JP2022131270A - 水系インクジェットインク組成物、インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】カール耐性が良好で、目詰まり回復性にも優れた水系インクジェットインク組成物を提供する。【解決手段】色材と、水と、標準沸点が270.0℃以上の多価アルコールと、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンと、を含有する、水系インクジェットインク組成物であって、前記多価アルコールの含有量が、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンの含有量に対して、質量比で、3.1以上7.0以下である、水系インクジェットインク組成物。【選択図】なし
Description
本発明は、水系インクジェットインク組成物、インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置に関する。
インクジェット法は、記録媒体に対して高品質の画像を形成できるため、従来から種々の技術開発が行われてきた。インクジェット法を用いた記録装置の開発も盛んである。さらに当該装置で使用する水系インクジェットインク組成物の性能に対する要求も広範囲に及んでいる。
例えば、水系インクジェットインク組成物において、有機溶剤を溶媒或いは分散媒として用いることが検討されている。水系インクジェットインク組成物においても、所望する性能を得るために有機溶剤の選択やその配合量について、幅広い検討が行われている。例えば、特許文献1には、色材を溶解又は分散させる有機溶剤として、3-キヌクリジノールを用い、ヒドロキシエチルピロリドンを併用することが記載されている。
水系インクジェットインク組成物を開発する際には、一部の性能を良好とすると、他の性能が低下することがある。したがって、水系インクジェットインク組成物の開発においては、求められる多くの性能の中の複数の性能をバランスよく向上させることも求められる。例えば、特許文献1に開示されたインクでは、画像の鮮明性のような一部の性能は向上するも、例えば、記録媒体に付着した場合にカールを生じやすくなる等、その他の性能において不十分となることがあった。
本発明に係る水系インクジェットインク組成物の一態様は、
色材と、水と、標準沸点が270.0℃以上の多価アルコールと、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンと、を含有する、水系インクジェットインク組成物であって、
前記多価アルコールの含有量が、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンの含有量に対して、質量比で、3.1以上7.0以下である。
色材と、水と、標準沸点が270.0℃以上の多価アルコールと、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンと、を含有する、水系インクジェットインク組成物であって、
前記多価アルコールの含有量が、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンの含有量に対して、質量比で、3.1以上7.0以下である。
本発明に係るインクジェット記録方法の一態様は、
上述の水系インクジェットインク組成物を、記録ヘッドから吐出し、記録媒体に付着させることを含む。
上述の水系インクジェットインク組成物を、記録ヘッドから吐出し、記録媒体に付着させることを含む。
本発明に係るインクジェット記録装置の一態様は、
上述の水系インクジェットインク組成物と、
前記水系インクジェットインク組成物が収容されるインク収容体と、
前記水系インクジェットインク組成物を吐出する記録ヘッドと、
を備えたインクジェット記録装置であって、
前記インク収容体は、前記水系インクジェットインク組成物を充填するための開閉可能なインク注入口を有する。
上述の水系インクジェットインク組成物と、
前記水系インクジェットインク組成物が収容されるインク収容体と、
前記水系インクジェットインク組成物を吐出する記録ヘッドと、
を備えたインクジェット記録装置であって、
前記インク収容体は、前記水系インクジェットインク組成物を充填するための開閉可能なインク注入口を有する。
以下に本発明の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の例を説明するものである。本発明は以下の実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形形態も含む。なお、以下で説明される構成の全てが本発明の必須の構成であるとは限らない。
本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、アクリル又はメタクリルを表し、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを表す。
1.水系インクジェットインク組成物
本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、色材と、水と、標準沸点が270.0℃以上の多価アルコールと、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンと、を含有する。
本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、色材と、水と、標準沸点が270.0℃以上の多価アルコールと、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンと、を含有する。
1.1.色材
水系インクジェットインク組成物は、色材を含む。色材としては、水溶性染料、分散染料、顔料が挙げられ、これらのいずれを用いてもよいし、混合して用いてもよい。しかし、水系インクジェットインク組成物は、顔料を含むことが好ましく、顔料のみを含む場合により顕著な効果を発現する。
水系インクジェットインク組成物は、色材を含む。色材としては、水溶性染料、分散染料、顔料が挙げられ、これらのいずれを用いてもよいし、混合して用いてもよい。しかし、水系インクジェットインク組成物は、顔料を含むことが好ましく、顔料のみを含む場合により顕著な効果を発現する。
1.1.1.水溶性染料
本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、酸性染料、反応染料及び直接染料から選ばれる一種以上である水溶性染料を含んでもよい。さらにこれらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、酸性染料、反応染料及び直接染料から選ばれる一種以上である水溶性染料を含んでもよい。さらにこれらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
酸性染料の具体例としては、
C.I.Acid Red 1、6、8、9、13、14、18、19、24、26、27、28、32、35、37、42、51、52、57、62、75、77、80、82、83、85、87、88、89、92、94、95、97、106、111、114、115、117、118、119、127、128、129、130、131、133、134、138、143、145、149、151、154、155、158、168、180、183、184、186、194、198、199、209、211、215、216、217、219、249、252、254、256、257、260、261、262、263、265、266、274、276、282、283、289、299、301、303、305、315、318、320、321、322、336、337、361、396、397等;
C.I.Acid Violet 5、7、11、15、31、34、35、41、43、47、48、49、51、54、66、68、75、78、90、97、103、106、126等;
C.I.Acid Yellow 1、3、7、11、17、19、23、25、29、36、38、39、40、42、44、49、50、59、61、64、70、72、75、76、78、79、98、99、110、111、112、114、116、118、119、127、128、131、135、141、142、143、151、159、161、162、163、164、165、169、174、184、190、195、196、197、199、207、218、219、222、227、246等;
C.I.Acid Blue 1、7、9、15、22、23、25、27、29、40、41、43、45、49、54、59、60、62、72、74、76、78、80、82、83、87、90、92、93、100、102、103、104、106、112、113、114、117、120、126、127、127:1、128、129、130、131、133、138、140、142、143、151、154、156、158、161、166、167、168、170、171、175、181、182、183、184、185、187、192、193、201、203、204、205、207、209、220、221、224、225、229、230、232、239、247、249、258、260、264、271、277、277:1、278、279、280、284、288、290、296、298、300、317、324、326、333、335、338、342、350等;
C.I.Acid Black 1、2、7、24、26、29、31、44、48、50、51、52、52:1、58、60、62、63、64、67、72、76、77、94、107、108、109、110、112、115、118、119、121、122、131、132、139、140、155、156、157、158、159、172、191、194、234等;
C.I.Acid Orange 1、7、8、10、19、20、24、28、33、41、43、45、51、56、63、64、65、67、74、80、82、85、86、87、88、94、95、122、123、124等;
C.I.Acid Green 3、7、9、12、16、19、20、25、27、28、35、36、40、41、43、44、48、56、57、60、61、65、73、75、76、78、79等;
C.I.Acid Brown 2、4、13、14、19、20、27、28、30、31、39、44、45、46、48、53、100、101、103、104、106、160、161、165、188、224、225、226、231、232、236、247、256、257、266、268、276、277、282、289、294、295、296、297、298、299、300、301、302等が挙げられる。
C.I.Acid Red 1、6、8、9、13、14、18、19、24、26、27、28、32、35、37、42、51、52、57、62、75、77、80、82、83、85、87、88、89、92、94、95、97、106、111、114、115、117、118、119、127、128、129、130、131、133、134、138、143、145、149、151、154、155、158、168、180、183、184、186、194、198、199、209、211、215、216、217、219、249、252、254、256、257、260、261、262、263、265、266、274、276、282、283、289、299、301、303、305、315、318、320、321、322、336、337、361、396、397等;
C.I.Acid Violet 5、7、11、15、31、34、35、41、43、47、48、49、51、54、66、68、75、78、90、97、103、106、126等;
C.I.Acid Yellow 1、3、7、11、17、19、23、25、29、36、38、39、40、42、44、49、50、59、61、64、70、72、75、76、78、79、98、99、110、111、112、114、116、118、119、127、128、131、135、141、142、143、151、159、161、162、163、164、165、169、174、184、190、195、196、197、199、207、218、219、222、227、246等;
C.I.Acid Blue 1、7、9、15、22、23、25、27、29、40、41、43、45、49、54、59、60、62、72、74、76、78、80、82、83、87、90、92、93、100、102、103、104、106、112、113、114、117、120、126、127、127:1、128、129、130、131、133、138、140、142、143、151、154、156、158、161、166、167、168、170、171、175、181、182、183、184、185、187、192、193、201、203、204、205、207、209、220、221、224、225、229、230、232、239、247、249、258、260、264、271、277、277:1、278、279、280、284、288、290、296、298、300、317、324、326、333、335、338、342、350等;
C.I.Acid Black 1、2、7、24、26、29、31、44、48、50、51、52、52:1、58、60、62、63、64、67、72、76、77、94、107、108、109、110、112、115、118、119、121、122、131、132、139、140、155、156、157、158、159、172、191、194、234等;
C.I.Acid Orange 1、7、8、10、19、20、24、28、33、41、43、45、51、56、63、64、65、67、74、80、82、85、86、87、88、94、95、122、123、124等;
C.I.Acid Green 3、7、9、12、16、19、20、25、27、28、35、36、40、41、43、44、48、56、57、60、61、65、73、75、76、78、79等;
C.I.Acid Brown 2、4、13、14、19、20、27、28、30、31、39、44、45、46、48、53、100、101、103、104、106、160、161、165、188、224、225、226、231、232、236、247、256、257、266、268、276、277、282、289、294、295、296、297、298、299、300、301、302等が挙げられる。
直接染料の具体例としては、
C.I.Direct Red 2、4、9、23、26、31、39、62、63、72、75、76、79、80、81、83、84、89、92、95、111、173、
184、207、211、212、214、218、221、223、224、225、226、227、232、233、240、241、242、243、247等;
C.I.Direct Violet 7、9、47、48、51、66、90、93、94、95、98、100、101等;
C.I.Direct Yellow 8、9、11、12、27、28、29、33、35、39、41、44、50、53、58、59、68、86、87、93、95、96、98、100、106、108、109、110、130、132、142、144、161、163等;
C.I.Direct Blue 1、10、15、22、25、41、55、67、68、71、76、77、78、80、84、86、87、90、98、106、108、109、120、151、156、158、159、160、153、168、189、192、193、194、199、200、201、202、203、207、211、213、214、218、225、226、229、236、237、244、248、249、251、252、264、270、280、288、289、291等;
C.I.Direct Black 9、17、19、22、32、51、56、62、69、77、80、91、94、97、108、112、113、114、117、118、121、122、125、132、146、154、166、168、173、195、199等が挙げられる。
C.I.Direct Red 2、4、9、23、26、31、39、62、63、72、75、76、79、80、81、83、84、89、92、95、111、173、
184、207、211、212、214、218、221、223、224、225、226、227、232、233、240、241、242、243、247等;
C.I.Direct Violet 7、9、47、48、51、66、90、93、94、95、98、100、101等;
C.I.Direct Yellow 8、9、11、12、27、28、29、33、35、39、41、44、50、53、58、59、68、86、87、93、95、96、98、100、106、108、109、110、130、132、142、144、161、163等;
C.I.Direct Blue 1、10、15、22、25、41、55、67、68、71、76、77、78、80、84、86、87、90、98、106、108、109、120、151、156、158、159、160、153、168、189、192、193、194、199、200、201、202、203、207、211、213、214、218、225、226、229、236、237、244、248、249、251、252、264、270、280、288、289、291等;
C.I.Direct Black 9、17、19、22、32、51、56、62、69、77、80、91、94、97、108、112、113、114、117、118、121、122、125、132、146、154、166、168、173、195、199等が挙げられる。
反応染料の具体例としては、
C.I.Reactive Yellow 1、2、3、5、11、13、14、15、17、18、20、21、22、23、24、25、26、27、29、35、37、40、41、42、47、51、55、65、67、81、95、116、142、161等;
C.I.Reactive Red 1、3、3:1、4、13、14、17、19、21、22、23、24、24:1、25、26、29、31、32、35、37、40、41、43、44、45、46、49、55、60、66、74、79、96、97、108、141、180、218、226、245等;
C.I.Reactive Violet 1、3、4、5、6、7、8、9、16、17、22、23、24、26、27、33、34等;
C.I.Reactive Blue 1、2、3、5、7、8、10、13、14、15、17、18、19、21、23、25、26、27、28、29、32、35、38、41、49、63、72、75、80、95、190等;
C.I.Reactive Orange 1、2、4、5、7、12、13、14、16、20、29、33、35、38、64、67、71、72、72:1、78、82、84、86、87、91、99、99:1、107、113、122、124、125等;
C.I.Reactive Black 1、3、4、5、7、8、11、12、14、17、21、23、26、31、32、34、39等が挙げられる。
C.I.Reactive Yellow 1、2、3、5、11、13、14、15、17、18、20、21、22、23、24、25、26、27、29、35、37、40、41、42、47、51、55、65、67、81、95、116、142、161等;
C.I.Reactive Red 1、3、3:1、4、13、14、17、19、21、22、23、24、24:1、25、26、29、31、32、35、37、40、41、43、44、45、46、49、55、60、66、74、79、96、97、108、141、180、218、226、245等;
C.I.Reactive Violet 1、3、4、5、6、7、8、9、16、17、22、23、24、26、27、33、34等;
C.I.Reactive Blue 1、2、3、5、7、8、10、13、14、15、17、18、19、21、23、25、26、27、28、29、32、35、38、41、49、63、72、75、80、95、190等;
C.I.Reactive Orange 1、2、4、5、7、12、13、14、16、20、29、33、35、38、64、67、71、72、72:1、78、82、84、86、87、91、99、99:1、107、113、122、124、125等;
C.I.Reactive Black 1、3、4、5、7、8、11、12、14、17、21、23、26、31、32、34、39等が挙げられる。
水溶性染料の水系インクジェットインク組成物全量に対する含有量は、合計で0.1質量%以上30質量%以下程度であり、好ましくは0.5質量%以上25質量%以下、より好ましくは1質量%以上20質量%以下、さらに好ましくは5質量%以上15質量%以下である。
本実施形態の水系インクジェットインク組成物において、水溶性染料が、酸性染料、反応染料及び直接染料から選ばれる少なくとも一種である場合には、これを記録媒体の捺染に用いることにより、記録媒体を濃く染色することができる。
1.1.2.分散色材
水系インクジェットインク組成物は、色材として分散色材を用いてもよい。分散色材とは、溶媒に溶解しない色材であり、例えば、顔料、分散染料である。溶媒に不溶又は難溶の顔料、分散染料としては、特に限定されず、無機顔料、有機顔料、油溶染料、分散染料等が挙げられる。また顔料、染料の色相も限定されず、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等のいわゆるプロセスカラーや、白色、蛍光色、光輝色等のいわゆる特色であってもよい。
水系インクジェットインク組成物は、色材として分散色材を用いてもよい。分散色材とは、溶媒に溶解しない色材であり、例えば、顔料、分散染料である。溶媒に不溶又は難溶の顔料、分散染料としては、特に限定されず、無機顔料、有機顔料、油溶染料、分散染料等が挙げられる。また顔料、染料の色相も限定されず、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等のいわゆるプロセスカラーや、白色、蛍光色、光輝色等のいわゆる特色であってもよい。
無機顔料としては、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、チャネルブラック等のカーボンブラック(C.I.Pigment ブラック7)類、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ等を用いることができる。
カーボンブラックとしては、三菱化学株式会社製のNo.2300、900、MCF88、No.20B、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No2200B等が挙げられる。また、カーボンブラックとしてはデグサ社製のカラーブラックFW1、FW2、FW2V、FW18、FW200、S150、S160、S170、プリテックス35、U、V、140U、スペシャルブラック6、5、4A、4、250等を例示できる。また、カーボンブラックとしてはコロンビアカーボン社製のコンダクテックスSC、ラーベン1255、5750、5250、5000、3500、1255、700等を例示できる。また、カーボンブラックとしてはキャボット社製のリガール400R、330R、660R、モグルL、モナーク700、800、880、900、1000、1100、1300、1400、エルフテックス12等を例示できる。さらに、カーボンブラックとしてはオリヱント化学工業株式会社製のBONJET
BLACK CW-1、CW-1S、CW-2、CW-3、M-800等を例示できる。
BLACK CW-1、CW-1S、CW-2、CW-3、M-800等を例示できる。
有機顔料としては、キナクリドン系顔料、キナクリドンキノン系顔料、ジオキサジン系顔料、フタロシアニン系顔料、アントラピリミジン系顔料、アンサンスロン系顔料、インダンスロン系顔料、フラバンスロン系顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ペリノン系顔料、キノフタロン系顔料、アントラキノン系顔料、チオインジゴ系顔料、ベンツイミダゾロン系顔料、イソインドリノン系顔料、アゾメチン系顔料又はアゾ系顔料等を例示できる。
シアン顔料としては、C.I.Pigment Blue 1、2、3、15:3、15:4、15:34、16、22、60等;C.I.Vat Blue 4、60等が挙げられ、好ましくは、C.I.Pigment Blue 15:3、15:4、及び60からなる群から選択される一種又は二種以上の混合物を例示できる。
マゼンタ顔料としては、C.I.Pigment Red 5、7、12、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、112、122、123、168、184、202、C.I.Pigment Violet 19等が挙げられ、好ましくはC.I.Pigment Red122、202、及び209、C.I.Pigment Violet 19からなる群から選択される一種又は二種以上の混合物を例示できる。
イエロー顔料としては、C.I.Pigment Yellow1、2、3、12、13、14C、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、119、110、114、128、129、138、150、151、154、155、180、185、等が挙げられ、好ましくはC.I.Pigment Yellow74、109、110、128、及び138からなる群から選択される一種又は二種以上の混合物を例示できる。
オレンジ顔料としては、C.I.Pigment Orange 36若しくは43又はこれらの混合物を例示できる。グリーンインクジェット記録用水系インクに使用される顔料としては、C.I.Pigment Green 7若しくは36又はこれらの混合物を例示できる。
光輝性顔料としては、媒体に付着させたときに光輝性を呈しうるものであれば特に限定されないが、例えば、アルミニウム、銀、金、白金、ニッケル、クロム、錫、亜鉛、インジウム、チタン、及び銅からなる群より選択される1種又は2種以上の合金(金属顔料ともいう)の金属粒子や、パール光沢を有するパール顔料を挙げることができる。パール顔料の代表例としては、二酸化チタン被覆雲母、魚鱗箔、酸塩化ビスマス等の真珠光沢や干渉光沢を有する顔料が挙げられる。また、光輝性顔料は、水との反応を抑制するための表面処理が施されていてもよい。
また、白色顔料としては、金属酸化物、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の金属化合物が挙げられる。金属酸化物としては、例えば二酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等が挙げられる。また、白色顔料には、中空構造を有する粒子を用いてもよい。
顔料は、あらかじめ分散剤によって分散されたものと用いてもよい。分散剤としては、ポリ(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸-アクリルニトリル共重合体、(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル-(メタ)アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン-(メタ)アクリル酸共重合体等の(メタ)アクリル系樹脂及びその塩;スチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン-(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン-α-メチルスチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン-α-メチルスチレン-(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、スチレン-無水マレイン酸共重合体等のスチレン系樹脂及びその塩;イソシアネート基とヒドロキシル基とが反応したウレタン結合を含む高分子化合物(樹脂)を例示できる。これらは直鎖状及び/又は分岐状であってもよく、架橋構造の有無を問わないウレタン系樹脂及びその塩;ポリビニルアルコール類;ビニルナフタレン-マレイン酸共重合体及びその塩;酢酸ビニル-マレイン酸エステル共重合体及びその塩;並びに;酢酸ビニル-クロトン酸共重合体及びその塩等の水溶性樹脂を挙げることができる。
スチレン-アクリル系樹脂の分散剤の市販品としては、例えば、X-200、X-1、X-205、X-220、X-228(星光PMC社製)、ノプコスパース(登録商標)6100、6110(サンノプコ株式会社製)、ジョンクリル67、586、611、678、680、682、819(BASF社製)、DISPERBYK-190(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、N-EA137、N-EA157、N-EA167、N-EA177、N-EA197D、N-EA207D、E-EN10(第一工業製薬製)等が挙げられる。
アクリル系樹脂分散剤の市販品としては、BYK-187、BYK-190、BYK-191、BYK-194N、BYK-199(ビックケミー株式会社製)、アロンA-210、A6114、AS-1100、AS-1800、A-30SL、A-7250、CL-2東亜合成株式会社製)等が挙げられる。
ウレタン系樹脂分散剤の市販品としては、BYK-182、BYK-183、BYK-184、BYK-185(ビックケミー株式会社製)、TEGO Disperse710(Evonic Tego Chemi社製)、Borchi(登録商標)Gen1350(OMG Borschers社製)等が挙げられる。
分散剤は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。分散剤の合計の含有量は、顔料50質量部に対して、0.1質量部以上30質量部以下が好ましく、より好ましくは0.5質量部以上25質量部以下、さらにより好ましくは1質量部以上20質量部以下、よりさらに好ましくは1.5質量部以上15質量部以下である。分散剤の含有量が顔料50質量部に対して0.1質量部以上であることにより、顔料の分散安定性をさらに高めることができる。また、分散剤の含有量が顔料50質量部に対して30質量部以下であれば、得られる分散体の粘度をより小さく抑えることができる。
また、分散染料、油溶染料としては、インクビヒクル中で溶解せずに分散する色材であればいずれも用いることができ、アゾ系、金属錯塩アゾ系、アントラキノン系、フタロシアニン系、トリアリルメタン系等を例示できる。
分散染料としては、C.I.Disperse Red60、82、86、86:1、92、152、154、167:1、191、279、C.I.Disperse Yellow64、71、86、114、153、163、233、245、C.I.Disperse Blue27、60、73、77、77:1、87、165、165:1、257、367、C.I.Disperse Violet 26、33、36、57、C.I.Disperse Orange 30、41、61、80等を例示できる。
分散色材は、インク中で安定に分散できることが好ましい。例えば、オゾン、次亜塩素酸、発煙硫酸等により、色材表面を酸化、あるいはスルホン化して色材粒子の表面を修飾することにより、自己分散型の色材として使用してもよいし、上記の分散剤によって分散させて使用してもよい。
上記分散色材として例示した顔料、分散染料は一例であり、これらの顔料、分散染料は一種又は二種以上を用いてよいし、顔料及び分散染料の併用や、水溶性染料及び分散色材の併用も可能である。
水系インクジェットインク組成物に上記色材のうち、顔料を採用すると、分散安定性を良好に保つという溶媒組成の効果がより顕著となる。
1.2.水
本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物は、水を含有する。水としては、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、及び蒸留水等の純水、並びに超純水のような、イオン性不純物を低減したものが挙げられる。また、紫外線照射又は過酸化水素の添加等によって滅菌した水を用いると、水系インクジェットインク組成物を長期保存する場合に細菌類や真菌類の発生を抑制することができる。
本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物は、水を含有する。水としては、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、及び蒸留水等の純水、並びに超純水のような、イオン性不純物を低減したものが挙げられる。また、紫外線照射又は過酸化水素の添加等によって滅菌した水を用いると、水系インクジェットインク組成物を長期保存する場合に細菌類や真菌類の発生を抑制することができる。
水の含有量は、水系インクジェットインク組成物の総量に対して、30質量%以上、好ましくは40質量%以上であり、より好ましくは45質量%以上であり、さらに好ましくは50質量%以上である。なお水系インクジェットインク組成物中の水というときには、例えば、原料に水が含まれる場合の当該水及び添加する水を含むものとする。水の含有量が30質量%以上であることにより、水系インクジェットインク組成物を比較的低粘度とすることができる。また、水の含有量の上限は、水系インクジェットインク組成物の総量に対して、好ましくは90質量%以下であり、より好ましくは85質量%以下であり、さらに好ましくは80質量%以下である。
1.3.標準沸点が270.0℃以上の多価アルコール
本実施形態の水系インクジェットインク組成物に含有される標準沸点が270℃以上の
多価アルコールとしては、炭素に結合した水酸基を2個以上有する有機化合物のうち、標準沸点が270.0℃以上の化合物を指す。なお、標準沸点は、1atmにおける沸点のことを指す。
本実施形態の水系インクジェットインク組成物に含有される標準沸点が270℃以上の
多価アルコールとしては、炭素に結合した水酸基を2個以上有する有機化合物のうち、標準沸点が270.0℃以上の化合物を指す。なお、標準沸点は、1atmにおける沸点のことを指す。
標準沸点が270℃以上の多価アルコールの具体例としては、以下に限定されないが、グリセリン、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン等を挙げることができる。
標準沸点が270℃以上の多価アルコールは、水系インクジェットインク組成物中の水の蒸発を抑制する作用がある。例えば、組成物の全量に対して0.0001質量%、好ましくは0.001質量%という、わずかでも含有されることにより、水系インクジェットインク組成物に保湿性を付与することができる。しかし保湿性を非常に優れたものとする観点からは、水系インクジェットインク組成物における標準沸点が270℃以上の多価アルコールは、1.0質量%以上含有することが好ましい。
標準沸点が270℃以上の多価アルコールの含有量は、水系インクジェットインク組成物の全質量に対して、2.0質量%以上40.0質量%以下であることが好ましく、5.0質量%以上20.0質量%以下であることがより好ましく、5.0質量%以上13.0質量%以下であることがさらに好ましい。標準沸点が270℃以上の多価アルコールの含有量が上記範囲であれば、さらに記録媒体のカール抑制効果が得られるとともに、特に20.0質量%以下であることで、水系インクジェットインク組成物における色材の分散安定性をより良好にすることができる。
また、標準沸点が270℃以上の多価アルコールの標準沸点は、304℃未満であることがさらに好ましい。このような標準沸点が270℃以上の多価アルコールを選択することにより、水系インクジェットインク組成物に含有される溶媒の中で、乾燥の際に最後まで以下で述べる1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンが残りやすく、水素結合の再結合を遅延させやすいので、記録媒体のカールをさらに抑制することができる、
1.4. 1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドン
本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物は、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンを含む。1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンは、別名としてN-ヒドロキシエチルピロリドン、1-(2-ヒドロキシエチル)ピロリジン-2-オン等と呼ばれる(本明細書では「HEP」と略記することがある。)。
本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物は、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンを含む。1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンは、別名としてN-ヒドロキシエチルピロリドン、1-(2-ヒドロキシエチル)ピロリジン-2-オン等と呼ばれる(本明細書では「HEP」と略記することがある。)。
HEPは、水酸基を有していることが一因となって同じ分子量の溶剤に比べて比較的高い標準沸点(304℃)を有する。HEPの標準沸点が高いことにより、水系インクジェットインク組成物が記録媒体の表面に付着した後に、溶媒が揮発する速度が抑制され、記録媒体の表面が溶媒で湿った状態を維持しやすい。これにより、特にセルロースを含む記録媒体のカールを抑制することができる。また、HEPは、ピロリドン骨格を有し比較的嵩高い立体構造を有するので、多価アルコールや水等の他の溶媒が記録媒体上で乾燥する場合に比べて、水素結合が再構成される際に、より緩やかな水素結合を形成させたり、結合の形成を遅延させたりすることができる。これにより、HEPは、特にセルロースを含む記録媒体の乾燥による収縮の抑制にも寄与することができる。
またHEPを含有することにより、水系インクジェットインク組成物に上記水溶性染料を採用した場合には、その溶解性を高めることができ、水溶性染料の析出や固化を生じにくくすることができる。水溶性染料の析出や固化が生じにくいことで、水系インクジェットインク組成物を、吐出安定性や目詰まり回復性に優れたものとできる。また、水系インクジェットインク組成物における水溶性染料の濃度が高い場合には、かかる効果が特に顕
著となる。
著となる。
HEPの含有量は、水系インクジェットインク組成物の総量に対して、0.5質量%以上30.0質量%以下が好ましく、1.0質量%以上20.0質量%以下がより好ましく2.0質量%以上10.0質量%以下がさらに好ましい。
1.5.標準沸点270℃以上の多価アルコール及びHEPの含有比
本実施形態の水系インクジェットインク組成物では、上述の標準沸点270℃以上の多価アルコールの含有量が、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンの含有量に対して、質量比で、3.1以上7.0以下である。
本実施形態の水系インクジェットインク組成物では、上述の標準沸点270℃以上の多価アルコールの含有量が、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンの含有量に対して、質量比で、3.1以上7.0以下である。
標準沸点270℃以上の多価アルコールの含有量が、HEPの含有量に対して3.1以上7.0以下であることにより、水系インクジェットインク組成物の記録ヘッドにおける目詰まりの回復性を良好にし、かつ、水系インクジェットインク組成物が記録媒体に付着した後の記録媒体のカールの低減を図ることができる。
カールをより低減させること、及び、ラインマーカー耐性をさらに高める観点からは、標準沸点270℃以上の多価アルコールの含有量は、HEPの含有量に対して3.3以上6.5以下であることがより好ましく、3.3以上4.5以下であることがさらに好ましい。
1.6.その他の成分
本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、上記以外の有機溶剤、水、キレート化剤、その他の物質を含有してもよい。
本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、上記以外の有機溶剤、水、キレート化剤、その他の物質を含有してもよい。
1.6.1.その他の有機溶剤
本実施形態に水系インクジェットインク組成物は、上述の標準沸点が270℃以上の多価アルコール及びHEP以外の有機溶剤を含有してもよい。有機溶剤としては、アルキルポリオール、グリコールエーテル、環状アミド等が挙げられる。
本実施形態に水系インクジェットインク組成物は、上述の標準沸点が270℃以上の多価アルコール及びHEP以外の有機溶剤を含有してもよい。有機溶剤としては、アルキルポリオール、グリコールエーテル、環状アミド等が挙げられる。
1.6.1.1.アルキルポリオール
本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、アルキルポリオールを含んでもよい。アルキルポリオールには、多価アルコールが概念上含まれるが、本項で述べるアルキルポリオールは、標準沸点が270.0℃未満である。アルキルポリオールを含む場合には、水系インクジェットインク組成物の保湿性を高め、インクジェット法による吐出安定性を優れたものとしつつ、長期放置時による記録ヘッドからの水分蒸発を効果的に抑制することができる。また、これにより、ノズルの目詰まりを生じやすい種の色材を用いた場合でも、放置回復性や連続吐出安定性をより良好に維持することができる。
本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、アルキルポリオールを含んでもよい。アルキルポリオールには、多価アルコールが概念上含まれるが、本項で述べるアルキルポリオールは、標準沸点が270.0℃未満である。アルキルポリオールを含む場合には、水系インクジェットインク組成物の保湿性を高め、インクジェット法による吐出安定性を優れたものとしつつ、長期放置時による記録ヘッドからの水分蒸発を効果的に抑制することができる。また、これにより、ノズルの目詰まりを生じやすい種の色材を用いた場合でも、放置回復性や連続吐出安定性をより良好に維持することができる。
アルキルポリオールの具体例としては、1,2-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,2-ヘプタンジオール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、2-エチル-2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-2-プロピル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチルペンタン-2,4-ジオール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等が挙げられる。これらのアルキルポリオールは、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
水系インクジェットインク組成物は、アルキルポリオールのうち、炭素数3以上6以下のアルカンジオールを含むことがより好ましい。炭素数3以上6以下のアルカンジオールとしては、1,2-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,2-ヘプタンジオール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、2-エチル-2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチルペンタン-2,4-ジオールを挙げることができる。
水系インクジェットインク組成物が、炭素数3以上6以下のアルカンジオールを含む場合には、粘度がさらに抑制され、かつ、より良好な吐出安定性(連続吐出信頼性)を得ることができる。また、色材の溶解性や分散性を良好としやすく、良好な目詰まり回復性を得ることができる。
1.6.1.2.グリコールエーテル
本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、グリコールエーテルを含んでもよい。グリコールエーテルとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールから選択されるグリコールのモノアルキルエーテル又はジアルキルエーテルを挙げることができる。より具体的には、メチルトリグリコール(トリエチレングリコールモノメチルエーテル)、ブチルトリグリコール(トリエチレングリコールモノブチルエーテル)、ブチルジグリコール(ジエチレングリコールモノブチルエーテル)、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル等が挙げられ、典型例として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。
本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、グリコールエーテルを含んでもよい。グリコールエーテルとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールから選択されるグリコールのモノアルキルエーテル又はジアルキルエーテルを挙げることができる。より具体的には、メチルトリグリコール(トリエチレングリコールモノメチルエーテル)、ブチルトリグリコール(トリエチレングリコールモノブチルエーテル)、ブチルジグリコール(ジエチレングリコールモノブチルエーテル)、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル等が挙げられ、典型例として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。
水系インクジェットインク組成物は、グリコールエーテルのうち、下記式(1)で表されるグリコールエーテルから選択される1種以上を、含有することがさらに好ましい。
R1-O-(CH2-CH2-O)n-R2 ・・・(1)
(式(1)中、R1は、H又は炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、R2は、炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、nは、2以上3以下の整数を表す。)
R1-O-(CH2-CH2-O)n-R2 ・・・(1)
(式(1)中、R1は、H又は炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、R2は、炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、nは、2以上3以下の整数を表す。)
式(1)で表されるグリコールエーテルとしては、メチルトリグリコール(トリエチレングリコールモノメチルエーテル)、ブチルトリグリコール(トリエチレングリコールモノブチルエーテル)、ブチルジグリコール(ジエチレングリコールモノブチルエーテル)、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等を例示できる。
グリコールエーテルは、複数種を混合して用いてもよい。また、グリコールエーテルを用いる場合、その配合量は、水系インクジェットインク組成物の粘度調整、保湿効果による目詰まり抑制の点から、水系インクジェットインク組成物の全量に対して合計で、0.5質量%以上30質量%以下、好ましくは1.0質量%以上20質量%以下、より好ましくは3.0質量%以上10.0質量%以下である。
1.6.1.3.環状アミド
本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、環状アミド、を含んでもよい。ただし、環状アミドは、上述したHEPと化学構造が類似するので、HEPの上記効果を妨げない程度に用いることが好ましい。環状アミドは、上述した染料を溶解させやすく、かつ、水系インクジェットインク組成物の固化や乾燥を抑制するという機能を備える。
本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、環状アミド、を含んでもよい。ただし、環状アミドは、上述したHEPと化学構造が類似するので、HEPの上記効果を妨げない程度に用いることが好ましい。環状アミドは、上述した染料を溶解させやすく、かつ、水系インクジェットインク組成物の固化や乾燥を抑制するという機能を備える。
環状アミドとしては、アミド基を含む環構造を有する化合物が挙げられる。そのような化合物としては、2-ピロリドン、1-メチル-2-ピロリドン(N-メチル-2-ピロリドン)、1-エチル-2-ピロリドン(N-エチル-2-ピロリドン)、1-プロピル-2-ピロリドン、1-ブチル-2-ピロリドン、N-ビニル-2-ピロリドン(NVP)等のγ-ラクタム類、β-ラクタム類、δ-ラクタム類、ε-カプロラクタム等のε-ラクタム類等が挙げられる。これらの環状アミドは、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
1.6.1.4.その他の有機溶剤
本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、その他の有機溶媒を含んでもよい。その他の有機溶剤の例としては、γ-ブチロラクトン等のラクトン類、ベタイン化合物等が挙げられる。
本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、その他の有機溶媒を含んでもよい。その他の有機溶剤の例としては、γ-ブチロラクトン等のラクトン類、ベタイン化合物等が挙げられる。
1.6.2.その他の物質
本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、上記以外の物質として、界面活性剤、樹脂粒子、pH調整剤、キレート化剤、尿素類、防腐剤、防かび剤、糖類及びその他を含有してもよい。
本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、上記以外の物質として、界面活性剤、樹脂粒子、pH調整剤、キレート化剤、尿素類、防腐剤、防かび剤、糖類及びその他を含有してもよい。
1.6.2.1.界面活性剤
本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物は、界面活性剤を含んでもよい。界面活性剤は、水系インクジェットインク組成物の表面張力を低下させ記録媒体との濡れ性、例えば布帛等への浸透性を調整、向上させるために用いることができる。界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤のいずれも使用することができ、さらにこれらは併用してもよい。また、界面活性剤の中でも、アセチレングリコール系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、及びフッ素系界面活性剤を好ましく用いることができる。
本実施形態に係る水系インクジェットインク組成物は、界面活性剤を含んでもよい。界面活性剤は、水系インクジェットインク組成物の表面張力を低下させ記録媒体との濡れ性、例えば布帛等への浸透性を調整、向上させるために用いることができる。界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤のいずれも使用することができ、さらにこれらは併用してもよい。また、界面活性剤の中でも、アセチレングリコール系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、及びフッ素系界面活性剤を好ましく用いることができる。
アセチレングリコール系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、サーフィノール104、104E、104H、104A、104BC、104DPM、104PA、104PG-50、104S、420、440、465、485、SE、SE-F、504、61、DF37、CT111、CT121、CT131、CT136、TG、GA、DF110D(商品名、Air Products and Chemicals Inc.社製)、オルフィンB、Y、P、A、STG、SPC、E1004、E1010、PD-001、PD-002W、PD-003、PD-004、PD-005、EXP.4001、EXP.4036、EXP.4051、EXP.4123、EXP.4300、AF-103、AF-104、AK-02、SK-14、AE-3(商品名、日信化学工業社製)、アセチレノールE00、E00P、E40、E100(商品名、川研ファインケミカル社製)が挙げられる。
シリコーン系界面活性剤としては、特に限定されないが、ポリシロキサン系化合物が好ましく挙げられる。当該ポリシロキサン系化合物としては、特に限定されないが、例えばポリエーテル変性オルガノシロキサンが挙げられる。当該ポリエーテル変性オルガノシロキサンの市販品としては、例えば、BYK-306、BYK-307、BYK-333、BYK-341、BYK-345、BYK-346、BYK-348(商品名、BYK社製)、KF-351A、KF-352A、KF-353、KF-354L、KF-355A、KF-615A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、KF-6020、X-22-4515、KF-6011、KF-6012、KF-6015、KF-6017(商品名、信越化学工業社製)が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、フッ素変性ポリマーを用いることが好ましく、具体例としては、BYK-340(商品名、ビックケミー・ジャパン社製)が挙げられる。
水系インクジェットインク組成物に界面活性剤を配合する場合には、水系インクジェットインク組成物全体に対して、界面活性剤の合計で0.01質量%以上3質量%以下、好ましくは0.05質量%以上2質量%以下、さらに好ましくは0.1質量%以上1.5質量%以下、特に好ましくは0.2質量%以上1質量%以下配合することが好ましい。
また、水系インクジェットインク組成物が界面活性剤を含有することにより、ヘッドからインクを吐出する際の安定性が増す傾向がある。
1.6.2.2.樹脂粒子
水系インクジェットインク組成物は、樹脂粒子を含有してもよい。樹脂粒子は、記録媒体に付着させた水系インクジェットインク組成物による画像の密着性などをさらに向上させることができる。樹脂粒子としては、例えば、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂(スチレンアクリル系樹脂を含む)、フルオレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ロジン変性樹脂、テルペン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、エチレン酢酸ビニル系樹脂等からなる樹脂粒子が挙げられる。なかでも、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオフレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂が好ましい。これらの樹脂粒子は、エマルジョン形態で取り扱われることが多いが、粉体の性状であってもよい。また、樹脂粒子は1種単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。
水系インクジェットインク組成物は、樹脂粒子を含有してもよい。樹脂粒子は、記録媒体に付着させた水系インクジェットインク組成物による画像の密着性などをさらに向上させることができる。樹脂粒子としては、例えば、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂(スチレンアクリル系樹脂を含む)、フルオレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ロジン変性樹脂、テルペン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、エチレン酢酸ビニル系樹脂等からなる樹脂粒子が挙げられる。なかでも、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオフレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂が好ましい。これらの樹脂粒子は、エマルジョン形態で取り扱われることが多いが、粉体の性状であってもよい。また、樹脂粒子は1種単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。
ウレタン系樹脂とは、ウレタン結合を有する樹脂の総称である。ウレタン系樹脂には、ウレタン結合以外に、主鎖にエーテル結合を含むポリエーテル型ウレタン樹脂、主鎖にエステル結合を含むポリエステル型ウレタン樹脂、主鎖にカーボネート結合を含むポリカーボネート型ウレタン樹脂等を使用してもよい。また、ウレタン系樹脂として、市販品を用いてもよく、例えば、スーパーフレックス 460、460s、840、E-4000(商品名、第一工業製薬株式会社製)、レザミン D-1060、D-2020、D-4080、D-4200、D-6300、D-6455(商品名、大日精化工業株式会社製)、タケラック WS-5100、WS-6021、W-512-A-6(商品名、三井化学ポリウレタン株式会社製)、サンキュアー2710(商品名、LUBRIZOL社製)、パーマリンUA-150(商品名、三洋化成工業社製)などの市販品を用いてもよい。
アクリル系樹脂は、少なくとも(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステルなどのアクリル系単量体を1成分として重合して得られる重合体の総称であって、例えば、アクリル系単量体から得られる樹脂や、アクリル系単量体とこれ以外の単量体との共重合体などが挙げられる。例えばアクリル系単量体とビニル系単量体との共重合体であるアクリル-ビニル系樹脂などが挙げられる。また例えば、ビニル系単量体としては、スチレンなどが挙げられる。
アクリル系単量体としてはアクリルアミド、アクリロニトリル等も使用可能である。アクリル系樹脂を原料とする樹脂エマルジョンには、市販品を用いてもよく、例えばFK-854(商品名、中央理科工業社製)、モビニール952B、718A(商品名、日本合成化学工業社製)、NipolLX852、LX874(商品名、日本ゼオン社製)等の中から選択して用いてもよい。
なお、本明細書において、アクリル系樹脂は、後述するスチレン・アクリル系樹脂であってもよい。また、本明細書において、(メタ)アクリルとの表記は、アクリル及びメタクリルの少なくとも一方を意味する。
スチレン・アクリル系樹脂は、スチレン単量体と(メタ)アクリル系単量体とから得られる共重合体であり、スチレン-アクリル酸共重合体、スチレン-メタクリル酸共重合体、スチレン-メタクリル酸-アクリル酸エステル共重合体、スチレン-α-メチルスチレン-アクリル酸共重合体、スチレン-α-メチルスチレン-アクリル酸-アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。スチレン・アクリル系樹脂には、市販品を用いても良く、例えば、ジョンクリル62J、7100、390、711、511、7001、632、741、450、840、74J、HRC-1645J、734、852、7600、775、537J、1535、PDX-7630A、352J、352D、PDX-7145、538J、7640、7641、631、790、780、7610(商品名、BASF社製)、モビニール966A、975N(商品名、日本合成化学工業社製)、ビニブラン2586(日信化学工業社製)等を用いてもよい。
ポリオレフィン系樹脂は、エチレン、プロピレン、ブチレン等のオレフィンを構造骨格に有するものであり、公知のものを適宜選択して用いることができる。オレフィン樹脂としては、市販品を用いることができ、例えばアローベースCB-1200、CD-1200(商品名、ユニチカ株式会社製)等を用いてもよい。
また、樹脂粒子は、エマルジョンの形態で供給されてもよく、そのような樹脂エマルジョンの市販品の例としては、マイクロジェルE-1002、E-5002(日本ペイント社製商品名、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョン)、ボンコート4001(DIC社製商品名、アクリル系樹脂エマルジョン)、ボンコート5454(DIC社製商品名、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョン)、ポリゾールAM-710、AM-920、AM-2300、AP-4735、AT-860、PSASE-4210E(アクリル系樹脂エマルジョン)、ポリゾールAP-7020(スチレン・アクリル樹脂エマルジョン)、ポリゾールSH-502(酢酸ビニル樹脂エマルジョン)、ポリゾールAD-13、AD-2、AD-10、AD-96、AD-17、AD-70(エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルジョン)、ポリゾールPSASE-6010(エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルジョン)(昭和電工社製商品名)、ポリゾールSAE1014(商品名、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン社製)、サイビノールSK-200(商品名、アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学社製)、AE-120A(JSR社製商品名、アクリル樹脂エマルジョン)、AE373D(イーテック社製商品名、カルボキシ変性スチレン・アクリル樹脂エマルジョン)、セイカダイン1900W(大日精化工業社製商品名、エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルジョン)、ビニブラン2682(アクリル樹脂エマルジョン)、ビニブラン2886(酢酸ビニル・アクリル樹脂エマルジョン)、ビニブラン5202(酢酸アクリル樹脂エマルジョン)(日信化学工業社製商品名)、エリーテルKA-5071S、KT-8803、KT-9204、KT-8701、KT-8904、KT-0507(ユニチカ社製商品名、ポリエステル樹脂エマルジョン)、ハイテックSN-2002(東邦化学社製商品名、ポリエステル樹脂エマルジョン)、タケラックW-6020、W-635、W-6061、W-605、W-635、W-6021(三井化学ポリウレタン社製商品名、ウレタン系樹脂エマルジョン)、スーパーフレックス870、800、150、420、460、470、610、700(第一工業製薬社製商品名、ウレタン系樹脂エマルジョン)、パーマリンUA-150(三洋化成工業株式会社製、ウレタン系樹脂エマルジョン)、サンキュアー2710(日本ルーブリゾール社製、ウレタン系樹脂エマルジョン)、NeoRez R-9660、R-9637、R-940(楠本化成株式会社製、ウレタン系樹脂エマルジョン)、アデカボンタイター HUX-380,290K(株式会社ADEKA製、ウレタン系樹脂エマルジョン)、モビニール966A、モビニール7320(日本合成化学株式会社製)、ジョンクリル7100、390、711、511、7001、632、741、450、840、74J、HRC-1645J、734、852、7600、775、537J、1535、PDX-7630A、
352J、352D、PDX-7145、538J、7640、7641、631、790、780、7610(以上、BASF社製)、NKバインダーR-5HN(新中村化学工業株式会社製)、ハイドランWLS-210(非架橋性ポリウレタン:DIC株式会社製)、ジョンクリル7610(BASF社製)等が挙げられる。
352J、352D、PDX-7145、538J、7640、7641、631、790、780、7610(以上、BASF社製)、NKバインダーR-5HN(新中村化学工業株式会社製)、ハイドランWLS-210(非架橋性ポリウレタン:DIC株式会社製)、ジョンクリル7610(BASF社製)等が挙げられる。
水系インクジェットインク組成物に樹脂粒子を含有させる場合の含有量は、水系インクジェットインク組成物の全質量に対して、固形分として、0.1質量%以上20質量%以下、好ましくは1質量%以上15質量%以下、より好ましくは2質量%以上10質量%以下である。
1.6.2.3.キレート化剤
本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、キレート化剤を使用してもよい。キレート化剤は、水系インクジェットインク組成物中の所定のイオンを除去することができる。
本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、キレート化剤を使用してもよい。キレート化剤は、水系インクジェットインク組成物中の所定のイオンを除去することができる。
キレート化剤の例としては、EDTA、EDTA-2Na(エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム塩)、EDTA-3Na(エチレンジアミン四酢酸一水素三ナトリウム塩)、EDTA-4Na(エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム塩)、及び、EDTA-3K(エチレンジアミン四酢酸一水素三カリウム塩)などのエチレンジアミン四酢酸及びその塩類、DTPA、DTPA-2Na(ジエチレントリアミン五酢酸二ナトリウム塩)、及び、DTPA-5Na(ジエチレントリアミン五酢酸五ナトリウム塩)などのジエチレントリアミン五酢酸及びその塩類、NTA、NTA-2Na(ニトリロ三酢酸二ナトリウム塩)、及び、NTA-3Na(ニトリロ三酢酸三ナトリウム塩)などのニトリロ三酢酸及びその塩類、エチレンジアミン-N,N’-ジコハク酸及びその塩類、3-ヒドロキシ-2,2’-イミノジコハク酸及びその塩類、L-アスパラギン酸-N,N’-二酢酸及びその塩類、L-グルタミン酸二酢酸及びその塩類、N-(1-カルボキシラトメチル)イミノ二酢酸及びその塩類、並びに、N-(2-ヒドロキシエチル)イミノ二酢酸及びその塩類を挙げることができる。
また、酢酸アナログ以外のキレート化剤の例としては、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸及びその塩類、エチレンジアミンテトラメタリン酸及びその塩類、エチレンジアミンピロリン酸及びその塩類、並びに、エチレンジアミンメタリン酸及びその塩類等が挙げられる。
本実施形態の水系インクジェットインク組成物にキレート化剤を含有させる場合、上記例示したものから選択して1種又は2種以上を用いることができる。
1.6.2.4.pH調整剤
本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、pH調整剤を添加することができる。pH調整剤としては、特に限定されないが、酸、塩基、弱酸、弱塩基の適宜の組み合わせが挙げられる。そのような組み合わせに用いる酸、塩基の例としては、無機酸として、硫酸、塩酸、硝酸等、無機塩基として水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、アンモニア等が挙げられ、有機塩基としては、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリスヒドロキシメチルアミノメタン(THAM)等が挙げられ、有機酸として、アジピン酸、クエン酸、コハク酸、乳酸、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-2-アミノエタンスルホン酸(BES)、4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジンエタンスルホン酸(HEPES)、モルホリノエタンスルホン酸(MES)、モルホリノプロパンスルホン酸(MOPS)、カルバモイルメチルイミノビス酢酸(ADA)、ピペラジン-1
,4-ビス(2-エタンスルホン酸)(PIPES)、N-(2-アセトアミド)-2-アミノエタンスルホン酸(ACES)、コラミン塩酸、N-トリス(ヒドロキシメチル)メチル-2-アミノエタンスルホン酸(TES)、アセトアミドグリシン、トリシン、グリシンアミド、ビシン等のグッドバッファー、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、トリス緩衝液等を用いてもよい。さらに、これらのうち、pH調整剤の一部又は全部として、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン等の第三級アミン、及び、アジピン酸、クエン酸、コハク酸、乳酸等のカルボキシル基含有有機酸、が含まれることが、pH緩衝効果をより安定に得ることができるため好ましい。
本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、pH調整剤を添加することができる。pH調整剤としては、特に限定されないが、酸、塩基、弱酸、弱塩基の適宜の組み合わせが挙げられる。そのような組み合わせに用いる酸、塩基の例としては、無機酸として、硫酸、塩酸、硝酸等、無機塩基として水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、アンモニア等が挙げられ、有機塩基としては、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリスヒドロキシメチルアミノメタン(THAM)等が挙げられ、有機酸として、アジピン酸、クエン酸、コハク酸、乳酸、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-2-アミノエタンスルホン酸(BES)、4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジンエタンスルホン酸(HEPES)、モルホリノエタンスルホン酸(MES)、モルホリノプロパンスルホン酸(MOPS)、カルバモイルメチルイミノビス酢酸(ADA)、ピペラジン-1
,4-ビス(2-エタンスルホン酸)(PIPES)、N-(2-アセトアミド)-2-アミノエタンスルホン酸(ACES)、コラミン塩酸、N-トリス(ヒドロキシメチル)メチル-2-アミノエタンスルホン酸(TES)、アセトアミドグリシン、トリシン、グリシンアミド、ビシン等のグッドバッファー、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、トリス緩衝液等を用いてもよい。さらに、これらのうち、pH調整剤の一部又は全部として、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン等の第三級アミン、及び、アジピン酸、クエン酸、コハク酸、乳酸等のカルボキシル基含有有機酸、が含まれることが、pH緩衝効果をより安定に得ることができるため好ましい。
1.6.2.5.尿素類
水系インクジェットインク組成物の保湿剤として、あるいは、染料の染着性を向上させる染着助剤として、尿素類を使用してもよい。尿素類の具体例としては、尿素、エチレン尿素、テトラメチル尿素、チオ尿素、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等が挙げられる。尿素類を含有する場合には、その含有量は、水系インクジェットインク組成物の全質量に対して、1質量%以上10質量%以下とすることができる。
水系インクジェットインク組成物の保湿剤として、あるいは、染料の染着性を向上させる染着助剤として、尿素類を使用してもよい。尿素類の具体例としては、尿素、エチレン尿素、テトラメチル尿素、チオ尿素、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等が挙げられる。尿素類を含有する場合には、その含有量は、水系インクジェットインク組成物の全質量に対して、1質量%以上10質量%以下とすることができる。
1.6.2.6.防腐剤、防かび剤、防錆剤
水系インクジェットインク組成物は、防腐剤、防かび剤を使用してもよい。防腐剤、防かび剤としては、例えば、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、2-ピリジンチオール-1-オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、1,2-ジベンゾイソチアゾリン-3-オン(ゼネカ社のプロキセルCRL、プロキセルBDN、プロキセルGXL、プロキセルXL-2、プロキセルTN、プロキセルLV)、4-クロロ-3-メチルフェノール(バイエル社のプリベントールCMK等)などが挙げられる。防錆剤としては、例えば、ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
水系インクジェットインク組成物は、防腐剤、防かび剤を使用してもよい。防腐剤、防かび剤としては、例えば、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、2-ピリジンチオール-1-オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、1,2-ジベンゾイソチアゾリン-3-オン(ゼネカ社のプロキセルCRL、プロキセルBDN、プロキセルGXL、プロキセルXL-2、プロキセルTN、プロキセルLV)、4-クロロ-3-メチルフェノール(バイエル社のプリベントールCMK等)などが挙げられる。防錆剤としては、例えば、ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
1.6.2.7.糖類
水系インクジェットインク組成物の固化、乾燥を抑制する目的で、糖類を使用してもよい。糖類の具体例としては、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトール(ソルビット)、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、及びマルトトリオース等が挙げられる。
水系インクジェットインク組成物の固化、乾燥を抑制する目的で、糖類を使用してもよい。糖類の具体例としては、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトール(ソルビット)、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、及びマルトトリオース等が挙げられる。
1.6.2.8.その他
さらに上記以外の成分として、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、溶解助剤など、インクジェット用の水系インクジェットインク組成物において通常用いることができる添加剤を含有してもよい。
さらに上記以外の成分として、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、溶解助剤など、インクジェット用の水系インクジェットインク組成物において通常用いることができる添加剤を含有してもよい。
1.7.水系インクジェットインク組成物の製造及び物性
水系インクジェットインク組成物は、上述の成分を任意の順序で混合し、必要に応じて濾過などを行い、不純物を除去することにより得ることができる。混合方法としては、メカニカルスターラーやマグネチックスターラー等の撹拌装置を備えた容器に順次材料を添加して撹拌混合する方法が好適に用いられる。濾過方法として、例えば、遠心濾過やフィルター濾過などを必要に応じて行うことができる。
水系インクジェットインク組成物は、上述の成分を任意の順序で混合し、必要に応じて濾過などを行い、不純物を除去することにより得ることができる。混合方法としては、メカニカルスターラーやマグネチックスターラー等の撹拌装置を備えた容器に順次材料を添加して撹拌混合する方法が好適に用いられる。濾過方法として、例えば、遠心濾過やフィルター濾過などを必要に応じて行うことができる。
水系インクジェットインク組成物は、インクジェット用インクとしての信頼性の観点から、20℃における表面張力が20mN/m以上40mN/m以下であることが好ましく、22mN/m以上35mN/m以下であることがより好ましい。また、同様の観点から、インクの20℃における粘度は、1.5mPa・s以上10mPa・s以下であることが好ましく、2mPa・s以上8mPa・s以下であることがより好ましい。表面張力及び粘度を前記範囲内とする、一つの手法としては、上述した有機溶剤や界面活性剤の種類
、及びこれらと水の添加量等を調整することが挙げられる。
、及びこれらと水の添加量等を調整することが挙げられる。
1.8.作用効果等
上記水系インクジェットインク組成物によれば、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンが有する高い標準沸点(304℃)の影響により、記録媒体の表面に付着した後に揮発する速度が抑制され、記録媒体の表面が溶媒で湿った状態を維持しやすい。これにより、特にセルロースを含む記録媒体のカールを抑制することができる。また、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンは、嵩高い立体構造を有するので、標準沸点が270℃以上の多価アルコールや水等の他の溶媒が乾燥する場合に比べて、乾燥が進んで水素結合が再構成される際に、より緩やかな水素結合を形成させたり、結合の形成を遅延させたりすることができる。これにより、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンは、特にセルロースを含む記録媒体の乾燥による収縮の抑制にも寄与することができる。
上記水系インクジェットインク組成物によれば、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンが有する高い標準沸点(304℃)の影響により、記録媒体の表面に付着した後に揮発する速度が抑制され、記録媒体の表面が溶媒で湿った状態を維持しやすい。これにより、特にセルロースを含む記録媒体のカールを抑制することができる。また、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンは、嵩高い立体構造を有するので、標準沸点が270℃以上の多価アルコールや水等の他の溶媒が乾燥する場合に比べて、乾燥が進んで水素結合が再構成される際に、より緩やかな水素結合を形成させたり、結合の形成を遅延させたりすることができる。これにより、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンは、特にセルロースを含む記録媒体の乾燥による収縮の抑制にも寄与することができる。
また、標準沸点が270.0℃以上の多価アルコールは、水酸基を複数有することで水系インクジェットインク組成物の吸湿/保湿性を高めることができるので、記録媒体から急激に水等の溶媒が揮発するのを抑えることができる点でも、記録媒体のカール抑制の点で有効に作用する。
2.インクジェット記録装置
本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、開閉可能なインク注入口と、注入されたインクを収容するインク収容部と、を備えるインクジェット記録装置に、充填され用いられてもよい。このようなインクジェット記録装置に用いられることにより、注入口部分からの水分蒸発の可能性が生じるが、色材の分散安定性を良好に保つことができる。すなわち上記水系インクジェットインク組成物では、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンを含有するので、色材の分散安定性が水分の蒸発に対してより良好である。この効果は、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンの標準沸点(304℃)のほうが標準沸点が270℃以上の多価アルコールの標準沸点よりも高い場合に特に顕著である。
本実施形態の水系インクジェットインク組成物は、開閉可能なインク注入口と、注入されたインクを収容するインク収容部と、を備えるインクジェット記録装置に、充填され用いられてもよい。このようなインクジェット記録装置に用いられることにより、注入口部分からの水分蒸発の可能性が生じるが、色材の分散安定性を良好に保つことができる。すなわち上記水系インクジェットインク組成物では、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンを含有するので、色材の分散安定性が水分の蒸発に対してより良好である。この効果は、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンの標準沸点(304℃)のほうが標準沸点が270℃以上の多価アルコールの標準沸点よりも高い場合に特に顕著である。
以下、開閉可能なインク注入口と、注入されたインクを収容するインク収容部と、を備えるインクジェット記録装置の一例について述べる。当該インクジェット記録装置は、上述の水系インクジェットインク組成物を備えるものとする。
インクジェット記録装置は、上述の水系インクジェットインク組成物と、水系インクジェットインク組成物が収容されるインク収容体と、水系インクジェットインク組成物を吐出する記録ヘッドと、を備え、インク収容体は、水系インクジェットインク組成物を充填するための開閉可能なインク注入口を有する。
実施形態に係るインクジェット記録装置の一例について、図を参照しながら説明する。なお、インク収容体は、媒体に対してインクを吐出することによって、媒体に画像等の記録(印刷)を行うインクジェット式のプリンター(インクジェット記録装置)のインクタンクとなっている。また、以下の説明では、インクジェット記録装置を単に記録装置と称することがあり、水系インクジェットインク組成物及びインク組成物を、単にインクと称することがある。
図1に示すように、記録装置21は、左右方向を長手方向とする直方体形状の筐体22を備えている。なお、図1は、記録装置21における筐体22内を透視した状態で簡略的に図示している。筐体22内における後方寄りの下部には、左右方向を長手方向とする支持台23が、その上面を略水平方向に沿わせるようにして設けられている。媒体の一例で
ある用紙Pは、この支持台23の上面に支持されつつ、搬送方向となる前方に向けて搬送される。また、筐体22内における支持台23の上方位置には、左右方向に沿って延びるガイド軸24が架設され、そのガイド軸24にはインクを吐出する記録ヘッド25を下面側に備えたキャリッジ26が支持されている。すなわち、キャリッジ26は、左右方向に貫通する支持孔27にガイド軸24が挿通された状態で、そのガイド軸24に対して左右方向への往復移動自在に支持されている。
ある用紙Pは、この支持台23の上面に支持されつつ、搬送方向となる前方に向けて搬送される。また、筐体22内における支持台23の上方位置には、左右方向に沿って延びるガイド軸24が架設され、そのガイド軸24にはインクを吐出する記録ヘッド25を下面側に備えたキャリッジ26が支持されている。すなわち、キャリッジ26は、左右方向に貫通する支持孔27にガイド軸24が挿通された状態で、そのガイド軸24に対して左右方向への往復移動自在に支持されている。
また、筐体22内においてガイド軸24の両端の近傍にあたる位置には、駆動プーリー28と従動プーリー29とがそれぞれ回転自在に支持されている。駆動プーリー28にはキャリッジモーター30の出力軸が連結されるとともに、駆動プーリー28と従動プーリー29との間には一部がキャリッジ26に連結された無端状のタイミングベルト31が巻き掛けられている。そして、キャリッジモーター30の駆動によりキャリッジ26がタイミングベルト31を介してガイド軸24にガイドされつつ用紙Pに対する走査方向となる左右方向に沿って往復移動するときに、支持台23上を前方に搬送される用紙Pに対してキャリッジ26の下面側の記録ヘッド25から用紙Pに対してインクが吐出される。
また、図1に示すように、筐体22の前面側において支持台23の前方側となる位置には、筐体22内で支持台23上を搬送されるときに記録ヘッド25からのインクの吐出により記録を行われた用紙Pを前方側に排出する矩形の排出口32が開口している。排出口32には、筐体22内から排出される用紙Pを支持可能な矩形板状の排出トレイ33が、排出方向である前方への出没自在に設けられている。また、排出口32内において、排出トレイ33の下側には記録に用いる複数枚の用紙Pを積層状態で収容可能な給紙カセット34が前後方向への挿抜自在に装着されている。
また、図1に示すように、筐体22における前面であって排出口32よりも左右方向の端部側(図1では、右端部側)となる位置には、前面と上面が矩形状で右側面が直角三角形状をなす開閉扉35が、その下端に設けられた左右方向に沿う回転軸36を回転中心として前後方向への開閉動作自在に設けられている。この開閉扉35の前面には、矩形状の透明部材からなる窓部37が形成されており、ユーザーは開閉扉35を閉じた状態で筐体22の内部(特に、開閉扉35の前面の裏側)を視認できるようになっている。
記録装置21の筐体22内において、開閉扉35の裏側となる位置、すなわち前面寄りで且つ端部寄り(この場合は右端部寄り)となる位置には、記録ヘッド25に対してインクを供給するインク供給ユニット40が収容されている。インク供給ユニット40は、複数(本実施形態では5つ)のインクタンク41~45を含んで一体的に取り扱い可能とされた構造体であり、後で述べるように、各インクタンク41~45にはインクが補給可能とされている。
図2及び図3に示すように、インク供給ユニット40は、前後方向に長い変形箱形状の5つのインクタンク41~45と、各インクタンク41~45の後面側から引き出された5つのインク供給チューブ46と、それらのインクタンク41~45を一括にした状態で組み付けられる直方体形状のインク補給用アダプター47を含んで構成されている。このインク補給用アダプター47は、全てのインクタンク41~45が厚さ方向を左右方向にして横並びに配置された状態において、全てのインクタンク41~45の上部前半部分に切欠形成された段差部48に組み付けられることで、インクタンク41~45と一体化されている。なお、図1に示すように、インクタンク41~45から引き出されたインク供給チューブ46は、キャリッジ26内に形成されたインク流路(図示略)に接続され、そのインク流路を介して記録ヘッド25に接続されている。尚、インク補給用アダプター47は、インクタンク41~45を覆う筐体22の一部を構成するものであってもよく、インクタンク41~45と一体的に形成されていてもよい。
図4及び図5に示すように、インクタンク41~45は、その内部にインク組成物IKを貯留可能なインク貯留室49を有している。本実施形態の場合、その横並び方向で右端に位置するインクタンク41のインク貯留室49にはブラックインクが貯留される。そして、横並び方向で右端のインクタンク41よりも左側に並ぶ他の各インクタンク42~45のインク貯留室49にはブラック以外のカラー(シアン、マゼンタ、イエローなど)インクが貯留される。また、インクタンク41~45において筐体22の前面の窓部37を介して視認可能とされる前壁部には、インク貯留室49内のインク組成物IKの液面を視認可能とする透明樹脂で形成された視認部50が設けられている。そして、その視認部50には、インク貯留室49内に貯留されるインク組成物IKの液面の上限の目安(インクをインク入口53から溢れさせずに注入可能なインク量の目安の例)を示す上限マーク51と下限の目安(例えば、インクの補給を促す目安)を示す下限マーク52が記されている。
図4に示すように、インクタンク41~45において段差部48の水平部分の上側には外部からインク貯留室49内へのインクの流入を可能とする開閉可能なインク入口53(インク注入口)が設けられている。インク入口53は、インク貯留室49の内部と外部とを連通する流路54,55を有して鉛直上方に向けて延びる針56を含んで構成されている。針56の流路54,55は、各々の先端開口が針56を中心とする放射方向に並んで配置された2つの流路54,55からなり、それら2つの流路54,55のうち一方(図4では右側)の流路54は、他方(図4では左側)の流路55よりも、その先端開口の高さが低く且つその流路の断面積が大きく形成されている。なお、インク貯留室49内の後方寄り下部には、インク貯留室49内のインク組成物IKの残量を検出するための残量センサー57が設けられている。尚、残量センサー57は設けられていなくてもよい。
図2~図5に示すように、インク補給用アダプター47は、その上面58が針56の延びる方向と直交(交差)する方向に沿う水平な面とされ、その上面58には下面59まで上下方向に貫通する貫通孔60がインク入口形成部として形成されている。この貫通孔60は、針56が中央に配置される円孔形状のインク入口53と、インク入口53の前後に連なる前後一対の矩形孔部からなり、その下側の開口はインクタンク41~45において針56を上方に向けて突設した段差部48の水平部分により塞がれている。
そのため、貫通孔60において、インク入口53を中心とする放射方向でインク入口53の外側となる領域には、下側の開口を塞がれた前後一対の矩形孔部により、針56の延びる方向である上側に開口する前後一対の凹部61が、インク入口53を中心として点対称となるように鉛直下方を深さ方向として窪み形成される。すなわち、インクタンク41~45に一体化されたインク補給用アダプター47において針56を含むインク入口53の外側となる領域には、インク入口53を中心として点対称をなす複数(この場合は前後で対をなす2つ)の凹部61が形成されることになる。なお、この場合において、円孔形状のインク入口53の中心に配置される針56の先端は、インク入口53と凹部61とが含まれる貫通孔60の開口縁となるインク補給用アダプター47の上面58よりも、インク貯留室49側に位置している。すなわち、インク補給用アダプター47の上面58は、針56の延びる方向において該針56の先端よりも外側の位置で該針56が延びる方向と交差する方向に延びている。その一方、インク補給用アダプター47の下面59は、左右方向へ横並びにした複数のインクタンク41~45に対してそれらを一括にして上側から係合するタンク係合部として機能する。
また、インク補給用アダプター47の上面58のうち、各貫通孔60の上側の開口縁の周辺部分は、特定の色に着色されている。すなわち、その貫通孔60のインク入口53を介してインクが流入されるインクタンク41~45のインク貯留室49に貯留されている
インクの色と同色に着色されている。この点で、インク補給用アダプター47における各貫通孔60の上側の開口縁の周辺部分は、その貫通孔60のインク入口53とインク貯留室49が連通するインクタンク41~45が内部に貯留しているインクに関わる情報を外部に示す第1部分として機能している。因みに、インクタンク41~45に貯留されるインクは、特に制限はないが、本実施形態のインク組成物を収容したインク収容体から供給されるインクタンクをインクタンク41とすれば、ブラック又はグレーのブラックインクを貯留することとなるので、インクタンク41のインク貯留室49と連通するインク入口53が配置される貫通孔60の上側開口の周辺部分はブラック又はグレーに着色される。
インクの色と同色に着色されている。この点で、インク補給用アダプター47における各貫通孔60の上側の開口縁の周辺部分は、その貫通孔60のインク入口53とインク貯留室49が連通するインクタンク41~45が内部に貯留しているインクに関わる情報を外部に示す第1部分として機能している。因みに、インクタンク41~45に貯留されるインクは、特に制限はないが、本実施形態のインク組成物を収容したインク収容体から供給されるインクタンクをインクタンク41とすれば、ブラック又はグレーのブラックインクを貯留することとなるので、インクタンク41のインク貯留室49と連通するインク入口53が配置される貫通孔60の上側開口の周辺部分はブラック又はグレーに着色される。
また、凹部61の内面(具体的には上下方向に沿う内側面)において、その凹部61の上側の開口縁よりも底面側(すなわち、段差部48の水平部分側)となる位置には、水平方向に特徴的な凹凸形状を呈する第1凹凸部(第1キー構造部)62が、凹部61の深さ方向(換言すると、インク入口53の中心軸の方向)に沿って延びるように設けられている。図2及び図3に示すように、第1凹凸部62は、複数(本実施形態では5つ)あるインクタンク41~45のインク入口53ごとに設けられる。そのため、インク補給用アダプター47において、各インクタンク41~45と上下方向で各々対応する位置に形成された各貫通孔60における矩形の凹部61には、それぞれ貫通孔60ごとに他の貫通孔60の凹部61の内面に設けられた第1凹凸部62とは異なる第1凹凸部62が形成されている。すなわち、これらの第1凹凸部62は、その第1凹凸部62が形成された貫通孔60内のインク入口53に接続されるインク出口65(図6等参照)を有するインク収容体63(図6等参照)を識別可能とする識別部として機能するものである。なお、「凹部61の上側の開口縁よりも底面側となる位置」とは、開口縁よりも若干でも底面側に後退した位置であればよいことを意味する。
そこで次に、インクタンク41~45と共にインク補給システムを構成し、インク残量が少なくなったインクタンク41~45にインクを補給するインク補給容器として、インク収容体63について説明する。インク収容体63には、上述の水系インクジェットインク組成物が収容されている。
図6~図8に示すように、インク収容体63は、その主体となる円筒状の容器本体部64と、容器本体部64の先端部に設けられ、インク収容体63内からのインクの流出を可能とするインク出口65が先端に開口形成されたインク出口形成部66と、インク出口形成部66にインク出口65を囲むように付加される容器付加部67とを備えている。インク出口形成部66のインク出口65は、その周りの容器付加部67も含めて有底筒状のキャップ68により覆われることで、インク収容体63の保管時には、外部から隠蔽される。すなわち、容器付加部67の円筒状をなす下端部の外周面には雄ねじ部69が形成される一方、キャップ68の内周面には図示しない雌ねじ部が形成されており、容器付加部67の雄ねじ部69にキャップ68の雌ねじ部を螺合させることにより、キャップ68はインク収容体63の先端部に対してインク出口65を覆うように取着される。
なお、容器付加部67は、その外面全体が特定の色に着色されている。すなわち、その容器付加部67が付加される容器本体部64内に収容されているインクの色と同色に着色されている。因みに、ブラック又はグレーインクを収容するインク収容体63における容器付加部67の外面はブラック又はグレーに着色される。また、容器本体部64とキャップ68の各基端部の外周面には、等角度間隔(一例として90度間隔)で複数(本実施形態では4つ)の突起70が形成されている。因みに、これらの突起70は円筒状をなすインク収容体63の転がり防止を図るために形成されたものである。更に、例えばブラックインクを収容するインク収容体63の容器本体部64は、他の色のインクを収容するインク収容体63の容器本体部64よりも太く形成してもよい。その場合、インク出口形成部66はブラックインク用と他の色のインク用と共通の太さ、形状にしてもよい。
また、図6~図8に示すように、容器付加部67の外周面に雄ねじ部69が形成された円筒状の下端部よりも上方部分には、インク出口65を中心とする放射方向でインク出口65の外側となる領域に、インク出口65の中心軸の方向でインク出口65よりも容器本体部64とは反対方向となる上方に向けて突出する凸部71が形成されている。この凸部71は、インク出口65内にインク入口53側の針56の先端を挿入させるときに、インク補給用アダプター47の上面58の凹部61を第1嵌合部として嵌合可能な第2嵌合部として機能するものであり、インク入口53を前後から挟む一対の凹部61と同様にインク出口65を前後から挟んで対をなすように設けられている。なお、図6及び図7に示すように、凸部71は、インク収容体63においてインク出口65を中心とする放射方向で容器本体部64の外周面よりも内側に形成されている。
図6及び図9に示すように、各凸部71の外面(図6及び図9では左右両側面)には、インク補給用アダプター47の凹部61の内面に形成された第1凹凸部(第1キー構造部)62と係合可能な第2凹凸部(第2キー構造部)72が形成されている。この第2凹凸部72は、凸部71の突出方向(換言すると、インク出口65の中心軸の方向)に沿って延びるように設けられており、凸部71を凹部61に嵌合させると共に、第2凹凸部72を第1凹凸部62に係合させたときに、インク収容体63のインク出口65をインクタンク41~45側のインク入口53に接続させる。
また、容器付加部67の雄ねじ部69が形成された円筒状の下端部と第2凹凸部72が形成された凸部71との間には、インク出口65の中心軸と直交(交差)する平面形状の位置決め部73が、インク出口65をその中心軸の方向に見たときインク出口65の放射方向外側に位置するように設けられている。すなわち、この位置決め部73は、インク収容体63の外面の一部である容器付加部67の外面の一部を構成し、インク出口65の中心軸の方向において凸部71の先端よりも容器本体部64側となる位置に設けられている。そして、この位置決め部73は、インク収容体63においてインク出口形成部66に付加される容器付加部67に設けられていることから、インク出口形成部66とは別部材の構成であり、且つインク出口形成部66の外側に備えられる構成であるといえる。
また、図9に示すように、インク出口形成部66に形成されたインク出口65内には、そのインク出口65を開閉可能に封止する例えばシリコーン膜等の弾性部材からなる弁74が設けられている。なお、弁74は、インク出口65の中心軸の方向において、位置決め部73の方が容器本体部64側となる位置に設けられている(例えば図14参照)。そして、この弁74には、その中心を交点として等角度間隔(一例として120度間隔)で交わる複数(本実施形態では3つ)のスリット75が設けられており、それらのスリット75がインク出口65の外側から内側に押し広げられることで開弁するように構成されている。すなわち、常閉弁である弁74は、インク出口65内にインク入口53側の針56の先端が挿入されたときに、その針56の先端で内側に押し広げられて開弁する。
そして、その際には、インク出口65の放射方向の外側で位置決め部73がインク入口53及び凹部61を含む貫通孔60が形成されたインク補給用アダプター47の上面58に当接し、インク出口65の中心軸方向において弁74をインクタンク41~45に対して位置決めする。この点で、インク補給用アダプター47の上面58は、インクタンク41~45へのインク補給のためにインク収容体63のインク出口65の弁74が開弁されるときにインク収容体63の位置決め部73が当接するインクタンク41~45側の一部であって、平面形状の位置決め部73を受け止める受け面として機能する。
図10及び図11に示すように、インク収容体63における容器本体部64は、その内部にインク組成物IKを収容可能なインク収容室76を有するボトル形状をなす部材であ
り、その上端部の頸部77の外周面には雄ねじ部78が形成されている。一方、容器本体部64の上端部に設けられるインク出口形成部66は、容器本体部64の頸部77の外周側に位置する大径部79と、容器本体部64から最も離れた位置でインク出口65を形成する小径部80と、その大径部79と小径部80の間を連結する中間部81とを有している。そして、大径部79の内周面に形成された雌ねじ部82を、容器本体部64の頸部77の外周面に形成された雄ねじ部78に螺合させることにより、インク出口形成部66は容器本体部64の上端部に取着されている。
り、その上端部の頸部77の外周面には雄ねじ部78が形成されている。一方、容器本体部64の上端部に設けられるインク出口形成部66は、容器本体部64の頸部77の外周側に位置する大径部79と、容器本体部64から最も離れた位置でインク出口65を形成する小径部80と、その大径部79と小径部80の間を連結する中間部81とを有している。そして、大径部79の内周面に形成された雌ねじ部82を、容器本体部64の頸部77の外周面に形成された雄ねじ部78に螺合させることにより、インク出口形成部66は容器本体部64の上端部に取着されている。
また、インク収容体63におけるインク出口形成部66にインク出口65を囲むように付加される容器付加部67は、その外周面に雄ねじ部69が形成された円筒状の下端部が、その下端面をインク出口形成部66の大径部79の上端面に接合される接合部83を構成している。この接合部83は、その内周面の前後方向で対向する面領域がインク出口形成部66の中間部81の前側の外面及び後側の外面と面接触状態となってインク出口形成部66の大径部79に接合される。
次に、上記のように構成されたインク補給システムの作用について、インク収容体63を用いてインク供給ユニット40のインクタンク41~45にインクを補給する際の作用に着目して以下説明する。
なお、前提として、図2に示すように、複数の横並びに配置されたインクタンク41~45のうち一番右側に位置するブラックインクのインクタンク41内のインクの液面高さが視認部50の下部に記された下限マーク52の高さまで低下しているため、以下においては、このインクタンク41にインク補給する場合について説明するものとする。また、インク補給に用いるインク収容体63にはブラックインクが十分に収容されているものとし、そのインク収容体63からは、前もってキャップ68が取り外されているものとする。さらに、そのインク収容体63の凸部71の外面に形成されている第2凹凸部72の形状はインクタンク41へのインク入口53の前後に位置する凹部61の内面に形成されている第1凹凸部62の形状と一致し、凹部61に対する凸部71の挿入に伴い係合可能であるものとする。
さて、インクタンク41へのインク補給を行う際、まずユーザーは、筐体22の開閉扉35を図1に示す閉鎖状態から回転軸36を中心に前方へ回動させて開放状態とする。すると、インク供給ユニット40は、インクタンク41~45内へのインク入口53が形成されたインク補給用アダプター47の上面58が筐体22の外部に露出し、ユーザーは、所望のインク入口53に対して上方からインク収容体63のインク出口65を接続することが可能となる。
そこで、図12及び図13に示すように、ユーザーは、インク補給に用いるインク組成物を収容したインク収容体63を上下逆さまにして、インク出口65がインク補給用アダプター47における一番右側の貫通孔60の上方に位置するように保持する。すなわち、そのインク収容体63のインク出口65の中心軸線をインク補給対象のインクタンク41のインク入口53の中心軸線と位置合わせする。このとき、ユーザーは、手に保持しているインク収容体63の容器付加部67に着色されている色(第2部分)と、そのときのインク補給対象であるインクタンク41のインク入口53が設けられた貫通孔60の上側の開口縁周辺に着色されている色(第1部分)とを見比べる。そして、それぞれの色が同じ(この場合は、ブラック同士)であれば、今回のインク補給に適合したインク収容体63を手に保持していると確認し、インク補給における後続作業に移行する。
そして、図12及び図13に示す状態からインク収容体63を下降させ、そのインク収容体63の凸部71をインクタンク41と一体的なインク補給用アダプター47の凹部6
1に挿入する。すると、その凹部61に対する凸部71の挿入状態の実現により、インク入口53の中心軸線に対するインク出口65の中心軸線の一致状態が確保される。なお、この場合において凹部61はインク入口53の中心である針56に対して点対称の位置状態にあるため、凸部71は何れの凹部61に対しても挿入可能とされる。そのため、インク収容体63をインク出口65の中心軸線を中心にして何度も回転させて凹部61と凸部71との適合した位置関係を確かめる必要もなく、ユーザーは、凹部61に対する凸部71の挿入作業を容易に行い得る。
1に挿入する。すると、その凹部61に対する凸部71の挿入状態の実現により、インク入口53の中心軸線に対するインク出口65の中心軸線の一致状態が確保される。なお、この場合において凹部61はインク入口53の中心である針56に対して点対称の位置状態にあるため、凸部71は何れの凹部61に対しても挿入可能とされる。そのため、インク収容体63をインク出口65の中心軸線を中心にして何度も回転させて凹部61と凸部71との適合した位置関係を確かめる必要もなく、ユーザーは、凹部61に対する凸部71の挿入作業を容易に行い得る。
但し、この時点では、凹部61に凸部71が僅かに挿入されただけで、インク入口53の中心に位置する針56の先端も、その凸部71の先端より少し突出したインク出口65の開口内には挿入されているものの、インク出口65の内奥に位置する弁74にまでは至っていない。その理由は、図13に示すように、凹部61の開口縁が位置するインク補給用アダプター47の上面58と凹部61内の第1凹凸部62の上端との距離L1よりも凸部71の先端とインク出口65内の弁74との距離L2の方が長いからである。そこで、その状態から凸部71を凹部61の深さ方向である下方に向けて更に挿入させると、凸部71の外面の第2凹凸部72が凹部61の内面の第1凹凸部62に係合する。そして、その係合状態を維持しつつ、更に凸部71を凹部61の深さ方向で底面側に向けて挿入すると、インク入口53の針56の先端がインク出口65の弁74の位置にまで至り、その弁74を開弁させる。
すなわち、図14及び図15に示すように、針56の先端が弁74に対して、スリット75を下方から上方に(つまり、インク出口65の外側から内側に)押し広げることで、弁74を開弁状態とする。その結果、インク収容体63のインク出口65とインクタンク41のインク入口53の針56とが接続され、インク収容体63内からインクタンク41内へのインク組成物の補給が行われる。このとき、インク入口53の針56は2つある流路54,55のうち、弁74を開弁させてインク出口65から流出させたインクに対して先に先端開口が触れる一方の流路がインクを流通させるインク流路として機能し、他方の流路が空気を流通させる空気流路として機能する。例えば、ユーザーがインク収容体63を傾けた状態でインク入口53にインク出口65を接続しようとした場合には、その傾ける方向の違いにより、2つの流路54,55のうちインク流路となる流路も変更になる。
なお、凹部61内に凸部71を挿入させた後において第2凹凸部72が第1凹凸部62に係合しない場合、その時点で、ユーザーはブラック以外の他の色のインク収容体63を間違って挿入しようとしていると認識できる。この場合、もし仮に第1凹凸部62の上端が凹部61の開口縁と同じ高さに位置している構成であると、その第1凹凸部62に対する第2凹凸部72の係合が拒否されるだけでなく、凹部61に対する凸部71の挿入も拒否されるため、ユーザーは、凹部61への凸部71の挿入を何度も試みて、いたずらに無駄な作業時間を費やしてしまうこともある。この点、本実施形態では、第1凹凸部62の高さが凹部61の開口縁よりも低いため、凸部71は凹部61に挿入されるときに凹部61の深さ方向で底面側に誘導され易くなり、作業時間が無駄に長くなることも抑制される。
さらに、図14、図16及び図17に示すように、インク収容体63のインク出口65内の弁74をインクタンク41側のインク入口53の針56が開弁させるとき、インク収容体63は位置決め部73がインクタンク41側の一部であるインク補給用アダプター47の上面58に当接する。すなわち、インク収容体63は、この位置決め部73とインク補給用アダプター47の上面58との当接により、弁74がインクタンク41側の針56に対してインク出口65の中心軸の方向において位置決めされた状態で開弁される。
また、その際において、位置決め部73はインク出口65の放射方向外側に位置するた
め、インク収容体63はインク入口53にインク出口65を接続させた姿勢が安定的に保持される。また、図14及び図15に示すように、インク補給用アダプター47の上面58にインク収容体63の位置決め部73が当接したとき、インク入口53における針56の基端が位置するインク入口53の底面とインク収容体63のインク出口65の先端との間には隙間が存在する。そのため、インク入口53の針56の基端が位置する底面にはインクが溜まり易いが、そのように溜まっているインクがインク出口65の先端に付着してインク収容体63を汚すことも回避される。
め、インク収容体63はインク入口53にインク出口65を接続させた姿勢が安定的に保持される。また、図14及び図15に示すように、インク補給用アダプター47の上面58にインク収容体63の位置決め部73が当接したとき、インク入口53における針56の基端が位置するインク入口53の底面とインク収容体63のインク出口65の先端との間には隙間が存在する。そのため、インク入口53の針56の基端が位置する底面にはインクが溜まり易いが、そのように溜まっているインクがインク出口65の先端に付着してインク収容体63を汚すことも回避される。
そして、図14及び図16に示すように、インクタンク41に対するインク収容体63からのインク補給が終了したとき、インクタンク41内のインクの液面高さが視認部50の上限マーク51よりも未だ低い場合には、更に同じブラックのインク収容体63を用いて上限マーク51まで更に継ぎ足すインク補給を行ってもよい。なお、以上のようなインク補給作業は、インク組成物(ブラック又はグレーのインク組成物)のインクタンク41以外の他の色のインクタンク42~45に対する場合も同様に行われる。
このインクジェット記録装置によれば、インク注入口を有することにより、ユーザーが水系インクジェットインク組成物の注ぎ足しを行うことができるので、容器の交換等が不要で利便性が良好である。その上、インク注入口が解放されて水系インクジェットインク組成物の溶媒が揮発しやすい状態が生じた場合でも、水系インクジェットインク組成物の色材の分散安定性を良好に保ちやすい。
3.インクジェット記録方法
本実施形態のインクジェット記録方法は、上述の水系インクジェットインク組成物を、記録ヘッドから吐出し、記録媒体に付着させることを含む。すなわち、本実施形態のインクジェット記録方法は、上述の水系インクジェットインク組成物を、記録ヘッドから吐出し、記録媒体に付着させる工程を含む。
本実施形態のインクジェット記録方法は、上述の水系インクジェットインク組成物を、記録ヘッドから吐出し、記録媒体に付着させることを含む。すなわち、本実施形態のインクジェット記録方法は、上述の水系インクジェットインク組成物を、記録ヘッドから吐出し、記録媒体に付着させる工程を含む。
記録媒体としては、特に限定されず、液体を吸収する記録面を有するものであっても、液体を吸収する記録面を有しないものであってもよい。したがって記録媒体としては、特に制限はなく、例えば、紙、フィルム、布、金属、ガラス、高分子等を用いることができる。また、記録媒体に対して昇華転写を行うための転写紙についても記録媒体であり得る。記録媒体は、セルロースを含む紙、不織布等である場合に、記録後にカールを生じやすいので、本実施形態のインクジェット記録方法によるカールの抑制効果がより顕著に発現する。
水系インクジェットインク組成物を記録媒体へ付着させる工程は上述のインクジェット記録装置を用いて行うことができる。すなわち、水系インクジェットインク組成物を所定のノズルから吐出できるように、記録ヘッドに充填し、その状態で所定のタイミングで記録媒体に対して吐出させることで、水系インクジェットインク組成物を記録媒体へ付着させる工程を行うことができる。
また、本実施形態の記録方法は、適宜、記録媒体を加熱する工程を備えてもよい。記録媒体を加熱する工程は、例えば、インクジェット記録装置を用いる場合には、上述の乾燥手段等を用いて行うことができる。また、インクジェット記録装置に限らず、適宜の乾燥手段により行うことができる。これにより得られる画像を乾燥させ、画像の滲みを抑制したり、より効率的に定着させたりすることができる。
本実施形態の記録方法は、さらに、他の工程を適宜付加することができ、例えば、他の組成物を付与する工程、洗浄工程等を有してもよい。本実施形態の記録方法によれば、上述の水系インクジェットインク組成物を用いるので、良好な吐出安定性と、良好な目詰ま
り回復性とにより安定した記録を行うことができる。
り回復性とにより安定した記録を行うことができる。
このようなインクジェット記録方法によれば、上述の水系インクジェットインク組成物を用いる結果、記録後において記録媒体のカールが生じにくい。
4.実施例
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。以下「%」は、特に記載のない限り、質量基準である。
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。以下「%」は、特に記載のない限り、質量基準である。
4.1.水系インクジェットインク組成物の調製
表1、2の組成になるように各成分を容器に入れて、マグネチックスターラーで2時間混合及び攪拌した後、孔径5μmのメンブランフィルターで濾過することで、実施例及び比較例に係る水系インクジェットインク組成物を得た。
表1、2の組成になるように各成分を容器に入れて、マグネチックスターラーで2時間混合及び攪拌した後、孔径5μmのメンブランフィルターで濾過することで、実施例及び比較例に係る水系インクジェットインク組成物を得た。
表中、略記、商品名で記載した成分は、以下の通りである。
・自己分散カーボンブラック顔料:商品名「CAB-O-JET(登録商標) 300」、キャボット・スペシャリティ・ケミカルズ・インク社製(なお、表中の数値は固形分量を表す。)
・樹脂EM:スーパーフレックス420:(商品名、第一工業製薬株式会社製、ウレタン系樹脂エマルジョンなお、表中の数値は固形分量を表す。)
・TEGmBE:トリエチレングリコールモノブチルエーテル
・1,2-HD:1,2-ヘキサンジオール
・オルフィンE1010:アセチレングリコール系界面活性剤(日信化学工業株式会社製)
・自己分散カーボンブラック顔料:商品名「CAB-O-JET(登録商標) 300」、キャボット・スペシャリティ・ケミカルズ・インク社製(なお、表中の数値は固形分量を表す。)
・樹脂EM:スーパーフレックス420:(商品名、第一工業製薬株式会社製、ウレタン系樹脂エマルジョンなお、表中の数値は固形分量を表す。)
・TEGmBE:トリエチレングリコールモノブチルエーテル
・1,2-HD:1,2-ヘキサンジオール
・オルフィンE1010:アセチレングリコール系界面活性剤(日信化学工業株式会社製)
また、表中、グリセリン、トリエチレングリコールの括弧内は標準沸点である。さらに、表には、標準沸点が270℃以上の多価アルコールの合計量、及び、当該多価アルコールの含有量の、HEPの含有量に対する質量比を記載した。
4.2.評価方法
4.2.1.カールの評価
セイコーエプソン株式会社製PX-M886X(シリアルインクジェットプリンター)のインクパックにインクを充填し、記録媒体(A4サイズのXerox P紙、富士ゼロックス社製コピー用紙、坪量64g/m2、紙厚88μm)に対して、温度25℃、湿度50%の環境下において、印刷Duty:100%でベタパターンを印刷した。そして、印刷後フェイスアップで1週間放置した際の、用紙端の床面からの浮き上がり量を測定した。以下の基準で評価して結果を表1、2に記載した。
A:浮き上がり量10mm未満
B:浮き上がり量10mm以上20mm未満
C:浮き上がり量20mm以上
4.2.1.カールの評価
セイコーエプソン株式会社製PX-M886X(シリアルインクジェットプリンター)のインクパックにインクを充填し、記録媒体(A4サイズのXerox P紙、富士ゼロックス社製コピー用紙、坪量64g/m2、紙厚88μm)に対して、温度25℃、湿度50%の環境下において、印刷Duty:100%でベタパターンを印刷した。そして、印刷後フェイスアップで1週間放置した際の、用紙端の床面からの浮き上がり量を測定した。以下の基準で評価して結果を表1、2に記載した。
A:浮き上がり量10mm未満
B:浮き上がり量10mm以上20mm未満
C:浮き上がり量20mm以上
4.2.2.目詰まり回復性
セイコーエプソン株式会社製PX-M886X(シリアルインクジェットプリンター)のインクパックにインクを充填し、温度40℃、湿度25%の環境下において、キャップを開放した状態で7日放置した。そして、放置後にノズルチェックパターンの印刷とクリーニングを繰り返し行った。以下の基準で評価して結果を表1、2に記載した。
A:クリーニング3回以内で全ノズルの吐出が回復
B:クリーニング6回以内で全ノズルの吐出が回復
C:クリーニング7回以上で全ノズルの吐出が回復
セイコーエプソン株式会社製PX-M886X(シリアルインクジェットプリンター)のインクパックにインクを充填し、温度40℃、湿度25%の環境下において、キャップを開放した状態で7日放置した。そして、放置後にノズルチェックパターンの印刷とクリーニングを繰り返し行った。以下の基準で評価して結果を表1、2に記載した。
A:クリーニング3回以内で全ノズルの吐出が回復
B:クリーニング6回以内で全ノズルの吐出が回復
C:クリーニング7回以上で全ノズルの吐出が回復
4.2.3.ラインマーカー耐性
セイコーエプソン株式会社製PX-M886X(シリアルインクジェットプリンター)のインクパックにインクを充填し、記録媒体(A4サイズのXerox P紙、富士ゼロックス社製コピー用紙、坪量64g/m2、紙厚88μm)に対して、温度25℃、湿度50%の環境下において、各色文字パターンを印刷した。そして、印刷物を5分常温常湿で放置した後に、ゼブラ蛍光ペン300gfでラインマーキングした。以下の基準で評価して結果を表1、2に記載した。
A:2回マーキングでやや滲む
B:1回マーキングで滲まない
C:1回マーキングで滲む
セイコーエプソン株式会社製PX-M886X(シリアルインクジェットプリンター)のインクパックにインクを充填し、記録媒体(A4サイズのXerox P紙、富士ゼロックス社製コピー用紙、坪量64g/m2、紙厚88μm)に対して、温度25℃、湿度50%の環境下において、各色文字パターンを印刷した。そして、印刷物を5分常温常湿で放置した後に、ゼブラ蛍光ペン300gfでラインマーキングした。以下の基準で評価して結果を表1、2に記載した。
A:2回マーキングでやや滲む
B:1回マーキングで滲まない
C:1回マーキングで滲む
4.2.4.プリンター長期使用時の印字安定性評価
インクジェットプリンター(セイコーエプソン株式会社製、「EW-M660FT」)のインク収容容器に実施例及び比較例のインクを容器容量の1/3分充填し、40℃20%Rh4週間放置した。その後、当該インクを再度1/3分(合計:容器容量の2/3分)充填し、再度40℃20%Rh4週間放置し、もう一度同じ操作を繰り返して40℃20%Rh12週間放置後に、ノズルチェック→クリーニング動作→ノズルチェックを行い、以下の基準で評価して、結果を表1、2に記載した。ここで、正常吐出とは全ノズルが
、抜け、曲がりなく吐出することである。なお、「EW-M660FT」は、図1に示すような、開閉可能なインク注入口と、注入されたインクを収容するインク収容部と、を備えるプリンターである。
A:クリーニングなしで正常吐出
B:クリーニング1回で正常吐出
C:クリーニング2~3回で正常吐出
D:クリーニング3回でも正常吐出しない
インクジェットプリンター(セイコーエプソン株式会社製、「EW-M660FT」)のインク収容容器に実施例及び比較例のインクを容器容量の1/3分充填し、40℃20%Rh4週間放置した。その後、当該インクを再度1/3分(合計:容器容量の2/3分)充填し、再度40℃20%Rh4週間放置し、もう一度同じ操作を繰り返して40℃20%Rh12週間放置後に、ノズルチェック→クリーニング動作→ノズルチェックを行い、以下の基準で評価して、結果を表1、2に記載した。ここで、正常吐出とは全ノズルが
、抜け、曲がりなく吐出することである。なお、「EW-M660FT」は、図1に示すような、開閉可能なインク注入口と、注入されたインクを収容するインク収容部と、を備えるプリンターである。
A:クリーニングなしで正常吐出
B:クリーニング1回で正常吐出
C:クリーニング2~3回で正常吐出
D:クリーニング3回でも正常吐出しない
4.3.評価結果
色材と、水と、標準沸点が270.0℃以上の多価アルコールと、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンと、を含有し、標準沸点が270.0℃以上の多価アルコールの含有量が、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンの含有量に対して、質量比で、3.1以上7.0以下である各実施例の水系インクジェットインク組成物は、良好なカール耐性及び良好な目詰まり回復性を示すことが判明した。
色材と、水と、標準沸点が270.0℃以上の多価アルコールと、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンと、を含有し、標準沸点が270.0℃以上の多価アルコールの含有量が、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンの含有量に対して、質量比で、3.1以上7.0以下である各実施例の水系インクジェットインク組成物は、良好なカール耐性及び良好な目詰まり回復性を示すことが判明した。
上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態及び各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成、例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
上述した実施形態及び変形例から以下の内容が導き出される。
水系インクジェットインク組成物は、
色材と、水と、標準沸点が270.0℃以上の多価アルコールと、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンと、を含有する、水系インクジェットインク組成物であって、
前記多価アルコールの含有量が、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンの含有量に対して、質量比で、3.1以上7.0以下である。
色材と、水と、標準沸点が270.0℃以上の多価アルコールと、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンと、を含有する、水系インクジェットインク組成物であって、
前記多価アルコールの含有量が、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンの含有量に対して、質量比で、3.1以上7.0以下である。
上記水系インクジェットインク組成物によれば、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンが有する高い標準沸点(304℃)の影響により、記録媒体の表面に付着した後に揮発する速度が抑制され、記録媒体の表面が溶媒で湿った状態を維持しやすい。これにより、特にセルロースを含む記録媒体のカールを抑制することができる。また、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンは、嵩高い立体構造を有するので、多価アルコールや水等の他の溶媒が乾燥する場合に比べて、乾燥が進んで水素結合が再構成される際に、より緩やかな水素結合を形成させたり、結合の形成を遅延させたりすることができる。これにより、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンは、特にセルロースを含む記録媒体の乾燥による収縮の抑制にも寄与することができる。
また、標準沸点が270.0℃以上の多価アルコールは、水酸基を複数有することで水系インクジェットインク組成物の吸湿/保湿性を高めることができるので、記録媒体から急激に水等の溶媒が揮発するのを抑えることができる点でも、記録媒体のカール抑制の点で有効に作用する。
上記水系インクジェットインク組成物において、
前記多価アルコールの含有量が、前記水系インクジェットインク組成物の総量に対して、5.0質量%以上20.0質量%以下であってもよい。
前記多価アルコールの含有量が、前記水系インクジェットインク組成物の総量に対して、5.0質量%以上20.0質量%以下であってもよい。
この水系インクジェットインク組成物によれば、さらに記録媒体のカール抑制効果が得られるとともに、20.0質量%以下であることで、水系インクジェットインク組成物における色材の分散安定性をより良好にすることができる。
上記水系インクジェットインク組成物において、
前記多価アルコールの標準沸点が、304℃未満であってもよい。
前記多価アルコールの標準沸点が、304℃未満であってもよい。
この水系インクジェットインク組成物によれば、溶媒の中で、乾燥の際に最後まで1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンが残りやすく、水素結合の再結合を遅延させやすいので、記録媒体のカールをさらに抑制することができる、
上記水系インクジェットインク組成物において、
前記色材が、顔料であってもよい。
前記色材が、顔料であってもよい。
この水系インクジェットインク組成物によれば、分散安定性を良好に保つという溶媒組成の効果がより顕著である。
上記水系インクジェットインク組成物において、
開閉可能なインク注入口と、注入されたインクを収容するインク収容部と、を備える記録装置に、充填され用いられてもよい。
開閉可能なインク注入口と、注入されたインクを収容するインク収容部と、を備える記録装置に、充填され用いられてもよい。
この水系インクジェットインク組成物によれば、注入口部分からの水分蒸発の可能性があるインク収容部を有する記録装置に適用しても、色材の分散安定性を良好に保つことができる。一般に、多価アルコールのみを含有し、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンを含有しないインクの場合、水分が蒸発し多価アルコールの含有割合が多くなった際に、色材の分散安定性が低下しやすい。これに対して上記水系インクジェットインク組成物では、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンを含有するので、色材の分散安定性が良好である。この効果は、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンの標準沸点のほうが多価アルコールの標準沸点よりも高い場合に特に顕著である。
インクジェット記録方法は、上述の水系インクジェットインク組成物を、記録ヘッドから吐出し、記録媒体に付着させることを含む。
このインクジェット記録方法によれば、記録後において記録媒体のカールが生じにくい。
インクジェット記録装置は、上述の水系インクジェットインク組成物と、
前記水系インクジェットインク組成物が収容されるインク収容体と、
前記水系インクジェットインク組成物を吐出する記録ヘッドと、
を備え、
前記インク収容体は、前記水系インクジェットインク組成物を充填するための開閉可能なインク注入口を有する。
前記水系インクジェットインク組成物が収容されるインク収容体と、
前記水系インクジェットインク組成物を吐出する記録ヘッドと、
を備え、
前記インク収容体は、前記水系インクジェットインク組成物を充填するための開閉可能なインク注入口を有する。
このインクジェット記録装置によれば、インク注入口を有することにより、ユーザーが水系インクジェットインク組成物の注ぎ足しを行うことができるので、容器の交換等が不要で利便性が良好である。その上、インク注入口が解放されて水系インクジェットインク組成物の溶媒が揮発しやすい状態が生じた場合でも、水系インクジェットインク組成物の
色材の分散安定性を良好に保ちやすい。
色材の分散安定性を良好に保ちやすい。
21…記録装置、22…筐体、23…支持台、24…ガイド軸、25…記録ヘッド、26…キャリッジ、27…支持孔、28…駆動プーリー、29…従動プーリー、30…キャリッジモーター、31…タイミングベルト、32…排出口、33…排出トレイ、34…給紙カセット、35…開閉扉、36…回転軸、37…窓部、40…インク供給ユニット、41~45…インクタンク、46…インク供給チューブ、47…インク補給用アダプター、48…段差部、49…インク貯留室、50…視認部、51…上限マーク、52…下限マーク、53…インク入口、54,55…流路、56…針(インク入口流路部)、57…残量センサー、58…上面(受け面)、59…下面(タンク係合部)、60…貫通孔、61…凹部(第1嵌合部)、62…第1凹凸部(識別部)、63…インク収容体、64…容器本体部、65…インク出口、66…インク出口形成部、67…容器付加部、68…キャップ、69…雄ねじ部、70…突起、71…凸部(第2嵌合部)、72…第2凹凸部、73…位置決め部、74…弁、75…スリット、76…インク収容室、77…頸部、78…雄ねじ部、79…大径部、80…小径部、81…中間部、82…雌ねじ部、83…接合部、L1…距離、L2…距離、P…用紙、IK…インク組成物
Claims (7)
- 色材と、水と、標準沸点が270.0℃以上の多価アルコールと、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンと、を含有する、水系インクジェットインク組成物であって、
前記多価アルコールの含有量が、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンの含有量に対して、質量比で、3.1以上7.0以下である、水系インクジェットインク組成物。 - 請求項1において、
前記多価アルコールの含有量が、前記水系インクジェットインク組成物の総量に対して、5.0質量%以上20.0質量%以下である、水系インクジェットインク組成物。 - 請求項1又は請求項2において、
前記多価アルコールの標準沸点が、304℃未満である、水系インクジェットインク組成物。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一項において、
前記色材が、顔料である、水系インクジェットインク組成物。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一項において、
開閉可能なインク注入口と、注入されたインクを収容するインク収容部と、を備える記録装置に、充填され用いられる、水系インクジェットインク組成物。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の水系インクジェットインク組成物を、記録ヘッドから吐出し、記録媒体に付着させることを含む、インクジェット記録方法。
- 請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の水系インクジェットインク組成物と、
前記水系インクジェットインク組成物が収容されるインク収容体と、
前記水系インクジェットインク組成物を吐出する記録ヘッドと、
を備えたインクジェット記録装置であって、
前記インク収容体は、前記水系インクジェットインク組成物を充填するための開閉可能なインク注入口を有する、インクジェット記録装置。
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---|---|---|---|
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US17/680,384 US20220275231A1 (en) | 2021-02-26 | 2022-02-25 | Aqueous Ink Jet Ink Composition, Ink Jet Recording Method, and Ink Jet Recording Apparatus |
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- 2021-02-26 JP JP2021030130A patent/JP2022131270A/ja active Pending
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