ノズルプレートに対する前記インクの後退接触角が、３５°以上であることを特徴とする記録方法。