JP2022147407A - インクジェットインク組成物及び記録方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】カールを抑制することができ、吐出安定性にも優れるインクジェットインク組成物を提供すること。【解決手段】自己分散顔料と、炭素数４以下のアルコールと、非対称アルキルエーテルと、水と、を含み、前記アルコールの含有量が、インクジェットインク組成物の総量に対して、０．５～１５質量％であり、前記水の含有量が、前記インクジェットインク組成物の総量に対して、１０～４０質量％である、インクジェットインク組成物。【選択図】なし
Description
本発明は、インクジェットインク組成物及び記録方法に関する。
インクジェット記録方法は、比較的単純な装置で、高精細な画像の記録が可能であり、各方面で急速な発展を遂げている。その中で、カール抑制や吐出安定性等について種々の検討がなされている。例えば、特許文献１には、印字時の出射性、デキャップ適性が改良され、普通紙に印字した際の裏抜け耐性、文字品質及びカール特性に優れたインクジェット用インクを提供することを目的として、表面張力と粘度を所定の範囲内としつつ、水と所定の有機溶剤を用いるインクが開示されている。
近年、普通紙印刷用のインクジェットインク組成物には、自己分散顔料が好ましく用いられている。しかしながら、特許文献1に記載のインク組成において色材として自己分散顔料を用いると、顔料の分散安定性が低下し、吐出不良を生じさせることが分かってきた。
本発明は、自己分散顔料と、炭素数４以下のアルコールと、非対称アルキルエーテルと、水と、を含み、前記アルコールの含有量が、インクジェットインク組成物の総量に対して、０．５～１５質量％であり、前記水の含有量が、前記インクジェットインク組成物の総量に対して、１０～４０質量％であるインクジェットインク組成物である。
また、本発明は、上記インクジェットインク組成物を、インクジェット法により記録媒体に対して吐出する吐出工程を含む記録方法である。
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」という。）について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右などの位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
１．インクジェットインク組成物
本実施形態のインクジェットインク組成物（以下、単に「インク組成物」ともいう。）は、自己分散顔料と、炭素数４以下のアルコールと、非対称アルキルエーテルと、水と、を含み、前記アルコールの含有量が、インクジェットインク組成物の総量に対して、０．５～１５質量％であり、前記水の含有量が、前記インクジェットインク組成物の総量に対して、１０～４０質量％である。
本実施形態のインクジェットインク組成物（以下、単に「インク組成物」ともいう。）は、自己分散顔料と、炭素数４以下のアルコールと、非対称アルキルエーテルと、水と、を含み、前記アルコールの含有量が、インクジェットインク組成物の総量に対して、０．５～１５質量％であり、前記水の含有量が、前記インクジェットインク組成物の総量に対して、１０～４０質量％である。
従来より、普通紙などの吸収性記録媒体に対して、水を主溶剤成分として含む水系インク組成物を付着させた際にカールが発生することが課題であった。このカールは、インク組成物に含まれる水が記録媒体に浸透することによって生じるため、カール低減のためには、インク組成物中の水の含有量を減らすことが考えられる。しかしながら、水の含有量を減らすと顔料の分散安定性が低下し、かえって吐出不良が生じるという別の問題が生じ得る。
そこで、本実施形態においては、カールを抑制できるよう水の含有量を調製しつつも、炭素数４以下のアルコールと非対称アルキルエーテルを併用することにより、水の含有量が比較的少ない場合においても自己分散顔料の分散性が安定化する。これにより、カールの抑制と吐出安定性の維持を図ることができる。
炭素数４以下のアルコールと非対称アルキルエーテルを併用することにより、自己分散顔料の分散性が安定化する理由は、特に限定されないが、例えば、炭素数４以下のアルコールと非対称アルキルエーテルが自己分散顔料の表面にソフトに吸着することで、自己分散顔料に静電反発力と立体障害による斥力を増加することができるためと考えられる。また、これに加えて、炭素数４以下のアルコールと非対称アルキルエーテルが相互作用をすることで、互いに安定化することも想定される。なお、分散安定化についてメカニズムは上記に限定されるものではない。以下、本実施形態のインク組成物の各成分について詳説する。
１．１．自己分散顔料
自己分散顔料とは、分散剤を用いなくても、その表面の親水基により、水性媒体中に分散することが可能な顔料をいう。このような自己分散顔料を用いることにより、分散剤に起因するインク組成物の粘度上昇などが抑えられるなど、分散剤を用いないことによる取り扱い上のメリットを得ることができる。
自己分散顔料とは、分散剤を用いなくても、その表面の親水基により、水性媒体中に分散することが可能な顔料をいう。このような自己分散顔料を用いることにより、分散剤に起因するインク組成物の粘度上昇などが抑えられるなど、分散剤を用いないことによる取り扱い上のメリットを得ることができる。
自己分散顔料の含有量（固形分）は、インク組成物の総量に対して、好ましくは１．０～１０質量％であり、より好ましくは２．０～８．０質量％であり、さらに好ましくは３．０～６．０質量％である。
１．２．炭素数４以下のアルコール
炭素数４以下のアルコールとしては、メタノール、エタノール、ｎ－プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ－ブタノール、２－ブタノール、ｔ－ブタノール、イソブタノールが挙げられる。これらは１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
炭素数４以下のアルコールとしては、メタノール、エタノール、ｎ－プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ－ブタノール、２－ブタノール、ｔ－ブタノール、イソブタノールが挙げられる。これらは１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
このなかでも、炭素数１～３のアルコールが好ましく、炭素数１～２のアルコールがより好ましい。このようなアルコールを用いることにより、自己分散顔料の分散安定性がより向上し、吐出安定性がより向上する傾向にある。
炭素数４以下のアルコールの含有量は、インク組成物の総量に対して、０．５～１５質量％であり、好ましくは１．０～１２．５質量％であり、より好ましくは２．５～１０質量％であり、さらに好ましくは２．５～７．５質量％である。炭素数４以下のアルコールの含有量が上記範囲内であることにより、相対的に水が少なくなるためカールが生じ難くなることに加えて、吐出安定性がより向上する傾向にある。
また、炭素数４以下のアルコールの含有量は、自己分散顔料１質量部に対して、好ましくは０．１～２．５質量部であり、より好ましくは０．２～２．０質量部であり、さらに好ましくは０．５～１．５質量部である。自己分散顔料に対する炭素数４以下のアルコールの含有量が上記範囲内であることにより、吐出安定性がより向上する傾向にある。
１．３．非対称アルキルエーテル
非対称アルキルエーテルとは、アルキルエーテルの両端が非対称な官能基であるものをいう。このような非対称アルキルエーテルとしては、特に限定されないが、例えば、下記式（１）で表される化合物が挙げられる。非対称アルキルエーテルは１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
Ｒ1Ｏ－（Ｒ3Ｏ）n－Ｒ2 ・・・（１）
（Ｒ1及びＲ2は、各々独立して、水酸基、アルキル基、水酸基を有するアルキル基、又はアシル基を示し、Ｒ1及びＲ2は、互いに異なる基であり、Ｒ3は、炭素数が２～４のアルキレン基を示し、ｎは、１～４の整数を示す。）
非対称アルキルエーテルとは、アルキルエーテルの両端が非対称な官能基であるものをいう。このような非対称アルキルエーテルとしては、特に限定されないが、例えば、下記式（１）で表される化合物が挙げられる。非対称アルキルエーテルは１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
Ｒ1Ｏ－（Ｒ3Ｏ）n－Ｒ2 ・・・（１）
（Ｒ1及びＲ2は、各々独立して、水酸基、アルキル基、水酸基を有するアルキル基、又はアシル基を示し、Ｒ1及びＲ2は、互いに異なる基であり、Ｒ3は、炭素数が２～４のアルキレン基を示し、ｎは、１～４の整数を示す。）
Ｒ1及びＲ2により表されるアルキル基は、特に限定されないが、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔ－ブチル基などが挙げられる。
また、水酸基を有するアルキル基としては、特に限定されないが、例えば、これらアルキル基の水素原子の一つ以上が水酸基に置換されたものが挙げられる。
Ｒ1及びＲ2により表されるアシル基としては、特に限定されないが、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基が挙げられる。
Ｒ1及びＲ2における総炭素数は、好ましくは１～６であり、より好ましくは１～４であり、さらに好ましくは１～３である。また、ｎは、好ましくは１～４であり、より好ましくは１～３であり、さらに好ましくは２～３である。
Ｒ1及びＲ2における総炭素数は、ｎに対して、好ましくは１．５以下であり、より好ましくは０．２～１．５であり、さらに好ましくは０．３～１．４である。Ｒ1及びＲ2における総炭素数のｎに対する比が上記範囲内であることにより、自己分散顔料の分散安定性がより向上し、吐出安定性がより向上する傾向にある。
上記式（１）で表される非対称アルキルエーテルとしては、特に限定されないが、例えば、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モノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、及びジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタートからなる群より選ばれる１種以上が挙げられる。このなかでも、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、及びジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタートからなる群より選ばれる１種以上が好ましい。このような非対称アルキルエーテルを用いることにより、自己分散顔料の分散安定性がより向上し、吐出安定性がより向上する傾向にある。
非対称アルキルエーテルの含有量は、インク組成物の総量に対して、好ましくは３０～６０質量％であり、より好ましくは３０～５５質量％であり、さらに好ましくは３５～５５質量％である。非対称アルキルエーテルの含有量が上記範囲内であることにより、相対的に水が少なくなるためカールが生じ難くなることに加えて、自己分散顔料の分散安定性がより向上し、吐出安定性がより向上する傾向にある。
また、非対称アルキルエーテルの含有量は、自己分散顔料１質量部に対して、好ましくは２．５～１６質量部であり、より好ましくは５．０～１４質量部であり、さらに好ましくは７．５～１２質量部である。自己分散顔料に対する非対称アルキルエーテルの含有量が上記範囲内であることにより、吐出安定性がより向上する傾向にある。
さらに、非対称アルキルエーテルの含有量は、炭素数４以下のアルコール１質量部に対して、好ましくは１．０～１００質量部であり、より好ましくは２．５～５０質量部であり、さらに好ましくは５．０～２０質量部である。炭素数４以下のアルコールに対する非対称アルキルエーテルの含有量が上記範囲内であることにより、吐出安定性がより向上する傾向にある。
１．４．水
水の含有量は、インク組成物の総量に対して、１０～４０質量％であり、好ましくは１５～４０質量％であり、より好ましくは２０～４０質量％である。水の含有量が４０質量％以下であることにより、得られる記録物のカールが抑制される。また、水の含有量が１０質量％以上であることにより、吐出安定性がより向上するほか、得られる記録物の発色性がより向上し、裏抜けも抑制することができる。
水の含有量は、インク組成物の総量に対して、１０～４０質量％であり、好ましくは１５～４０質量％であり、より好ましくは２０～４０質量％である。水の含有量が４０質量％以下であることにより、得られる記録物のカールが抑制される。また、水の含有量が１０質量％以上であることにより、吐出安定性がより向上するほか、得られる記録物の発色性がより向上し、裏抜けも抑制することができる。
１．５．その他の成分
本実施形態のインク組成物は、必要に応じて、非プロトン性溶剤、保湿剤、界面活性剤、その他の添加剤をさらに含んでいてもよい。
本実施形態のインク組成物は、必要に応じて、非プロトン性溶剤、保湿剤、界面活性剤、その他の添加剤をさらに含んでいてもよい。
１．５．非プロトン性溶剤
非プロトン性溶剤としては、特に限定されないが、例えば、１，４－ジオキサン、Ｎ，Ｎ，－ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ，－ジメチルイミダゾリジノン、Ｎ，Ｎ－ジエチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ－メチルカプロラクタム、Ｎ－メチル－ピロリドン、Ｎ－メチルプロピオンアミド、β－ブチルラクトン、γ－ブチルラクトン、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、スルホラン、テトラヒドロフラン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、Ｎ－エチル－２－ピロリドン、２－ピロリドン、１－（２－ヒドロキシエチル）－２－ピロリドン、２－オキサゾリドン、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン、炭酸プロピレン、及び炭酸エチレンが挙げられる。これらは１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
非プロトン性溶剤としては、特に限定されないが、例えば、１，４－ジオキサン、Ｎ，Ｎ，－ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ，－ジメチルイミダゾリジノン、Ｎ，Ｎ－ジエチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ－メチルカプロラクタム、Ｎ－メチル－ピロリドン、Ｎ－メチルプロピオンアミド、β－ブチルラクトン、γ－ブチルラクトン、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、スルホラン、テトラヒドロフラン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、Ｎ－エチル－２－ピロリドン、２－ピロリドン、１－（２－ヒドロキシエチル）－２－ピロリドン、２－オキサゾリドン、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン、炭酸プロピレン、及び炭酸エチレンが挙げられる。これらは１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
このなかでも、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、２－ピロリドン、１－（２－ヒドロキシエチル）－２－ピロリドン、γブチロラクトン、炭酸プロピレン、及び炭酸エチレンからなる群より選ばれる１種以上を含むことが好ましく、２－ピロリドン、１－（２－ヒドロキシエチル）－２－ピロリドン、γブチロラクトン、炭酸プロピレン、及び炭酸エチレンからなる群より選ばれる１種以上を含むことがより好ましい。このような非プロトン性溶剤は分極が強く、水に置き換えて用いたとしても誘電率の低下が少ない。そのため、吐出安定性がより向上する傾向にある。
非プロトン性溶剤の含有量は、インク組成物の総量に対して、好ましくは１０～４０質量％であり、より好ましくは１５～３５質量％であり、さらに好ましくは１５～３０質量％である。非プロトン性溶剤の含有量が上記範囲内であることにより、相対的に水が少なくなるためカールが生じ難くなることに加えて、吐出安定性と得られる記録物の発色性がより向上する傾向にある。
１．５．２．保湿剤
保湿剤としては、特に限定されないが、例えば、グリセリン、プロピレングリコール、ジエチレングリコールなどの比較的高沸点の溶剤が挙げられる。これらは１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。保湿剤の標準沸点は、好ましくは１８０℃以上であり、より好ましくは２００℃以上である。
保湿剤としては、特に限定されないが、例えば、グリセリン、プロピレングリコール、ジエチレングリコールなどの比較的高沸点の溶剤が挙げられる。これらは１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。保湿剤の標準沸点は、好ましくは１８０℃以上であり、より好ましくは２００℃以上である。
保湿剤の含有量は、インク組成物の総量に対して、好ましくは０．５～６．０質量％であり、より好ましくは１．０～５．０質量％であり、さらに好ましくは２．０～４．０質量％である。保湿剤の含有量が上記範囲内であることにより、吐出安定性がより向上する傾向にある。
１．５．３．界面活性剤
界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、及びシリコーン系界面活性剤が挙げられる。このなかでも、アセチレングリコール系界面活性剤とシリコーン系界面活性剤とを併用して用いることが好ましい。
界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、及びシリコーン系界面活性剤が挙げられる。このなかでも、アセチレングリコール系界面活性剤とシリコーン系界面活性剤とを併用して用いることが好ましい。
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、２，４，７，９－テトラメチル－５－デシン－４，７－ジオール及び２，４，７，９－テトラメチル－５－デシン－４，７－ジオールのアルキレンオキサイド付加物、並びに２，４－ジメチル－５－デシン－４－オール及び２，４－ジメチル－５－デシン－４－オールのアルキレンオキサイド付加物から選択される一種以上が好ましい。
フッ素系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸エステル、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ベタイン、パーフルオロアルキルアミンオキサイド化合物が挙げられる。
シリコーン系界面活性剤としては、ポリシロキサン系化合物、ポリエーテル変性オルガノシロキサン等が挙げられる。
界面活性剤の含有量は、インク組成物の総量に対して、好ましくは０．１～２．０質量％であり、より好ましくは０．３～１．５質量％であり、さらに好ましくは０．５～１．０質量％である。
２．記録方法
本実施形態の記録方法は、上記インク組成物を、インクジェット法により記録媒体に対して吐出する吐出工程を含み、必要に応じて、乾燥工程等を含んでいてもよい。
本実施形態の記録方法は、上記インク組成物を、インクジェット法により記録媒体に対して吐出する吐出工程を含み、必要に応じて、乾燥工程等を含んでいてもよい。
２．１．吐出工程
吐出工程では、インクジェットヘッドからインクを吐出して記録媒体に付着させる。より具体的には、インクジェットヘッド内に設けられた圧力発生手段を駆動させて、インクジェットヘッドの圧力発生室内に充填されたインクをノズルから吐出させる。このような吐出方法をインクジェット法ともいう。
吐出工程では、インクジェットヘッドからインクを吐出して記録媒体に付着させる。より具体的には、インクジェットヘッド内に設けられた圧力発生手段を駆動させて、インクジェットヘッドの圧力発生室内に充填されたインクをノズルから吐出させる。このような吐出方法をインクジェット法ともいう。
吐出工程において用いるインクジェットヘッドとしては、ライン方式により記録を行うラインヘッドと、シリアル方式により記録を行うシリアルヘッドが挙げられる。
ラインヘッドを用いたライン方式では、例えば、記録媒体の記録幅以上の幅を有するインクジェットヘッドを記録装置に固定する。そして、記録媒体を副走査方向（記録媒体の搬送方向）に沿って移動させ、この移動に連動してインクジェットヘッドのノズルからインク滴を吐出させることにより、記録媒体上に画像を記録する。
シリアルヘッドを用いたシリアル方式では、例えば、記録媒体の幅方向に移動可能なキャリッジにインクジェットヘッドを搭載する。そして、キャリッジを主走査方向（記録媒体の幅方向）に沿って移動させ、この移動に連動してヘッドのノズルからインク滴を吐出させることにより、記録媒体上に画像を記録する。
２．２．記録媒体
本実施形態で用いる記録媒体としては、特に制限されないが、例えば、吸収性又は非吸収性の記録媒体が挙げられる。このなかでも、吸収性記録媒体はカールなどの問題が生じやすいため、本発明が有効である。
本実施形態で用いる記録媒体としては、特に制限されないが、例えば、吸収性又は非吸収性の記録媒体が挙げられる。このなかでも、吸収性記録媒体はカールなどの問題が生じやすいため、本発明が有効である。
吸収性記録媒体としては、特に限定されないが、例えば、インクの浸透性が高い電子写真用紙などの普通紙、インクジェット用紙（シリカ粒子やアルミナ粒子から構成されたインク吸収層、あるいは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）やポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）等の親水性ポリマーから構成されたインク吸収層を備えたインクジェット専用紙）から、インクの浸透性が比較的低い一般のオフセット印刷に用いられるアート紙、コート紙、キャスト紙等が挙げられる。
このなかでも、記録媒体は普通紙であることが好ましい。普通紙はカールなどの問題が生じやすいため、本発明が有効である。
ここで、「吸収性記録媒体」は、ブリストー（Ｂｒｉｓｔｏｗ）法において接触開始から３０ｍｓｅｃまでの水吸収量が１０ｍＬ／ｍ2超過である記録媒体をいう。このブリストー法は、短時間での液体吸収量の測定方法として最も普及している方法であり、日本紙パルプ技術協会（ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ）でも採用されている。試験方法の詳細は「ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法２０００年版」の規格Ｎｏ．５１「紙及び板紙－液体吸収性試験方法－ブリストー法」に述べられている。
３．記録装置
本実施形態の記録装置は、インクジェットインクを記録媒体に対して吐出するノズルを有するインクジェットヘッドと、記録媒体を搬送する搬送手段と、を備える。インクジェットヘッドは、インクが供給される圧力室と、インクを吐出するノズルと、を備える。また、搬送手段は、記録装置内に設けられた搬送ローラーや搬送ベルトから構成される。
本実施形態の記録装置は、インクジェットインクを記録媒体に対して吐出するノズルを有するインクジェットヘッドと、記録媒体を搬送する搬送手段と、を備える。インクジェットヘッドは、インクが供給される圧力室と、インクを吐出するノズルと、を備える。また、搬送手段は、記録装置内に設けられた搬送ローラーや搬送ベルトから構成される。
以下、本実施形態に係る記録装置について、図１を参照して説明する。なお、図１において示すＸ－Ｙ－Ｚ座標系はＸ方向が記録媒体の長さ方向、Ｙ方向が記録装置内の搬送経路における記録媒体の幅方向、Ｚ方向が装置高さ方向を示している。
記録装置１０は一例として、高速及び高密度の印刷が可能なライン型インクジェットプリンターである。記録装置１０は、用紙等の記録媒体Ｐを収納する給送部１２と、搬送部１４と、ベルト搬送部１６と、記録部１８と、「排出部」としてのＦｄ（フェイスダウン）排出部２０と、「載置部」としてのＦｄ（フェイスダウン）載置部２２と、「反転搬送機構」としての反転経路部２４と、Ｆｕ（フェイスアップ）排出部２６と、Ｆｕ（フェイスアップ）載置部２８とを備えている。
給送部１２は、記録装置１０において装置下部に配置されている。給送部１２は、記録媒体Ｐを収納する給送トレイ３０と、該給送トレイ３０に収納された記録媒体Ｐを搬送経路１１に送り出す給送ローラー３２とを備えている。
給送トレイ３０に収納された記録媒体Ｐは、給送ローラー３２により搬送経路１１に沿って搬送部１４に給送される。搬送部１４は、搬送駆動ローラー３４と搬送従動ローラー３６とを備えている。搬送駆動ローラー３４は、図示しない駆動源により回転駆動させられる。搬送部１４において、記録媒体Ｐは、搬送駆動ローラー３４と搬送従動ローラー３６との間に狭持（ニップ）されて搬送経路１１の下流側に位置するベルト搬送部１６へと搬送される。
ベルト搬送部１６は、搬送経路１１において上流側に位置する第１ローラー３８と、下流側に位置する第２ローラー４０と、第１ローラー３８及び第２ローラー４０に回転移動可能に取り付けられた無端ベルト４２と、第１ローラー３８と第２ローラー４０との間において無端ベルト４２の上側区間４２ａを支持する支持体４４とを備える。
無端ベルト４２は、図示しない駆動源により駆動された第１ローラー３８または第２ローラー４０により上側区間４２ａにおいて＋Ｘ方向から－Ｘ方向に移動するように駆動される。このため、搬送部１４から搬送された記録媒体Ｐは、ベルト搬送部１６においてさらに搬送経路１１の下流側に搬送される。
記録部１８は、ライン型のインクジェットヘッド４８と、該インクジェットヘッド４８を保持するヘッドホルダー４６とを備えている。尚、該記録部１８は、Ｙ軸方向に往復移動するキャリッジにインクジェットヘッドが設けられたシリアル型のものであってもよい。インクジェットヘッド４８は、支持体４４に支持された無端ベルト４２の上側区間４２ａと対向するように配置されている。インクジェットヘッド４８は、無端ベルト４２の上側区間４２ａにおいて記録媒体Ｐが搬送される際、記録媒体Ｐに向けてインクを吐出し、記録を実行する。記録媒体Ｐは、記録が行われつつベルト搬送部１６により搬送経路１１の下流側に搬送される。
なお、ライン型のインクジェットヘッドとは、記録媒体Ｐの搬送方向と交差する方向に形成されたノズルの領域が、記録媒体Ｐの交差方向全体をカバー可能なように設けられ、ヘッド又は記録媒体Ｐの一方を固定し他方を移動させて画像を形成する記録装置に用いられるヘッドである。なお、ラインヘッドの交差する方向のノズルの領域は、記録装置が対応している全ての記録媒体Ｐの交差方向全体をカバー可能でなくてもよい。
また、ベルト搬送部１６の搬送経路１１の下流側には、第１分岐部５０が設けられている。第１分岐部５０は、記録媒体ＰをＦｄ排出部２０またはＦｕ排出部２６へ搬送する搬送経路１１と、記録媒体Ｐの記録面を反転させて再度記録媒体Ｐを記録部１８に搬送する反転経路部２４の反転経路５２とに切り替え可能に構成されている。尚、第１分岐部５０により反転経路５２に切り替えられて搬送される記録媒体Ｐは、反転経路５２における搬送過程において記録面が反転され、最初の記録面と反対側の面がインクジェットヘッド４８と対向するように記録部１８に再度搬送される。
搬送経路１１に沿って第１分岐部５０の下流側には、さらに第２分岐部５４が設けられている。第２分岐部５４は、記録媒体ＰをＦｄ排出部２０へ向けて搬送し、または記録媒体ＰをＦｕ排出部２６へ向けて搬送するように記録媒体Ｐの搬送方向を切り替え可能に構成されている。
第２分岐部５４においてＦｄ排出部２０へ向けて搬送される記録媒体Ｐは、Ｆｄ排出部２０から排出され、Ｆｄ載置部２２に載置される。このとき、記録媒体Ｐの記録面は、Ｆｄ載置部２２に対向するように載置される。また、第２分岐部５４においてＦｕ排出部２６へ向けて搬送される記録媒体Ｐは、Ｆｕ排出部２６から排出され、Ｆｕ載置部２８に載置される。このとき、記録媒体Ｐの記録面は、Ｆｕ載置部２８と反対側に向くように載置される。
インクジェット法を用いる記録装置では、液体であるインクを記録媒体に付着させることから、記録媒体、特に普通紙、インクジェット用紙等の吸収性の記録媒体においてはカールなどの問題が生じる。これに対して、本実施形態では、比較的に水の含有量を低くすることができるため、カールを抑制することができる。
なお、上記では、ライン型のインクジェットヘッドを用いる場合の例について説明したが、本実施形態に係る記録装置は、シリアル型のインクジェットヘッドを用いるプリンタ（シリアルプリンタ）であってもよい。シリアルプリンタでは、記録媒体を搬送方向に搬送させつつ、インクジェットヘッドを当該搬送方向と交差する方向に移動させることにより、印刷が行われる。
以下、本発明を実施例及び比較例を用いてより具体的に説明する。本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
１．インクの調製
表１～２に記載の組成となるように、混合物用タンクに各成分を入れ、混合攪拌し、さらに５μｍのメンブランフィルターでろ過することにより各例のインクジェットインク組成物を得た。なお、表中の各例に示す各成分の数値は特段記載のない限り質量％を表す。また、表中において、顔料の数値は、固形分の質量％を表す。
表１～２に記載の組成となるように、混合物用タンクに各成分を入れ、混合攪拌し、さらに５μｍのメンブランフィルターでろ過することにより各例のインクジェットインク組成物を得た。なお、表中の各例に示す各成分の数値は特段記載のない限り質量％を表す。また、表中において、顔料の数値は、固形分の質量％を表す。
表１～２中で使用した略号や製品成分は以下のとおりである。
〔自己分散顔料〕
Ａｑｕａ－Ｂｌａｃｋ １６２（東海カーボン社製）
〔炭素数４以下のアルコール〕
エタノール
〔非プロトン性溶剤〕
Ｎ－メチル－ピロリドン
２ピロリドン
１－（２－ヒドロキシエチル）－２－ピロリドン
γブチロラクトン
炭酸プロピレン
炭酸エチレン
〔非対称アルキルエーテル〕
ＤＥＧｍＢＥ（ジエチレングリコールモノブチルエーテル）
ＴＥＧｍＭＥ（トリエチレングリコールモノメチルエーテル）
ＴＥＧｍＢＥ（トリエチレングリコールモノブチルエーテル）
ＥＤＧＡＣ（ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート）
〔対称アルキルエーテル〕
トリエチレングリコール
〔保湿剤〕
グリセリン
〔界面活性剤〕
Ｅ１０１０（アセチレングリコール系界面活性剤、エアープロダクツ社製、オルフィンＥ１０１０）
ＢＹＫ３０７（シリコーン系界面活性剤、ビックケミージャパン社製）
〔自己分散顔料〕
Ａｑｕａ－Ｂｌａｃｋ １６２（東海カーボン社製）
〔炭素数４以下のアルコール〕
エタノール
〔非プロトン性溶剤〕
Ｎ－メチル－ピロリドン
２ピロリドン
１－（２－ヒドロキシエチル）－２－ピロリドン
γブチロラクトン
炭酸プロピレン
炭酸エチレン
〔非対称アルキルエーテル〕
ＤＥＧｍＢＥ（ジエチレングリコールモノブチルエーテル）
ＴＥＧｍＭＥ（トリエチレングリコールモノメチルエーテル）
ＴＥＧｍＢＥ（トリエチレングリコールモノブチルエーテル）
ＥＤＧＡＣ（ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート）
〔対称アルキルエーテル〕
トリエチレングリコール
〔保湿剤〕
グリセリン
〔界面活性剤〕
Ｅ１０１０（アセチレングリコール系界面活性剤、エアープロダクツ社製、オルフィンＥ１０１０）
ＢＹＫ３０７（シリコーン系界面活性剤、ビックケミージャパン社製）
２．評価方法
２．１．カール評価
ＥＰＳＯＮ製プリンタＭ１０５に、上記のようにして調製したインクを充填し、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、Ｄｕｔｙ１００％のベタパターンを印刷後、フェイスアップで床面に置き、床面と印刷面のギャップが最大となる点の浮き上がり量を確認した。得られた浮き上がり量に基づいて、下記評価基準によりカールを評価した。
〔評価基準〕
Ａ：浮き上がり量５ｍｍ未満
Ｂ：浮き上がり量５ｍｍ以上１０ｍｍ未満
Ｃ：浮き上がり量１０ｍｍ以上２０ｍｍ未満
Ｄ：浮き上がり量２０ｍｍ以上
２．１．カール評価
ＥＰＳＯＮ製プリンタＭ１０５に、上記のようにして調製したインクを充填し、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、Ｄｕｔｙ１００％のベタパターンを印刷後、フェイスアップで床面に置き、床面と印刷面のギャップが最大となる点の浮き上がり量を確認した。得られた浮き上がり量に基づいて、下記評価基準によりカールを評価した。
〔評価基準〕
Ａ：浮き上がり量５ｍｍ未満
Ｂ：浮き上がり量５ｍｍ以上１０ｍｍ未満
Ｃ：浮き上がり量１０ｍｍ以上２０ｍｍ未満
Ｄ：浮き上がり量２０ｍｍ以上
２．２．吐出安定性（インク充填直後）
ＥＰＳＯＮ製プリンタＭ１０５に、上記のようにして調製したインクを充填し、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、７００字／頁の割合のマイクロソフトワード文章（文字サイズ１１、標準、ＭＳＰゴシック）を２０枚連続印刷した後のノズルチェックパターンを確認した。
〔評価基準〕
Ａ：ノズル抜けが０本
Ｂ：ノズル抜けが１～２本
Ｃ：ノズル抜けが３～５本
Ｄ：ノズル抜けが６本以上
ＥＰＳＯＮ製プリンタＭ１０５に、上記のようにして調製したインクを充填し、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、７００字／頁の割合のマイクロソフトワード文章（文字サイズ１１、標準、ＭＳＰゴシック）を２０枚連続印刷した後のノズルチェックパターンを確認した。
〔評価基準〕
Ａ：ノズル抜けが０本
Ｂ：ノズル抜けが１～２本
Ｃ：ノズル抜けが３～５本
Ｄ：ノズル抜けが６本以上
２．３．吐出安定性（インク充填から１週間後）
ＥＰＳＯＮ製プリンタＭ１０５に、上記のようにして調製したインクを充填して、温度２５℃、湿度５０％の環境下で１週間放置した。その後、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、７００字／頁の割合のマイクロソフトワード文章（文字サイズ１１、標準、ＭＳＰゴシック）を２０枚連続印刷した後のノズルチェックパターンを確認した。
〔評価基準〕
ＡＡ：ノズル抜けが１～２本
Ａ ：ノズル抜けが３～５本
Ｂ ：ノズル抜けが６～１５本
Ｃ ：ノズル抜けが１６～２４本
Ｄ ：ノズル抜けが２５本以上
ＥＰＳＯＮ製プリンタＭ１０５に、上記のようにして調製したインクを充填して、温度２５℃、湿度５０％の環境下で１週間放置した。その後、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、７００字／頁の割合のマイクロソフトワード文章（文字サイズ１１、標準、ＭＳＰゴシック）を２０枚連続印刷した後のノズルチェックパターンを確認した。
〔評価基準〕
ＡＡ：ノズル抜けが１～２本
Ａ ：ノズル抜けが３～５本
Ｂ ：ノズル抜けが６～１５本
Ｃ ：ノズル抜けが１６～２４本
Ｄ ：ノズル抜けが２５本以上
２．３．発色・裏抜け
ＥＰＳＯＮ製プリンタＭ１０５に、上記のようにして調製したインクを充填し、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、印刷範囲２０４ｍｍ×２９１ｍｍにＤｕｔｙ１００％のベタパターンを印刷した。そして、得られた記録物の印刷面と裏面の光学濃度（ＯＤ値）を、測色機「Ｘｒｉｔｅ ｉ１」（製品名、Ｘｒｉｔｅ社製）を用いて測定した。得られた測定値のうち、印刷面の測定値より発色性を評価し、裏面の測定値より裏抜けを評価した。
〔評価基準（発色性）〕
Ａ：ＯＤ値が１．２以上
Ｂ：ＯＤ値が１．１以上１．２未満
Ｃ：ＯＤ値が１．１未満
〔評価基準（裏抜け）〕
Ａ：ＯＤ値が０．２５未満
Ｂ：ＯＤ値が０．２５以上０．３５未満
Ｃ：ＯＤ値が０．３５以上
ＥＰＳＯＮ製プリンタＭ１０５に、上記のようにして調製したインクを充填し、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、印刷範囲２０４ｍｍ×２９１ｍｍにＤｕｔｙ１００％のベタパターンを印刷した。そして、得られた記録物の印刷面と裏面の光学濃度（ＯＤ値）を、測色機「Ｘｒｉｔｅ ｉ１」（製品名、Ｘｒｉｔｅ社製）を用いて測定した。得られた測定値のうち、印刷面の測定値より発色性を評価し、裏面の測定値より裏抜けを評価した。
〔評価基準（発色性）〕
Ａ：ＯＤ値が１．２以上
Ｂ：ＯＤ値が１．１以上１．２未満
Ｃ：ＯＤ値が１．１未満
〔評価基準（裏抜け）〕
Ａ：ＯＤ値が０．２５未満
Ｂ：ＯＤ値が０．２５以上０．３５未満
Ｃ：ＯＤ値が０．３５以上
３．評価結果
表１～２に、各例で用いたインクの組成、並びに評価結果を示した。表１～２から、水の含有量を所定範囲に抑えつつ、炭素数４以下のアルコールと非対称アルキルエーテルを併用することにより、得られる記録物のカールが抑制でき、吐出安定性に優れることが分かった。
表１～２に、各例で用いたインクの組成、並びに評価結果を示した。表１～２から、水の含有量を所定範囲に抑えつつ、炭素数４以下のアルコールと非対称アルキルエーテルを併用することにより、得られる記録物のカールが抑制でき、吐出安定性に優れることが分かった。
１０記録装置、１１搬送経路、１２給送部、１４搬送部、１６ベルト搬送部、１８記録部、２０Ｆｄ排出部、２２Ｆｄ載置部、２４反転経路部、２６Ｆｕ排出部、２８Ｆｕ載置部、３０給送トレイ、３２給送ローラー、３４搬送駆動ローラー、３６搬送従動ローラー、３８第１ローラー、４０第２ローラー、４２無端ベルト、４２ａ無端ベルトの上側区間、４４支持体、４６ヘッドホルダー、４８インクジェットヘッド、５０第１分岐部、５２反転経路、５４第２分岐部、５６排出ローラー対、６４排出駆動ローラー、６８駆動軸、７６載置面、７８凸状部、８０第１付勢部材、８２第２付勢部材、８４、８６支持軸、Ｐ記録媒体
Claims (12)
- 自己分散顔料と、炭素数４以下のアルコールと、非対称アルキルエーテルと、水と、を含み、
前記アルコールの含有量が、インクジェットインク組成物の総量に対して、０．５～１５質量％であり、
前記水の含有量が、前記インクジェットインク組成物の総量に対して、１０～４０質量％である、
インクジェットインク組成物。 - 前記自己分散顔料の含有量が、前記インクジェットインク組成物の総量に対して、１．０～１０質量％である、
請求項１に記載のインクジェットインク組成物。 - 前記アルコールの含有量が、前記自己分散顔料１質量部に対して、０．１～２．５質量部である、
請求項１又は２に記載のインクジェットインク組成物。 - 前記非対称アルキルエーテルが、下記式（１）で表される化合物を含む、
請求項１～３のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物。
Ｒ1Ｏ－（Ｒ3Ｏ）n－Ｒ2 ・・・（１）
（Ｒ1及びＲ2は、各々独立して、水酸基、アルキル基、水酸基を有するアルキル基、又はアシル基を示し、Ｒ1及びＲ2は、互いに異なる基であり、Ｒ3は、炭素数が２～４のアルキレン基を示し、ｎは、１～４の整数を示す。） - 式（１）において、Ｒ1及びＲ2における総炭素数が、ｎに対して、１．５以下である、
請求項４に記載のインクジェットインク組成物。 - 前記非対称アルキルエーテルが、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、及びジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタートからなる群より選ばれる1種以上を含む、
請求項１～５のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物。 - 非対称アルキルエーテルの含有量が、インクジェットインク組成物の総量に対して、３０～６０質量％である、
請求項１～６のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物。 - 非プロトン性溶剤を含む、
請求項１～７のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物。 - 前記非プロトン性溶剤が、２－ピロリドン、１－（２－ヒドロキシエチル）－２－ピロリドン、γブチロラクトン、炭酸プロピレン、及び炭酸エチレンからなる群より選ばれる１種以上を含む、
請求項８に記載のインクジェットインク組成物。 - 前記非プロトン性溶剤の含有量が、インクジェットインク組成物の総量に対して、１０～４０質量％である、
請求項８又は９に記載のインクジェットインク組成物。 - 請求項１～１０のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物を、インクジェット法により記録媒体に対して吐出する吐出工程を含む、
記録方法。 - 前記記録媒体が、普通紙である、
請求項１１に記載の記録方法。
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