JP2022067323A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】有機溶剤を多く含むインクを用いてもインクジェットヘッドのノズル形成面に形成された固着インクを、払拭部材を使用して効率よく払拭することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】インク組成物をノズルから吐出させる吐出部材と、前記吐出部材のノズル形成面に付着する前記インク組成物を払拭する払拭部材320と、を有する画像形成装置であって、前記インク組成物が、沸点240℃以上の有機溶剤を10質量%以上含み、前記払拭部材が、空隙を有する積層された少なくとも2層を含み、前記ノズル形成面に接触する側から第一層目610の層の平均厚みをt1、第一層目以外の層の合計の平均厚みをt2としたときに、下記式(1)が成り立ち、t1<t2・・・式(1)前記第一層目の層の空隙率が、前記第一層目以外の層の空隙率よりも小さい画像形成装置である。【選択図】図4
Description
本発明は、画像形成装置に関する。
インクジェットプリンタは低騒音、低ランニングコスト、カラー印刷が容易であるなどの利点を有し、デジタル信号の出力機器として広く普及している。
近年では、インクジェットを適用する被印刷物として壁紙、キャンバス生地などの浸透性記録媒体が使用されており、そのためのインクが開発されてきている。
近年では、インクジェットを適用する被印刷物として壁紙、キャンバス生地などの浸透性記録媒体が使用されており、そのためのインクが開発されてきている。
しかしながら、これらの浸透性記録媒体上にインクジェット印刷を行った場合、インクの乾燥性が高いとインクが浸透する前に乾燥し記録媒体表面近傍に定着するため、耐擦過性が悪くなる。こういった問題に対応するため、インク組成に高沸点溶剤を含ませる技術が知られている。
また、インクジェットプリンタに代表される液体吐出部材において、ノズル形成面の異物によって吐出不良等の不具合を起こすため、ノズル形成面を定期的にクリーニングする必要がある。特に前述のような高沸点溶剤を多く含んだインクではノズル形成面にインクが濡れ広がりやすく、異物が発生しやすい。ノズル形成面のクリーニングに用いられる払拭部材として、不織布や織布に代表されるシート状の払拭部材を組み合わせてクリーニングする方法が既に知られている。
従来の方法としては、例えば、ノズル形成面の撥水膜劣化を防止する払拭部材であり、この払拭部材が、ノズル形成面に当接する第一層と該第一層に対してノズル形成面と反対側に設けられた第二層とからなっており、ノズル形成面に当接する第一層でノズル形成面の液滴の分散媒を毛細管現象で第二層に導いて吸収すると共に、分散質を第一層の空隙中に捕捉することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
本発明は、高沸点溶剤を多く含むインクを用いてもインクジェットヘッドのノズル形成面に形成された固着インクを、払拭部材によって高効率で払拭することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としての本発明の画像形成装置は、インク組成物をノズルから吐出させる吐出部材と、
前記吐出部材のノズル形成面に付着する前記インク組成物を払拭する払拭部材と、
を有する画像形成装置であって、
前記インク組成物が、沸点240℃以上の有機溶剤を10質量%以上含み、
前記払拭部材が、空隙を有する積層された少なくとも2層を含み、
前記ノズル形成面に接触する側から第一層目の層の平均厚みをt1、第一層目以外の層の合計の平均厚みをt2としたときに、下記式(1)が成り立ち、
t1<t2・・・式(1)
前記第一層目の層の空隙率が、前記第一層目以外の層の空隙率よりも小さい。
前記吐出部材のノズル形成面に付着する前記インク組成物を払拭する払拭部材と、
を有する画像形成装置であって、
前記インク組成物が、沸点240℃以上の有機溶剤を10質量%以上含み、
前記払拭部材が、空隙を有する積層された少なくとも2層を含み、
前記ノズル形成面に接触する側から第一層目の層の平均厚みをt1、第一層目以外の層の合計の平均厚みをt2としたときに、下記式(1)が成り立ち、
t1<t2・・・式(1)
前記第一層目の層の空隙率が、前記第一層目以外の層の空隙率よりも小さい。
高沸点溶剤を多く含むインクを用いてもインクジェットヘッドのノズル形成面に形成された固着インクを、払拭部材によって高効率で払拭することができる画像形成装置を提供することができる。
(画像形成装置)
本発明の画像形成装置は、インク組成物をノズルから吐出させる吐出部材と、
前記吐出部材のノズル形成面に付着する前記インク組成物を払拭する払拭部材と、
を有する画像形成装置であって、
前記インク組成物が、沸点240℃以上の有機溶剤を10質量%以上含み、
前記払拭部材が、空隙を有する積層された少なくとも2層を含み、
前記ノズル形成面に接触する側から第一層目の層の平均厚みをt1、第一層目以外の層の合計の平均厚みをt2としたときに、下記式(1)が成り立ち、
t1<t2・・・式(1)
前記第一層目の層の空隙率が、前記第一層目以外の層の空隙率よりも小さい。
本発明の画像形成装置は、インク組成物をノズルから吐出させる吐出部材と、
前記吐出部材のノズル形成面に付着する前記インク組成物を払拭する払拭部材と、
を有する画像形成装置であって、
前記インク組成物が、沸点240℃以上の有機溶剤を10質量%以上含み、
前記払拭部材が、空隙を有する積層された少なくとも2層を含み、
前記ノズル形成面に接触する側から第一層目の層の平均厚みをt1、第一層目以外の層の合計の平均厚みをt2としたときに、下記式(1)が成り立ち、
t1<t2・・・式(1)
前記第一層目の層の空隙率が、前記第一層目以外の層の空隙率よりも小さい。
従来の払拭部材を用いたクリーニングでは、ノズル形成面に付着したインクが乾燥してできる固着インクの払拭性が悪く、払拭回数の増加又は払拭圧の増加によるノズル形成面の撥水膜の劣化という問題があった。
そこで、本発明者らは、ノズル形成面を払拭するシート状の払拭部材において、ノズル形成面に当接する第一層目を薄くかつ空隙率を小さくし、第二層目を厚くかつ空隙率を大きくすることで、第二層目でインクの吸収性を担保しながら、第一層目で固着インクのかきとり性を向上させることができるので固着インクの払拭性を向上することを知見した。
そこで、本発明者らは、ノズル形成面を払拭するシート状の払拭部材において、ノズル形成面に当接する第一層目を薄くかつ空隙率を小さくし、第二層目を厚くかつ空隙率を大きくすることで、第二層目でインクの吸収性を担保しながら、第一層目で固着インクのかきとり性を向上させることができるので固着インクの払拭性を向上することを知見した。
本発明の払拭部材を使用する画像形成装置について述べる。
本発明の画像形成装置は、インク組成物(以下、インクと称することがある)をノズルから吐出させる吐出部材と、前記吐出部材のノズル形成面に付着する前記インク組成物を払拭する払拭部材と、を有する。
本発明の画像形成装置は、インク組成物(以下、インクと称することがある)をノズルから吐出させる吐出部材と、前記吐出部材のノズル形成面に付着する前記インク組成物を払拭する払拭部材と、を有する。
<吐出部材>
前記吐出部材としては、例えば、インク吐出ヘッドなどが挙げられる。
前記インク吐出ヘッドとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ピエゾ型のヘッド、サーマル型のヘッド、静電型のヘッドなどが挙げられる。
前記吐出部材としては、例えば、インク吐出ヘッドなどが挙げられる。
前記インク吐出ヘッドとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ピエゾ型のヘッド、サーマル型のヘッド、静電型のヘッドなどが挙げられる。
前記ピエゾ型のヘッドとしては、インク流路内のインクを加圧する圧力発生手段として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるものなどが挙げられる。
前記サーマル型のヘッドとしては、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させるものなどが挙げられる。
前記静電型のヘッドとしては、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるものなどが挙げられる。
また、本発明において、インク組成物は、インクカートリッジ等のインク収容容器中に収容して使用しても良い。
前記サーマル型のヘッドとしては、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させるものなどが挙げられる。
前記静電型のヘッドとしては、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるものなどが挙げられる。
また、本発明において、インク組成物は、インクカートリッジ等のインク収容容器中に収容して使用しても良い。
図1に示したものは前記画像形成装置の例であり、シリアル型液滴吐出部材を備えたものである。この画像形成装置について図1及び図2に基づいて説明する。
左右の側板に横架した主ガイド部材1及び従ガイド部材でキャリッジ3を移動可能に保持している。そして、キャリッジ3は主走査モータ5によって、駆動プーリ6と従動プーリ7との間に架け渡したタイミングベルト8を介して主走査方向(キャリッジ移動方向)に往復移動する。
左右の側板に横架した主ガイド部材1及び従ガイド部材でキャリッジ3を移動可能に保持している。そして、キャリッジ3は主走査モータ5によって、駆動プーリ6と従動プーリ7との間に架け渡したタイミングベルト8を介して主走査方向(キャリッジ移動方向)に往復移動する。
このキャリッジ3には、液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド4a、4b(区別しないときは「記録ヘッド4」という。)を搭載している。記録ヘッド4は、例えば、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色のインク滴を吐出する。また、記録ヘッド4は、複数のノズルからなるノズル4nを主走査方向と直交する副走査方向に配置し、滴吐出方向を下方に向けて装着している。
記録ヘッド4は、図2に示すように、それぞれ複数のノズル4nを配列した2つのノズル列Na、Nbを有する。
記録ヘッド4を構成する液体吐出ヘッドとしては、例えば、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータを用いることができる。
記録ヘッド4を構成する液体吐出ヘッドとしては、例えば、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータを用いることができる。
一方、用紙10を搬送するために、用紙を静電吸着して記録ヘッド4に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト12を備えている。この搬送ベルト12は、無端状ベルトであり、搬送ローラ13とテンションローラ14との間に掛け渡されている。
そして、搬送ベルト12は、副走査モータ16によってタイミングベルト17及びタイミングプーリ18を介して搬送ローラ13が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。この搬送ベルト12は、周回移動しながら帯電ローラによって帯電(電荷付与)される。
さらに、キャリッジ3の主走査方向の一方側には搬送ベルト12の側方に記録ヘッド4の維持回復を行う維持回復機構20が配置され、他方側には搬送ベルト12の側方に記録ヘッド4から空吐出を行う空吐出受け21がそれぞれ配置されている。
維持回復機構20は、例えば記録ヘッド4のノズル形成面(ノズルが形成された面)をキャッピングするキャップ部材20a、ノズル形成面を払拭する機構20b、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出受けなどで構成されている。
維持回復機構20は、例えば記録ヘッド4のノズル形成面(ノズルが形成された面)をキャッピングするキャップ部材20a、ノズル形成面を払拭する機構20b、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出受けなどで構成されている。
また、キャリッジ3の主走査方向に沿って両側板間に、所定のパターンを形成したエンコーダスケール23を張装し、キャリッジ3にはエンコーダスケール23のパターンを読取る透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ24を設けている。これらのエンコーダスケール23とエンコーダセンサ24によってキャリッジ3の移動を検知するリニアエンコーダ(主走査エンコーダ)を構成している。
また、搬送ローラ13の軸にはコードホイール25を取り付け、このコードホイール25に形成したパターンを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ26を設けている。これらのコードホイール25とエンコーダセンサ26によって搬送ベルト12の移動量及び移動位置を検出するロータリエンコーダ(副走査エンコーダ)を構成している。
このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイから用紙10が帯電された搬送ベルト12上に給紙されて吸着され、搬送ベルト12の周回移動によって用紙10が副走査方向に搬送される。
そこで、キャリッジ3を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド4を駆動することにより、停止している用紙10にインク滴を吐出して1行分を記録する。そして、用紙10を所定量搬送後、次の行の記録を行う。
記録終了信号又は用紙10の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙10を排紙トレイに排紙する。
そこで、キャリッジ3を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド4を駆動することにより、停止している用紙10にインク滴を吐出して1行分を記録する。そして、用紙10を所定量搬送後、次の行の記録を行う。
記録終了信号又は用紙10の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙10を排紙トレイに排紙する。
また、記録ヘッド4のクリーニングを行う場合は、印字(記録)待機中にキャリッジ3を維持回復機構20に移動し、維持回復機構20により清掃を実施する。また、記録ヘッド4は移動せず、維持回復機構20が移動してヘッドを清掃するようにしてもよい。
図1で示した記録ヘッド4は、図2に示すようにそれぞれ複数のノズル4nを配列した2つのノズル列Na、Nbを有する。記録ヘッド4aの一方のノズル列Naはブラック(K)の液滴を、他方のノズル列Nbはシアン(C)の液滴を吐出する。記録ヘッド4bの一方のノズル列Naはマゼンタ(M)の液滴を、他方のノズル列Nbはイエロー(Y)の液滴を、それぞれ吐出する。
図1で示した記録ヘッド4は、図2に示すようにそれぞれ複数のノズル4nを配列した2つのノズル列Na、Nbを有する。記録ヘッド4aの一方のノズル列Naはブラック(K)の液滴を、他方のノズル列Nbはシアン(C)の液滴を吐出する。記録ヘッド4bの一方のノズル列Naはマゼンタ(M)の液滴を、他方のノズル列Nbはイエロー(Y)の液滴を、それぞれ吐出する。
ノズル形成面を払拭する機構20bは、図3に示すように、主にシート状の払拭部材320とシート状の払拭部材を送り出すローラ410と、送り出された払拭部材320をノズル形成面に押し当てる押し当てローラ400と、払拭に使われた払拭部材320を回収する巻き取りローラ420とで構成される。また、シート状の払拭部材のほかに、ノズル形成面を払拭するゴムブレード等を備えていても良い。押し当てローラ400はバネを用いて、クリーニング部とノズル形成面の距離を調整することで、押し当て力を調整することができる。押し当て部材はローラに限らず、固定された樹脂やゴムの部材であっても良い。ゴムブレード等を備えている場合、シート状の払拭部材にゴムブレード等を当接させる機構を設けて、シート状の払拭部材にゴムブレード等のクリーニング機能を持たせても良い。
払拭部材に洗浄液を一定量塗布した後、払拭部材がノズル形成面に押し当てられながらクリーニングユニットとヘッドが相対的に移動することでノズル形成面に付着した異物500を払拭する。ノズル形成面に付着する異物500としては、ノズルからインクを吐出した際に発生するミストインクや、クリーニング等でノズルからインクを吸引したときに付着するインク、ミストインクやキャップ部材に付着したインクがノズル形成面で乾燥した固着インク、被印刷物から発生する紙粉などが挙げられる。洗浄液はあらかじめ払拭部材に含ませておいても良い。また、シーケンスによっては、洗浄液を塗布せずに払拭しても良い。特に、長時間の待機などによりノズル形成面でインクが乾燥し、固着していると想定されるときには、洗浄液を含んだシート状の払拭部材でノズル形成面を複数回払拭して取り除くことが望ましい。
<払拭部材>
前記払拭部材としては、空隙を有する積層された少なくとも2層を含む。
前記積層された少なくとも2層としては、前記ノズル形成面に接触する側から第一層目の層の平均厚みをt1、第一層目以外の層の合計の平均厚みをt2としたときに、下記式(1)が成り立つ。これにより、第二層目でインクの吸収性を担保しながら、第一層目で固着インクのかきとり性を向上させることができる。
t1<t2・・・式(1)
前記払拭部材としては、空隙を有する積層された少なくとも2層を含む。
前記積層された少なくとも2層としては、前記ノズル形成面に接触する側から第一層目の層の平均厚みをt1、第一層目以外の層の合計の平均厚みをt2としたときに、下記式(1)が成り立つ。これにより、第二層目でインクの吸収性を担保しながら、第一層目で固着インクのかきとり性を向上させることができる。
t1<t2・・・式(1)
前記積層された少なくとも2層としては、前記第一層目の層の空隙率が、前記第一層目以外の層の空隙率よりも小さい。これにより、固着インクに対するかきとり性が向上し、固着インク払拭性が良くなる。
前記空隙率としては、以下のように計算される。
そして、シート状の不織布等の場合には、上記の「真密度」はシートを形成する繊維の真密度であり、「見掛の密度」はシート状の材料の目付量と厚さから「目付量÷厚さ]で求めることができる。
図4はシート状の払拭部材320の断面の一例を模式的に表したものである。
図4に示したシート状の払拭部材320は不織布からなり、ノズル形成面に接触する側から第一層目610と第二層目620との二層構造となっている。これ以外にも、例えば吸収したインクの裏写り防止や払拭部材の強度向上を目的としてフィルムを裏打ちした3層構造や、吸収性の異なる複数の吸収層を第二層以降に設けた多層構造などでも良い。
図4に示したシート状の払拭部材320は不織布からなり、ノズル形成面に接触する側から第一層目610と第二層目620との二層構造となっている。これ以外にも、例えば吸収したインクの裏写り防止や払拭部材の強度向上を目的としてフィルムを裏打ちした3層構造や、吸収性の異なる複数の吸収層を第二層以降に設けた多層構造などでも良い。
前記払拭部材の材料としては、空隙を有していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、不織布、織布、編布、多孔質体などが挙げられる。特に第一層目は、厚さと空隙率のコントロールが比較的容易な不織布を用いるのが好ましい。不織布、織布、編布などの繊維の材質としては、綿、麻、絹、パルプ、ナイロン、ビニロン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、キュプラ、アクリル、ポリ乳酸、などが挙げられる。1種類の繊維からなる不織布だけではなく、複数種類の繊維が混ざった不織布でも良い。多孔質体としては、ポリウレタン、ポリオレフィン、PVAなどが挙げられる。不織布の製造法として、ウェブの形成には例えば湿式や乾式、スパンボンド、メルトブローン、フラッシュ紡糸などの方法が、ウェブの結合には例えばスパンレースやサーマルボンド、ケミカルボンド、ニードルパンチなどの方法が挙げられる。
固着インクを払拭する払拭部材は、厚さが薄く、空隙率が小さいことで固着インクのかきとり性が高くなるが、厚さが薄く、空隙率が小さい場合にはインクや洗浄液等の液体成分を保持することができず、結果として単一層ではクリーニング性が不十分となる。そこで、第一層目以外の層に、液体成分を保持可能な部分を有し、かつ、払拭部材の層間に本発明の関係を有することで、効果が得られる。
第一層目の空隙率は、0.60以上0.85以下であることが好ましく、0.75以上0.80以下であることがより好ましい。第一層目の空隙率が0.60以上0.85以下であることで、固着インクの払拭性を向上することができ、また、払拭部材がフィルム状とならず、液体の透過性を良好にすることができる。
また、第一層目以外の層の空隙率は0.80以上0.99以下であることが好ましい。第一層目以外の層の空隙率が0.80以上0.99以下であることで、液体の吸収性を向上させることが出来る。これらの第一層目と第一層目以外の層を組み合わせることにより、固着インクのかきとり性と液体の吸収性を両立させ、払拭性を向上させることが出来る。前記空隙率が0.80以上0.99以下となる第一層目以外の少なくとも一つの層は、第二層目であることが好ましい。
また、第一層目以外の層の空隙率は0.80以上0.99以下であることが好ましい。第一層目以外の層の空隙率が0.80以上0.99以下であることで、液体の吸収性を向上させることが出来る。これらの第一層目と第一層目以外の層を組み合わせることにより、固着インクのかきとり性と液体の吸収性を両立させ、払拭性を向上させることが出来る。前記空隙率が0.80以上0.99以下となる第一層目以外の少なくとも一つの層は、第二層目であることが好ましい。
前記払拭部材の厚さは0.1mm以上3mm以下が好ましく、0.2mm以上0.7mm以下がより好ましい。払拭部材の厚さが0.1mm以上であることで、払拭部材の面積あたりの液体の飽和吸水量が十分となり、払拭する対象であるインクを十分に吸収できる。また、払拭部材の厚さが3mm以下であることで、第一層目から第一層目以外の層へ好適にインクの液体成分を移動させ、第一層目以外の層に液体成分を吸収させることができる効果が損なわれず、装置の小型化が可能となる。
払拭部材の少なくとも第一層目は不織布からなることが好ましい。不織布とすることで厚み及び空隙率を所望の数値範囲に容易に設定することができる。
払拭部材の少なくとも第一層目は不織布からなることが好ましい。不織布とすることで厚み及び空隙率を所望の数値範囲に容易に設定することができる。
<インク組成物>
前記インク組成物としては、沸点240℃以上の有機溶剤を含み、樹脂、水、色材を含むことが好ましく、必要に応じてその他の成分を含有する。
前記インク組成物としては、沸点240℃以上の有機溶剤を含み、樹脂、水、色材を含むことが好ましく、必要に応じてその他の成分を含有する。
-沸点240℃以上の有機溶剤-
前記沸点240℃以上の有機溶剤の沸点としては、240℃以上であり、250℃以上が好ましい。前記沸点が240℃以上であると、インク組成物の乾燥性が低くなり、前記インク組成物が乾燥する前に前記記録媒体の深部に浸透して定着するため、耐擦過性が向上する。
前記沸点240℃以上の有機溶剤の沸点としては、240℃以上であり、250℃以上が好ましい。前記沸点が240℃以上であると、インク組成物の乾燥性が低くなり、前記インク組成物が乾燥する前に前記記録媒体の深部に浸透して定着するため、耐擦過性が向上する。
前記インク組成物としては、沸点240℃以上の有機溶剤を10質量%以上含有する。240℃以上の有機溶剤を10質量%以上含有することで、壁紙、キャンバス生地への十分な浸透性を確保することができるとともに、ノズル近傍での乾燥を抑えて吐出不良を軽減することができる。
前記沸点240℃以上の有機溶剤としては、例えば、グリセリン(沸点:290℃)、2-ピロリドン(沸点:245℃)、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(沸点:241℃)、トリエチレングリコールモノメチルエーテル(沸点:249℃)などが挙げられる。これらは、1種単独で用いることもでき、2種以上を併用することもできる。これらの中でも、グリセリン(沸点290℃)は、壁紙、キャンバス生地への十分な浸透性を確保することができ好ましい。
前記沸点240℃以上の有機溶剤としては、例えば、グリセリン(沸点:290℃)、2-ピロリドン(沸点:245℃)、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(沸点:241℃)、トリエチレングリコールモノメチルエーテル(沸点:249℃)などが挙げられる。これらは、1種単独で用いることもでき、2種以上を併用することもできる。これらの中でも、グリセリン(沸点290℃)は、壁紙、キャンバス生地への十分な浸透性を確保することができ好ましい。
前記インク組成物としては、下記有機溶剤も含有することができる。
-有機溶剤-
前記有機溶剤の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、炭化水素化合物類、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類などのエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類などが挙げられる。
前記炭化水素化合物類としては、例えば、n-ペンタン、n-ヘキサン、1,1,1-トリメチルプロパン等が挙げられる。これらの中でも、乾燥性に優れる点から、1,1,1-トリメチルプロパンが好ましい。
前記多価アルコール類としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,2-ペンタンジオール、1,3-ペンタンジオール、1,4-ペンタンジオール、2,4-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,3-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、1,5-ヘキサンジオール、グリセリン、1,2,6-ヘキサントリオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、エチル-1,2,4-ブタントリオール、1,2,3-ブタントリオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、ペトリオール等が挙げられる。
前記多価アルコールアルキルエーテル類としては、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等が挙げられる。
前記多価アルコールアリールエーテル類としては、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等が挙げられる。
前記含窒素複素環化合物としては、2-ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン、N-ヒドロキシエチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、ε-カプロラクタム、γ-ブチロラクトン等が挙げられる。
前記アミド類としては、ホルムアミド、N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド等が挙げられる。
前記アミン類としては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエチルアミン等が挙げられる。
前記含硫黄化合物類としては、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等が挙げられる。
前記その他の有機溶剤としては、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。
前記有機溶剤としては、湿潤剤として機能するだけでなく、良好な乾燥性を得られることから、沸点250℃以下が好ましい。
-有機溶剤-
前記有機溶剤の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、炭化水素化合物類、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類などのエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類などが挙げられる。
前記炭化水素化合物類としては、例えば、n-ペンタン、n-ヘキサン、1,1,1-トリメチルプロパン等が挙げられる。これらの中でも、乾燥性に優れる点から、1,1,1-トリメチルプロパンが好ましい。
前記多価アルコール類としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,2-ペンタンジオール、1,3-ペンタンジオール、1,4-ペンタンジオール、2,4-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,3-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、1,5-ヘキサンジオール、グリセリン、1,2,6-ヘキサントリオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、エチル-1,2,4-ブタントリオール、1,2,3-ブタントリオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、ペトリオール等が挙げられる。
前記多価アルコールアルキルエーテル類としては、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等が挙げられる。
前記多価アルコールアリールエーテル類としては、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等が挙げられる。
前記含窒素複素環化合物としては、2-ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン、N-ヒドロキシエチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、ε-カプロラクタム、γ-ブチロラクトン等が挙げられる。
前記アミド類としては、ホルムアミド、N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド等が挙げられる。
前記アミン類としては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエチルアミン等が挙げられる。
前記含硫黄化合物類としては、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等が挙げられる。
前記その他の有機溶剤としては、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。
前記有機溶剤としては、湿潤剤として機能するだけでなく、良好な乾燥性を得られることから、沸点250℃以下が好ましい。
有機溶剤として、炭素数8以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物も好適に使用される。炭素数8以上のポリオール化合物の具体例としては、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオールなどが挙げられる。
グリコールエーテル化合物の具体例としては、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類;エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類などが挙げられる。
グリコールエーテル化合物の具体例としては、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類;エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類などが挙げられる。
-樹脂-
前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン-ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられる。
これらの樹脂からなる樹脂粒子を用いても良い。樹脂粒子を、水を分散媒として分散した樹脂エマルションの状態で、色材や有機溶剤などの材料と混合してインクを得ることが可能である。樹脂粒子としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。また、これらは、1種単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。
前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン-ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられる。
これらの樹脂からなる樹脂粒子を用いても良い。樹脂粒子を、水を分散媒として分散した樹脂エマルションの状態で、色材や有機溶剤などの材料と混合してインクを得ることが可能である。樹脂粒子としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。また、これらは、1種単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。
前記樹脂の種類としては、ポリウレタン樹脂が好ましい。
前記ポリウレタン樹脂は、ポリイソシアネートとポリオールとの反応性生物である。ポリウレタン樹脂の特徴として、凝集力が弱いポリオール成分からなるソフトセグメントと、凝集力の強いウレタン結合からなるハードセグメントのそれぞれの性能を発揮することが挙げられる。ソフトセグメントはやわらかく、引き伸ばしや折り曲げなど基材の変形に強い。一方、ハードセグメントは基材に対する密着性が高く、耐摩耗性に優れている。
前記ポリウレタン樹脂は、ポリイソシアネートとポリオールとの反応性生物である。ポリウレタン樹脂の特徴として、凝集力が弱いポリオール成分からなるソフトセグメントと、凝集力の強いウレタン結合からなるハードセグメントのそれぞれの性能を発揮することが挙げられる。ソフトセグメントはやわらかく、引き伸ばしや折り曲げなど基材の変形に強い。一方、ハードセグメントは基材に対する密着性が高く、耐摩耗性に優れている。
前記ポリウレタン樹脂としては、例えば、ポリエーテル系ウレタン樹脂、ポリエステル系ウレタン樹脂、ポリカーボネート系ウレタン樹脂などが挙げられる。
前記インク組成物中に含有するウレタン樹脂粒子の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記インク組成物中に含有するウレタン樹脂粒子の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
これらの樹脂からなる樹脂粒子を、水を分散媒として分散した樹脂エマルションの状態で、有機溶剤などの材料と混合して表面処理用組成物を得ることが可能である。前記樹脂粒子としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
前記樹脂の添加量は乾燥性の点からインク組成物全量に対して10質量%以下であることが好ましい。
樹脂粒子の体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な定着性、高い画像硬度を得る点から、10nm以上1,000nm以下が好ましく、10nm以上200nm以下がより好ましく、10nm以上100nm以下が特に好ましい。
体積平均粒径は、例えば、粒度分析装置(ナノトラック Wave-UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
体積平均粒径は、例えば、粒度分析装置(ナノトラック Wave-UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
-水-
インクにおける水の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、10質量%以下が好ましい。
インクにおける水の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、10質量%以下が好ましい。
-色材-
色材としては特に限定されず、顔料、染料を使用可能である。顔料としては、無機顔料又は有機顔料を使用することができる。これらは、1種単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。また、顔料として、混晶を使用しても良い。
顔料としては、例えば、ブラック顔料、イエロー顔料、マゼンタ顔料、シアン顔料、白色顔料、緑色顔料、橙色顔料、金色や銀色などの光沢色顔料やメタリック顔料などを用いることができる。
無機顔料として、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。
また、有機顔料としては、アゾ顔料、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料など)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。これらの顔料のうち、溶媒と親和性の良いものが好ましく用いられる。その他、樹脂中空粒子、無機中空粒子の使用も可能である。
顔料の具体例として、黒色用としては、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(C.I.ピグメントブラック7)類、または銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料があげられる。
さらに、カラー用としては、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、17、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、108、109、110、117、120、138、150、153、155、180、185、213、C.I.ピグメントオレンジ5、13、16、17、36、43、51、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2、48:2(パーマネントレッド2B(Ca))、48:3、48:4、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、184、185、190、193、202、207、208、209、213、219、224、254、264、C.I.ピグメントバイオレット1(ローダミンレーキ)、3、5:1、16、19、23、38、C.I.ピグメントブルー1、2、15(フタロシアニンブルー)、15:1、15:2、15:3、15:4(フタロシアニンブルー)、16、17:1、56、60、63、C.I.ピグメントグリーン1、4、7、8、10、17、18、36、等がある。
染料としては、特に限定されることなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が使用可能であり、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
染料として、例えば、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。
色材としては特に限定されず、顔料、染料を使用可能である。顔料としては、無機顔料又は有機顔料を使用することができる。これらは、1種単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。また、顔料として、混晶を使用しても良い。
顔料としては、例えば、ブラック顔料、イエロー顔料、マゼンタ顔料、シアン顔料、白色顔料、緑色顔料、橙色顔料、金色や銀色などの光沢色顔料やメタリック顔料などを用いることができる。
無機顔料として、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。
また、有機顔料としては、アゾ顔料、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料など)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。これらの顔料のうち、溶媒と親和性の良いものが好ましく用いられる。その他、樹脂中空粒子、無機中空粒子の使用も可能である。
顔料の具体例として、黒色用としては、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(C.I.ピグメントブラック7)類、または銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料があげられる。
さらに、カラー用としては、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、17、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、108、109、110、117、120、138、150、153、155、180、185、213、C.I.ピグメントオレンジ5、13、16、17、36、43、51、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2、48:2(パーマネントレッド2B(Ca))、48:3、48:4、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、184、185、190、193、202、207、208、209、213、219、224、254、264、C.I.ピグメントバイオレット1(ローダミンレーキ)、3、5:1、16、19、23、38、C.I.ピグメントブルー1、2、15(フタロシアニンブルー)、15:1、15:2、15:3、15:4(フタロシアニンブルー)、16、17:1、56、60、63、C.I.ピグメントグリーン1、4、7、8、10、17、18、36、等がある。
染料としては、特に限定されることなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が使用可能であり、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
染料として、例えば、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。
インク中の色材の含有量は、良好な定着性や吐出安定性の点から、15質量%以下が好ましい。より好ましくは10質量%以下である。色材含有量0質量%とはすなわち、色材を含まないクリアインクとしても使用できるということである。
顔料を分散してインクを得る方法としては、顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法、顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法、分散剤を用いて分散させる方法、などが挙げられる。
顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法としては、例えば、顔料(例えば、カーボン)にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加することで、水中に分散可能とする方法が挙げられる。
顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法としては、顔料をマイクロカプセルに包含させ、水中に分散可能とする方法が挙げられる。これは、樹脂被覆顔料と言い換えることができる。この場合、インクに配合される顔料はすべて樹脂に被覆されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、被覆されない顔料や、部分的に被覆された顔料がインク中に分散していてもよい。
分散剤を用いて分散させる方法としては、界面活性剤に代表される、公知の低分子型の分散剤、高分子型の分散剤を用いて分散する方法が挙げられる。
分散剤としては、顔料に応じて例えば、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等を使用することが可能である。
分散剤として、竹本油脂社製RT-100(ノニオン性界面活性剤)や、ナフタレンスルホン酸Naホルマリン縮合物も、分散剤として好適に使用できる。
分散剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法としては、例えば、顔料(例えば、カーボン)にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加することで、水中に分散可能とする方法が挙げられる。
顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法としては、顔料をマイクロカプセルに包含させ、水中に分散可能とする方法が挙げられる。これは、樹脂被覆顔料と言い換えることができる。この場合、インクに配合される顔料はすべて樹脂に被覆されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、被覆されない顔料や、部分的に被覆された顔料がインク中に分散していてもよい。
分散剤を用いて分散させる方法としては、界面活性剤に代表される、公知の低分子型の分散剤、高分子型の分散剤を用いて分散する方法が挙げられる。
分散剤としては、顔料に応じて例えば、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等を使用することが可能である。
分散剤として、竹本油脂社製RT-100(ノニオン性界面活性剤)や、ナフタレンスルホン酸Naホルマリン縮合物も、分散剤として好適に使用できる。
分散剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
顔料に、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを得ることが可能である。また、顔料と、その他水や分散剤などを混合して顔料分散体としたものに、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを製造することも可能である。
顔料分散体は、水、顔料、顔料分散剤、必要に応じてその他の成分を混合、分散し、粒径を調整して得られる。分散は分散機を用いると良い。
顔料分散体における顔料の粒径については特に制限はないが、顔料の分散安定性が良好となり、吐出安定性、画像濃度などの画像品質も高くなる点から、最大個数換算で最大頻度が20nm以上500nm以下が好ましく、20nm以上150nm以下がより好ましい。顔料の粒径は、粒度分析装置(ナノトラック Wave-UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
顔料分散体における顔料の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な吐出安定性が得られ、また、画像濃度を高める点から、0.1質量%以上50質量%以下が好ましく、0.1質量%以上30質量%以下がより好ましい。
顔料分散体に対し、必要に応じて、フィルター、遠心分離装置などで粗大粒子をろ過し、脱気することが好ましい。
顔料分散体は、水、顔料、顔料分散剤、必要に応じてその他の成分を混合、分散し、粒径を調整して得られる。分散は分散機を用いると良い。
顔料分散体における顔料の粒径については特に制限はないが、顔料の分散安定性が良好となり、吐出安定性、画像濃度などの画像品質も高くなる点から、最大個数換算で最大頻度が20nm以上500nm以下が好ましく、20nm以上150nm以下がより好ましい。顔料の粒径は、粒度分析装置(ナノトラック Wave-UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
顔料分散体における顔料の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な吐出安定性が得られ、また、画像濃度を高める点から、0.1質量%以上50質量%以下が好ましく、0.1質量%以上30質量%以下がより好ましい。
顔料分散体に対し、必要に応じて、フィルター、遠心分離装置などで粗大粒子をろ過し、脱気することが好ましい。
インク中の固形分の粒径については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。吐出安定性、画像濃度などの画像品質を高くする点から、インク中の固形分の粒径の最大頻度が最大個数換算で20nm以上1000nm以下が好ましく、20nm以上150nm以下がより好ましい。固形分は樹脂粒子や顔料の粒子等が含まれる。粒径は、粒度分析装置(ナノトラック Wave-UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
インクには、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、pH調整剤等を加えても良い。
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤のいずれも使用可能である。
シリコーン系界面活性剤には、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。中でも高pHでも分解しないものが好ましい。シリコーン系界面活性剤としては、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられる。変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。また、シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのSi部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が、起泡性が小さいので特に好ましい。パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Li、Na、K、NH4、NH3CH2CH2OH、NH2(CH2CH2OH)2、NH(CH2CH2OH)3等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えばラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、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アルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。
アニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩、などが挙げられる。
これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
シリコーン系界面活性剤には、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。中でも高pHでも分解しないものが好ましい。シリコーン系界面活性剤としては、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられる。変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。また、シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのSi部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が、起泡性が小さいので特に好ましい。パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Li、Na、K、NH4、NH3CH2CH2OH、NH2(CH2CH2OH)2、NH(CH2CH2OH)3等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えばラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、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アルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。
アニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩、などが挙げられる。
これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサンなどが挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤が水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。
このような界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、ビックケミー株式会社、信越化学工業株式会社、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社、日本エマルジョン株式会社、共栄社化学などから入手できる。
上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、例えば、KF-618、KF-642、KF-643(信越化学工業株式会社)、EMALEX-SS-5602、SS-1906EX(日本エマルジョン株式会社)、FZ-2105、FZ-2118、FZ-2154、FZ-2161、FZ-2162、FZ-2163、FZ-2164(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社)、BYK-33、BYK-387(ビックケミー株式会社)、TSF4440、TSF4452、TSF4453(東芝シリコン株式会社)などが挙げられる。
このような界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、ビックケミー株式会社、信越化学工業株式会社、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社、日本エマルジョン株式会社、共栄社化学などから入手できる。
上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、例えば、KF-618、KF-642、KF-643(信越化学工業株式会社)、EMALEX-SS-5602、SS-1906EX(日本エマルジョン株式会社)、FZ-2105、FZ-2118、FZ-2154、FZ-2161、FZ-2162、FZ-2163、FZ-2164(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社)、BYK-33、BYK-387(ビックケミー株式会社)、TSF4440、TSF4452、TSF4453(東芝シリコン株式会社)などが挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、フッ素置換した炭素数が2~16の化合物が好ましく、フッ素置換した炭素数が4~16である化合物がより好ましい。
フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物などが挙げられる。
これらの中でも、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物は起泡性が少ないため好ましい。
上記のフッ素系界面活性剤としては市販品を使用してもよい。この市販品としては、例えば、サーフロンS-111、S-112、S-113、S-121、S-131、S-132、S-141、S-145(いずれも、旭硝子株式会社製);フルラードFC-93、FC-95、FC-98、FC-129、FC-135、FC-170C、FC-430、FC-431(いずれも、住友スリーエム株式会社製);メガファックF-470、F-1405、F-474(いずれも、大日本インキ化学工業株式会社製);ゾニール(Zonyl)TBS、FSP、FSA、FSN-100、FSN、FSO-100、FSO、FS-300、UR、キャプストーンFS-30、FS-31、FS-3100、FS-34、FS-35(いずれも、Chemours社製);FT-110、FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150、FT-400SW(いずれも、株式会社ネオス社製)、ポリフォックスPF-136A,PF-156A、PF-151N、PF-154、PF-159(オムノバ社製)、ユニダインDSN-403N(ダイキン工業株式会社製)などが挙げられ、これらの中でも、良好な印字品質、特に発色性、紙に対する浸透性、濡れ性、均染性が著しく向上する点から、Chemours社製のFS-3100、FS-34、FS-300、株式会社ネオス社製のFT-110、FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150、FT-400SW、オムノバ社製のポリフォックスPF-151N及びダイキン工業株式会社製のユニダインDSN-403Nが特に好ましい。
フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物などが挙げられる。
これらの中でも、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物は起泡性が少ないため好ましい。
上記のフッ素系界面活性剤としては市販品を使用してもよい。この市販品としては、例えば、サーフロンS-111、S-112、S-113、S-121、S-131、S-132、S-141、S-145(いずれも、旭硝子株式会社製);フルラードFC-93、FC-95、FC-98、FC-129、FC-135、FC-170C、FC-430、FC-431(いずれも、住友スリーエム株式会社製);メガファックF-470、F-1405、F-474(いずれも、大日本インキ化学工業株式会社製);ゾニール(Zonyl)TBS、FSP、FSA、FSN-100、FSN、FSO-100、FSO、FS-300、UR、キャプストーンFS-30、FS-31、FS-3100、FS-34、FS-35(いずれも、Chemours社製);FT-110、FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150、FT-400SW(いずれも、株式会社ネオス社製)、ポリフォックスPF-136A,PF-156A、PF-151N、PF-154、PF-159(オムノバ社製)、ユニダインDSN-403N(ダイキン工業株式会社製)などが挙げられ、これらの中でも、良好な印字品質、特に発色性、紙に対する浸透性、濡れ性、均染性が著しく向上する点から、Chemours社製のFS-3100、FS-34、FS-300、株式会社ネオス社製のFT-110、FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150、FT-400SW、オムノバ社製のポリフォックスPF-151N及びダイキン工業株式会社製のユニダインDSN-403Nが特に好ましい。
インク中における界面活性剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、濡れ性、吐出安定性に優れ、画像品質が向上する点から、0.001質量%以上5質量%以下が好ましく、0.05質量%以上5質量%以下がより好ましい。
消泡剤としては、特に制限はなく、例えば、シリコーン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤などが挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、破泡効果に優れる点から、シリコーン系消泡剤が好ましい。
防腐防黴剤としては、特に制限はなく、例えば、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンなどが挙げられる。
防錆剤としては、特に制限はなく、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウムなどが挙げられる。
pH調整剤としては、pHを7以上に調整することが可能であれば、特に制限はなく、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミンなどが挙げられる。
インクの物性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘度、表面張力、pH等が以下の範囲であることが好ましい。
インクの25℃での粘度は、印字濃度や文字品位が向上し、また、良好な吐出性が得られる点から、5mPa・s以上30mPa・s以下が好ましく、5mPa・s以上25mPa・s以下がより好ましい。ここで、粘度は、例えば回転式粘度計(東機産業社製RE-80L)を使用することができる。測定条件としては、25℃で、標準コーンローター(1°34’×R24)、サンプル液量1.2mL、回転数50rpm、3分間で測定可能である。
インクの表面張力としては、記録媒体上で好適にインクがレベリングされ、インクの乾燥時間が短縮される点から、25℃で、35mN/m以下が好ましく、32mN/m以下がより好ましい。
インクのpHとしては、接液する金属部材の腐食防止の観点から、7~12が好ましく、8~11がより好ましい。
インクの25℃での粘度は、印字濃度や文字品位が向上し、また、良好な吐出性が得られる点から、5mPa・s以上30mPa・s以下が好ましく、5mPa・s以上25mPa・s以下がより好ましい。ここで、粘度は、例えば回転式粘度計(東機産業社製RE-80L)を使用することができる。測定条件としては、25℃で、標準コーンローター(1°34’×R24)、サンプル液量1.2mL、回転数50rpm、3分間で測定可能である。
インクの表面張力としては、記録媒体上で好適にインクがレベリングされ、インクの乾燥時間が短縮される点から、25℃で、35mN/m以下が好ましく、32mN/m以下がより好ましい。
インクのpHとしては、接液する金属部材の腐食防止の観点から、7~12が好ましく、8~11がより好ましい。
この記録装置には、インクを吐出する部分だけでなく、前処理装置、後処理装置と称される装置などを含むことができる。
前処理装置、後処理装置の一態様として、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)などのインクの場合と同様に、前処理液や、後処理液を有する液体収容部と液体吐出ヘッドを追加し、前処理液や、後処理液をインクジェット記録方式で吐出する態様がある。
前処理装置、後処理装置の他の態様として、インクジェット記録方式以外の、例えば、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法による前処理装置、後処理装置を設ける態様がある。
前処理装置、後処理装置の一態様として、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)などのインクの場合と同様に、前処理液や、後処理液を有する液体収容部と液体吐出ヘッドを追加し、前処理液や、後処理液をインクジェット記録方式で吐出する態様がある。
前処理装置、後処理装置の他の態様として、インクジェット記録方式以外の、例えば、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法による前処理装置、後処理装置を設ける態様がある。
<前処理液>
前処理液は、凝集剤、有機溶剤、水を含有し、必要に応じて界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤等を含有しても良い。
有機溶剤、界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤は、インクに用いる材料と同様の材料を使用でき、その他、公知の処理液に用いられる材料を使用できる。
凝集剤の種類は特に限定されず、水溶性カチオンポリマー、酸、多価金属塩等が挙げられる。
前処理液は、凝集剤、有機溶剤、水を含有し、必要に応じて界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤等を含有しても良い。
有機溶剤、界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤は、インクに用いる材料と同様の材料を使用でき、その他、公知の処理液に用いられる材料を使用できる。
凝集剤の種類は特に限定されず、水溶性カチオンポリマー、酸、多価金属塩等が挙げられる。
<後処理液>
後処理液は、透明な層を形成することが可能であれば、特に限定されない。後処理液は、有機溶剤、水、樹脂、界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤等、必要に応じて選択し、混合して得られる。また、後処理液は、記録媒体に形成された記録領域の全域に塗布しても良いし、インク像が形成された領域のみに塗布しても良い。
後処理液は、透明な層を形成することが可能であれば、特に限定されない。後処理液は、有機溶剤、水、樹脂、界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤等、必要に応じて選択し、混合して得られる。また、後処理液は、記録媒体に形成された記録領域の全域に塗布しても良いし、インク像が形成された領域のみに塗布しても良い。
<記録媒体>
記録媒体としては、特に制限はなく、普通紙、光沢紙、特殊紙、布などを用いることもできるが、非浸透性基材を用いても良好な画像形成が可能である。
非浸透性基材とは、水透過性、吸収性が低い表面を有する基材であり、内部に多数の空洞があっても外部に開口していない材質も含まれ、より定量的には、ブリストー(Bristow)法において接触開始から30msec1/2までの水吸収量が10mL/m2以下である基材をいう。
非浸透性基材としては、例えば、塩化ビニル樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネートフィルムなどのプラスチックフィルムを、好適に使用することができる。
記録媒体としては、特に制限はなく、普通紙、光沢紙、特殊紙、布などを用いることもできるが、非浸透性基材を用いても良好な画像形成が可能である。
非浸透性基材とは、水透過性、吸収性が低い表面を有する基材であり、内部に多数の空洞があっても外部に開口していない材質も含まれ、より定量的には、ブリストー(Bristow)法において接触開始から30msec1/2までの水吸収量が10mL/m2以下である基材をいう。
非浸透性基材としては、例えば、塩化ビニル樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネートフィルムなどのプラスチックフィルムを、好適に使用することができる。
記録媒体としては、一般的な記録媒体として用いられるものに限られず、壁紙、床材、タイル等の建材、Tシャツなど衣料用等の布、テキスタイル、皮革等を適宜使用することができる。また、記録媒体を搬送する経路の構成を調整することにより、セラミックスやガラス、金属などを使用することもできる。
<記録物>
本発明のインク記録物は、記録媒体上に、本発明のインクを用いて形成された画像を有してなる。
インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法により記録して記録物とすることができる。
本発明のインク記録物は、記録媒体上に、本発明のインクを用いて形成された画像を有してなる。
インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法により記録して記録物とすることができる。
本発明のインクの用途は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、印刷物、塗料、コーティング材、下地用などに応用することが可能である。さらに、インクとして用いて2次元の文字や画像を形成するだけでなく、3次元の立体像(立体造形物)を形成するための立体造形用材料としても用いることができる。
立体造形物を造形するための立体造形装置は、公知のものを使用することができ、特に限定されないが、例えば、インクの収容手段、供給手段、吐出手段や乾燥手段等を備えるものを使用することができる。立体造形物には、インクを重ね塗りするなどして得られる立体造形物が含まれる。また、記録媒体等の基材上にインクを付与した構造体を加工してなる成形加工品も含まれる。成形加工品は、例えば、シート状、フィルム状に形成された記録物や構造体に対して、加熱延伸や打ち抜き加工等の成形加工を施したものであり、例えば、自動車、OA機器、電気・電子機器、カメラ等のメーターや操作部のパネルなど、表面を加飾後に成形する用途に好適に使用される。
立体造形物を造形するための立体造形装置は、公知のものを使用することができ、特に限定されないが、例えば、インクの収容手段、供給手段、吐出手段や乾燥手段等を備えるものを使用することができる。立体造形物には、インクを重ね塗りするなどして得られる立体造形物が含まれる。また、記録媒体等の基材上にインクを付与した構造体を加工してなる成形加工品も含まれる。成形加工品は、例えば、シート状、フィルム状に形成された記録物や構造体に対して、加熱延伸や打ち抜き加工等の成形加工を施したものであり、例えば、自動車、OA機器、電気・電子機器、カメラ等のメーターや操作部のパネルなど、表面を加飾後に成形する用途に好適に使用される。
また、本発明の用語における、画像形成、記録、印字、印刷等は、いずれも同義語とする。
記録媒体、メディア、被印刷物は、いずれも同義語とする。
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。また、特に記載が無い場合、インクの調製、評価は、25℃、湿度55%の条件下で行った。
[インクの調製]
<顔料分散体の調整>
下記処方の材料をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル(シンマルエンタープライゼス社製KDL型、メディア:直径0.3mmジルコニアボール使用)で7時間 循環分散して、シアン顔料分散液を得た。
・ピグメントブルー15:4 15質量%
・アニオン性界面活性剤 2質量%
・イオン交換水 83質量%
<顔料分散体の調整>
下記処方の材料をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル(シンマルエンタープライゼス社製KDL型、メディア:直径0.3mmジルコニアボール使用)で7時間 循環分散して、シアン顔料分散液を得た。
・ピグメントブルー15:4 15質量%
・アニオン性界面活性剤 2質量%
・イオン交換水 83質量%
<ウレタン樹脂の調製>
表1に示すウレタン樹脂の詳細については以下にしめす。
・ウレタン樹脂1、商品名:スーパーフレックス126、第一工業社製
・ウレタン樹脂2、商品名:W6110、三井化学株式会社製
表1に示すウレタン樹脂の詳細については以下にしめす。
・ウレタン樹脂1、商品名:スーパーフレックス126、第一工業社製
・ウレタン樹脂2、商品名:W6110、三井化学株式会社製
<インクの調整方法>
インクの調製は、表1に記載したとおりの処方(数値の単位は質量%である)で混合攪拌し、0.5μmポリプロピレンフィルターにて濾過することにより作製した。
インクの調製は、表1に記載したとおりの処方(数値の単位は質量%である)で混合攪拌し、0.5μmポリプロピレンフィルターにて濾過することにより作製した。
(実施例1~7、比較例1~2)
インクをノズルから吐出させる吐出部材と、払拭部材とを有する画像形成装置に、上記で作製したシアンインクと、表2に示した払拭部材とを組み合わせて、以下の評価を行った。表2に示した払拭部材は、それぞれが空隙を有する少なくとも2層を含み、シート状のものを用いた。第一層目に用いた使用繊維は、不織布である。
インクをノズルから吐出させる吐出部材と、払拭部材とを有する画像形成装置に、上記で作製したシアンインクと、表2に示した払拭部材とを組み合わせて、以下の評価を行った。表2に示した払拭部材は、それぞれが空隙を有する少なくとも2層を含み、シート状のものを用いた。第一層目に用いた使用繊維は、不織布である。
[評価]
<払拭性>
インクジェットヘッドとしてリコー MH5440を用い、ヘッドのノズルプレート上に上記で調製したシアンインクを0.1ml滴下後、15時間放置し、インクの固着したノズルプレートを作製した。
下記表2に示した払拭部材とインクを使用し、払拭部材に下記組成の洗浄液を20μl/cm2塗布した後、前記ノズルプレート表面を拭き取った。拭き取る際の条件は、押し当て力3N、拭き取り速度50mm/sとした。
[洗浄液の組成]
・3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール(株式会社クラレ製):20質量%
・ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤
(商品名:WET270、エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製):1質量%
・イオン交換水:残量
<払拭性>
インクジェットヘッドとしてリコー MH5440を用い、ヘッドのノズルプレート上に上記で調製したシアンインクを0.1ml滴下後、15時間放置し、インクの固着したノズルプレートを作製した。
下記表2に示した払拭部材とインクを使用し、払拭部材に下記組成の洗浄液を20μl/cm2塗布した後、前記ノズルプレート表面を拭き取った。拭き取る際の条件は、押し当て力3N、拭き取り速度50mm/sとした。
[洗浄液の組成]
・3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール(株式会社クラレ製):20質量%
・ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤
(商品名:WET270、エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製):1質量%
・イオン交換水:残量
(評価方法)
払拭後のノズルプレートを目視で判別し、固着インクが除去された払拭回数を評価した。下記評価基準で、△以上が実用可能な範囲であり、○が好ましく、◎がさらに好ましい。
(評価基準)
◎:5回のクリーニングでノズルプレート上の固着インクが除去された。
○:7回のクリーニングでノズルプレート上の固着インクが除去された。
△:10回以下のクリーニングでノズルプレート上の固着インクが除去された。
×:10回のクリーニングで、固着インクが残存している。
払拭後のノズルプレートを目視で判別し、固着インクが除去された払拭回数を評価した。下記評価基準で、△以上が実用可能な範囲であり、○が好ましく、◎がさらに好ましい。
(評価基準)
◎:5回のクリーニングでノズルプレート上の固着インクが除去された。
○:7回のクリーニングでノズルプレート上の固着インクが除去された。
△:10回以下のクリーニングでノズルプレート上の固着インクが除去された。
×:10回のクリーニングで、固着インクが残存している。
<吐出信頼性>
インクジェットヘッドとしてリコーMH5421を用い、ヘッド内にインクを充填した状態でヘッドを25℃30%環境に静置しデキャップを行った。
インクジェットヘッドとしてリコーMH5421を用い、ヘッド内にインクを充填した状態でヘッドを25℃30%環境に静置しデキャップを行った。
(評価方法)
5分間の静置後にヘッドから吐出を試み、320ノズルのうち、不吐出・吐出曲がりが何ノズル起きているかを評価した。下記評価基準で、△以上が実用可能な範囲であり、○が好ましく、◎がさらに好ましい。
5分間の静置後にヘッドから吐出を試み、320ノズルのうち、不吐出・吐出曲がりが何ノズル起きているかを評価した。下記評価基準で、△以上が実用可能な範囲であり、○が好ましく、◎がさらに好ましい。
(評価基準)
◎:320ノズル中不吐出・吐出曲がりが0ノズル
○:320ノズル中不吐出・吐出曲がりが1ノズル以上5ノズル以下
△:320ノズル中不吐出・吐出曲がりが6ノズル以上10ノズル以下
×:320ノズル中不吐出・吐出曲がりが11ノズル以上
◎:320ノズル中不吐出・吐出曲がりが0ノズル
○:320ノズル中不吐出・吐出曲がりが1ノズル以上5ノズル以下
△:320ノズル中不吐出・吐出曲がりが6ノズル以上10ノズル以下
×:320ノズル中不吐出・吐出曲がりが11ノズル以上
<乾燥性>
非浸透性メディア表面に上記調整したシアンインクを2mL塗布し、ホットプレート上で55℃に加熱乾燥させてインク塗膜を作成した。加熱開始から30秒毎に、前記インク塗膜表面に、2cm四方に切り取った前記非浸透性メディアと同一のメディア片を押し当てた。押し当て荷重は103g/cm2、押し当て時間は10秒とした。
非浸透性メディア表面に上記調整したシアンインクを2mL塗布し、ホットプレート上で55℃に加熱乾燥させてインク塗膜を作成した。加熱開始から30秒毎に、前記インク塗膜表面に、2cm四方に切り取った前記非浸透性メディアと同一のメディア片を押し当てた。押し当て荷重は103g/cm2、押し当て時間は10秒とした。
(評価方法)
前記メディア片を前記インク塗膜からはがし、前期インク塗膜の転写・剥離がなくなるまでにかかった時間を評価した。下記評価基準で、△以上が実用可能な範囲であり、○が好ましい。
(評価基準)
○:9分以上12分未満
△:7分以上9分未満
×:7分未満
前記メディア片を前記インク塗膜からはがし、前期インク塗膜の転写・剥離がなくなるまでにかかった時間を評価した。下記評価基準で、△以上が実用可能な範囲であり、○が好ましい。
(評価基準)
○:9分以上12分未満
△:7分以上9分未満
×:7分未満
<耐擦過性>
(評価方法)
壁紙メディア表面に上記調整したシアンインクを印字し、画像形成した。一時間放置後、形成した前記画像に学振試験機を用いて金巾を擦過させた。印字条件は600×600dpi、荷重は200gf、擦過回数は25回とした。
(評価方法)
擦過後に金巾へ転写した画像濃度を評価した。下記評価基準で、△以上が実用可能な範囲であり、○が好ましい。
(評価基準)
○:転写OD 0.15未満
△:転写OD 0.15以上0.28未満
×:転写OD 0.28以上
(評価方法)
壁紙メディア表面に上記調整したシアンインクを印字し、画像形成した。一時間放置後、形成した前記画像に学振試験機を用いて金巾を擦過させた。印字条件は600×600dpi、荷重は200gf、擦過回数は25回とした。
(評価方法)
擦過後に金巾へ転写した画像濃度を評価した。下記評価基準で、△以上が実用可能な範囲であり、○が好ましい。
(評価基準)
○:転写OD 0.15未満
△:転写OD 0.15以上0.28未満
×:転写OD 0.28以上
実施例1~7と比較例1との比較から、インク組成中における沸点240℃以上の有機溶剤が含まれていない場合、吐出信頼性、乾燥性、耐擦過性が劣位である。
比較例1と比較例2との比較から、第一層目の空隙率が第二層目の空隙率より大きい場合、固着インクの払拭性が悪い。
比較例1と比較例2との比較から、第一層目の空隙率が第二層目の空隙率より大きい場合、固着インクの払拭性が悪い。
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
<1>インク組成物をノズルから吐出させる吐出部材と、
前記吐出部材のノズル形成面に付着する前記インク組成物を払拭する払拭部材と、
を有する画像形成装置であって、
前記インク組成物が、沸点240℃以上の有機溶剤を10質量%以上含み、
前記払拭部材が、空隙を有する積層された少なくとも2層を含み、
前記ノズル形成面に接触する側から第一層目の層の平均厚みをt1、第一層目以外の層の合計の平均厚みをt2としたときに、下記式(1)が成り立ち、
t1<t2・・・式(1)
前記第一層目の層の空隙率が、前記第一層目以外の層の空隙率よりも小さいことを特徴とする画像形成装置である。
<2> 前記払拭部材の第一層目の層の空隙率が、0.60以上0.85以下である前記<1>に記載の画像形成装置である。
<3> 前記払拭部材の第一層目の層の空隙率が、0.75以上0.80以下である前記<1>から<2>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<4> 前記払拭部材の第一層目以外の層の空隙率が、0.80以上0.99以下である前記<1>から<3>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<5> 前記払拭部材の第一層目の層が、不織布からなる前記<1>から<4>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<6> 前記払拭部材の厚さが、0.1mm以上3mm以下である前記<1>から<5>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<7> 前記沸点240℃以上の有機溶剤が、グリセリン、及び2-ピロリドンの少なくともいずれかを含む前記<1>から<6>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<8> 前記インク組成物が、更に1,1,1-トリメチルプロパンを含む前記<1>から<7>のいずれかに記載の画像形成装置。
<1>インク組成物をノズルから吐出させる吐出部材と、
前記吐出部材のノズル形成面に付着する前記インク組成物を払拭する払拭部材と、
を有する画像形成装置であって、
前記インク組成物が、沸点240℃以上の有機溶剤を10質量%以上含み、
前記払拭部材が、空隙を有する積層された少なくとも2層を含み、
前記ノズル形成面に接触する側から第一層目の層の平均厚みをt1、第一層目以外の層の合計の平均厚みをt2としたときに、下記式(1)が成り立ち、
t1<t2・・・式(1)
前記第一層目の層の空隙率が、前記第一層目以外の層の空隙率よりも小さいことを特徴とする画像形成装置である。
<2> 前記払拭部材の第一層目の層の空隙率が、0.60以上0.85以下である前記<1>に記載の画像形成装置である。
<3> 前記払拭部材の第一層目の層の空隙率が、0.75以上0.80以下である前記<1>から<2>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<4> 前記払拭部材の第一層目以外の層の空隙率が、0.80以上0.99以下である前記<1>から<3>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<5> 前記払拭部材の第一層目の層が、不織布からなる前記<1>から<4>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<6> 前記払拭部材の厚さが、0.1mm以上3mm以下である前記<1>から<5>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<7> 前記沸点240℃以上の有機溶剤が、グリセリン、及び2-ピロリドンの少なくともいずれかを含む前記<1>から<6>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<8> 前記インク組成物が、更に1,1,1-トリメチルプロパンを含む前記<1>から<7>のいずれかに記載の画像形成装置。
前記<1>から<8>のいずれかに記載の画像形成装置によると、従来における諸問題を解決し、本発明の目的を達成することができる。
1 主ガイド部材
3 キャリッジ
4、4a、4b 記録ヘッド
4n ノズル
5 主走査モータ
6 駆動プーリ
7 従動プーリ
8 タイミングベルト
10 用紙
12 搬送ベルト
13 搬送ローラ
14 テンションローラ
16 副走査モータ
17 タイミングベルト
18 タイミングプーリ
20 維持回復機構
21 空吐出受け
20a キャップ部材
20b ノズル形成面を払拭する機構
23 エンコーダスケール
24 エンコーダセンサ
25 コードホイール
26 エンコーダセンサ
320 払拭部材
400 押し当てローラ
410 ローラ
420 巻き取りローラ
500 異物
610 第一層目
620 第二層目
Na、Nb ノズル列
3 キャリッジ
4、4a、4b 記録ヘッド
4n ノズル
5 主走査モータ
6 駆動プーリ
7 従動プーリ
8 タイミングベルト
10 用紙
12 搬送ベルト
13 搬送ローラ
14 テンションローラ
16 副走査モータ
17 タイミングベルト
18 タイミングプーリ
20 維持回復機構
21 空吐出受け
20a キャップ部材
20b ノズル形成面を払拭する機構
23 エンコーダスケール
24 エンコーダセンサ
25 コードホイール
26 エンコーダセンサ
320 払拭部材
400 押し当てローラ
410 ローラ
420 巻き取りローラ
500 異物
610 第一層目
620 第二層目
Na、Nb ノズル列
Claims (8)
- インク組成物をノズルから吐出させる吐出部材と、
前記吐出部材のノズル形成面に付着する前記インク組成物を払拭する払拭部材と、
を有する画像形成装置であって、
前記インク組成物が、沸点240℃以上の有機溶剤を10質量%以上含み、
前記払拭部材が、空隙を有する積層された少なくとも2層を含み、
前記ノズル形成面に接触する側から第一層目の層の平均厚みをt1、第一層目以外の層の合計の平均厚みをt2としたときに、下記式(1)が成り立ち、
t1<t2・・・式(1)
前記第一層目の層の空隙率が、前記第一層目以外の層の空隙率よりも小さいことを特徴とする画像形成装置。 - 前記払拭部材の第一層目の層の空隙率が、0.60以上0.85以下である請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記払拭部材の第一層目の層の空隙率が、0.75以上0.80以下である請求項1から2のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記払拭部材の第一層目以外の層の空隙率が、0.80以上0.99以下である請求項1から3のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記払拭部材の第一層目の層が、不織布からなる請求項1から4のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記払拭部材の厚さが、0.1mm以上3mm以下である請求項1から5のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記沸点240℃以上の有機溶剤が、グリセリン、及び2-ピロリドンの少なくともいずれかを含む請求項1から6のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記インク組成物が、更に1,1,1-トリメチルプロパンを含む請求項1から7のいずれかに記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020175972A JP2022067323A (ja) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020175972A JP2022067323A (ja) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022067323A true JP2022067323A (ja) | 2022-05-06 |
Family
ID=81390508
Family Applications (1)
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JP2020175972A Pending JP2022067323A (ja) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | 画像形成装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2022067323A (ja) |
-
2020
- 2020-10-20 JP JP2020175972A patent/JP2022067323A/ja active Pending
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