JP2022068111A - インクセット、インクジェット印刷装置、及びインクジェット印刷方法 - Google Patents

インクセット、インクジェット印刷装置、及びインクジェット印刷方法 Download PDF

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達也 寶田
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Abstract

【課題】発色性の良好な高顔料濃度のインクを用いた場合でもハイライト部の粒状感を抑制でき、定着性が良好なインクセットの提供。
【解決手段】標準インクとライトインクとを有するインクセットであって、前記標準インクは、シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクを含み、前記ライトインクは、ライトシアンインク、及びライトマゼンタインクの少なくともいずれかを含み、前記シアンインクの顔料濃度が1.9質量%以上3.6質量%以下であり、前記ライトシアンインクの顔料濃度が0.4質量%以上1.4質量%以下であり、前記マゼンタインクの顔料濃度が1.9質量%以上3.6質量%以下であり、前記ライトマゼンタインクの顔料濃度はマゼンタインクの0.4質量%以上1.4質量%以下であり、前記ライトインクが、水、有機溶剤、及び樹脂を含有し、前記有機溶剤が、特定の構造式で表されるアミド化合物を含むインクセットである。
【選択図】なし

Description

本発明は、インクセット、インクジェット印刷装置、及びインクジェット印刷方法に関する。
インクジェット記録方式は、他の記録方式に比べて、プロセスが簡単で、フルカラー化が容易であり、簡略な構成の装置であっても、高解像度の画像が得られることから、パーソナル、オフィス用途から、産業用印刷の分野へと広がりつつある。
産業用印刷、とりわけサイングラフィック分野では、印刷物に高い発色性が求められる。その一方で、発色性の良好な高顔料濃度のインクを用いると、低階調のハイライト部では粒状感が悪化するという問題がある。
そこで、粒状感の低減を図ることを目的として、例えば、ブラック、ライトシアン、シアン、ライトマゼンタ、マゼンタ、及びイエローの6種類の顔料インクを使用するインクジェット記録方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
本発明は、発色性の良好な高顔料濃度のインクを用いた場合でもハイライト部の粒状感を抑制でき、定着性が良好なインクセット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インクセットは、標準インクとライトインクとを有するインクセットにおいて、前記標準インクが、シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクを少なくとも含み、前記ライトインクが、ライトシアンインク及びライトマゼンタインクの少なくともいずれかを含み、前記シアンインクにおけるシアン顔料の含有量が1.9質量%以上3.6質量%以下であり、前記ライトシアンインクにおけるシアン顔料の含有量が0.4質量%以上1.4質量%以下であり、前記マゼンタインクにおけるマゼンタ顔料の含有量が1.9質量%以上3.6質量%以下であり、前記ライトマゼンタインクにおけるマゼンタ顔料の含有量が0.4質量%以上1.4質量%以下であり、前記ライトインクが、水、有機溶剤、及び樹脂を含有し、前記有機溶剤が、下記一般式(1)で表されるアミド化合物を含む。
Figure 2022068111000001
ただし、前記一般式(1)中、R、R、及びRは、それぞれ独立に、炭素数1以上8以下の炭化水素基を表す。
本発明によると、発色性の良好な高顔料濃度のインクを用いた場合でもハイライト部の粒状感を抑制でき、定着性が良好なインクセットを提供することができる。
図1は、本発明の画像形成方法を実施する画像形成装置の一例を示す図である。 図2は、図1の画像形成装置のメインタンクの一例を示す斜視説明図である。 図3は、本発明のインクジェット印刷装置に用いられる吐出ヘッドの一例を示す分解斜視図である。 図4は、本発明のインクジェット印刷装置に用いられる吐出ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図である。 図5は、本発明のインクジェット印刷装置に用いられる吐出ヘッドの液室短手方向に沿う断面説明図である。 図6は、本発明のインクジェット印刷装置に用いられる吐出ヘッドのノズルプレートの平面説明図である。 図7は、図6に示したノズルプレートの断面説明図である。 図8は、ノズルプレートにおける1つのノズル部分の拡大断面説明図である。 図9は、記録ヘッドのノズル構成の一例を示す平面図である。
(インクセット)
本発明のインクセットは、標準インクとライトインクとを有するインクセットにおいて、前記標準インクが、シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクを少なくとも含み、前記ライトインクが、ライトシアンインク及びライトマゼンタインクの少なくともいずれかを含み、前記シアンインクにおけるシアン顔料の含有量が1.9質量%以上3.6質量%以下であり、前記ライトシアンインクにおけるシアン顔料の含有量が0.4質量%以上1.4質量%以下であり、前記マゼンタインクにおけるマゼンタ顔料の含有量が1.9質量%以上3.6質量%以下であり、前記ライトマゼンタインクにおけるマゼンタ顔料の含有量が0.4質量%以上1.4質量%以下であり、前記ライトインクが、水、有機溶剤、及び樹脂を含有し、前記有機溶剤が、下記一般式(1)で表されるアミド化合物を含む。
Figure 2022068111000002
ただし、前記一般式(1)中、R、R、及びRは、それぞれ独立に、炭素数1以上8以下の炭化水素基を表す。
標準インクとライトインクを用いて同じハイライト部を表現する場合には、ライトインクの方が標準インクに比べてインク付着量が多くなるため、従来技術では、ライトインクを用いてハイライト部を表現する場合には、乾燥不良による定着性の低下が課題となる。
前記ハイライト部は、彩度及び明度が比較的低い部分である。ライトインクは、標準インクと比べ、顔料濃度が低い。同じ彩度及び同じ明度で印刷する際、標準インクとライトインクを比較すると、ライトインクを用いた場合の方が、必要なインク付着量は多くなる。
本発明においては、ライトインクが、水、有機溶剤、及び樹脂を含み、前記有機溶剤が上記一般式(1)で表されるアミド化合物を含むことによって、樹脂の造膜を促進させ、定着性を向上させることができるので、標準インクとライトインクとを併用しても、ハイライト部の粒状感を抑制することができる。
また、従来技術では、吐出ヘッドのノズルプレートに対するインクの後退接触角が適正化されておらず、インクが吐出ヘッドのノズルプレートの撥インク膜に濡れ易くなり、インクがノズルに付着することによって吐出安定性が低下してしまうという課題がある。
本発明においては、吐出ヘッドのノズルプレートに対するインクセットにおける各インクの後退接触角が35°以上であることにより、インクが吐出ヘッドのノズルプレートの撥インク膜に濡れにくくなり、吐出ヘッドのインク室内壁面にインクが付着しても再度はじくことが容易となり、インクの吐出安定性が良好となり、インク滴の着弾精度が高まることから、更にハイライト部の粒状感が抑制できる。
本発明のインクセットは、標準インクとライトインクとを有する。
前記標準インクは、シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクを少なくとも含み、ブラックインクを含むことが好ましく、それぞれ標準的な含有量の顔料を含有するインクである。
前記ライトインクは、ライトシアンインク及びライトマゼンタインクの少なくともいずれかを含み、前記標準インクよりも少ない含有量の顔料を含有するインクである。
前記シアンインクにおけるシアン顔料の含有量が1.9質量%以上3.6質量%以下であり、2.1質量%以上3.5質量%以下が好ましく、2.4質量%以上3.0質量%以下がより好ましい。前記シアンインクにおけるシアン顔料の含有量が1.9質量%以上3.6質量%以下であることにより、高い発色性が得られる。
前記ライトシアンインクにおけるシアン顔料の含有量は0.4質量%以上1.4質量%
以下であり、0.6質量%以上1.1質量%以下が好ましく、0.6質量%以上0.9質量%以下がより好ましい。
前記マゼンタインクにおけるマゼンタ顔料の含有量が1.9質量%以上3.6質量%以下であり、2.1質量%以上3.5質量%以下が好ましく、2.4質量%以上3.0質量%以下がより好ましい。前記マゼンタインクにおけるマゼンタ顔料の含有量が1.9質量%以上3.6質量%以下であることにより、高い発色性が得られる。
前記ライトマゼンタインクにおけるマゼンタ顔料の含有量は0.4質量%以上1.4質量%以下であり、0.6質量%以上1.1質量%以下が好ましく、0.7質量%以上1.1質量%以下がより好ましい。
<ライトインク>
前記ライトインクは、水、有機溶剤、及び樹脂を含有し、界面活性剤を含有することが好ましく、更に必要に応じてその他の成分を含有する。
前記ライトインクは、シアン顔料を含有するライトシアンインク及びマゼンタ顔料を含有するライトマゼンタインクの少なくともいずれかを含む。
前記シアン顔料としては、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、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などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記マゼンタ顔料としては、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、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22、23、31、38、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などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記顔料を分散してインクを得るためには、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、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などが挙げられる。
顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法としては、例えば、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、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、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤等を使用することが可能である。
竹本油脂株式会社製RT-100(ノニオン系界面活性剤)、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。
前記分散剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<<顔料分散体>>
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、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。
前記顔料分散体は、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よい。
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は20nm以上500nm以下が好ましく、20nm以上150nm以下がより好ましい。
前記顔料の粒径は、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。
前記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。
前記顔料分散体は、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。
<<有機溶剤>>
前記有機溶剤としては、特に制限されず、水溶性有機溶剤を用いることができ、例えば、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等のエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド化合物、アミン類、含硫黄化合物などが挙げられる。
前記水溶性有機溶剤としては、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、ペトリオール等の多価アルコール類、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、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-ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物、下記一般式(1)で表されるアミド化合物、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のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物、プロピレンカーボネート、炭酸エチレンなどが挙げられる。
Figure 2022068111000003
ただし、前記一般式(1)中、R、R、及びRは、それぞれ独立に、炭素数1以上8以下の炭化水素基を表す。
これらの中でも、樹脂の造膜を促進させ、定着性を向上させる観点から、上記一般式(1)で表されるアミド化合物が好ましい。
前記炭化水素基としては、炭素数が1以上8以下であれば特に制限はなく、例えば、直鎖又は分岐鎖、或いは環状のアルキル基などが挙げられる。
前記アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、エチルヘキシル基、オクチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。
前記一般式(1)で表されるアミド化合物としては、例えば、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミドなどが挙げられる。
前記一般式(1)で表されるアミド化合物の含有量は、ライトインクの全量に対して、5質量%以上20質量%以下が好ましい。
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としては、例えば、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としては、例えば、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。
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は、記録媒体として紙を用いた場合に、インクの浸透性を向上させることができる。
有機溶剤のライトインク中における含有量は、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%以上60質量%以下が好ましく、20質量%以上60質量%以下がより好ましい。
<<水>>
前記水としては、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、イオン交換水、限外ろ過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、超純水などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
ライト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%以上90質量%以下が好ましく、20質量%~60質量%がより好ましい。
<<樹脂>>
前記樹脂の種類としては、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、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よい。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。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。また、これらは、1種を単独で用いても、2種以上の樹脂粒子を組み合わせて用いてもよい。
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。
前記体積平均粒径は、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。
樹脂の含有量としては、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、定着性、インクの保存安定性の点から、インク全量に対して、1質量%以上30質量%以下が好ましく、5質量%以上20質量%以下がより好ましい。
ライト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が、吐出安定性、画像濃度などの画像品質を高くする点から、最大個数換算で最大頻度は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。
<<界面活性剤>>
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、ノニオン系界面活性剤、アニオン系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。中でも高pHでも分解しないものが好ましく、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、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、前記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などが挙げられる。
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。前記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。前記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。前記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、NH、NHCHCHOH、NH(CHCHOH)、NH(CHCHOH)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。
ノニオン系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。
アニオン系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。
前記界面活性剤は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
前記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、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。前記市販品としては、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、共栄社化学株式会社などから入手できる。
上記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、例えば、下記一般式(S-1)式で表される、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルポリシロキサンのSi部側鎖に導入したものなどが挙げられる。
Figure 2022068111000004
(但し、前記一般式(S-1)式中、m、n、a、及びbは、それぞれ独立に、整数を表し、Rは、アルキレン基を表し、R’は、アルキル基を表す。)
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製)、EMALEX-SS-5602、SS-1906EX(日本エマルジョン株式会社製)、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製)、BYK-33、BYK-387(ビックケミー株式会社製)、TSF4440、TSF4452、TSF4453(東芝シリコン株式会社製)などが挙げられる。
前記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。
前記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、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く、特に下記一般式(F-1)及び一般式(F-2)のいずれかで表されるフッ素系界面活性剤が好ましい。
Figure 2022068111000005
上記一般式(F-1)で表される化合物において、水溶性を付与するためにmは0~10の整数が好ましく、nは0~40の整数が好ましい。
[一般式(F-2)]
2n+-CHCH(OH)CH-O-(CHCHO)-Y
上記一般式(F-2)で表される化合物において、YはH、又はC2m+1であり、mは1~6の整数、又はCH2CH(OH)CH-C2m+1であり、mは4~6の整数、又はC2P+1であり、pは1~19の整数である。nは1~6の整数である。aは4~14の整数である。
上記フッ素系界面活性剤としては、市販品を使用してもよい。前記市販品としては、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、DIC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)などが挙げられる。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。
前記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、濡れ性及び画像品質が向上する点から、ライトインクの全量に対して、0.01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。
前記ライトインクは、その他の成分として、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、pH調整剤などを必要に応じて含有することができる。
-消泡剤-
前記消泡剤としては、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-
前記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-
前記防錆剤としては、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、1,2,3-ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
-pH調整剤-
前記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、2-アミノ-2-エチル-1,3-プロパンジオールなどが挙げられる。
前記ライト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。
前記ライトインクの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、前記粘度は、例えば、回転式粘度計(東機産業株式会社製、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。
前記ライト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。
前記ライトインクの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。
<標準インク>
前記標準インクは、色材、水、有機溶剤、及び樹脂を含有し、界面活性剤を含有することが好ましく、更に必要に応じてその他の成分を含有する。
<<色材>>
色材としては特に限定されず、顔料、又は染料を使用可能である。
前記顔料としては、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種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、混晶を使用してもよい。
前記顔料としては、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。
前記無機顔料としては、例えば、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、サーマル法等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。
前記有機顔料としては、例えば、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が挙げられる。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。
前記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、又は銅、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)等の有機顔料が挙げられる。
更に、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(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などが挙げられる。
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。
前記染料として、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。
標準インクは、シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクを少なくとも含み、ブラックインクを含むことが好ましい。
前記シアンインクにおけるシアン顔料の含有量は1.9質量%以上3.6質量%以下であり、2.4質量%以上3.0質量%以下が好ましい。
前記マゼンタインクにおけるマゼンタ顔料の含有量は1.9質量%以上3.6質量%以下であり、2.4質量%以上3.0質量%以下が好ましい。
前記イエローインクにおけるイエロー顔料の含有量は1.9質量%以上3.6質量%以下が好ましい。
また、ブラックインクにおけるブラック顔料の含有量は1.9質量%以上3.6質量%以下が好ましい。
前記標準インクにおける水、有機溶剤、樹脂、界面活性剤、及びその他の成分については、前記ライトインクにおける水、有機溶剤、樹脂、界面活性剤、及びその他の成分と同様であるため、その説明を省略する。
<記録媒体>
前記記録媒体としては、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。
前記非浸透性基材とは、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。
前記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、ポリスチレン、アクリル、ポリプロピレン、アルミ複合板、ポリカーボネートなどのボード基材を好適に使用することができる。
<記録装置及び記録方法>
以下の記録装置及び記録方法の説明では、ブラック(K)インク、シアン(C)インク、マゼンタ(M)インク、イエロー(Y)インクを用いた場合について説明するが、これらに加えて、ライトシアンインク又はライトマゼンタインクのライトインクを用いることができる。
本発明で用いられるインクセットにおける各インクは、インクジェット記録方式による各種記録装置、例えば、プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ、ファックス、コピア複合機、立体造形装置などに好適に使用することができる。
インクジェット印刷装置には、特に限定しない限り、吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、吐出ヘッドを移動させないライン型装置のいずれも含まれる。
更に、インクジェット印刷装置には、卓上型だけでなく、広幅の記録装置、例えば、ロール状に巻き取られた連続用紙を記録媒体として用いることが可能な連帳プリンタも含まれる。
本発明において、記録装置及び記録方法とは、記録媒体に対してインク及び各種処理液等を吐出することが可能な装置、当該装置を用いて記録を行う方法である。記録媒体とは、インク及び各種処理液が一時的にでも付着可能なものを意味する。
この記録装置には、インクを吐出するヘッド部分だけでなく、記録媒体の給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、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。
また、記録装置及び記録方法は、インクによって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、幾何学模様などのパターン等を形成するもの、3次元像を造形するものも含まれる。
また、記録装置には、特に限定しない限り、吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、吐出ヘッドを移動させないライン型装置のいずれも含まれる。
更に、この記録装置には、卓上型だけでなく、A0サイズの記録媒体への印刷も可能とする広幅の記録装置、例えば、ロール状に巻き取られた連続用紙を記録媒体として用いることが可能な連帳プリンタも含まれる。
インクジェット印刷装置の一例について図1及び図2を参照して説明する。図1は記録装置の斜視説明図である。図2はメインタンクの斜視説明図である。記録装置の一例としての画像形成装置400は、シリアル型画像形成装置である。画像形成装置400の外装401内に機構部420が設けられている。ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色用のメインタンク410(410k、410c、410m、410y)の各インク収容部411は、例えば、アルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。インク収容部411は、例えば、プラスチックス製の収容容器ケース414内に収容される。これにより、メインタンク410は、各色のインクカートリッジとして用いられる。
一方、装置本体のカバー401cを開いたときの開口の奥側にはカートリッジホルダ404が設けられている。カートリッジホルダ404には、メインタンク410が着脱可能に装着される。これにより、画像形成装置400は、各色用の供給チューブ436を介して、メインタンク410の各インク排出口413と各色用の吐出ヘッド434とが連通し、吐出ヘッド434から記録媒体へインクを吐出可能となる。
前記記録装置は、インクを吐出する部分だけでなく、前処理装置及び後処理装置と称される装置などを含むことができる。
前処理装置及び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、前処理液及び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、前処理液及び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。
前処理装置及び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及び後処理装置を設ける態様がある。
なお、インクの使用方法としては、インクジェット記録方法に制限されず、広く使用することが可能である。インクジェット記録方法以外にも、例えば、ブレードコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ディップコート法、カーテンコート法、スライドコート法、ダイコート法、スプレーコート法などが挙げられる。
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。更に、インクとして用いて2次元の文字、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、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。前記成形加工品は、例えば、シート状、フィルム状に形成された記録物及び構造体に対して、加熱延伸、打ち抜き加工等の成形加工を施したものである。前記成形加工品は、例えば、自動車、OA機器、電気機器、電子機器、カメラ等のメーター、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。
本発明のインクジェット印刷装置は、本発明のインクセットにおける各インクを収容するインク収容部と、前記インクセットにおける各インクを吐出する吐出ヘッドと、を備え、更に必要に応じてその他の部材を備えている。
前記インクセットの各インクにおける前記吐出ヘッドのノズルプレートに対する後退接触角は35°以上であり、35°以上80°以下が好ましく、40°以上70°以下がより好ましい。
前記後退接触角が35°以上であれば、吐出ヘッドのインク室内壁面にインクセットの各インクが付着しても再度はじくことが容易となる。なお、前記後退接触角の上限は、後退接触角が大きくなればなるほど濡れ難いことになるので、濡れ性に関し特に限定されるものではないが、記録媒体への浸透性等を考慮すると80°を超えないようにすること(80°以下)が好ましい。
前記後退接触角は、例えば、自動接触角測定装置_拡張又は収縮法を用いて測定できる。前記自動接触角測定装置としては、例えば、自動接触角測定装置_DMo-501(協和界面科学株式会社製)などが挙げられる。
前記後退接触角は、本発明に用いるノズルプレートを用い、その外側表面に対して、各インクをシリンジから3μL押し出し、前記装置を用いて、収縮法によって測定することができる。本発明における後退接触角は、測定温度25℃での値を意味する。
<インク収容部>
インク収容部は、本発明のインクセットにおける各インクを収容する。
前記インク収容部としては、インクを収容できる部材であれば特に制限はなく、例えば、インク収容容器、インクタンクなどが挙げられる。
前記インク収容容器としては、前記インクを容器中に収容してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材などを有してなる。
前記容器としては、特に制限はなく、目的に応じて、その形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク袋などを少なくとも有するものなどが挙げられる。
前記インクタンクとしては、例えば、メインタンク、サブタンクなどが挙げられる。
次に、本発明のインクジェット印刷装置に用いられる吐出ヘッドについて説明する。
<吐出ヘッド>
前記吐出ヘッドは、ノズルプレートを有し、更に必要に応じてその他の部材を有する。
-ノズルプレート-
前記ノズルプレートは、ノズル基板と、前記ノズル基板上に撥インク膜とを有する。
-ノズル基板-
前記ノズル基板は、ノズル孔を有しておりその数、形状、大きさ、材質、構造などについては、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。
前記ノズル基板は、前記ノズル孔からインクが吐出されるインク吐出側の面と、前記インク吐出側の面とは反対側に位置する液室接合面とを有する。
前記撥インク膜は、前記ノズル基板の前記インク吐出側の面であり、被印刷物に対向する面に形成されている。被印刷物に対向する面に対する各インクの後退接触角が35°以上である。
前記ノズル基板の平面形状としては、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、長方形、正方形、菱形、円形、楕円形などが挙げられる。
また、前記ノズル基板の断面形状としては、例えば、平板状、プレート状などが挙げられる。
前記ノズル基板の大きさとしては、特に制限はなく、前記ノズルプレートの大きさに応じて適宜選択することができる。
前記ノズル基板の材質としては、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、ステンレス鋼、Al、Bi、Cr、InSn、ITO、Nb、Nb、NiCr、Si、SiO、Sn、Ta、Ti、W、ZAO(ZnO+Al)、Znなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、前記ノズル基板の材質は、防錆性の点から、ステンレス鋼が好ましい。
前記ステンレス鋼としては、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、オーステナイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス鋼などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記ノズル基板の少なくともインク吐出側の面は、前記撥インク膜と前記ノズル基板との密着性を向上させる点から、酸素プラズマ処理を行って水酸基を導入してもよい。
-ノズル孔-
前記ノズル孔としては、その数、配列、間隔、開口形状、開口の大きさ、開口の断面形状などについては、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。
前記ノズル孔の配列としては、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、複数の前記ノズル孔が、前記ノズル基板の長さ方向に沿って等間隔に並んで配列されている態様などが挙げられる。
前記ノズル孔の配列は、吐出するインクの種類に応じて適宜選定することができるが、1列~複数列が好ましく、1列~4列がより好ましい。
前記1列当たりの前記ノズル孔の数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、10個以上10,000個以下が好ましく、50個以上500個以下がより好ましい。
隣接する前記ノズル孔の中心間の最短距離である間隔(ピッチ)P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、21μm以上169μm以下が好ましい。
前記ノズル孔の開口形状としては、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、円形、楕円形、四角形などが挙げられる。これらの中でも、前記ノズル孔の開口形状は、インクの液滴を吐出する点から、円形が好ましい。
ここで、図9は記録ヘッド20のノズル構成を示す平面図である。図9は、記録ヘッド20のノズル列を上面から透過的に示したものである。図9に示すように、記録ヘッド20は、第1ノズル群20aと、第2ノズル群20bと、第3ノズル群20cとを備えている。
図9に示すように、各ノズル群20a、20b、20cは、主走査方向に2列とし副走査方向に千鳥状に交互に配設されている。すなわち、各ノズル群20a、20b、20cは、記録用メディア40の搬送方向Aの上流側から下流側に向かってノズル列が重複しないように、第3ノズル群20c、第2ノズル群20b、第1ノズル群20a、の順に配設されている。また、図9に示すように、第2ノズル群20bは、第1ノズル群20a及び第3ノズル群20cとは、主走査方向に位置をずらして配設されている。
第1ノズル群20a及び第3ノズル群20cは、補助用インク(背景用のインク、下地用インク)のインク滴を吐出する1列のノズル列と、画像形成用のCMY(プロセスカラー)のインク滴を吐出する3列のノズル列とを備えている。それぞれのノズル列は、ノズル番号No.1のノズル孔からノズル番号No.192のノズル孔の192個のノズル孔を有している。図9に示す例では、各ノズル孔は、記録用メディア40の搬送方向Aの下流側のノズル孔から上流側のノズル孔に向かって、ノズル番号No.1からノズル番号No.192となっている。なお、これらのノズル孔間のピッチPは、150dpi(dots per inch)である。
図9に示すように、第1ノズル群20a、第3ノズル群20cにはそれぞれ、シアン(C)のインク滴を吐出するシアンインクノズル列NCと、マゼンタ(M)のインク滴を吐出するマゼンタインクノズル列NMと、イエロー(Y)のインク滴を吐出するイエローインクノズル列NYと、ブラック(K)のインク滴を吐出するブラックインクノズル列NKとを有している。また、第2のノズル群20bには、グレー(G)のインク滴を吐出するグレーインクノズル列Gと、ライトシアン(LC)のインク滴を吐出するライトシアンインクノズル列LCと、ライトマゼンタ(LM)のインク滴を吐出するライトマゼンタインクノズル列LMと、ライトイエロー(LY)のインク滴を吐出するライトイエローインクノズル列LYとを有している。
第2ノズル群20bも、第1ノズル群20aと同様に、各列がノズル番号No.1からノズル番号No.192の192個のノズル孔を有する4列のノズル列を有している。第2ノズル群20bも、第1ノズル群20aと同様に、ノズル孔間のピッチPは、150dpiである。
上述したように、各ノズル群20a、20b、20cはノズル列数及びノズル数が同一であることから、各ノズル群20a、20b、20cを同一の部品で構成することができることにより、部品種類を少なくすることができるので、装置の低コスト化を図ることができる。
図9に示すように、各ノズル群20a、20b、20cを用いて、標準インク、ライトインクを吐出させてもよい。
-撥インク膜-
前記撥インク膜は、含フッ素アクリレートエステル重合体、又は主鎖に含フッ素ヘテロ環状構造を有する重合体を含むことが好ましい。
前記撥インク膜が、前記含フッ素アクリレートエステル重合体、又は主鎖に含フッ素ヘテロ環状構造を有する重合体を含むことにより、表面自由エネルギーが非常に小さくなり、本発明で用いる表面張力の低いインクであっても濡れ難い状態を維持できるので好ましい。 しかし、含フッ素アクリレートエステル重合体、又は主鎖に含フッ素ヘテロ環状構造を有する重合体以外の他の材料を撥インク膜に用いた場合は、表面自由エネルギーが非常に大きくなり、本発明で用いる表面張力の低いインクでは濡れてしまうことがある。
--含フッ素アクリレートエステル重合体--
前記含フッ素アクリレートエステル重合体としては、下記一般式(I)で表される化合物及び下記一般式(II)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ことが好ましい。
Figure 2022068111000006
Figure 2022068111000007
ただし、前記一般式(I)及び(II)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基(ただし、X及びX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る。Rは、炭素数1~18のアルキル基である。Rは、炭素数2~6のアルキレン基である。Rは、炭素数2~6のアルキレン基である。Yは、酸基である。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。
また、前記一般式(I)及び一般式(II)で表される化合物の少なくとも一方を重合して得られる重合体は、下記一般式(III)で表される構造単位及び下記一般式(IV)で表され構造単位のうちの少なくとも一方を有する重合体となる。
Figure 2022068111000008
Figure 2022068111000009
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基(ただし、X及びX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る。Rは、炭素数1~18のアルキル基である。Rは、炭素数2~6のアルキレン基である。Rは、炭素数2~6のアルキレン基である。Yは、酸基である。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Rは、炭素数が1~18が好ましく、炭素数1~4がより好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基などが挙げられる。
前記Rは、炭素数2~6のアルキレン基であり、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基などが挙げられる。これらの中でも、前記Rは、エチレン基が好ましい。
前記Rは、炭素数2~6のアルキレン基であり、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基などが挙げられる。これらの中でも、前記Rは、エチレン基が好ましい。
前記Yは、酸基であり、例えば、スルホン酸基、コハク酸基、酢酸基、フタル酸基、水添フタル酸基、マレイン酸基、などが挙げられる。
前記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り、パーフルオロアルキル基であることが好ましく、Rfの炭素数は、1~10がより好ましい。
前記Rfとしては、例えば、-CF、-CFCF、-CFCFCF、-CF(CF、-CFCFCFCF、-CFCF(CF、-C(CF、-(CFCF、-(CFCF(CF、-CFC(CF、-CF(CF)CFCFCF、-(CFCF、-(CFCF(CF、-(CFCF(CF、-(CFCF、-(CFCF(CF、-(CFCF(CF、-(CFCFなどが挙げられる。
前記mは、1~10が好ましく、1~3がより好ましい。
前記nは、2~90が好ましく、3~50がより好ましく、4~30が更に好ましい。 前記pは、1~90が好ましく、1~30がより好ましい。
前記qは、1~10が好ましく、1~3がより好ましい。
前記含フッ素アクリレートエステル重合体としては、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。
前記一般式(II)で表される含フッ素アクリレートエステル重合体(RfがC13である)は、例えば、下記のような反応式によって合成することができる。
Figure 2022068111000010
ただし、上記反応式中、R、R、X、m、nは、上記一般式(III)と同じ意味を表す。
前記一般式(II)で表される含フッ素アクリレートエステル重合体(RfがC13である)は、例えば、下記のような反応式によって合成することができる。
Figure 2022068111000011
ただし、上記反応式中、R、X、m、nは、上記一般式(III)と同じ意味を表す。
前記含フッ素アクリレートエステル重合体におけるフッ素の含有率は、撥インク(接触角)の点から、10質量%以上が好ましく、25質量%以上がより好ましく、50質量%以上が更に好ましい。
前記市販品としては、例えば、krytoxFSL(デュポン社製)、krytoxFSH(デュポン社製)、FomblinZ(ソルベイソレクシス社製)、FLUOROLINKS10(ソルベイソレクシス社製)、オプツールDSX(ダイキン工業株式会社製)、FLUOROLINKC10(ソルベイソレクシス社製)、モレスコホスファロールA20H(株式会社松村石油研究所製)、モレスコホスファロールADOH(株式会社松村石油研究所製)、モレスコホスファロールDDOH(株式会社松村石油研究所製)、フロロサーフFG5010(フロロテクノロジー社製)、フロロサーフFG5020(フロロテクノロジー社製)、フロロサーフFG5060(フロロテクノロジー社製)、フロロサーフFG5070(フロロテクノロジー社製)などが挙げられる。
前記撥インク膜は、前記含フッ素アクリレートエステル重合体骨格を分子中に含む化合物膜で構成されている。
前記ノズル基板と前記撥インク膜の間には、含フッ素アクリレートエステル重合体骨格を分子中に含む化合物との結合点となる水酸基を多く存在させて密着性を向上させるために、無機酸化物層を設けることもできる。
前記無機酸化物層の材料としては、例えば、SiO、TiOなどが挙げられる。
前記無機酸化物層の平均厚みとしては、0.001μm以上0.2μm以下が好ましく、0.01μm以上0.1μm以下がより好ましい。
前記含フッ素アクリレートエステル重合体骨格を分子中に含む化合物としては、例えば、低分子物質、樹脂などが挙げられる。
前記含フッ素アクリレートエステル重合体骨格を分子中に含む化合物としては、例えば、特公平3-43065号公報、特開平6-210857号公報、特開平10-32984号公報、特開2000-94567号公報、特開2002-145645号公報、特開2003-341070号公報、特開2007-106024号公報、特開2007-125849号公報等に開示されたものが挙げられる。
これらの中でも、前記含フッ素アクリレートエステル重合体骨格を分子中に含む化合物は、変性パーフルオロポリオキセタン(ダイキン工業株式会社製、オプツールDSX)が好適である。
前記撥インク膜の平均厚みとしては、0.001μm以上0.2μm以下が好ましく、0.01μm以上0.1μm以下がより好ましい。
前記含フッ素アクリレートエステル重合体骨格を分子中に含む化合物による撥インク膜の形成方法としては、例えば、フッ素系溶媒を用いたスピンコート、ロールコート、ディッピング等の塗布、印刷、真空蒸着等の方法が挙げられる。
前記フッ素系溶媒としては、例えば、ノベック(3M株式会社製)、バートレル(デュポン社製)、ガルデン(ソルベイソレクシス社製)などが挙げられる。
--主鎖に含フッ素ヘテロ環状構造を有する重合体--
前記主鎖に含フッ素ヘテロ環状構造を有する重合体は、ヘテロ環状構造を有する含フッ素重合体のうち、非晶質な重合体を用いることが特に好ましい。
前記非晶質な重合体は、膜強度、基材への密着性、膜の均一性等が優れているため本発明の効果をより一層発揮することができる。
前記主鎖に含フッ素ヘテロ環状構造を有する重合体としては、例えば、米国特許第3,418,302号明細書、米国特許第3,978,030号明細書、特開昭63-238111号公報、特開昭63-238115号公報、特開平1-131214号公報、特開平1-131215号公報等に記載されている重合体などが好適に用いられる。これらの中でも、前記主鎖に含フッ素ヘテロ環状構造を有する重合体としては、以下のようなヘテロ環状構造を有する重合体が代表的である。ただし、前記主鎖に含フッ素ヘテロ環状構造を有する重合体は、これらのみに限定されるものではない。
Figure 2022068111000012
Figure 2022068111000013
ただし、前記一般式(i)及び(ii)中、Rf、Rf、及びRfは、それぞれフッ素含有アルキル基を示す。
Figure 2022068111000014
Figure 2022068111000015
Figure 2022068111000016
Figure 2022068111000017
Figure 2022068111000018
Figure 2022068111000019
更に、基材との密着性の向上、ガラス転移温度(Tg)、及び溶剤への溶解性をコントロールするためには主鎖中に、下記一般式(iii)で表される構造を導入してもよい。前記一般式(iii)で表される構造は、以下の構造式(vii)から構造式(ix)で表されるコモノマーと共重合することにより得られる。
Figure 2022068111000020
ただし、前記一般式(iii)中、R、R、及びRは、それぞれ水素原子、フッ素原子、塩素原子、又はRfを示す。
ただし、前記Rfはフッ素含有アルキル基である。
Xは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、Rf、又はRfを示す。
ただし、前記Rfは酸、エステル、アルコール、アミン、アミド等の官能基を末端に有する含フッ素有機置換基であり、前記Rfは含フッ素アルキル基、又は含フッ素エーテル基である。
Figure 2022068111000021
Figure 2022068111000022
Figure 2022068111000023
以上示したような特定な化学構造を持ち、撥インク処理剤として適しているものとしては、例えば、商品名:サイトップCTX-105(旭硝子株式会社製)、商品名:サイトップCTX-805(旭硝子株式会社製)、商品名:テフロン(登録商標)AF1600、商品名:AF2400(デュポン社製)などが挙げられる。
前記主鎖に含フッ素ヘテロ環状構造を有する重合体による撥インク膜形成方法としては、例えば、フッ素系溶媒を用いたスピンコート、ロールコート、ディッピング等の塗布、印刷、又は真空蒸着等の方法などが挙げられる。
前記フッ素系溶媒としては、前記主鎖に含フッ素ヘテロ環状構造を有する重合体を溶解することができるものであ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、パーフルオロベンゼン、“商品名:アフルード”(商品名:旭硝子株式会社製のフッ素系溶剤)、“フロリナートFC-75”(商品名:3M社製のパーフルオロ(2-ブチルテトラヒドロフラン)を含んだ液体)等の含フッ素溶剤が好適である。これらは、1種単独で使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。これらの中でも、混合溶媒の場合、炭化水素系、塩化炭化水素、フッ塩化炭化水素、アルコール、又はその他の有機溶剤も併用できる。
溶液濃度は0.01質量%以上50質量%以下が好ましく、0.01質量%以上20質量%以下がより好ましい。
前記撥インク膜の平均厚みは、0.01μm以上であれば前記目的を十分達成し得るが、0.01μm以上2μm以下が好ましい。
前記主鎖に含フッ素ヘテロ環状構造を有する重合体の熱処理条件(温度)は、溶媒の沸点及び前記重合体のガラス転移温度及び基材の耐熱温度によって決定される。即ち、溶媒の沸点及び前記重合体のガラス転移温度より高く、基材の耐熱温度より低い温度を選べばよい。
前記主鎖に含フッ素ヘテロ環状構造を有する重合体のガラス転移温度は、その構造によって異なる。
例えば、前記構造式(iv)から前記構造式(vi)の構造のものは、50℃以上110℃以下のものが多いため、熱処理条件は、温度は120℃以上170℃以下、時間は30分間~2時間が好ましい。
また、主鎖中に前記一般式(ii)の構造と、下記構造式(x)の構造を有するコポリマーは“テフロン(登録商標)AF”という商標名でデュポン社より出されている。
Figure 2022068111000024
前記テフロン(登録商標)AFは、その共重合比を変えることによりさまざまなガラス転移温度を有することができる。即ち、PDD[パーフルオロ(2,2-ジメチル-1,3-ジオキソール)]成分の比率が高くなるにしたがって、ガラス転移温度は上昇する。PDD成分の比率に応じてガラス転移温度が80℃以上330℃以下ぐらいまでのものが存在する。市販されているのはガラス転移温度が160℃(AF1600)とガラス転移温度が240℃(AF2400)のものである。例えば、ガラス転移温度が160℃のものの熱処理温度は、基材の耐熱温度も考え、165℃以上180℃以下が好ましい。
-その他の部材-
前記その他の部材としては、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、加圧室、刺激発生手段などが挙げられる。
--加圧室--
前記加圧室は、前記ノズルプレートに設けられた複数の前記ノズル孔に個別に対応して配置される。前記加圧室は、前記ノズル孔と連通する複数の個別流路であり、インク流路、加圧液室、圧力室、吐出室、液室などと称することもある。
--インクを吐出する手段--
吐出ヘッドは、インクに印加する刺激を発生する手段を有する。
前記刺激発生手段における刺激としては、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、熱(温度)、圧力、振動、光などが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、前記刺激発生手段における刺激は、熱、圧力が好適に挙げられる。
前記刺激発生手段としては、例えば、加熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライトなどが挙げられる。
前記刺激発生手段としては、具体的には、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いてインク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、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどが挙げられる。
前記刺激が「熱」の場合、前記インク吐出ヘッド内のインクに対し、記録信号に対応した熱エネルギーを、例えば、サーマルヘッド等を用いて付与する。
前記熱エネルギーにより前記インクに気泡を発生させ、前記気泡の圧力により、前記ノズルプレートの前記ノズル孔から前記インクを液滴として吐出させる方法などが挙げられる。
前記刺激が「圧力」の場合、例えば、前記インク吐出ヘッド内のインク流路内にある前記圧力室と呼ばれる位置に接着された前記圧電素子に電圧を印加することにより、前記圧電素子が撓む。
圧電素子が撓むことにより、前記圧力室の容積が収縮して、前記インク吐出ヘッドの前記ノズル孔から前記インクを液滴として吐出させる方法などが挙げられる。
これらの中でも、前記刺激が「圧力」の場合には、ピエゾ素子に電圧を印加してインクを飛翔させるピエゾ方式が好ましい。
ここで、本発明で用いられる吐出ヘッドの一例について、図3から図8を参照して説明する。
なお、図3は吐出ヘッドの分解斜視説明図、図4は吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向(液室長手方向)に沿う断面説明図、図5は吐出ヘッドのノズル配列方向(液室短手方向)に沿う断面説明図である。
前記吐出ヘッドは、流路板(液室基板、流路部材)1と、この流路板1の下面に接合した振動板部材2と、流路板1の上面に接合したノズル形成部材であるノズルプレート3とを有する。ノズルプレート3のうち、被印刷物に対向する面に対するインクセットにおける各インクの後退接触角が35°以上である吐出ヘッドを有するインクジェット印刷装置とすることができる。
前記吐出ヘッドは、これらによって液滴(インクの滴)を吐出する複数のノズル孔4がそれぞれノズル連通路5を介して連通する個別流路としての複数の液室6、液室6にインクを供給する供給路を兼ねた流体抵抗部7、この流体抵抗部7を介して液室6と連通する連通部8を形成する。この連通部8に振動板部材2を形成した供給口19を介してフレーム部材17に形成した共通液室10からインクを供給する。なお、複数の液室は、加圧液室、圧力室、流路などと称することもある。
流路板1は、シリコーン基板をエッチングして連通路5、液室6、流体抵抗部7などの開口をそれぞれ形成している。
なお、流路板1は、例えば、SUS基板を、酸性エッチング液を用いてエッチング、あるいは打ち抜き(プレス)などの機械加工することで形成することもできる。
振動板部材2は各液室6に対応してその壁面を形成する各振動領域(ダイアフラム部)2aを有する。振動板部材2は、振動領域2aの面外側(液室6と反対面側)に島状凸部2bを有する。この島状凸部2bに振動領域2aを変形させ、液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子(アクチュエータ手段、圧力発生手段)としての積層型の圧電素子12、12の各圧電素子柱12A、12Bの上端面(接合面)を接合している。また、積層型圧電素子12の下端面はベース部材13に接合している。
ここで、圧電素子12は、PZT等の圧電材料層21と内部電極22a、22bとを交互に積層したものである。圧電素子12は、内部電極22a、22bをそれぞれ端面、即ち圧電素子12の振動板部材2に略垂直な側面に引き出している。圧電素子12は、圧電素子12の振動板部材2に略垂直な側面に形成された端面電極(外部電極)23a、23bに接続し、端面電極(外部電極)23a、23bに電圧を印加することで積層方向の変位を生じる。
この圧電素子12は、ハーフカットダイシングによる溝加工を施して1つの圧電素子部材に対して所要数の圧電素子柱12A、12Bを形成したものである。
なお、圧電素子12の圧電素子柱12A、12Bは、同じものであるが、駆動波形を与えて駆動させる圧電素子柱を駆動用圧電素子柱12Aとし、駆動波形を与えないで単なる支柱として使用する圧電素子柱を支柱用圧電素子柱12Bとして区別している。
この場合、駆動用圧電素子柱12Aと支柱用圧電素子柱12Bとを交互に使用するバイピッチ構成でも、あるいは、すべての圧電素子柱を駆動用圧電素子柱12Aとして使用するノーマルピッチ構成のいずれでも採用できる。
これにより、圧電素子12の圧電素子柱12A、12Bは、ベース部材13上に駆動素子としての複数の駆動用圧電素子柱12Aが並べて配置された駆動素子列(駆動用圧電素子柱12Aの列)を2列設けた構成としている。
また、積層型圧電素子12の圧電方向は、圧電材料層の積層方向の変位を用いて液室6内のインクを加圧する構成としている。積層型圧電素子12の圧電方向は、圧電材料層の面方向:すなわち電場に直交する方向の変位を用いて加圧液室6内のインクを加圧する構成とすることもできる。
また、圧電素子材料としては、特に制限はなく、一般に圧電素子材料として用いられるBaTiO、PbTiO、(NaK)NbO等の強誘電体などの電気機械変換素子を用いることもできる。
更に、圧電素子に積層型のものを用いているが、単板の圧電素子を用いてもよい。
単板の圧電素子としては切削加工したもの、スクリーン印刷して焼結した厚膜のもの、スパッタ又は蒸着、或いはゾルゲル法により形成した薄膜のものでもよい。
また、1つのベース部材13に設けられる積層型圧電素子12は1列であってもよく、複数列設けた構造としてもよい。
そして、圧電素子12の各駆動用圧電素子柱12Aの外部電極23aは駆動信号を与えるために半田部材で配線手段としてのFPC15を直接接続する。FPC15は圧電素子12の各駆動用圧電素子柱12Aに対して選択的に駆動波形を印加するための駆動回路(ドライバIC)16が実装されている。
なお、すべての駆動用圧電素子柱12Aの外部電極23bは電気的に共通に接続されてFPC15の共通配線に同じく半田部材で接続される。
また、ここでは、FPC15の圧電素子12と接合される出力端子部は半田メッキが施されており、半田接合を可能にしているが、FPC15ではなく圧電素子12側に半田メッキを施してもよい。
また、接合方法についても半田接合の他に異方導電性膜による接合又はワイヤボンディングを用いることもできる。
ノズルプレート3は、各液室6に対応して直径10μm以上35μm以下のノズル孔4を構成する孔部が形成されたノズル基板31の液滴吐出側面(吐出方向の表面:吐出面、又は液室6側と反対の面、ノズル形成面)に撥インク膜32を形成して構成している。
また、FPC15を実装した(接続した)圧電素子12及びベース部材13などで構成される圧電型アクチュエータユニット100の外周側には、エポキシ系樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成したフレーム部材17を接合している。
そして、このフレーム部材17は前述した共通液室10を形成し、更に共通液室10に外部からインクを供給するための供給口19を形成する。この供給口19は更に図示しないサブタンク又はインク収容容器などのインク供給源に接続される。
このように構成した吐出ヘッドにおいては、例えば、駆動用圧電素子柱12Aに印加する電圧を基準電位から下げることによって駆動用圧電素子柱12Aが収縮する。振動板部材2の振動領域2aが下降して液室6の容積が膨張することで、液室6内にインクが流入する。その後、圧電素子柱12Aに印加する電圧を上げて圧電素子柱12Aを積層方向に伸長させる。振動板部材2をノズル孔4方向に変形させて液室6の容積又は体積を収縮させることにより、液室6内のインクが加圧され、ノズル孔4からインクの液滴が吐出(噴射)される。
そして、圧電素子柱12Aに印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板部材2が初期位置に復元し、液室6が膨張して負圧が発生する。このとき、共通液室10から液室6内にインクが充填される。
そこで、ノズル孔4のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。
なお、前記吐出ヘッドの駆動方法については、上記の例(引き-押し打ち)に限られるものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ち又は押し打ちなどを行うこともできる。
次に、本発明のインクジェット印刷装置におけるノズルプレート3の詳細について図6~図8を参照して説明する。なお、図6はノズルプレート3の平面説明図、図7はノズルプレート3の断面説明図、図8はノズルプレートにおける1つのノズル部分の拡大断面説明図である。
ノズルプレート3は、例えば、Ni金属プレートからなるノズル基板31の吐出面31aに、下地層としてのTi層33、SiO膜34及び分子内にアルコキシシランを有するパーフルオロポリエーテル膜(この膜を「撥水膜」という。)32の順にノズル基板31表面から成膜されている。
ノズルプレート3のノズル孔以外の表面であり、被印刷物に対向する面に対するインクセットの各インクの後退接触角が35°以上である。
そして、ノズル孔4の内壁面4aの出口近傍には、ノズル基板31の液室面31bに形成されたSiO膜35の上に下地層(Ti層)33が吐出面から連続して成膜されており、かつ、下地層(Ti層)33が最表面に露出している。
なお、ノズル基板31としては、Ni金属プレート等を用いることができるがこれに限るものではない。
ここで、ノズルプレート3の撥水膜32は蒸着によって形成し、ノズル孔4の内壁面の出口近傍には撥水膜32を形成する蒸着膜は形成されていない。
これにより、ノズルプレート3は、吐出不良及び液体充填性を損なうことがなく、安定した液滴吐出を行うことができる。
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、特に記載が無い場合、実施例における調製、作製、評価等は、室温25℃、湿度60%RHの条件下で行った。
(顔料分散液の調製例1)
<ブラック顔料分散液1の調製>
-ポリマーAの合成-
スチレン11.2g、アクリル酸2.8g、ラウリルメタクリレート12g、ポリエチレングリコールメタクリレート4g、スチレンマクロマー4g、及びメルカプトエタノール0.4gを混合し、65℃に昇温した。
次に、スチレン100.8g、アクリル酸25.2g、ラウリルメタクリレート108g、ポリエチレングリコールメタクリレート36g、ヒドロキシルエチルメタクリレート60g、スチレンマクロマー36g、メルカプトエタノール3.6g、アゾビスメチルバレロニトリル2.4g、及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を、2.5時間かけてフラスコ内に滴下した。
滴下後、アゾビスメチルバレロニトリル0.8g及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を0.5時間かけてフラスコ内に滴下した。
65℃で1時間熟成した後、アゾビスメチルバレロニトリル0.8gを添加し、更に1時間熟成した。
反応終了後、フラスコ内にメチルエチルケトン364gを添加し、固形分濃度50質量%のポリマー溶液Aを800g得た。
-ブラック顔料分散液1の調製-
次いで、前記ポリマー溶液Aを28g、カーボンブラック(Cabot Corporation社製、Black Pearls 1000)42g、1mol/Lの水酸化カリウム水溶液13.6g、メチルエチルケトン20g、及び水13.6gを十分に撹拌した後、ロールミルで混練した。
得られたペーストを純水200gに入れて充分に撹拌した後、エバポレータでメチルエチルケトンを除去し、平均孔径5μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターで加圧濾過した後、固形分濃度が20質量%になるように水分量を調整し、固形分濃度20質量%、顔料濃度15質量%のスチレン-アクリル系樹脂被覆ブラック顔料分散液1を得た。
(顔料分散液の調製例2)
<シアン顔料分散液1の調製>
顔料分散液の調製例1において、カーボンブラックの代わりにピグメントブルー15:4(SENSIENT社製、SMART Cyan 3154BA)を使用した以外は、顔料分散液の調製例1と同様にして、固形分濃度20質量%、顔料濃度15質量%のスチレン-アクリル系樹脂被覆シアン顔料分散液1を得た。
(顔料分散液の調製例3)
<マゼンタ顔料分散液1の調製>
顔料分散液の調製例1において、カーボンブラックの代わりにピグメントレッド122(Sun Chemical社製、Pigment Red 122)を使用した以外は、顔料分散液の調製例1と同様にして、固形分濃度20質量%、顔料濃度15質量%のスチレン-アクリル系樹脂被覆マゼンタ顔料分散液1を得た。
(顔料分散液の調製例4)
<イエロー顔料分散液1の調製>
顔料分散液の調製例1において、カーボンブラックの代わりにピグメントイエロー74(SENSIENT社製、SMART Yellow 3074BA)を使用した以外は、顔料分散液の調製例1と同様にして、固形分濃度20質量%、顔料濃度15質量%のスチレン-アクリル系樹脂被覆イエロー顔料分散液1を得た。
(ポリウレタン樹脂エマルジョンの調製例1)
<ポリエステル系ウレタン樹脂エマルジョン1の調製>
温度計、窒素ガス導入管、及び撹拌器を備えた窒素置換された容器中で、2倍量のポリエステルポリオール(商品名:ポリライトOD-X-2251、DIC株式会社製、平均分子量2,000)200.4g、2,2-ジメチロールプロピオン酸15.7g、イソホロンジイソシアネート48.0g、有機溶剤としてメチルエチルケトン77.1gを、DMTDL(ジブチルスズジラウレート)0.06gを触媒として使用し反応させた。前記反応を4時間継続した後、希釈溶剤としてメチルエチルケトン30.7gを供給し、更に反応を継続した。前記反応物の平均分子量が20,000から60,000の範囲に達した時点で、メタノール1.4gを投入し前記反応を終了することによって、ウレタン樹脂の有機溶剤溶液を得た。
次に、前記ウレタン樹脂の有機溶剤溶液に48質量%水酸化カリウム水溶液を13.4g加えることで前記ウレタン樹脂が有するカルボキシル基を中和し、次いで、水715.3gを加え十分に撹拌した後、エージング及び脱溶剤することによって、固形分濃度が30質量%のポリエステル系ウレタン樹脂エマルジョン1を得た。
得られたポリエステル系ウレタン樹脂エマルジョン1について、「造膜温度試験装置」(株式会社井元製作所製)で測定した最低造膜温度(MFT)は74℃であった。
(インクの製造例1)
<ブラックインクAの製造>
下記のインク処方を、全量で100質量部になるようにイオン交換水を加え、調合後、混合撹拌し、平均孔径5μmのフィルター(ザルトリウス社製、ミニザルト)で濾過して、ブラックインクAを作製した。
[インク処方]
・上記ブラック顔料分散液1:18.0質量部
・ポリエステル系ウレタン樹脂エマルジョン1(固形分濃度 30質量%):20.0質量部
・上記一般式(1)で表される3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド:10.0質量部
・プロピレングリコール:20.0質量部
・2-エチル-1,3-ヘキサンジオール:1.0質量部
・2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール:2.0質量部
・シルフェイスSAG503A(日信化学工業株式会社製):1.0質量部
・イオン交換水:残量(合計:100質量部)
(インクの製造例2~33)
<ブラックインクB~C、シアンインクA~H、マゼンタインクA~H、イエローインクA~C、ライトシアンインクA~E、及びライトマゼンタインクA~Fの製造>
インクの製造例1において、表1から表6に記載のインク処方に変更した以外は、インクの製造例1と同様にして、ブラックインクB~C、シアンインクA~H、マゼンタインクA~H、イエローインクA~C、ライトシアンインクA~E、及びライトマゼンタインクA~Fを作製した。
なお、表1~表6中のユニダイン DSN403N:フッ素系界面活性剤(ダイキン工業株式会社製)である。
Figure 2022068111000025
Figure 2022068111000026
Figure 2022068111000027
Figure 2022068111000028
Figure 2022068111000029
Figure 2022068111000030
(ノズルプレートの製造例1)
<ノズルプレートAの作製>
<<含フッ素アクリレートエステル重合体Aの合成>>
-エチレンオキサイド鎖含有フッ素モノマー(MPOERfA)の合成-
エチレンオキサイド鎖含有フッ素モノマーの合成反応の反応式を以下に示す。
Figure 2022068111000031
ただし、前記反応式中、nの平均は8~9である。
四つ口フラスコに片末端メトキシポリエチレングリコール(平均EO数:8~9、ユニオックスM-400、日油株式会社製)52.13g、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体0.94gを仕込んだ。窒素気流下、3-パーフルオロヘキシル-1,2-エポキシプロパン50gを30分間~40分間かけて、発熱に注意しながら室温で滴下した。滴下終了後、約2時間、室温で反応を続けた後、ガスクロマトグラフィー(GC)で3-パーフルオロヘキシル-1,2-エポキシプロパンのピークが消滅していることを確認した。これにターシャリーブチルカテコール0.03gを加えて撹拌した。
更に、トリエチルアミン14.81gを加えてアクリル酸クロリド12.04gを発熱に注意しながら、約20分間かけて滴下した。滴下終了後、約2時間、室温で反応を続けた後、GCでアクリル酸クロリドのピークがほぼ消滅していることを確認した。
生成物の同定はIRスペクトル、H-NMRスペクトル、19F-NMRスペクトルより行った。
-含フッ素アクリレートエステル重合体Aの合成-
200mLの四つ口フラスコに、前記合成したMPOERfAモノマーを10質量%、2-(パーフルオロヘキシル)エチルアクリレート60質量%、ポリエチレングリコールモノアクリレート(EO:10モル、日油株式会社製、AE-400)20質量%、2-ヒドロキシエチルアクリレート5質量%、アセトアセトキシエチルメタクリレート2.5質量%、及びジメチルアミノエチルアクリレート2.5質量%のモノマー組成に対して、イソプロピルアルコール60gを仕込んで60分間、窒素を吹き込んで、系内の空気を窒素で置換した。窒素フローを続けながら、内温を75℃~80℃に昇温後、アゾビスイソブチロニトリル0.25gを添加して、8時間重合反応を行った。
ガスクロマトグラフィー(GC)及びゲルパーミエーションクロマトグラフィーで重合液を分析したところ、モノマー由来のピークがほぼ消失し、重合体由来のピークが発生していることを確認した。
得られた重合体の重量平均分子量は17,000(ポリスチレン換算)であった。
最後に、酢酸0.42gを加えて中和し、含フッ素アクリレートエステル重合体Aの20質量%溶液になるように水で希釈した。
-ノズルプレートの作製-
次に、縦34mm×横16mm、平均厚み20μmのステンレス鋼(SUS304)製のノズル基板を用意した。
なお、前記ノズル基板には、平均孔径が25μmのノズル孔が該ノズル孔の中心間の最短距離であるピッチが85μm(300dpi)で、320個/列に配列したノズル孔列が4列形成されている。
前記ノズル基板のインク吐出側の面に、作製した含フッ素アクリレートエステル重合体Aの20質量%溶液をディッピング法にて塗布し、乾燥することにより、平均厚みが50nmの撥インク膜を形成した。
以上により、ノズルプレートAを作製した。
この際、ノズル孔を水溶性樹脂にて、またノズル基板の裏面はテープにてマスキングし、撥インク膜を形成後、剥離除去した。また、120℃で1時間加熱して撥インク膜を形成した。
(ノズルプレートの製造例2)
<ノズルプレートBの作製>
<<含フッ素アクリレートエステル重合体Bの合成>>
-2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)のRfエポキシ付加体(FAGMA)の合成-
2-ヒドロキシエチルアクリレートのRfエポキシ付加体の合成反応の反応式を以下に示す。
Figure 2022068111000032
ただし、前記反応式中、nは1~3である。
四つ口フラスコに2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)20g、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体0.61g、及びターシャリーブチルカテコール0.026gを仕込んだ。3-パーフルオロヘキシル-1,2-エポキシプロパン64.83gを30分間~40分間かけて、発熱に注意しながら室温で滴下した。
滴下終了後、約2時間、室温で反応を続けた後、ガスクロマトグラフィー(GC)で3-パーフルオロヘキシル-1,2-エポキシプロパンのピークが消滅していることを確認した。
反応終了後、1,1-ジクロロ-1,2,2,3,3-ペンタフルオロプロパン(HCFC225)100gに反応物を溶解させ、更に水100gを加えて分液ロートとで洗浄、分液後、有機層を取り出した。
この洗浄、分液操作をもう一度、繰り返し、有機層を取り出した後、無水硫酸マグネシウムを5g加えて、一晩乾燥した。
HCFC225をエバボレートし、HEAのRfエポキシ付加体(FAGMA)を得た。 生成物の同定はIRスペクトル、H-NMR、19F-NMRスペクトルより行った。 生成物の分析結果より、3-パーフルオロヘキシル-1,2-エポキシプロパンの1モル付加体(n=1)が約64質量%、2モル付加体(n=2)が約27質量%、3モル付加体が約9質量%の混合モノマーが得られた。
-スルホン酸含有フッ素モノマーの合成-
スルホン酸含有フッ素モノマーの合成反応の反応式を以下に示す。
Figure 2022068111000033
ただし、前記反応式中、nは1~3である。
合成した前記HEAのRfエポキシ付加体(FAGMA)30g、ジクロロメタン30g、トリエチルアミン7.8g、及びハイドロキノンモノメチルエーテル0.024gを四つ口フラスコに仕込んだ。この混合溶液を0℃~10℃になるように氷浴で冷却した。これにクロルスルホン酸のジクロロメタン溶液(クロルスルホン酸7.48g+ジクロロメタン15g)を発熱に注意しながら、約30分間かけて、徐々に滴下した。滴下終了後、室温で3時間、反応させた。反応物に水100gを加えて、洗浄、分液操作を2回、繰り返した。有機層を取り出し、無水硫酸マグネシウムを5g加えて、一晩乾燥した。
生成物(スルホン酸含有フッ素モノマー)の同定はIRスペクトル、H-NMR、19F-NMRスペクトルより行った。
-含フッ素アクリレートエステル重合体Bの合成-
ノズルプレートの製造例1において、モノマー組成を、2-(パーフルオロヘキシル)エチルアクリレート60質量%、前記スルホン酸含有フッ素モノマー20質量%、ポリエチレングリコールモノアクリレート(EO:10モル、日油株式会社製、AE-400)17.5質量%、及びアセトアセトキシエチルメタクリレート2.5質量%に変更した以外は、ノズルプレートの製造例1と同様にして、含フッ素アクリレートエステル重合体Bを合成した。
得られた重合体の重量平均分子量は17,000(ポリスチレン換算)であった。
最後に、酢酸0.42gを加えて中和し、含フッ素アクリレートエステル重合体Bの20質量%溶液になるように水で希釈した。
-ノズルプレートの作製-
ノズルプレートの製造例1と同じノズル基板のインク吐出側の面に、作製した含フッ素アクリレートエステル重合体Bの20質量%溶液をディッピング法にて塗布し、乾燥することにより、平均厚みが30nmの撥インク膜を形成した。以上により、ノズルプレートBを作製した。
この際、ノズル孔を水溶性樹脂にて、またノズル基板の裏面はテープにてマスキングし、撥インク膜形成後、剥離除去した。また、120℃で1時間加熱して撥インク膜を形成した。
(ノズルプレートの製造例3)
<ノズルプレートCの作製>
含フッ素アクリレートエステル重合体溶液(オプツールDSX、ダイキン工業株式会社製)を用意した。
ノズルプレートの製造例1と同じノズル基板のインク吐出側の面に、前記含フッ素アクリレートエステル重合体溶液(オプツールDSX、ダイキン工業株式会社製)をディッピング法にて塗布し、乾燥することにより、平均厚みが20nmの撥インク膜を形成した。以上により、ノズルプレートCを作製した。
この際、ノズル孔を水溶性樹脂にて、またノズル基板の裏面はテープにてマスキングし、撥インク膜形成後、剥離除去した。
また、120℃で1時間加熱して撥インク膜を形成した。
(ノズルプレートの製造例4)
<ノズルプレートDの作製>
シリコーンレジン溶液(SR 2441 RESIN、東レダウコーニング株式会社製)を用意した。
ノズルプレートの製造例1と同じノズル基板のインク吐出側の面に、前記シリコーンレジン溶液をディッピング法にて塗布し、乾燥することにより、平均厚みが100nmの撥インク膜を形成した。以上により、ノズルプレートDを作製した。
この際、ノズル孔を水溶性樹脂にて、またノズル基板の裏面はテープにてマスキングし、撥インク膜形成後、剥離除去した。
これを大気下、150℃で2時間加熱硬化させて撥インク膜とした。
(実施例1~8及び比較例1~2)
<画像形成>
インクジェットプリンター(GXe5500、株式会社リコー製)のヘッドには、作製したノズルプレートA~Dを表7及び表8に示すように装着し、インクカートリッジに表7及び表8に示す実施例1~8及び比較例1~2のインクセットの各インクを充填し、各インクを充填したインクカートリッジを、前記インクジェットプリンターGXe5500改造機に装着して、インクジェット印刷を実施した。
インク1滴の体積21pLで解像度600×600dpiの100%階調のベタ画像、30%階調のハーフトーン画像を印刷後、70℃の熱風乾燥オーブンで3分間印刷物を乾燥し、定着を行った。
記録媒体は、PVC(商品名:GIY-11Z5、リンテック社製)を用いた。
次に、以下のようにして、諸特性を評価した。結果を表7及び表8に示した。
<画像濃度>
標準インク(ブラック、シアン、イエロー、マゼンタ)の前記ベタ画像をX-Rite eXact(エックスライト社製)により測色し、下記の基準で評価した。前記評価がB以上であることが実使用上望ましい。
〔評価基準〕
-ブラック-
A:2.0以上
B:1.8以上2.0未満
C:1.6以上1.8未満
D:1.6未満
-シアン-
A:1.6以上
B:1.5以上1.6未満
C:1.4以上1.5未満
D:1.4未満
-マゼンタ-
A:1.2以上
B:1.1以上1.2未満
C:1.0以上1.1未満
D:1.0未満
-イエロー-
A:1.0以上
B:0.9以上1.0未満
C:0.8以上0.9未満
D:0.8未満
<粒状度>
ライトインク(ライトシアン、ライトマゼンタ)の前記ハーフトーン画像の粒状度を、Pias-II(トレック・ジャパン株式会社製)により測定し、下記の基準で評価した。前記評価がB以上であることが実使用上望ましい。なお、標準インク(シアン、マゼンタ)のハーフトーン画像の粒状度評価結果を参考値として、表7及び8に記載した。
[評価基準]
A:2.0未満
B:2.0以上、4.0未満
C:4.0以上、6.0未満
D:6.0以上
<定着性>
前記ベタ画像に対し、布粘着テープ(ニチバン株式会社製、123LW-50)を用いた碁盤目剥離試験により、試験マス目100個の残存マス数をカウントし、下記評価基準に基づいて、記録媒体に対する定着性を評価した。前記評価がB以上であることが実使用上望ましい。
[評価基準]
A:残存マス数が90個以上
B:残存マス数が70個以上90個未満
C:残存マス数が70個未満
<後退接触角>
上記で作製したノズルプレート表面、即ち、被印刷物に対向する面である撥インク膜に対し、25℃環境下において、内径0.37μm、長さ0.18mmのシリンジニードルを装着したシリンジから各インクを2.0μL押し出し、収縮法によって、25℃での後退接触角(°)を自動接触角測定装置_DMo-501(協和界面科学株式会社製)により測定した。
<連続吐出評価>
インクジェット印刷装置(IPSiO GXe-5500、株式会社リコー製)のインクカートリッジから各色の吐出ヘッドへ個々に調整されたインクを各1Lずつ通した直後に、Microsoft Word2000により作成したA4サイズ用紙の面積の80%をベタ画像で塗りつぶしたチャートを、連続200枚、MyPaper(株式会社リコー製)に打ち出し、更に打ち出し後にノズルチェックチャートを打ち出し各ノズルの吐出乱れについて、下記の基準で評価した。
印刷モードはプリンタ添付のドライバで、普通紙のユーザー設定より「普通紙-標準はやい」モードを「色補正なし」と改変したモードを使用した。
〔評価基準〕
A:吐出乱れなし
B:若干吐出乱れあり
C:吐出乱れあり、又は吐出しない部分あり
D:激しい吐出乱れあり、又は吐出しないノズルが多い
Figure 2022068111000034
Figure 2022068111000035
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
<1> 標準インクとライトインクとを有するインクセットにおいて、
前記標準インクが、シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクを少なくとも含み、
前記ライトインクが、ライトシアンインク及びライトマゼンタインクの少なくともいずれかを含み、
前記シアンインクにおけるシアン顔料の含有量が1.9質量%以上3.6質量%以下であり、
前記ライトシアンインクにおけるシアン顔料の含有量が0.4質量%以上1.4質量%以下であり、
前記マゼンタインクにおけるマゼンタ顔料の含有量が1.9質量%以上3.6質量%以下であり、前記ライトマゼンタインクにおけるマゼンタ顔料の含有量が0.4質量%以上1.4質量%以下であり、
前記ライトインクが、水、有機溶剤、及び樹脂を含有し、前記有機溶剤が、下記一般式(1)で表されるアミド化合物を含むことを特徴とするインクセットである。
Figure 2022068111000036
ただし、前記一般式(1)中、R、R、及びRは、それぞれ独立に、炭素数1以上8以下の炭化水素基を表す。
<2> 前記ライトインクが界面活性剤を含有する、前記<1>に記載のインクセットである。
<3> 前記<1>から<2>のいずれかに記載のインクセットにおける各インクを収容するインク収容部と、
前記インクセットにおける各インクを吐出する吐出ヘッドと、を備え、
前記各インクにおける前記吐出ヘッドのノズルプレートに対する後退接触角が35°以上であることを特徴とするインクジェット印刷装置である。
<4> 前記ノズルプレートは撥インク膜を有し、該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<3>に記載のインクジェット印刷装置である。
<5> 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(I)で表される化合物及び下記一般式(II)で表される化合物の少なくとも一方を重合して得られる重合体を含む、前記<4>に記載のインクジェット印刷装置である。
Figure 2022068111000037
Figure 2022068111000038
ただし、前記一般式(I)及び(II)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基(ただし、X及びX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は、炭素数1~18のアルキル基であり、Rは、炭素数2~6のアルキレン基であり、R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。
<6> 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)で表される構造単位及び下記一般式(IV)で表される構造単位のうちの少なくとも一方を有する重合体を含む、前記<4>に記載のインクジェット印刷装置である。
Figure 2022068111000039
Figure 2022068111000040
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基(ただし、X及びX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は、炭素数1~18のアルキル基であり、Rは、炭素数2~6のアルキレン基であり、R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。
<7> 前記撥インク膜が、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<4>から<6>のいずれかに記載のインクジェット印刷装置である。
<8> 前記<1>から<2>のいずれかに記載のインクセットにおける各インクを吐出ヘッドから吐出するインク吐出工程を含み、
前記各インクにおける前記吐出ヘッドのノズルプレートに対する後退接触角が35°以上であることを特徴とするインクジェット印刷方法である。
前記<1>から<2>のいずれかに記載のインクセット、前記<3>から<7>のいずれかに記載のインクジェット印刷装置、及び前記<8>に記載のインクジェット印刷方法によると、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 流路板、液室基板、流路部材
2 振動板部材
2a 振動領域(ダイアフラム部)
2b 島状凸部
3 ノズルプレート
4 ノズル孔
5 ノズル連通路
6 液室、加圧液室、圧力室、加圧室、流路
7 流体抵抗部
8 連通部
10 共通液室
12 圧電素子、積層型圧電素子
12A 圧電素子柱、駆動用圧電素子柱
12B 圧電素子柱、支柱用圧電素子柱
13 ベース部材
15 FPC
16 駆動回路(ドライバIC)
17 フレーム部材
19 供給口
21 圧電材料層
22a、22b 内部電極
23a、23b 端面電極(外部電極)
31 ノズル基板
31a 吐出面
32 撥水膜
33 Ti層(下地層)
34 吐出面側のSiO
35 液室面側のSiO
100 圧電型アクチュエータユニット
400 画像形成装置
401 外装
401c カバー
404 カートリッジホルダ
410、410k、410c、410m、410y メインタンク
411 インク収容部
413 インク排出口
414 収容容器ケース
420 機構部
434 吐出ヘッド
436 供給チューブ
L インク収容容器
特開2003-112469号公報

Claims (8)

  1. 標準インクとライトインクとを有するインクセットにおいて、
    前記標準インクが、シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクを少なくとも含み、
    前記ライトインクが、ライトシアンインク及びライトマゼンタインクの少なくともいずれかを含み、
    前記シアンインクにおけるシアン顔料の含有量が1.9質量%以上3.6質量%以下であり、
    前記ライトシアンインクにおけるシアン顔料の含有量が0.4質量%以上1.4質量%以下であり、
    前記マゼンタインクにおけるマゼンタ顔料の含有量が1.9質量%以上3.6質量%以下であり、前記ライトマゼンタインクにおけるマゼンタ顔料の含有量が0.4質量%以上1.4質量%以下であり、
    前記ライトインクが、水、有機溶剤、及び樹脂を含有し、前記有機溶剤が、下記一般式(1)で表されるアミド化合物を含むことを特徴とするインクセット。
    Figure 2022068111000041
    ただし、前記一般式(1)中、R、R、及びRは、それぞれ独立に、炭素数1以上8以下の炭化水素基を表す。
  2. 前記ライトインクが界面活性剤を含有する、請求項1に記載のインクセット。
  3. 請求項1から2のいずれかに記載のインクセットにおける各インクを収容するインク収容部と、
    前記インクセットにおける各インクを吐出する吐出ヘッドと、を備え、
    前記各インクにおける前記吐出ヘッドのノズルプレートに対する後退接触角が35°以上であることを特徴とするインクジェット印刷装置。
  4. 前記ノズルプレートは撥インク膜を有し、該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3に記載のインクジェット印刷装置。
  5. 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(I)で表される化合物及び下記一般式(II)で表される化合物の少なくとも一方を重合して得られる重合体を含む、請求項4に記載のインクジェット印刷装置。
    Figure 2022068111000042
    Figure 2022068111000043
    ただし、前記一般式(I)及び(II)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基(ただし、X及びX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は、炭素数1~18のアルキル基であり、Rは、炭素数2~6のアルキレン基であり、R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。
  6. 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)で表される構造単位及び下記一般式(IV)で表される構造単位のうちの少なくとも一方を有する重合体を含む、請求項4に記載のインクジェット印刷装置。
    Figure 2022068111000044
    Figure 2022068111000045
    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基(ただし、X及びX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は、炭素数1~18のアルキル基であり、Rは、炭素数2~6のアルキレン基であり、R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。
  7. 前記撥インク膜が、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4から6のいずれかに記載のインクジェット印刷装置。
  8. 請求項1から2のいずれかに記載のインクセットにおける各インクを吐出ヘッドから吐出するインク吐出工程を含み、
    前記各インクにおける前記吐出ヘッドのノズルプレートに対する後退接触角が35°以上であることを特徴とするインクジェット印刷方法。

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