JP2020059155A - インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1実施形態は、インクジェット記録装置に関する。本実施形態に係るインクジェット記録装置は、3個以上の記録ヘッドを備える。記録ヘッドは、それぞれ異なる種類のインクを収容し、かつインクを記録媒体に順次吐出する。インクは、それぞれ顔料を含有する。インクのうち、第1番目に吐出されるインクは、顔料の含有割合が最も低い。第3番目以降に吐出されるインクは、それぞれ、1つ前の順番に吐出されるインクと比較し、顔料の含有割合が同一であるか、又は高い。第2番目以降に吐出されるインクは、それぞれ、1つ前の順番に吐出されるインクと比較し、25℃における粘度が低い。
25℃における粘度:第1インク>第2インク>第3インク>第4インク
顔料の含有割合:第1インク<第2インク≦第3インク≦第4インク
以下、本実施形態に係るインクジェット記録装置に用いるインクの詳細について説明する。インクは、顔料を含有する。インクは、水を更に含有することが好ましい。インクは、界面活性剤、保湿剤、溶解安定剤又は浸透剤を更に含有してもよい。
顔料としては、例えば、黄色顔料、橙色顔料、赤色顔料、青色顔料、紫色顔料、及び黒色顔料が挙げられる。黄色顔料としては、例えばC.I.ピグメントイエロー(74、93、95、109、110、120、128、138、139、151、154、155、173、180、185、及び193)が挙げられる。橙色顔料としては、例えばC.I.ピグメントオレンジ(34、36、43、61、63、及び71)が挙げられる。赤色顔料としては、例えばC.I.ピグメントレッド(122及び202)が挙げられる。青色顔料としては、例えばC.I.ピグメントブルー(15、より具体的には15:3)が挙げられる。紫色顔料としては、例えばC.I.ピグメントバイオレット(19、23、及び33)が挙げられる。黒色顔料としては、例えばC.I.ピグメントブラック(7)が挙げられる。
インクが水を含有する場合、インクにおける水の含有割合としては、20質量%以上70質量%以下が好ましい。
界面活性剤は、記録媒体に対するインクの濡れ性を向上させる。界面活性剤としてはノニオン界面活性剤が好ましい。
溶解安定剤は、インクに含まれる各成分の相溶性を向上させることで、インクの溶解状態を安定化させる。溶解安定剤としては、例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、及びγ−ブチロラクトンが挙げられる。インクが溶解安定剤を含有する場合、その含有割合としては、1.0質量%以上20.0質量%以下が好ましく、3.0質量%以上15.0質量%以下がより好ましい。
保湿剤は、インク(特に、水を含有する水性インク)からの液体成分の揮発を抑制し、インクの粘性を安定化させる。保湿剤としては、例えば、ポリアルキレングリコール化合物、アルキレングリコール化合物、及びグリセリンが挙げられる。ポリアルキレングリコール化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール、又はポリプロピレングリコールが好ましい。アルキレングリコール化合物としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコール(1,3−プロパンジオール)、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、チオジグリコール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、又は3−メチル−1,5−ペンタンジオールが好ましい。保湿剤としては、3−メチル−1,5−ペンタンジオールが好ましい。インクが保湿剤を含有する場合、その含有割合としては、5.0質量%以上60.0質量%以下が好ましい。
浸透剤は、インクの記録媒体に対する浸透性を向上させる。浸透剤としては、例えば、1,2−へキシレングリコール、1,2−オクタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、又はジエチレングリコールモノブチルエーテルが挙げられる。浸透剤としては、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、又は1,2−オクタンジオールが好ましい。インクが浸透剤を含有する場合、その含有割合としては、0.5質量%以上20.0質量%以下が好ましく、3.0質量%以上10.0質量%以下がより好ましい。
インクは、必要に応じて、公知の添加剤(より具体的には、乾燥防止剤、酸化防止剤、粘度調整剤、pH調整剤、防カビ剤等)を含有してもよい。
インクの製造方法としては、顔料及び必要に応じて配合される他の成分を均一に混合することができる限り、特に限定されない。インクの製造方法の具体例としては、インクの各成分を攪拌機により攪拌して、均一に混合した後、フィルター(例えば孔径5μm以下のフィルター)により異物及び粗大粒子を除去する方法が挙げられる。
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、3種以上のインクを用い、インクを記録媒体に順次吐出する工程を備える。インクは、それぞれ顔料を含有する。インクのうち、第1番目に吐出されるインクは、顔料の含有割合が最も低い。第3番目以降に吐出されるインクは、それぞれ、1つ前の順番に吐出されるインクと比較し、顔料の含有割合が同一であるか、又は高い。第2番目以降に吐出されるインクは、それぞれ、1つ前の順番に吐出されるインクと比較し、25℃における粘度が低い。
シアン顔料(トーヨーカラー株式会社製「リオノール(登録商標)ブルーFG−7330」、成分:銅フタロシアニン、カラーインデックス:ピグメントブルー15:3)、後述する被覆樹脂粒子A、界面活性剤(日信化学工業株式会社製「オルフィン(登録商標)E1010」)、及びイオン交換水を、下記表1に示す割合で、容量0.6Lのベッセルに入れた。次いで、ベッセルの内容物をメディア型湿式分散機(ウィリー・エ・バッコーフェン(WAB)社製「DYNO(登録商標)−MILL」)を用いて分散させた。
・カラム:東ソー株式会社製「TSKgel SuperMultiporeHZ−H」(4.6mmI.D.×15cmのセミミクロカラム)
・カラム本数:3本
・溶離液:テトラヒドロフラン
・流速:0.35mL/分
・サンプル注入量:10μL
・測定温度:40℃
・検出器:IR検出器
以下の点を変更した以外は、顔料分散液Cの調製と同様の方法で、顔料分散液Y及び顔料分散液Mを調製した。顔料分散液Cの調製ではシアン顔料を用いたが、顔料分散液Yの調製ではイエロー顔料(大日精化工業株式会社製「FY840(ファストイエロー74)」、成分:2−[(2−メトキシ−4−ニトロフェニル)アゾ]−N−(2−メトキシフェニル)−3−オキソブタンアミド、カラーインデックス:ピグメントイエロー74)を用い、顔料分散液Mの調製ではマゼンタ顔料(大日精化工業株式会社製「FASTOGEN SUPER MAGENTA R(ファストゲンスーパーマゼンタR)」、成分:2,9−ジメチルキナクリドン、カラーインデックス:ピグメントレッド122)を用いた。
下記表2及び表3に示す種類及び含有割合の各成分を、攪拌機(新東科学株式会社製「スリーワンモーターBL−600」)に投入し、回転数400rpmで攪拌して均一に混合した。下記表2及び表3において、顔料分散液としては、上述の顔料分散液C、顔料分散液M又は顔料分散液Yを用いた。得られた混合物から異物及び粗大粒子を除去するため、孔径5μmのフィルターを用いて混合液をろ過した。その結果、マゼンタインク(M−1)〜(M−5)、イエローインク(Y−1)〜(Y−5)及びシアンインク(C−1)〜(C−6)を得た。
[評価機の準備]
評価機としては、図1のインクジェット記録装置100の構成を備えたインクジェット記録装置(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製の試作評価機)を使用した。但し、記録ヘッドにおけるノズルの配置、及び記録ヘッドに収容するインクについては図1から適宜変更した。評価機の4つの記録ヘッドのうち3つの記録ヘッドに、マゼンタインク(M−1)〜(M−5)のうち1つと、イエローインク(Y−1)〜(Y−5)のうち1つと、シアンインク(C−1)〜(C−6)のうち1つとをそれぞれ充填した。使用したインクの種類及び吐出順序を下記表3に示す。
各評価機を用い、温度25℃かつ湿度60%RHの常温常湿環境下で、A4の普通紙(三菱製紙株式会社製「PDW」)に大きさ10cm×10cmのソリッド画像を形成した。この際、記録ヘッドから吐出されるインクの量はイエローインク、マゼンタインク及びシアンインクを3.6plずつ吐出(合計11pL)し、3次色を形成した。
ソリッド画像が形成された用紙について、評価機から排出されてから5秒後、荷重1kgの条件で印字面に白紙用紙を往復10回擦り付けた。その後、ソリッド画像が形成された用紙について、白紙用紙を擦り付けることによって汚れが生じたか否かを測定した。測定は、ソリッド画像が形成された用紙の非印字部(印字部の縁から1cmの位置)のブラックの濃度を反射濃度計(X−Rite社製「RD−19」)により測定した。この非印字部の画像濃度は、その数値が低いほど、画像のオフセットを抑制できていることを示す。非印字部の画像濃度は、0.020未満の場合は画像のオフセットを抑制できていると評価でき、0.020以上の場合は画像のオフセットを抑制できていないと評価できる。測定結果を下記表4に示す。
11、11C、11M、11Y、11K 記録ヘッド(インクジェット記録ヘッド)
12 ノズル
100 インクジェット記録装置
N1、N2 ノズル列
Claims (6)
- 3個以上の記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドは、それぞれ異なる種類のインクを収容し、かつ前記インクを記録媒体に順次吐出し、
前記インクは、それぞれ顔料を含有し、
前記インクのうち、第1番目に吐出されるインクは、前記顔料の含有割合が最も低く、
第3番目以降に吐出されるインクは、それぞれ、1つ前の順番に吐出されるインクと比較し、前記顔料の含有割合が同一であるか、又は高く、
第2番目以降に吐出されるインクは、それぞれ、1つ前の順番に吐出されるインクと比較し、25℃における粘度が低い、インクジェット記録装置。 - 第2番目以降に吐出されるインクと、その1つ前の順番に吐出されるインクとの25℃における粘度の差は、それぞれ、0.5mPa・s以上3.0mPa・s以下である、請求項1に記載のインクジェット記録装置。
- 前記インクのうち、最後に吐出されるインクの25℃における粘度は、3.5mPa・s以上である、請求項1又は2に記載のインクジェット記録装置。
- 第1番目に吐出されるインクと、第2番目に吐出されるインクとの前記顔料の含有割合の差は、0.5質量%以上2.5質量%以下である、請求項1〜3の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 第3番目以降に吐出されるインクと、その1つ前の順番に吐出されるインクとの前記顔料の含有割合の差は、それぞれ、2.5質量%以下である、請求項1〜4の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 3種以上のインクを用いたインクジェット記録方法であって、
前記インクを記録媒体に順次吐出する工程を備え、
前記インクは、それぞれ顔料を含有し、
前記インクのうち、第1番目に吐出されるインクは、前記顔料の含有割合が最も低く、
第3番目以降に吐出されるインクは、それぞれ、1つ前の順番に吐出されるインクと比較し、前記顔料の含有割合が同一であるか、又は高く、
第2番目以降に吐出されるインクは、それぞれ、1つ前の順番に吐出されるインクと比較し、25℃における粘度が低い、インクジェット記録方法。
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