JP5032774B2 - 記録用インク及びインクセット、並びに、インクカートリッジ、インク記録物、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 - Google Patents

記録用インク及びインクセット、並びに、インクカートリッジ、インク記録物、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 Download PDF

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Description

本発明は、記録時のヘッドの目詰まりがなく、吐出安定性に優れ、専用記録紙だけでなく普通紙においても良好な色調の高品位画像が得られる記録用インク及びインクセット、並びにこれらを用いたインクカートリッジ、インク記録物、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に関する。
インクジェットプリンタは、低騒音、低ランニングコストといった利点から目覚しく普及し、普通紙に印字可能なカラープリンタも市場に盛んに投入されるようになった。しかし、画像の色再現性、耐久性、耐光性、画像の乾燥性、文字にじみ(フェザリング)、色境界にじみ(カラーブリード)、両面印刷性、吐出安定性などの要求される全ての特性を満足することは非常に難しく、用途に応じて優先される特性から用いるインクが選択されている。
インクジェット記録に使用されるインクは、水を主成分とし、これに着色剤及び目詰まり防止等の目的でグリセリン等の湿潤剤を含有したものが一般的である。前記着色剤としては、優れた発色性や安定性から染料が用いられている。しかし、染料系インクを用いて得られる画像の耐光性、耐水性等は劣るものである。この場合、耐水性については、インク吸収層を有するインクジェット専用記録紙の改善によってある程度向上しているが、普通紙については満足できるものではない。
近年、これらの問題点を改善するため、染料の代わりに有機顔料やカーボンブラック等の顔料を水又は水系媒体中に分散させるインクが検討されている。一般的な顔料分散インクの作製方法としては、水系媒体中に分散剤を溶解し、次に顔料粒子を加えて充分に湿潤させた後、ホモジナイザーによる高速撹拌、ビーズミルやボールミルのようなボールを用いた混練分散機、ロールミルのような剪断力を用いた混練分散機、超音波分散機等を用いて分散液を調製する方法が挙げられる。例えば、特許文献2及び特許文献3には、有機顔料を特定の分散剤を用いて粒径50nm以下に微粒子化することで、吐出安定性を向上させる方法が提案されている。また、特許文献4には、特定の有機顔料とアニオン分散剤を用いたインクジェット用インクが提案されている。
インジェット用記録インクの顔料粒子径は、体積平均粒径で50〜150nmのものが一般的に用いられている。これよりも大きいとノズルの目詰まりの原因となり、これよりも小さいと保存性安定性が極めて悪くなるという問題がある。分散剤としては、低分子量の界面活性剤から高分子量の高分子分散剤までさまざまな種類のものがあるが、高分子分散剤は保存安定性に優れるものの顔料粒子径を体積平均粒径で150nmよりも小さくすることが難しく、低分子量の分散剤は顔料を体積平均粒径で50〜100nmまで微細化することは可能ではあるものの保存安定性に問題がある。このような、低分子量分散剤の保存安定性不足を補う方法として、例えば、特許文献1及び特許文献6には、水溶性高分子を添加する方法が提案されている。
その他、顔料粒子表面をカルボキシル基、カルボニル基、スルホン基、ヒドロキシル基等で修飾して親水性を付与することで安定に分散させることができる表面改質型顔料インクがある。例えば、黒色系顔料インクでは、カーボンブラックの表面に親水性基を導入することによって、安定に分散させることができるいわゆる表面改質型カーボンブラックが開発され実用化されている。更に、カラー顔料系インクにおいても、安定に分散させることのできるカラー顔料が開発されている。しかし、これらの表面改質型顔料インクは、普通紙上及び専用光沢紙上での耐擦過性、耐水性が劣るという欠点を有する。
また、顔料粒子を樹脂で被覆する、いわゆるマイクロカプセルあるいはエマルジョンタイプの分散体を用いたインクジェットインクが提案されている。樹脂で強固に顔料を覆っているため分散状態は長期にわたって安定であり、吐出の不安定さは改善されたとはいうものの、インクジェットに適した小粒径の分散粒子を作製することは困難であり、製造工程が複雑であるためコストも高いという問題がある。
このような分散粒子径が大きいことによる印字画像の彩度低下を改善するため、例えば、特許文献7及び特許文献8には、フッ素系界面活性剤をインクに添加してインク滴が紙面上に着弾した後、同心円上に均一により広くひろげることで、インク滴によるドット間の隙間を埋めるように改善し、彩度を向上させるという試みが提案されている。
また、マゼンタインクとイエローインクにより赤色を印字する場合、インクが紙に着弾する順番により色調が異なるという現象が発生する。この現象は、インク吐出ヘッドを走査することで印字を行うインクジェット方式において、往路と復路で着弾順が逆転するため顕著に現れ、特に顔料インクの高濃度の領域では許容できるものではない。同様にイエローインクとシアンインクで緑色を印字する場合も、シアンインクとマゼンタインクで青色を印字する場合も双方向色差は発生してしまう。これに対し、従来は双方向印字に制限を設けることで対応していたため、印字速度が遅くなってしまっていた。
このため、前記特許文献4には、カラーインクとして少なくとも4つの異なる色相を有するインクを用いることにより、双方向色差を低減することができるとされている。しかし、この提案には、レッドインク、グリーンインク、及びブルーインクは使用しておらず、インクセットの構成が異なるものである。
また、イエローインク、マゼンタインク、及びシアンインクを用いて、レッド、グリーン、ブルーの二次色を構成する場合、総量規制を超えてしまう階調ではすべてのドットが埋まらず隙間となるため文字がボケて見える。また、イエローインクを使用する二次色では、イエローの視認性が低いため文字は更にボソついて見え、文字品位が低下してしまうという問題がある。また、二次色を構成する場合、1階調を構成するために同じ1ドット内に2種類のインクを打つことになり、単色インクと同じ階調を表現するためには総滴量が2倍必要になるが、総量規制にかかる階調は表現できないため、階調数が少なくなってしまうという問題がある。
また、レッドインクは、単純にマゼンタインクとイエローインクを混合することで作製することができる。この混合レッドインクを用いることで、双方向色差、文字品位、階調性に関して、別々の2色を用いるよりも改善することができる。しかし、彩度に関してこの混合レッドインクと別々の2色を用いた場合とで差異がなく、色再現域の拡大を計ることはできなかった。
また、単独の赤色顔料を用いることで更なる彩度の向上が可能となり、特にジケトピロロピロール系赤顔料は高彩度のレッドインクを調製することができる(特許文献5参照)。同様に、グリーンインクに関しても単独のフタロシアニン系緑顔料を用いることで、2色を重ねるよりもより高彩度の色調を達成することが可能となる。しかし、ジケトピロロピロール系赤顔料を用いたインクで問題となるのは、画像濃度を上げ、彩度を高くしていくに従い、色調が徐々に黄色側にずれていくという問題がある。この現象は、記録デューティ90%当りから顕著に現れ、高濃度及び高彩度の領域での色相変化が大きくなってくる。
更に、単独の赤色顔料、緑色顔料、特にジケトピロロピロール系赤色顔料、フタロシアニン系緑色顔料を用いる際に問題となるのは、水系に安定に分散させることが難しい点である。インクジェット用インクとして採用する場合、粒径は100nm前後もしくはそれ以下の小粒径が要求され、このような小粒径のものを長期間安定な状態で保持するためには、分散剤と顔料の相性や、添加する水溶性溶剤との相溶性などを考慮して選定する必要がある。
したがって発色に優れるジケトピロロピロール系赤顔料やフタロシアニン系緑顔料を水系に安定に分散させることができ、長期保存によっても物性が変化せず、インクジェットによる吐出安定性に優れた赤色インク又は緑色インクとして好適な記録用インク及びインクセットなどは未だ提供されていないのが現状である。
特許第3625595号公報(特開平9−263720号公報) 特開平9−263722号公報 特開2002−88286号公報 特開2003−276300号公報 特開平8−239610号公報 特許第3618493号公報 特開2003−268274公報 特開2003−335987公報
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、発色に優れるジケトピロロピロール系赤顔料やフタロシアニン系緑顔料を水系に安定に分散させることができ、長期保存によっても物性が変化せず、インクジェットによる吐出安定性に優れた赤色インク又は緑色インクとして好適な記録用インク及びインクセット、並びにこれらを用いたインクカートリッジ、インク記録物、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、二次色を用いた場合の文字品位の低下、階調性の低下を是正でき、双方向色差を解消することで印字速度の向上を図り、単独の赤色顔料を用いても付着量により色相の変化しない色再現域が広く高彩度な記録用インク及びインクセット、並びにこれらを用いたインクカートリッジ、インク記録物、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法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は、以下の通りである。即ち、
<1> 少なくとも、顔料と、分散剤と、水溶性溶剤と、浸透剤と、水とを含有してなり、
前記顔料が、ジケトピロロピロール系赤色顔料及びフタロシアニン系緑色顔料の少なくともいずれかを含むことを特徴とする記録用インクである。
<2> ジケトピロロピロール系赤顔料がC.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド264及びC.I.ピグメントレッド272から選択される少なくとも1種である前記<1>に記載の記録用インクである。
<3> フタロシアニン系緑色顔料が、C.I.ピグメントグリーン7及びC.I.ピグメントグリーン36の少なくともいずれかである前記<1>から<2>のいずれかに記載の記録用インクである。
<4> 分散剤が、下記構造式(11)で表される化合物及び下記構造式(12)で表される化合物の少なくともいずれかである前記<1>から<3>のいずれかに記載の記録用インクである。
−O−(CHCHO)−SO ・・・構造式(11)
ただし、前記構造式(11)中、Aは、炭素数8〜12の分岐していてもよいアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、ベンジル基、スチレン化フェノール基、ジスチレン化フェノール基、及びβ−ナフチル基のいずれかを表す。kは、5〜30の整数を表す。Mは、アルカリ金属、アンモニウム、ホスホニウム、及びアルカノールアミンのいずれかを表す。
-O−(CHCHO)−H ・・・構造式(12)
ただし、前記構造式(12)中、Aは、炭素数8〜12の分岐していてもよいアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、ベンジル基、スチレン化フェノール基、ジスチレン化フェノール基、及びβ−ナフチル基のいずれかを表す。iは20〜60の整数を表す。
<5> 分散剤の添加量が、顔料100質量部に対し、1〜100質量部である前記<1>から<4>のいずれかに記載の記録用インクである。
<6> アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、及びポリエステル樹脂の少なくともいずれかの水溶解物又は水分散物を含有し、該樹脂は、質量平均分子量が5,000〜100,000であり、かつ酸価が50〜200KOHmg/gである前記<1>から<5>のいずれかに記載の記録用インクである。
<7> 記録用インク中における、分散剤の質量(X)と、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、及びポリエステル樹脂の少なくともいずれかの水溶解物又は水分散物の固形分の質量(Y)とが、次式、Y/X≦1を満たす前記<1>から<6>のいずれかに記載の記録用インクである。
<8> 浸透剤が、炭素数8〜11のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物のいずれかを含む前記<1>から<7>のいずれかに記載の記録用インクである。
<9> 水溶性溶剤が、グリセリン、ジエチレングリコール、1,3−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、1,6−ヘキサンジオール、プロピレングリコール、1,5−ペンタンジオール、ジプロピレングリコール、及びトリメチロールプロパンから選択される少なくとも1種である前記<1>から<8>のいずれかに記載の記録用インクである。
<10> フッ素系界面活性剤を含有し、かつ該フッ素系界面活性剤が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エチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルベタインの少なくともいずれかである前記<1>から<9>のいずれかに記載の記録用インクである。
<11> ポリマー微粒子を含有し、該ポリマー微粒子の体積平均粒子径が5〜200nmであり、かつ該ポリマー微粒子は、記録媒体に印字後に造膜性を有し、最低造膜温度が30℃以下である前記<1>から<10>のいずれかに記載の記録用インクである。
<12> 前記<1>から<11>のいずれかに記載の記録用インクを少なくとも含むインクセットにおいて、
記録デューティ90%以上の赤色を記録する場合には、記録デューティ90%以上のレッドインクと記録デューティ10%未満のマゼンタインクとを併用し、かつ記録デューティ90%未満の赤色を記録する場合には、記録デューティ90%以上のレッドインクと記録デューティ10%未満のイエローインクとを併用することを特徴とするインクセットである。
<13> 前記<1>から<11>のいずれかに記載の記録用インクを容器中に収容してなることを特徴とするインクカートリッジである。
<14> 前記<1>から<11>のいずれかに記載の記録用インクに刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔手段を少なくとも有することを特徴とするインクジェット記録装置である。
<15> 刺激が、熱、圧力、振動及び光から選択される少なくとも1種である前記<14>に記載のインクジェット記録装置である。
<16> 前記<1>から<11>のいずれかに記載の記録用インクに刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔工程を少なくとも含むことを特徴とするインクジェット記録方法である。
<17> 前記<12>に記載のインクセットにおける各インクに刺激を印加し、該インクセットにおける各インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔工程を少なくとも含むことを特徴とするインクジェット記録方法である。
<18> 刺激が、熱、圧力、振動及び光から選択される少なくとも1種である前記<16>から<17>のいずれかに記載のインクジェット記録方法である。
<19> 記録デューティ90%以上の赤色を記録する場合には、記録デューティ90%以上のレッドインクと記録デューティ10%未満のマゼンタインクとを併用し、かつ記録デューティ90%未満の赤色を記録する場合には、記録デューティ90%以上のレッドインクと記録デューティ10%未満のイエローインクとを併用する前記<16>から<18>のいずれかに記載のインクジェット記録方法である。
<20> 記録媒体上に前記<1>から<11>のいずれかに記載の記録用インクを用いて記録された画像を有してなることを特徴とするインク記録物である。
本発明の記録用インクは、少なくとも、顔料と、分散剤と、水溶性溶剤と、浸透剤と、水とを含有してなり、
前記顔料が、ジケトピロロピロール系赤色顔料及びフタロシアニン系緑色顔料の少なくともいずれかを含む。本発明によれば、発色に優れるジケトピロロピロール系赤顔料やフタロシアニン系緑顔料を水系に安定に分散でき、長期保存によっても物性が変化せず、インクジェットによる吐出安定性に優れた赤色インク又は緑色インクなどの記録用インクを提供できる。
本発明のインクカートリッジは、本発明の前記記録用インクを容器中に収容してなる。該インクカートリッジは、インクジェット記録方式によるプリンタ等に好適に使用される。該インクカートリッジに収容されたインクを用いて記録を行うと、記録時のヘッドの目詰まりがなく、吐出安定性に優れ、専用記録紙だけでなく普通紙においても良好な色調の高品位画像が得られる。
本発明のインクジェット記録装置は、本発明の前記記録用インクに刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔手段を少なくとも有する。該インクジェット記録装置においては、前記インク飛翔手段が、本発明の前記記録用インクにエネルギーを印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を形成する。その結果、二次色を用いた場合の文字品位の低下、階調性の低下を是正でき、双方向色差を解消することで印字速度の向上を図り、単独の赤色顔料を用いても付着量により色相の変化しない色再現域が広く高彩度な画像の形成が可能である。
本発明のインクジェット記録方法は、第1形態では、本発明の前記記録用インクに刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔工程を少なくとも含んでなる。
本発明のインクジェット記録方法は、第2形態では、本発明の前記インクセットにおける各インクに刺激を印加し、該インクセットにおける各インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔工程を少なくとも含んでなる。
前記第1及び第2形態に係るインクジェット記録方法においては、二次色を用いた場合の文字品位の低下、階調性の低下を是正でき、双方向色差を解消することで印字速度の向上を図り、単独の赤色顔料を用いても付着量により色相の変化しない色再現域が広く高彩度な画像を記録できる。
本発明のインク記録物は、記録媒体上に本発明の前記記録用インクを用いて記録された画像を有してなる。該インク記録物においては、良好な色調の高画質が前記記録媒体に保持される。
本発明によると、従来における諸問題を解決でき、発色性に優れるジケトピロロピロール系赤顔料やフタロシアニン系緑顔料を水系に安定に分散でき、長期保存によっても物性が変化せず、インクジェットによる吐出安定性に優れた赤色インク又は緑色インクとして好適な記録用インク及びインクセット、並びに、該記録用インクを用いたインクカートリッジ、インク記録物、インクジェット記録装置、及びインクジェット記録方法を提供できる。
(記録用インク)
本発明の記録用インクは、少なくとも顔料と、分散剤と、水溶性溶剤と、浸透剤と、水とを含有してなり、水溶性乃至水分散性樹脂、ポリマー微粒子、界面活性剤、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
−顔料−
前記顔料としては、ジケトピロロピロール系赤色顔料及びフタロシアニン系緑色顔料の少なくともいずれかを含み、更に必要に応じてその他の顔料を含んでなる。
前記ジケトピロロピロール系赤色顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド264及びC.I.ピグメントレッド272から選択される少なくとも1種が好適である。
前記フタロシアニン系緑色顔料としては、例えば、C.I.ピグメントグリーン7及びC.I.ピグメントグリーン36の少なくともいずれかが好ましい。
前記その他の顔料としては、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、黒色用のものとしては、例えば、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、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、などが挙げられる。
前記黒色用の顔料としてはカーボンブラックが好ましい。このカーボンブラックは色調に優れるとともに、耐水性、退光性、分散安定性に優れ、且つ安価である。
前記カラー用のものとしては、例えば、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、128、138、150、151、153、183、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(フタロシアニンブルー)、16、17:1、56、60、63、などが挙げられる。
これらの顔料のうち、水と親和性の良いものが好ましく用いられる。
その他顔料(例えば、カーボン)の表面を樹脂等で処理し、水中に分散可能としたグラフト顔料や、顔料(例えば、カーボン)の表面にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加し水中に分散可能とした加工顔料等が使用できる。
また、顔料をマイクロカプセルに包含させ、該顔料を水中に分散可能なものとしたものであってもよい。
前記顔料の体積平均粒径は、前記記録用インク中において20〜200nmが好ましく、50〜150nmがより好ましい。インク中の分散微粒子の含有量は顔料と分散剤を合わせた固形分で2〜20質量%程度が好ましく、より好ましくは4〜15質量%である。
前記顔料の前記記録用インクにおける含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、0.5〜25質量%が好ましく、2〜15質量%がより好ましい。前記含有量が0.5質量%未満であると、画像の濃度が薄く、コントラストのない画像となることがあり、25質量%を超えると、前記着色剤の分散安定性を確保することが難しく、ノズル等の目詰まりが生じ易く、信頼性が悪くなることがある。
−分散剤−
前記分散剤としては、特に制限はなく、顔料分散液の調製時に用いられる分散剤の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸−アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、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−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、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−アクリル酸共重合体−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体、下記構造式(11)及び(12)で表される化合物、などが挙げられる。これら分散剤は、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。
−O−(CHCHO)−SO ・・・ 構造式(11)
ただし、前記構造式(11)中、Aは、炭素数8〜12の分岐していてもよいアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、ベンジル基、スチレン化フェノール基、ジスチレン化フェノール基、及びβ−ナフチル基のいずれかを表す。kは、5〜30の整数を表す。Mは、アルカリ金属、アンモニウム、ホスホニウム、及びアルカノールアミンのいずれかを表す。
-O−(CHCHO)−H ・・・構造式(12)
ただし、前記構造式(12)中、Aは、炭素数8〜12の分岐していてもよいアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、ベンジル基、スチレン化フェノール基、ジスチレン化フェノール基、及びβ−ナフチル基のいずれかを表す。iは20〜60の整数を表す。
これらの中でも、前記構造式(11)及び(12)で表される化合物のいずれかを用いることが好ましい。
前記構造式(11)で表される化合物としては、下記構造式(1)で表される化合物が挙げられ、より具体的には、構造式(A)で表される化合物等が好ましい。
前記構造式(1)中、Rは、炭素数1〜12の分岐していてもよいアルキル基、ベンジル基、スチリル基、及びジスチリル基のいずれかを表す。Rは、水素原子、炭素数1〜12の分岐していてもよいアルキル基、ベンジル基、及びスチリル基のいずれかを表す。jは5〜20の整数を表す。Mは、アルカリ金属、アンモニウム、ホスホニウム、及びアルカノールアミンのいずれかを表す。
前記構造式(12)で表される化合物としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等が挙げられる。これらの中でも、下記構造式(13)及び(13’)で表され化合物等が好ましい。
1225−O−(CH2CHO)43H ・・・構造式(13)
1225−O−(CH2CHO)42H ・・・構造式(13’)
前記分散剤の添加量は、前記顔料100質量部に対し1〜100質量部が好ましく、10〜50質量部がより好ましい。前記分散剤の添加量が少なすぎると、充分に顔料を微細化することができないことがあり、多すぎると、顔料に吸着していない過剰成分がインク物性に影響を与え、画像滲みや、耐水性、耐擦性の劣化を招くことがある。
−水溶性乃至水分散性樹脂−
本発明の記録用インクには、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、及びポリエステル樹脂の少なくともいずれかの水溶解物又は水分散物を加えることで、保存安定性を向上することができる。これらは、顔料をビーズミルやアトライター等の分散装置を用いて分散する時、あるいは記録用インクを調製する時に水溶性溶剤、界面活性剤等と共に添加することができるが、記録用インクを調製時に添加するほうがより好ましい。
前記アクリル樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ポリアクリル酸、アクリル酸−アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、アクリル酸アルキルエステル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体等が挙げられる。
前記メタクリル樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ポリメタクリル酸、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体等が挙げられる。
前記ポリウレタン樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ウレタン骨格中にカルボキシル基、スルホン基等の親水成分を導入することで水に可溶化したもの、又は水に分散したもの等が挙げられる。
前記ポリウレタン樹脂としては、市販されているものを用いてもよく、例えば、大日本インキ化学工業(株)製ハイドランHW−970、HW−940、三井武田ケミカル(株)製タケラックW−6010、W−6061、W−5025、第一工業製薬(株)製SF−107M、SF−460等が挙げられる。
前記ポリエステル樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ポリエステル骨格の側鎖にカルボキシル基、スルホン基等の親水基を導入することで水に可溶化したもの、又は水に分散したもの等が挙げられる。
前記ポリエステル樹脂としては、市販されているものをもちいてもよく、例えば、高松油脂(株)製ベスレジンA−210、A−520、A−620等が挙げられる。
これらの樹脂の質量平均分子量は、5,000〜100,000が好ましく、10,000〜30,000がより好ましい。前記質量平均分子量が100,000を超えると、記録インクの粘度が高くなり、インクジェットノズルからの吐出が不安定になることがあり、5,000未満であると、保存安定性に対する効果がなくなってしまうため好ましくない。
ここで、前記樹脂の質量平均分子量は、GPC(ゲルパーミエイションクロマトグラフィー法)により測定することができる。
本発明の記録用インクにおける、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、これらの樹脂の水溶解物、及びこれらの樹脂の水分散物の固形分の質量(Y)と、分散剤の質量(X)との関係は、Y/X≦1であることが好ましく、Y/X≦0.01〜0.5であることがより好ましい。前記Y/Xの値が1より大きい場合には、インクの粘度が高くなるため、インクの吐出時に問題を生じる可能性がある。
−水溶性溶剤−
本発明の記録用インクは水を液媒体として使用するものであるが、インクの乾燥を防止するため、また、分散安定性を向上するため等の目的で、下記の水溶性溶剤が使用される。これらは溶解性と水分蒸発による噴射特性不良の防止に対して優れた効果が得られる。
前記水溶性溶剤としては、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、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、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、その他の水溶性溶剤、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。
前記多価アルコール類としては、例えば、グリセリン、ジエチレングリコール、1,3−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、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、エチレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、グリセロール、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,3−ブタントリオール、ペトリオールなどが挙げられる。
前記多価アルコールアルキルエーテル類としては、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、などが挙げられる。
前記多価アルコールアリールエーテル類としては、例えば、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、などが挙げられる。
前記含窒素複素環化合物としては、例えば、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−ジメチルイミイダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン、などが挙げられる。
前記アミド類としては、例えば、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、などが挙げられる。
前記アミン類としては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、などが挙げられる。
前記含硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール、などが挙げられる。
前記その他の水溶性溶剤としては、糖を含有してなるのが好ましい。該糖類の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類(三糖類、四糖類を含む)、多糖類、などが挙げられる。具体的には、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、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、マルトトリオース、などが挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖(例えば、糖アルコール(一般式:HOCH2(CHOH)nCH2OH(ただし、n=2〜5の整数を表わす。)で表される)、酸化糖(例えば、アルドン酸、ウロン酸など)、アミノ酸、チオ酸などが挙げられる。これらの中でも、糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビットなどが挙げられる。
これら水溶性溶剤の中でも、グリセリン、ジエチレングリコール、1,3−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、1,6−ヘキサンジオール、プロピレングリコール、1,5−ペンタンジオール、ジプロピレングリコール、トリメチロールプロパンが、保存安定性、吐出安定性の点から特に好ましい。
前記顔料と前記水溶性溶剤との質量比は、ヘッドからのインク吐出安定性に非常に影響がある。顔料固形分が高いのに湿潤剤の配合量が少ないとノズルのインクメニスカス付近の水分蒸発が進み吐出不良をもたらすことがある。
前記水溶性溶剤の前記記録用インクにおける含有量は、10〜50質量%が好ましく、15〜35質量%がより好ましい。前記水溶性溶剤と、分散剤を含めた顔料粒子固形分の比は0.67〜12.5が好ましく、1.0〜6.0がより好ましく、2.0〜4.0が更に好ましい。この範囲にある記録用インクは、乾燥性や保存試験や信頼性試験が非常に良好である。
−浸透剤−
前記浸透剤としては、炭素数8〜11のポリオール化合物、又はグリコールエーテル化合物が好適である。
前記炭素数8〜11のポリオール化合物としては、例えば2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、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。これらの中でも、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールが特に好ましい。
前記グリコールエーテル化合物としては、例えば多価アルコールアルキルエーテル化合物、多価アルコールアリールエーテル化合物などが挙げられる。
前記多価アルコールアルキ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などが挙げられる。
前記多価アルコールアリ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などが挙げられる。
前記浸透剤の前記記録用インクにおける含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、0.5〜4質量%が好ましい。
−界面活性剤−
前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アニオン系界面活性剤及びノニオン系界面活性剤が好ましく、これらの中でもフッ素系界面活性剤はより好ましい。色材の種類や湿潤剤、水溶性有機溶剤の組合せによって、分散安定性を損なわない界面活性剤を選択する。
前記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。
前記ノニオン系界面活性剤としては、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、ポリオール、グリコールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、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ソルビタン脂肪酸エステル、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アミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、アセチレングリコールなどが挙げられる。
前記アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、下記構造式(7)で表される化合物、などが挙げられる。
前記アセチレングリコール系界面活性剤の市販品としては、例えば、エアープロダクツ社(米国)のサーフィノール104、82、465、485、TGなどを用いることができるが、これらの中でも、サーフィノール465、104やTGが良好な印字品質を示すので特に好ましい。
前記アニオン系界面活性剤及びノニオン系界面活性剤としては、例えば、下記構造式(2)〜(7)で表されるものが好ましい。
−O−(CHCHO)CHCOOM ・・・構造式(2)
前記構造式(2)中、Rは、アルキル基を表し、炭素数6〜14の分岐していてもよいアルキル基が好適である。hは、3〜12の整数を表す。Mは、アルカリ金属イオン、第4級アンモニウム、第4級ホスホニウム、及びアルカノールアミンから選択されるいずれかを表す。
前記構造式(3)中、Rは、アルキル基を表し、炭素数5〜16の分岐していてもよいアルキル基を表す。Mは、アルカリ金属イオン、第4級アンモニウム、第4級ホスホニウム、及びアルカノールアミンから選択されるいずれかを表す。
ただし、前記構造式(4)中、Rは、炭化水素基を表し、例えば、分岐していてもよい炭素数6〜14のアルキル基などが挙げられる。kは5〜20の整数を表す。
ただし、前記構造式(5)及び(5’)中、Rは、炭化水素基を表す。L、m、n、及びpは、それぞれ1〜20の整数を表す。前記炭化水素基としては、分岐していてもよい炭素数6〜14のアルキル基が挙げられる。
ただし、前記構造式(6)及び(6’)中、Rは、炭化水素基を表す。L、m、n、及びpは、1〜20の整数を表す。前記炭化水素基としては、分岐していてもよい炭素数6〜14のアルキル基が挙げられる。
ただし、前記構造式(7)中、q及びrは、0〜40の整数を表す。
前記フッ素系界面活性剤としては、特に制限はないが、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、パーフルオロアルキルエーテル化合物等が挙げられる。
前記フッ素系化合物としては、市販されているものを使用してもよく、例えば、サーフロンS−111、S−112,S−113、S121、S131、S132、S−141、S−145(いずれも旭硝子社製)、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社製)、メガファックF−470、F1405、F−474(いずれも大日本インキ化学工業社製)、Zonyl TBS、FSP、FSA、FSN−100、FSN,FSO−100、FSO、FS−300、UR(いずれもDuPont社製)、FT−110、250、251,400S(いずれも株式会社ネオス社製)等が挙げられる。これらの中でも、良好な印字品質、特に発色性と、紙に対する均染性が著しく向上するため、FT−110,250,251,400S(いずれも株式会社ネオス社製)が好ましい。
本発明の記録用インクに、前記フッ素系界面活性剤を用いると、記録インクの表面張力が更に低下し、紙等の記録媒体にインク滴が着弾した後の記録媒体中への浸透が速くなるため、記録インク中の凝集粒子と凝集粒子との間に容易に浸透することが可能になり、凝集粒子を引離し、凝集を防ぐ働きを有し、フェザリングやカラーブリードを軽減する効果があると考えられる。
−ポリマー粒子−
本発明の記録用インクは、体積平均粒子径が5〜200nmであるポリマー粒子を含有し、該ポリマー粒子が、記録媒体に印字後に造膜性を有し、最低造膜温度が30℃以下であることが好ましい。
前記ポリマー粒子の造膜性とは、ポリマー粒子を水に分散させエマルジョンの形態としたとき、この水性エマルジョンの水分を蒸発させていくと、樹脂皮膜が形成されることを意味する。
前記ポリマー粒子が添加されたインク組成物は、揮発成分を蒸発させていくと皮膜が形成され、インク中の色材顔料分を強固に記録媒体に固着することができるため、耐擦過性、耐水性に優れた画像を形成することが実現できる。
前記ポリマー粒子が添加されたインク組成物は、室温で皮膜を形成させるため、前記ポリマー粒子の最低造膜温度は30℃以下であることが好ましく、10℃以下であることがより好ましい。
前記最低造膜温度は、ISO 2115、又はASTM D2354に準じて測定することができる。
前記ポリマー粒子の平均粒径は、5〜200nmが好ましく、10〜100nmがより好ましい。
前記ポリマー粒子は、特に制限はなく、公知の方法により得ることができ、例えば、不飽和ビニル単量体(不飽和ビニルモノマー)を重合触媒及び乳化剤を存在させた水中において、乳化重合する方法等が挙げられる。
前記ポリマー粒子の含有量は、前記記録用インク全量に対して、0.5〜20.0質量%が好ましく、1.0〜5.0質量%がより好ましい。前記ポリマー粒子の含有量が0.5質量%よりも少ない場合は、充分な耐擦過性、耐水性が得られない可能性があり、20質量%よりも多い場合は、乾燥による粘度上昇やポリマー成分の固着することがあり、インクの吐出が安定しなくなり、ノズルの目詰まりが発生してしまう可能性がある。
−その他の成分−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができ、例えば、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、キレート試薬、酸素吸収剤、光安定化剤、などが挙げられる。
前記消泡剤としては、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、シリコーン系消泡剤、ポリエーテル消泡剤、脂肪酸エステル消泡剤などが好適に挙げられる。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、破泡効果に優れる点でシリコーン系消泡剤が好ましい。
前記シリコーン系消泡剤としては、例えば、オイル型シリコーン系消泡剤、コンパウンド型シリコーン系消泡剤、自己乳化型シリコーン系消泡剤、エマルジョン型シリコーン系消泡剤、変性シリコーン系消泡剤、などが挙げられる。該変性シリコーン系消泡剤としては、例えば、アミノ変性シリコーン消泡剤、カルビノール変性シリコーン消泡剤、メタクリル変性シリコーン消泡剤、ポリエーテル変性シリコーン消泡剤、アルキル変性シリコーン消泡剤、高級脂肪酸エステル変性シリコーン消泡剤、アルキレンオキサイド変性シリコーン消泡剤、などが挙げられる。これらの中でも、水系媒体である前記記録用インクへの使用を考慮すると、前記自己乳化型シリコーン系消泡剤、前記エマルジョン型シリコーン系消泡剤などが好ましい。
前記消泡剤としては、市販品を使用してもよく、該市販品としては、信越化学工業(株)製のシリコーン系消泡剤(KS508、KS531、KM72、KM85等)、東レ・ダウ・コーニング(株)製のシリコーン系消泡剤(Q2−3183A、SH5510等)、日本ユニカー(株)製のシリコーン系消泡剤(SAG30等)、旭電化工業(株)製の消泡剤(アデカネートシリーズ等)、などが挙げられる。
前記消泡剤の前記記録用インクにおける含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、0.001〜3質量%が好ましく、0.005〜0.5質量%がより好ましい。
前記消泡剤が前記記録用インク中に含有されていると、特に経時の保存安定性や吐出安定性に優れ、前記含有量が、0.001質量%未満であると、含有効果が十分でないことがあり、3質量%を超えると、目詰まりの原因となり易く、前記記録用インクの信頼性が悪くなることがある。
前記防腐防黴剤としては、例えば、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、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、等が挙げられる。
前記pH調整剤は、インクをアルカリ性に保つことで分散状態を安定化し、吐出を安定化することができる。また、pH11以上ではインクジェットのヘッドやインク供給ユニットの材質を溶かし出す量が大きく、インクの変質や、漏洩、吐出不良等の問題が発生してしまう。pH調整剤を加えるのは、顔料を分散剤とともに水に混錬分散する際に加えておくほうが、混錬分散後、湿潤剤、浸透剤等の添加剤とともに加えるよりも望ましい。これは、pH調整剤によっては添加することで分散を破壊する場合もあるためである。
前記pH調整剤しては、アルコールアミン類として、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール等が挙げられる。アルカリ金属元素の水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。アンモニウムの水酸化物としては、水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物、第4級ホスホニウム水酸化物が挙げられる。アルカリ金属の炭酸塩としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
前記防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト、等が挙げられる。
前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、りん系酸化防止剤、などが挙げられる。
前記フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)としては、例えば、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、3,9−ビス[1,1−ジメチル−2−[β−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]エチル]2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス[メチレン−3−(3',5'−ジ−tert−ブチル−4'−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、などが挙げられる。
前記アミン系酸化防止剤としては、例えば、フェニル−β−ナフチルアミン、α−ナフチルアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、フェノチアジン、N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、2,4−ジメチル−6−tert−ブチル−フェノール、ブチルヒドロキシアニソール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、テトラキス[メチレン−3(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ジヒドロキフェニル)プロピオネート]メタン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、等が挙げられる。
前記硫黄系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネート、ジミリスチル3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリルβ,β’−チオジプロピオネート、2−メルカプトベンゾイミダゾール、ジラウリルサルファイド等が挙げられる。
前記リン系酸化防止剤としては、トリフェニルフォスファイト、オクタデシルフォスファイト、トリイソデシルフォスファイト、トリラウリルトリチオフォスファイト、トリノニルフェニルフォスファイト、等が挙げられる。
前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤、などが挙げられる。
前記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−ドデシルオキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、等が挙げられる。
前記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、2−(2'−ヒドロキシ−5'−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−5'−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−4'−オクトキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−3'−tert−ブチル−5'−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、等が挙げられる。
前記サリチレート系紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサリチレート、p−tert−ブチルフェニルサリチレート、p−オクチルフェニルサリチレート、等が挙げられる。
前記シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、例えば、エチル−2−シアノ−3,3'−ジフェニルアクリレート、メチル−2−シアノ−3−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリレート、ブチル−2−シアノ−3−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリレート、等が挙げられる。
前記ニッケル錯塩系紫外線吸収剤としては、例えば、ニッケルビス(オクチルフェニル)サルファイド、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)−n−ブチルアミンニッケル(II)、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)−2−エチルヘキシルアミンニッケル(II)、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)トリエタノールアミンニッケル(II)、等が挙げられる。
前記キレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等が挙げられる。
本発明の記録用インクは、ジケトピロロピロール系赤色顔料及びフタロシアニン系緑色顔料の少なくともいずれかと、分散剤と、水溶性溶剤と、炭素数8〜11のポリオール化合物及びグリコールエーテル化合物のいずれかと、水と、更に必要に応じてその他の成分を水性媒体中に分散又は溶解し、更に必要に応じて攪拌混合して製造する。前記分散は、例えば、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ペイントシャイカー、超音波分散機等により行うことができ、攪拌混合は通常の攪拌羽を用いた攪拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機等で行うことができる。
本発明の記録用インクの着色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどが挙げられる。これらの着色を2種以上併用したインクセットを使用して記録を行うと、多色画像を形成することができ、全色併用したインクセットを使用して記録を行うと、フルカラー画像を形成することができる。
本発明の記録用インクの物性としては、特に制限はないが、例えば、表面張力、粘度、導電率、pH等が以下の範囲であることが好ましい。
前記表面張力としては、20℃で、35mN/m以下が好ましい。
前記粘度としては、25℃で、2〜20mPa・sが好ましく、3〜10mPa・sがより好ましい。前記粘度が、2mPa・s未満であると、画像に滲みが生ずることがあり、20mPa・sを超えると、吐出安定性の確保が困難になることがある。
前記導電率としては、例えば、0.5S/m以下が好ましく、0.005〜0.4S/mがより好ましい。
前記pHとしては、例えば、7〜11が好ましい。
(インクセット)
本発明のインクセットは、本発明の前記記録用インクを少なくとも含み、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク、及びブラックインクの少なくとも1種とを組み合わせてなる。
前記イエローインク、マゼンタインク、シアンインク、及びブラックインクのいずれかとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記インクセットでは、記録デューティ90%以上の赤色を記録する場合には、記録デューティ90%以上のレッドインクと記録デューティ10%未満のマゼンタインクとを併用し、かつ記録デューティ90%未満の赤色を記録する場合には、記録デューティ90%以上のレッドインクと記録デューティ10%未満のイエローインクとを併用することが好ましい。
ここで、前記記録デューティとは、単位記録領域内に付与される色材の比率を言い、一時色の場合は最大100%、二次色の場合は最大200%となる。なお、記録デューティの詳細については、後述する。
本発明の記録用インクは、インクジェットヘッドとして、インク流路内のインクを加圧する圧力発生手段として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの(特開平2−51734号公報参照)、あるいは、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させるいわゆるサーマル型のもの(特開昭61−59911号公報参照)、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで,インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のもの(特開平6−71882号公報参照)などいずれのインクジェットヘッドを搭載するプリンタにも良好に使用できる。
本発明の記録用インクは、各種分野において好適に使用することができ、インクジェット記録方式による画像形成装置(プリンタ等)において好適に使用することができ、例えば、印字又は印字前後に被記録用紙及び前記記録用インクを50〜200℃で加熱し、印字定着を促進する機能を有するもののプリンタ等に使用することもでき、以下の本発明のインクカートリッジ、インク記録物、インクジェット記録装置、インクジェット記録方法に特に好適に使用することができる。
(インクカートリッジ)
本発明のインクカートリッジは、本発明の前記記録用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等を有してなる。
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、などが好適に挙げられる。
次に、インクカートリッジについて、図1及び図2を参照して説明する。ここで、図1は、インクジェット記録装置に装填する前のインクカートリッジの外観斜視図を示し、図2はインクカートリッジの正断面図を示す。
インクカートリッジ7は、図2に示すように、カートリッジ本体41内に所要の色のインクを吸収させたインク吸収体42を収容してなる。カートリッジ本体41は、上部に広い開口を有するケース43の上部開口に上蓋部材44を接着又は溶着して形成したものであり、例えば、樹脂成型品からなる。また、インク吸収体42は、ウレタンフォーム体等の多孔質体からなり、カートリッジ本体41内に圧縮して挿入した後、インクを吸収させている。
カートリッジ本体41のケース43底部には記録ヘッド6へインクを供給するためのインク供給口45を形成し、このインク供給口45内周面にはシールリング46を嵌着している。また、上蓋部材44には大気開放口47を形成している。そして、カートリッジ本体41には、装填前の状態で、インク供給口45を塞ぐと共に装填時や輸送時などのカートリッジ取扱い時、或いは真空包装時による幅広側壁に係る圧力でケース43が圧縮変形されて内部のインクが漏洩することを防止するため、キャップ部材50を装着している。
また、大気開放口47は、図1に示すように、酸素透過率が100ml/m以上のフィルム状シール部材55を上蓋部材44に貼着してシールしている。このように大気開放口47を酸素透過率が100ml/m以上のシール部材55でシールすることで、インクカートリッジ7を透気性のないアルミラミネートフィルム等の包装部材を用いて減圧状態で包装することにより、インク充填時やインク吸収体42とカートリッジ本体41との間に生じる空間A(図2参照)にある大気のためにインク中に気体が溶存したときでも、シール部材55を介してインク中の空気が真空度の高いカートリッジ本体41外の包装部材との間の空間に排出され、インクの脱気度が向上する。
本発明のインクカートリッジは、本発明の前記記録用インク(インクセット)を収容し、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いることができ、また、後述する本発明のインクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いるのが特に好ましい。
(インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法)
本発明のインクジェット記録装置は、インク飛翔手段を少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば刺激発生手段、制御手段等を有してなる。
本発明のインクジェット記録方法は、インク飛翔工程を少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば刺激発生工程、制御工程等を含んでなる。
本発明のインクジェット記録方法は、本発明のインクジェット記録装置により好適に実施することができ、前記インク飛翔工程は前記インク飛翔手段により好適に行うことができる。また、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。
−インク飛翔工程及びインク飛翔手段−
前記インク飛翔工程は、前記本発明の記録用インクに、刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を形成する工程である。
前記インク飛翔手段は、前記本発明の記録用インクに、刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を形成する手段である。該インク飛翔手段としては、特に制限はなく、例えば、インク吐出用の各種のノズル、などが挙げられる。
前記刺激は、例えば、前記刺激発生手段により発生させることができ、該刺激としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、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、熱、圧力が好適に挙げられる。
なお、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、具体的には、例えば、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液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、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等、などが挙げられる。
前記記録用インクの飛翔の態様としては、特に制限はなく、前記刺激の種類等応じて異なり、例えば、前記刺激が「熱」の場合、記録ヘッド内の前記記録用インクに対し、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し、該熱エネルギーにより前記記録用インクに気泡を発生させ、該気泡の圧力により、該記録ヘッドのノズル孔から該記録用インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。また、前記刺激が「圧力」の場合、例えば記録ヘッド内のインク流路内にある圧力室と呼ばれる位置に接着された圧電素子に電圧を印加することにより、圧電素子が撓み、圧力室の容積が縮小して、前記記録ヘッドのノズル孔から該記録用インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。
前記飛翔させる前記記録用インクの液滴は、その大きさとしては、例えば、3〜40plとするのが好ましく、その吐出噴射の速さとしては5〜20m/sとするのが好ましく、その駆動周波数としては1kHz以上とするのが好ましく、その解像度としては300dpi以上とするのが好ましい。
なお、前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
次に、本発明では、画像データのデューティに応じて記録時の走査方向を決定することができる。
4色のインクを使用して画像を形成するインクジェット記録装置においてフルカラー記録を実施するには、これら4色のインク滴を適当なバランスで記録媒体上に着弾させ、混色しながらそれら以外の色を作り出していく。ここで、グリーン(G)の画像を記録する場合、シアン(C)とイエロー(Y)を混色させて記録する。つまり同一画素にCとYのドットが置かれることになる。
記録ヘッドを使用して普通紙にインク滴を吐出した時の着弾したインク滴の状態を図5A及び図5Bに示す。図5Aは往方向記録時(C→Yの順)、図5Bは復方向記録時(Y→Cの順)の普通紙の断面図である。図5Aでは、先に記録されたCが表面を覆い、後から記録されたYは、Cに比べより深く浸透している。
逆に、図5Bでは、先に記録されたYが表面を覆い、後から記録されたCは、Yに比べより深く浸透している。これらの記録物を表面から見ると(a)は、よりシアンっぽいグリーンに見え、(b)は、よりイエローっぽいグリーンに見える。このため同一のCY混色によっても往復記録の場合には全く別の色味になってしまい、図6に示すように改行毎に交互に色ムラが発生してしまう。
一般的に、隣接する画像において人間が、下記数式で表される色差ΔE*を感じられるレベルは、おおよそ1.0と言われている。
図7からはR、B、Gともに記録デューティが高くなるとともに色差が増大する傾向にあると言え、色差ΔE*が1.0以上となるデューティは、Rがおよそ75%、Gがおよそ35%、Bがおよそ57%の高濃度領域であることがわかる。
即ち、印刷速度を極力低下させずに双方向色差を解消することは、色差が目立つ高デューティの記録領域では片方向印字を行い、色差が目立たない低デューティの記録領域では双方向印字を行うことで達成できる。例えば、デューティ75%以上では片方向印字を行い、デューティ75%以下では双方向印字を行えば効果的に高速印刷と双方向色差解消を両立できる。この閾値に関しては、インク組成、色材などによって異なるため、機種毎に適宜設定することが好ましい。
双方向色差が目立つか否かは、実際には全体の平均的な色差よりも走査の境界付近の色差によって決まる。これは人間の視覚特性によるものであり、隣接する領域の色差には敏感であるが、少し離れた箇所の色差には鈍感になるためである。そのため、走査の境界領域とその他の領域を別々に検出し、双方向か片方向かの判断をすることが好ましい。
図8Aは、これから記録を行う記録ヘッドの走査幅×300ドット(記録ヘッドの記録幅)の画像領域(走査領域:1バンドとも言う)の中における画像データの所定領域の記録デューティを算出する方法について示したものであり、ここでは、複数のウインドウとして2つのウインドウを用いた場合を示している。画像領域の境界(異なるバンドとの境界)近傍のデューティを算出するためのウインドウB62を用意し、そのウインドウを画像領域の中を走査させながらウインドウ内の記録デューティをこのウインドウ内の画像データから算出する。
ウインドウA61は(横方向の解像度は1インチ当たり600ドット=600dpi)の大きさで記録ヘッドの記録幅全体にわたる記録デューティ(画像領域の記録媒体搬送方向での全幅にわたるデューティ)を算出するためのもので本実施例では縦300ドット×横128ドットの大きさのウインドウとしている。
ウインドウBは各走査によって記録を行う画像領域の境界(隣接バンドとの境界)に近い領域の記録デューティを算出するためのもので本実施例においては縦32ドット×横128ドットの大きさのウインドウとしている。
ウインドウの位置や大きさについては、ウインドウB62の場合には、バンドの端部近傍つまりはバンド間の境界部近傍の記録デューティを読取る位置に設定すればよく、境界63から0.5mm〜5mmの位置から境界63側の範囲の記録デューティを読取る範囲であれば望ましい。また、境界63に最近接のドットの記録デューティを含むような位置に設定することが望ましいが、境界63から数ドットをはずして位置を設定してもよい。
ウインドウA61の場合には、ヘッドの走査方向と直交する方向の幅(バンド幅)全体のデューティを読取れる幅のウインドウであることが望ましいが、バンド幅の記録デューティが反映されれば良く、境界63から数ドットをはずして位置を設定してもよい。
また、ヘッド走査方向(バンドの長さ方向)のウインドウA,Bの長さは128ドット分としているがこれに限られるものではなく、ウインドウの記録デューティを算出しやすい長さであればよい。
上述のウインドウA,Bにおいてはそれぞれのウインドウ内で計算を行う画像データ数を本実施例では異ならせている。ウインドウAでは走査領域内の平均的な濃度分布を捕らえるために相対的に多くの画像データ数で計算を行っており、ウインドウBでは境界部分の局所的な濃度分布を捕らえるようにするために相対的に少ない画像データ数で計算を行っている。
しかしながら、この点はウインドウを上述のように境界部とバンド幅を反映するような位置に指定することでも、効果を得ることができるため、必ずしも本実施例のような画像データ数の関係にしなくてもよい。
これらのウインドウ内の記録デューティの算出は、記録制御部のバッファ内に記憶された画像データを用いて行っている。
ウインドウの走査方法としては、図8Bに示すように、記録ヘッドの走査方向(バンドの長さ方向)に各ウインドウを1ライン単位でずらして記録デューティを算出していく走査方法でも、あるいは図8Cに示すように、バンドの長さ方向における各ウインドウの長さ毎(本実施例では横方向128ドット毎)にずらして記録デューティを算出していく走査方法でもよい。
ウインドウ内のシアン画像の記録デューティDc、マゼンタ画像の記録デューティDm、イエロー画像の記録デューティDyを各々カウントし、足し合わせたDc+Dm+Dyをあるウインドウ位置でのウインドウ内の記録デューティとする。
各々のウインドウの記録デューティのしきい値を本実施例では、ウインドウAを100%、ウインドウBを75%に設定した。ここで記録デューティが100%とは、1/600インチ×1/600インチの画素位置に記録されるカラーインクのドットが1個であるときと定義する。従って、例えばシアン100%の画像とはその領域がシアンのドットで埋め尽くされていることを指し、200%とは例えばブルーのベタ画像であり、シアンとマゼンタのドットで埋め尽くされていることを指す。
即ち、記録デューティとは、単位記録領域内に付与される色材の比率を言い、一時色の場合は最大100%、二次色の場合は最大200%となる。
これから記録を行う記録領域内の全ての位置におけるウインドウAの記録デューティが100%以下であり、また全ての位置におけるウインドウBの記録デューティが75%以下の条件を満たす場合には往走査、復走査の双方向で記録(往復記録)を行うことで記録速度を上げ、どちらか一方でも条件を満たさない場合は往走査、又は復走査のどちらかで記録(片方向記録)を行うことで記録むらの低減を図っている。
なお、本実施例でウインドウAの記録デューティのしきい値をウインドウBのしきい値より小さくしているのは、ウインドウBは境界部の記録デューティであるため少ないむらでも目立つ傾向にあり、逆にウインドウAのしきい値を小さくして厳しくすると片方向記録の割合が大きくなりすぎて、記録速度の低下を招くためである。
図9は、以上の動作をフローチャートにしたもので、まずステップ1では画像データに応じて記録ヘッドの第1走査目(n=1)の記録が行われる。この時の走査方向は、本実施例では記録ヘッドのホームポジション側より開始する例を示したがこれに限定されるわけではない。
続いてステップ2で次の走査(第2バンドの記録)に移るためにn=n+1とする。
ステップ3では、次の走査(例えば第2走査目)のある位置でのウインドウA及びウインドウBの記録デューティを各色の記録デューティから算出し、ステップ4ではウインドウAの記録デューティが100%以下か否かを判別する。100%以下のときはステップ5へ進み、100%を超えるときはステップ7へ進む。100%以下の場合にはステップ5に進み、ウインドウBの記録デューティが75%以下か否かを判別し、75%以下のときはステップ6へ進み、75%を超える場合はステップ7へ進む。ステップ6では、前回(ここでは第1走査)の記録方向とは逆方向の記録、即ち往復記録を行うよう設定が成される。ステップ7では前回の記録方向と同じ方向の記録、即ち片方向記録を行うよう設定がなされる。
ステップ6の後、各ウインドウがnバンド内ですべてのシフトを終えたかをステップ8で判断し、終えていなければステップ9で次の位置にウインドウをシフトさせる。シフト後ステップ3に戻り、全シフトが終わるまで記録デューティが基準値を超える個所がないか読取り計算を行う。
ウインドウのすべてのシフトが終了しても基準値を越えたウインドウがなかった場合には、第(n−1)バンドとは逆方向での記録を行う(ステップ10)。
ステップ7で先のバンドと同方向での記録が設定されると、本実施例においては、次のウインドウの記録デューティを計算することなく記録を行う。
以上の動作を全ての記録が終了するまで繰り返す。
次に、図面を参照して本発明の記録用インクをインクカートリッジに収容し、このインクカートリッジをインクジェットプリンターに装着して、微細な吐出口より液滴として吐出、飛翔させ記録媒体に画像を形成する方法について説明する。
図3は、本発明のインクを収容したインク収容部を備えたインクカートリッジを搭載するシリアル型インクジェット記録装置の機構部の概略正面図である。
このインクジェット記録装置の機構部は、両側の側板1、2間に主支持ガイドロッド3及び従支持ガイドロッド4を略水平な位置関係で横架し、これらの主支持ガイドロッド3及び従支持ガイドロッド4でキャリッジユニット5を主走査方向に摺動自在に支持している。
キャリッジユニット5には、それぞれイエロー(Y)インク、マゼンタ(M)インク、シアン(C)インク、ブラック(Bk)インクをそれぞれ吐出する4個のヘッド6を、その吐出面(ノズル面)6aを下方に向けて搭載し、またキャリッジユニット5のヘッド6の上側には4個のヘッド6に各々インクを供給するための各色のインク供給体である4個のインクカートリッジ7y、7m、7c、7kを交換可能に搭載している。
そして、キャリッジユニット5は主走査モータ8で回転される駆動プーリ(駆動タイミングプーリ)9と従動プーリ(アイドラプーリ)10との間に張装したタイミングベルト11に連結して、主走査モータ8を駆動制御することによってキャリッジ5、即ち4個のヘッド6を主走査方向に移動するようにしている。
また、側板1、2を繋ぐ底板12上にサブフレーム13、14を立設し、このサブフレーム13、14間に用紙16を主走査方向と直交する副走査方向に送るための搬送ローラー15を回転自在に保持している。そして、サブフレーム14側方に副走査モータ17を配設し、この副走査モータ17の回転を搬送ローラー15に伝達するために、副走査モータ17の回転軸に固定したギヤ18と搬送ローラー15の軸に固定したギヤ19とを備えている。
更に、側板1とサブフレーム12との間には、ヘッド6の信頼性維持回復機構(以下、「サブシステム」と称することもある)21を配置している。サブシステム21は、各ヘッド6の吐出面をキャッピングする4個のキャップ手段22をホルダ23で保持し、このホルダ23をリンク部材24で揺動可能に保持して、キャリッジユニット5の主走査方向の移動でホルダ23に設けた係合部25にキャリッジユニット5が当接することで、キャリッジユニット5の移動に従ってホルダ23がリフトアップしてキャップ手段22でインクジェットヘッド6の吐出面6aをキャッピングし、キャリッジユニット5が印写領域側へ移動することで、キャリッジユニット5の移動に従ってホルダ23がリフトダウンしてキャップ手段22がインクジェットヘッド6の吐出面6aから離れるようにしている。
なお、キャップ手段22は、それぞれ吸引チューブ26を介して吸引ポンプ27に接続すると共に、大気開放口を形成して、大気開放チューブ及び大気開放バルブを介して大気に連通している。また、吸引ポンプ27は吸引した廃液を、ドレインチューブ等を介して図示しない廃液貯留槽に排出する。
更に、ホルダ23の側方には、インクジェットヘッド6の吐出面6aをワイピングする繊維部材、発泡部材あるいはゴム等の弾性部材からなるワイピング手段であるワイパブレード28をブレードアーム29に取付け、このブレードアーム29は揺動可能に軸支し、図示しない駆動手段で回動されるカムの回転によって揺動させるようにしている。
次に、図4は、本発明のインクを収容したインク収容部と、インク滴を吐出させるためのヘッド部を備えた記録カートリッジ(記録ユニット)の構成例を示す。以下に記録ユニットについて説明する。
記録ユニット30は、シリアルタイプのものであり、ヘッド6と、このヘッド6に供給されるインクを収容するインクタンク33と、このインクタンク33内を密閉する蓋部材34とで主要部が構成される。
記録ユニット30のヘッド6には、インクを吐出するための多数のノズル32が形成されている。インクはインクタンク33から、図示を省略しているインク供給管を介して、共通液室(不図示)へと導かれ、電極31より入力される記録装置本体からの電気信号に応じて、ノズル32より吐出される。このようなタイプの記録ユニット30は、構成上、安価に製造できるタイプのヘッド、いわゆるサーマル方式、バブル方式と呼ばれる、熱エネルギーを駆動の動力源とするヘッドに適した構造である。本発明のインクは、バブルやサーマル方式等の記録方法において、優れた浸透性を有するインクを用いるため、熱素子への濡れ性が改良され、吐出安定性及び周波数安定性が得られ、かつ安全性も高く、非常に適している。
ここでは、前記シリアル型インクジェット記録装置を説明したが、本発明のインクは、ノズルを千鳥など任意の配列で、目的とする画像の解像度と同じか数分の1程度の密度に集積し、記録媒体の幅以上に配列させた、いわゆるラインヘッドを有する記録装置に適用することも可能である。
なお、キャリッジが走査するシリアル型(シャトル型)インクジェット記録装置に適用した例で説明したが、ライン型ヘッドを備えたライン型インクジェット記録装置にも同様に適用することができる。
また、本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、例えば、インクジェット記録用プリンタ、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、などに特に好適に適用することができる。
(インク記録物)
本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法により記録された記録物は、本発明のインク記録物である。本発明のインク記録物は、記録媒体上に本発明の前記記録用インクを用いて形成された画像を有してなる。
前記記録媒体としては、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、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、OHPシート、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。
前記インク記録物は、高画質で滲みがなく、経時安定性に優れ、各種の印字乃至画像の記録された資料等として各種用途に好適に使用することができる。
以下、本発明の実施例について説明するが、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。
(調製例1)
[イエローインクの調製]
<ミルベース処方>
・ファーストイエロー 031(大日精化株式会社製、C.I.ピグメントイエロー74 水分30質量%添加品)・・・18質量部
・下記構造式で表されるポリオキシエチレンラウリルエーテル(ノニオン性界面活性剤)・・・5質量部
1225−O−(CHCHO)43
・イオン交換水・・・77質量部
<インク処方>
・上記ミルベース・・・100質量部
・グリセリン・・・10質量部
・1,3−ブタンジオール・・・30質量部
・2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール・・・4質量部
・下記構造式で表される界面活性剤・・・4質量部
1327−O−(CHCHO)CHCOONa
・プロキセルLV(防腐防黴剤)・・・0.2質量部
・イオン交換水・・・51.8質量部
次に、ポリオキシエチレンラウリルエーテルをイオン交換水に溶解し、上記顔料を混合して充分に湿潤したところで、混練装置としてダイノーミル KDL A型(WAB社製)に直径0.5mmのジルコニアビーズを充填し、2000rpmで2時間混練を行ってミルベースを得た。
次に、グリセリン、1,3−ブタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、上記構造式で表される界面活性剤、プロキセルLVをイオン交換水に溶解してビヒクルを作製し、ミルベースと混合した後、平均孔径1μmのテフロン(登録商標)製フィルターでろ過して、平均粒径75nmのインクジェット記録用イエローインクを得た。粒径測定は、粒径測定器(マイクロトラック社製、UPA150)を用いた。
(調製例2)
[マゼンタインクの調製]
<ミルベース処方>
・HOSTAFINE MAGENTA E−PT(クラリアントジャパン(株)製、C.I.ピグメントレッド122)・・・15質量部
・下記構造式で表されるポリオキシエチレンラウリルエーテル(ノニオン性界面活性剤)・・・5質量部
1225−O−(CHCHO)43
・イオン交換水・・・80質量部
上記ミルベース処方を用いて、調製例1のイエローインクと同様の方法でミルベースを作製し、調製例1のイエローインクと同様のインク処方を用いて、平均粒径120nmのインクジェット記録用マゼンタインクを得た。
(調製例3)
[シアンインクの調製]
<ミルベース処方>
・IRGALITE Blue 8700(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、C.I.ピグメントブルー15:3)・・・13質量部
・下記構造式で表されるポリオキシエチレンラウリルエーテル(ノニオン性界面活性剤)・・・5質量部
1225−O−(CHCHO)43
・イオン交換水・・・82質量部
上記ミルベース処方を用いて、調製例1のイエローインクと同様の方法でミルベースを作製し、調製例1のイエローインクと同様のインク処方を用いて、平均粒径105nmのインクジェット記録用シアンインクを得た。
(実施例1)
−レッドインクの調製−
<ミルベース処方>
・IRGZIN DPP Red BTR(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、C.I.ピグメントレッド254)・・・14質量部
・下記構造式で表されるポリオキシエチレンラウリルエーテル・・・5質量部
1225−O−(CHCHO)43
・イオン交換水・・・81質量部
<インク処方>
・前記ミルベース・・・100質量部
・グリセリン・・・10質量部
・1,3−ブタンジオール・・・30質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・4質量部
・下記構造式で表される界面活性剤・・・4質量部
1327−O−(CHCHO)CHCOONa
・プロキセルLV(防腐防黴剤)・・・0.2質量部
・イオン交換水・・・51.8質量部
次に、ポリオキシエチレンラウリルエーテルをイオン交換水に溶解し、上記顔料を混合して充分に湿潤したところで、混練装置としてダイノーミル KDL A型(WAB社製)に直径0.5mmジルコニアビーズを充填し、2000rpmで2時間混練を行ってミルベースを得た。
次に、グリセリン、1,3−ブタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、上記構造式で表される界面活性剤、及びプロキセルLVをイオン交換水に溶解してビヒクルを作製し、ミルベースと混合した後、平均孔径1μmのテフロン(登録商標)製フィルターでろ過して、体積平均粒径156nmのレッドインクを作製した。
次に、インクジェットプリンター(IPSIO G707、株式会社リコー製)を用いて、調製例2のマゼンタインク、及び調製例1のイエローインクをカートリッジに充填して所定の場所にセットした。次いで、上記実施例1で作製したレッドインクをカートリッジに充填してシアンインクの場所にセットした。赤色は全ドット(100%)レッドインクのみを用いて印字を行った。
(実施例2)
−レッドインクの調製−
<ミルベース処方>
・IRGZIN DPP Red BTR(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、C.I.ピグメントレッド254)・・・14質量部
・下記構造式(A)で表される分散剤(アニオン性界面活性剤)・・・5質量部
・イオン交換水・・・81質量部
次に、上記構造式(A)で表される分散剤(アニオン性界面活性剤)をイオン交換水に溶解し、実施例1と同様の方法でミルベースを作製し、実施例1と同様のインク処方を用いて、体積平均粒径102nmのレッドインクを作製した。
次に、インクジェットプリンター(IPSIO G707、株式会社リコー製)を用いて、調製例2のマゼンタインク、及び調製例1のイエローインクをカートリッジに充填して所定の場所にセットした。次いで、上記実施例2で作製したレッドインクをカートリッジに充填してシアンインクの場所にセットした。赤色は全ドット(100%)レッドインクのみを用いて印字を行った。
(実施例3)
−インクセットの調製−
インクジェットプリンター(IPSIO G707、株式会社リコー製)を用いて、調製例2のマゼンタインク、調製例1のイエローインクをカートリッジに充填して所定の場所にセットした。
次いで、実施例2で作製したレッドインクをカートリッジに充填してシアンインクの場所にセットした。赤色の印字は、記録デューティ50%、90%、100%で行い、各記録デューティでのインク比率は、記録デューティ50%でレッドインク95%とイエローインク5%、記録デューティ90%でレッドインク100%、記録デューティ100%でレッドインク95%とマゼンタインク5%で行った。
(実施例4)
−グリーンインクの調製−
<ミルベース処方>
・IRGALITE Green 6G(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、C.I.ピグメントグリーン36)・・・15質量部
・下記構造式(A)で表される分散剤(アニオン性界面活性剤)・・・6質量部
・イオン交換水・・・79質量部
<インク処方>
・前記ミルベース・・・100質量部
・グリセリン・・・15質量部
・1,3−ブタンジオール・・・30質量部
・2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール・・・4質量部
・下記構造式で表される界面活性剤・・・4質量部
1327−O−(CHCHO)CHCOONa
・プロキセルLV(防腐防黴剤)・・・0.2質量部
・イオン交換水・・・46.8質量部
次に、上記ミルベース処方を用いて実施例1と同様の方法でミルベースを作製し、上記インク処方を用いて、実施例1と同様の方法で体積平均粒径123nmのグリーンインクを作製した。
次に、インクジェットプリンター(IPSIO G707、株式会社リコー製)を用いて、調製例3のシアンインク、及び調製例1のイエローインクをカートリッジに充填して所定の場所にセットした。次いで、実施例4で作製したグリーンインクをカートリッジに充填してマゼンタインクの場所にセットした。緑色は全ドット(100%)グリーンインクのみを用いて印字を行った。
(実施例5)
<ミルベース処方>
・IRGALITE Green GFNP(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、C.I.ピグメントグリーン7)・・・14質量部
・下記構造式で表される分散剤・・・5質量部
1225−O−(CH2CHO)43
・イオン交換水・・・81質量部
<インク処方>
・ミルベース・・・100質量部
・グリセリン・・・12質量部
・プロピレングリコール・・・36質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・4質量部
・下記構造式で表される界面活性剤・・・4質量部
1327−O−(CHCHO)CHCOONa
・プロキセルLV(防腐防黴剤)・・・0.2質量部
・イオン交換水・・・43.8質量部
前記構造式で表される分散剤をイオン交換水に溶解し、上記顔料を混合して充分に湿潤したところで、混練装置としてダイノーミル KDL A型(WAB社製)に直径0.5mmのジルコニアビーズを充填し、2000rpmで2時間混練を行ってミルベースを得た。
次に、グリセリン、プロピレングリコール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、前記構造式で表される界面活性剤、及びプロキセルLVをイオン交換水に溶解してビヒクルを作製し、ミルベースと混合した後、平均孔径1μmのテフロン(登録商標)製フィルターでろ過して、平均粒径106nmのインクジェット記録用グリーンインクを作製した。
次に、インクジェットプリンター(IPSIO G707、株式会社リコー製)を用いて、作製した調製例2のマゼンタインク、調製例1のイエローインクをカートリッジに充填して所定の場所にセットし、上記実施例5で作製したグリーンインクをカートリッジに充填してシアンインクの場所にセットした。緑色は全ドット(100%)グリーンインクのみを用いて印字を行った。
(実施例6)
<ミルベース処方>
・IRGALITE Green 6G(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、C.I.ピグメントグリーン36)・・・14質量部
・下記構造式で表される分散剤・・・5質量部
1225−O−(CH2CHO)11−SONH
・イオン交換水・・・81質量部
<インク処方>
・上記ミルベース・・・100質量部
・グリセリン・・・14質量部
・1,6−ヘキサンジオール・・・32質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・4質量部
・ぺスレジンA−520(高松油脂株式会社製、水分散性ポリエステル樹脂、質量平均分子量14,000、固形分30質量%)・・・2.8質量部
・FT−150(株式会社ネオス製、下記構造式(16)で表されるフッ素系界面活性剤)・・・4質量部
前記構造式(16)中、Rf1は、下記構造式(16a)及び(16b)で表される化合物のいずれかである。
・プロキセルLV(防腐防黴剤)・・・0.2質量部
・イオン交換水・・・43.0質量部
前記構造式で表される分散剤をイオン交換水に溶解し、実施例5と同様の方法でミルベースを得た。
次に、グリセリン、1,6−ヘキサンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、ぺスレジンA−520、FT−150、及びプロキセルLVをイオン交換水に溶解してビヒクルを作製し、ミルベースと混合した後、平均孔径1μmのテフロン(登録商標)製フィルターでろ過して、平均粒径99nmのインクジェット記録用グリーンインクを得た。
次に、インクジェットプリンター(IPSIO G707、株式会社リコー製)を用いて、調製例2のマゼンタインク、調製例1のイエローインクをカートリッジに充填して所定の場所にセットし、上記実施例6で作製したグリーンインクをカートリッジに充填してシアンインクの場所にセットした。緑色は全ドット(100%)グリーンインクのみを用いて印字を行った。
(実施例7)
<ミルベース処方>
・IRGAZIN DPP Rubine TR(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、C.I.ピグメントレッド264)・・・15質量部
・下記構造式(17)で表される分散剤・・・5質量部
・イオン交換水・・・80質量部
<インク処方>
・上記ミルベース・・・100質量部
・グリセリン・・・15質量部
・1,5−ペンタンジオール・・・30質量部
・2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール・・・4質量部
・FT−400SW(株式会社ネオス製、固形分50質量%、下記構造式(18)で表されるフッ素界面活性剤)・・・5質量部
前記構造式(18)中、Rf1は、前記構造式(16a)及び(16b)で表される化合物のいずれかを表す。
・プロキセルLV(防腐防黴剤)・・・0.2質量部
・イオン交換水・・・45.8質量部
前記構造式で表される分散剤をイオン交換水に溶解し、実施例5と同様の方法でミルベースを得た。
次に、グリセリン、1,5−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、FT−400SW、及びプロキセルLVをイオン交換水に溶解してビヒクルを作製し、ミルベースと混合した後、平均孔径1μmのテフロン(登録商標)製フィルターでろ過して、平均粒径87nmのインクジェット記録用レッドインクを作製した。
次に、インクジェットプリンター(IPSIO G707、株式会社リコー製)を用いて、調製例3のシアンインク、調製例1のイエローインクをカートリッジに充填して所定の場所にセットし、上記実施例7で作製したレッドインクをカートリッジに充填してマゼンタインクの場所にセットした。赤色は全ドット(100%)レッドインクのみを用いて印字を行った。
(実施例8)
<ミルベース処方>
・IRGZAIN DPP Red BTR(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、C.I.ピグメントレッド254)・・・15質量部
・下記構造式(13)で表される分散剤・・・6質量部
1225−O−(CH2CHO)43
・イオン交換水・・・79質量部
<インク処方>
・上記ミルベース・・・100質量部
・グリセリン・・・12質量部
・トリエチレングリコール・・・32質量部
・2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール・・・4質量部
・PF−151N(オムノバ・ソリューションズ社製、下記構造式(19)で表されるフッ素系界面活性剤)・・・2質量部
ただし、前記構造式(19)中、Rfは、CF3、及びCF2CF3のいずれかを表す。nは8を表す。mは20以下の整数を表す。pは4以下の整数を表す。
・アクリットWEM−321U(アクリル−ウレタン−コアシェル型水系エマルジョン、印字乾燥後自己架橋性有り、最低造膜温度10℃、平均粒径100nm、固形分38質量%、アクリル/ウレタン比=50/50、大成化工社製)・・・7質量部
・プロキセルLV(防腐防黴剤)・・・0.2質量部
・イオン交換水・・・42.8質量部
前記構造式で表される分散剤をイオン交換水に溶解し、実施例5と同様の方法でミルベースを得た。
次に、グリセリン、トリエチレングリコール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、PF−151N、アクリットWEM−321U、及びプロキセルLVをイオン交換水に溶解してビヒクルを作製し、ミルベースと混合した後、1μmのテフロン(登録商標)製フィルターでろ過して、平均粒径95nmのインクジェット記録用レッドインクを作製した。
次に、インクジェットプリンター(IPSIO G707、株式会社リコー製)を用いて、調製例3のシアンインク、調製例1のイエローインクをカートリッジに充填して所定の場所にセットし、上記実施例8で作製したレッドインクをカートリッジに充填してマゼンタインクの場所にセットした。赤色は全ドット(100%)レッドインクのみを用いて印字を行った。
(実施例9)
<ミルベース処方>
・IRGZAIN DPP Red BTR(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、C.I.ピグメントレッド254)・・・15質量部
・下記構造式(20)で表される分散剤・・・6質量部
・イオン交換水・・・79質量部
<インク処方>
・上記ミルベース・・・100質量部
・グリセリン・・・12質量部
・3−メチル−1,3−ブタンジオール・・・32質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・4質量部
・JC−05(星光PMC株式会社製、スチレン−アクリル共重合体、質量平均分子量20,000、固形分21質量%)・・・10質量部
・FT−110(株式会社ネオス製、下記構造式(21)で表されるフッ素系界面活性剤)・・・4質量部
ただし、前記構造式(21)中、Rf1は、前記構造式(16a)及び(16b)で表される化合物のいずれかを表す。
・プロキセルLV(防腐防黴剤)・・・0.2質量部
・イオン交換水・・・37.8質量部
前記構造式(20)で表される分散剤をイオン交換水に溶解し、実施例5と同様の方法でミルベースを得た。
次に、グリセリン、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、JC−05、FT−110、及びプロキセルLVをイオン交換水に溶解してビヒクルを作製し、ミルベースと混合した後、平均孔径1μmのテフロン(登録商標)製フィルターでろ過して、平均粒径95nmのインクジェット記録用レッドインクを作製した。
次に、インクジェットプリンター(IPSIO G707、株式会社リコー製)を用いて、調製例3のシアンインク、調製例1のイエローインクをカートリッジに充填して所定の場所にセットし、上記実施例9で作製したレッドインクをカートリッジに充填してマゼンタインクの場所にセットした。赤色は全ドット(100%)レッドインクのみを用いて印字を行った。
(実施例10)
インクジェットプリンター(IPSIO G707、株式会社リコー製)を用いて、調製例2のマゼンタ、調製例1のイエローインクをカートリッジに充填して所定の場所にセットし、実施例9で作製したレッドインクをカートリッジに充填してシアンインクの場所にセットした。赤色の印字は、記録デューティ50%、90%、100%で行い、各記録デューティでのインク比率は、記録デューティ50%でレッドインク95%とイエローインク5%、記録デューティ90%でレッドインク100%、記録デューティ100%でレッドインク95%とマゼンタインク5%で行った。
(実施例11)
実施例1の分散剤を、下記構造式(22)で表されるラウリルエーテルサルフェートNa塩に代えた以外は、実施例1と同様にミルベースを得て、記録用インクを調製した。
1225−O−SONa ・・・構造式(22)
次に、インクジェットプリンター(IPSIO G707、株式会社リコー製)を用いて、調製例2のマゼンタインク、及び調製例1のイエローインクをカートリッジに充填して所定の場所にセットした。次いで、実施例1で作製したレッドインクをカートリッジに充填してシアンインクの場所にセットした。赤色は全ドット(100%)レッドインクのみを用いて印字を行った。
(実施例12)
実施例1の2−エチル−1,3−ヘキサンジオールを、3−メチル−2,4−ヘプタンジオールに代えた以外は、実施例1と同様にしてミルベースを作製し、これを用いて記録用インクを調製した。
次に、インクジェットプリンター(IPSIO G707、株式会社リコー製)を用いて、調製例2のマゼンタインク、及び調製例1のイエローインクをカートリッジに充填して所定の場所にセットした。次いで、実施例1で作製したレッドインクをカートリッジに充填してシアンインクの場所にセットした。赤色は全ドット(100%)レッドインクのみを用いて印字を行った。
(実施例13)
実施例1のグリセリン、及び1,3−ブタンジオールをN−メチル−2−ピロリドンに代えた以外は、実施例1と同様にミルベースを得て、記録用インクを調製した。
次に、インクジェットプリンター(IPSIO G707、株式会社リコー製)を用いて、調製例2のマゼンタインク、及び調製例1のイエローインクをカートリッジに充填して所定の場所にセットした。次いで、実施例1で作製したレッドインクをカートリッジに充填してシアンインクの場所にセットした。赤色は全ドット(100%)レッドインクのみを用いて印字を行った。
(実施例14)
実施例6のぺスレジンA−520をタケラッタW−5025(三井武田ケミカル株式会社製、水分散性ポリウレタン樹脂、質量平均分子量18,000、固形分30質量%)に代えた以外は、実施例6と同様にミルベースを得て、記録用インクを調製した。
インクジェットプリンター(IPSIO G707、株式会社リコー製)を用いて、調製例2のマゼンタインク、調製例1のイエローインクをカートリッジに充填して所定の場所にセットした。次いで、実施例6で作製したグリーンインクをカートリッジに充填してシアンインクの場所にセットした。緑色は全ドット(100%)グリーンインクのみを用いて印字を行った。
(比較例1)
インクジェットプリンター(IPSIO G707、株式会社リコー製)を用いて、調製例3のシアンインク、調製例2のマゼンタインク、及び調製例1のイエローインクをカートリッジに充填し、所定の場所にセットして印字を行った。
(比較例2)
インクジェットプリンター(IPSIO G707、株式会社リコー製)を用いて、調製例2のマゼンタインク、調製例1のイエローインクをカートリッジに充填して所定の場所にセットし、調製例1のイエローインクと調製例2マゼンタインクを等量混合して作製した混合レッドインクをカートリッジに充填して、シアンインクの場所にセットして印字を行った。
(比較例3)
実施例9において、顔料をCROMOPHTAL Red A2B(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、C.I.ピグメントレッド177、ジアンスラキノニル系レッド顔料)に変えた以外は、実施例9と同様のミルベース処方、インク処方を用いて、平均粒径106nmのインクジェット記録用レッドインクを得た。
インクジェットプリンター(IPSIO G707、株式会社リコー製)を用いて、調製例2のマゼンタインク、調製例1のイエローインクをカートリッジに充填して所定の場所にセットした。次いで、実施例9で作製したレッドインクをカートリッジに充填してシアンインクの場所にセットした。赤色は全ドット(100%)レッドインクのみを用いて印字を行った。
(比較例4)
実施例1のミルベースに、2−エチル−1,3−へキサンジオールを入れない以外は、実施例1と同様にして、記録用インクを調製した。
次に、インクジェットプリンター(IPSIO G707、株式会社リコー製)を用いて、調製例2のマゼンタインク、及び調製例1のイエローインクをカートリッジに充填して所定の場所にセットした。次いで、実施例1で作製したレッドインクをカートリッジに充填してシアンインクの場所にセットした。赤色は全ドット(100%)レッドインクのみを用いて印字を行った。

(比較例5)
−インクセットの調製−
インクジェットプリンター(IPSIO G707、株式会社リコー製)を用いて、調製例2のマゼンタインク、調製例1のイエローインクをカートリッジに充填して所定の場所にセットした。
次いで、比較例3で作製したレッドインクをカートリッジに充填してシアンインクの場所にセットした。赤色の印字は、記録デューティ50%、90%、100%で行い、各記録デューティでのインク比率は、記録デューティ50%でレッドインク95%とイエローインク5%、記録デューティ90%でレッドインク100%、記録デューティ100%でレッドインク95%とマゼンタインク5%で行った。
<保存安定性(粘度)>
実施例1〜14、及び比較例1〜5で得られた各記録用インクについて、50℃の環境下で1ヶ月間密封保存したときの、粘度変化率(%)を表1に示す。粘度測定は、粘度測定器(東機産業株式会社製、RC−500)を用いた。
<保存安定性(粒径)>
実施例1〜14、及び比較例1〜5で得られた各記録用インクについて、50℃の環境下で1ヶ月間密封保存したときの、平均粒径の変化率(%)を表1に示す。粒径測定は、粒径測定器(マイクロトラック社製、UPA150)を用いた。
<吐出安定性>
実施例1〜14、及び比較例1〜5で得られた各記録用インクについて、インクジェットプリンター(IPSIO G707、株式会社リコー製)に充填し、プリンタ動作中にキャップ、クリーニング等が行われないでどれだけ印字休止しても復帰できるかを調べ、どれだけの時間(秒)で噴射方向がずれるか、あるいは吐出液滴の質量が変化するかをもって、その信頼性を下記評価基準で判定した。
〔評価基準〕
○:600秒以上
△:60秒以上、600秒未満
×:60秒未満
<彩度、及び色相角の測定>
各記録用インクを用いて、印刷試験用紙としては下記の普通紙を使用して、インクジェットプリンター(IPSIO G707、株式会社リコー製)を用い、ワンパスで、べた印字を行い、印字乾燥後、明度を反射型カラー分光測色濃度計(X−Rite社製)で測定した。
−印刷試験用紙−
普通紙:マイペーパーSA(NBSリコー社製)
普通紙:XEROX4024(富士ゼロックスオフィスサプライ社製)
普通紙:PB紙(キヤノン社製)
<双方向色差の測定>
各記録用インクを用いて、印刷試験用紙は下記の普通紙を使用して、インクジェットプリンター(IPSIO G707、株式会社リコー製)を用い、双方向でべた印字を行い、印字乾燥後、明度を反射型カラー分光測色濃度計(X−Rite社製)で測定した。なお、表1には、測定した色差の最大値を掲載した。
−印刷試験用紙−
普通紙:マイペーパーSA(NBSリコー社製)
普通紙:XEROX4024(富士ゼロックスオフィスサプライ社製)
普通紙:PB紙(キヤノン社製)
*比較例1は、2次色(イエローインク+マゼンタインク)で赤色を形成する比較例なので、粘度変化率、粒径変化率、及び吐出安定性は測定していない。
本発明の記録用インク及びインクセットは、記録時のヘッドの目詰まりがなく、吐出安定性に優れ、専用記録紙だけでなく普通紙においても良好な色調の高品位画像が得られ、カラー画像を形成するインクジェット記録方法にとりわけ好適に用いられるが、水性ペン、水性マーカー、水性ボールペンなどの一般の筆記用具や記録計、ペンプロッター用のインクとして幅広く用いることができる。
図1は、本発明の記録装置に装填する前のインクカートリッジの一例を示す外観斜視図である。 図2は、図1のインクカートリッジの正断面図である。 図3は、本発明を適用したインクを収容するインクカートリッジを搭載するシリアル型インクジェット記録装置の一例を示す概略正面図である。 図4は、記録ヘッドと一体化された記録ユニットの一例を示す外観斜視図である。 図5Aは、記録ヘッドを使用して普通紙にインク滴を吐出した時の着弾したインク滴の状態を示す、往方向記録時(C→Yの順)の普通紙の断面図である。 図5Bは、記録ヘッドを使用して普通紙にインク滴を吐出した時の着弾したインク滴の状態を示す、復方向記録時(Y→Cの順)の普通紙の断面図である。 図6は、図5Bの復方向記録時によるインク記録物の一例を示す図である。 図7は、記録デューティと色差(ΔE*)との関係を示すグラフである。 図8Aは、記録ヘッドの画像領域の中における画像データの所定領域の記録デューティを算出する方法を説明するための図である。 図8Bは、記録ヘッドの走査方向に各ウインドウを1ライン単位でずらして記録デューティを算出していく走査方法を説明するための図である。 図8Cは、バンドの長さ方向における各ウインドウの長さ毎にずらして記録デューティを算出していく走査方法を説明するための図である。 図9は、画像領域の中における画像データの所定領域の記録デューティを算出する際の動作を説明するためのフローチャートである。
符号の説明
1 側板
2 側板
3 主支持ガイドロッド
4 従支持ガイドロッド
5 キャリッジユニット
6 ヘッド
6a 吐出面(ノズル面)
7 インクカートリッジ
7y インクカートリッジ
7m インクカートリッジ
7c インクカートリッジ
7k インクカートリッジ
8 主走査モータ
9 駆動プーリ(駆動タイミングプーリ)
10 従動プーリ(アイドラプーリ)
11 タイミングベルト
12 底板
13 サブフレーム
14 サブフレーム
15 搬送ローラー
16 用紙
17 副走査モータ
18 ギヤ
19 ギヤ
21 サブシステム
22 キャップ手段
23 ホルダ
24 リンク部材
25 係合部
26 吸引チューブ
27 吸引ポンプ
28 ワイパブレード
29 ブレードアーム
30 記録ユニット
31 電極
32 ノズル
33 インクタンク
41 カートリッジ本体
42 インク吸収体
43 ケース
44 上蓋部材
45 インク供給口
46 シールリング
47 大気開放口
50 キャップ部材
55 シール部材
A 空間

Claims (18)

  1. 少なくとも、顔料と、分散剤と、水溶性溶剤と、浸透剤と、水とを含有してなり、
    前記顔料が、ジケトピロロピロール系赤色顔料及びフタロシアニン系緑色顔料の少なくともいずれかを含み、
    前記浸透剤が、炭素数8〜11のポリオール化合物を含み、
    前記水溶性溶剤が、グリセリン、ジエチレングリコール、1,3−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、1,6−ヘキサンジオール、プロピレングリコール、1,5−ペンタンジオール、ジプロピレングリコール、及びトリメチロールプロパンから選択される少なくとも1種である
    ことを特徴とする記録用インク。
  2. ジケトピロロピロール系赤顔料が、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド264及びC.I.ピグメントレッド272から選択される少なくとも1種である請求項1に記載の記録用インク。
  3. フタロシアニン系緑色顔料が、C.I.ピグメントグリーン7及びC.I.ピグメントグリーン36の少なくともいずれかである請求項1から2のいずれかに記載の記録用インク。
  4. 分散剤が、下記構造式(11)で表される化合物及び下記構造式(12)で表される化合物の少なくともいずれかである請求項1から3のいずれかに記載の記録用インク。
    −O−(CHCHO)−SO ・・・構造式(11)
    ただし、前記構造式(11)中、Aは、炭素数8〜12の分岐していてもよいアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、ベンジル基、スチレン化フェノール基、ジスチレン化フェノール基、及びβ−ナフチル基のいずれかを表す。kは、5〜30の整数を表す。Mは、アルカリ金属、アンモニウム、ホスホニウム、及びアルカノールアミンのいずれかを表す。
    −O−(CHCHO)−H ・・・構造式(12)
    ただし、前記構造式(12)中、Aは、炭素数8〜12の分岐していてもよいアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、ベンジル基、スチレン化フェノール基、ジスチレン化フェノール基、及びβ−ナフチル基のいずれかを表す。iは20〜60の整数を表す。
  5. 分散剤の添加量が、顔料100質量部に対し、1〜100質量部である請求項1から4のいずれかに記載の記録用インク。
  6. アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、及びポリエステル樹脂の少なくともいずれかの水溶解物又は水分散物を含有し、該樹脂は、質量平均分子量が5,000〜100,000であり、かつ酸価が50〜200KOHmg/gである請求項1から5のいずれかに記載の記録用インク。
  7. 記録用インク中における、分散剤の質量(X)と、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、及びポリエステル樹脂の少なくともいずれかの水溶解物又は水分散物の固形分の質量(Y)とが、次式、Y/X≦1を満たす請求項1から6のいずれかに記載の記録用インク。
  8. フッ素系界面活性剤を含有し、かつ該フッ素系界面活性剤が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エチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルベタインの少なくともいずれかである請求項1から7のいずれかに記載の記録用インク。
  9. ポリマー微粒子を含有し、該ポリマー微粒子の体積平均粒子径が5〜200nmであり、かつ該ポリマー微粒子は、記録媒体に印字後に造膜性を有し、最低造膜温度が30℃以下である請求項1から8のいずれかに記載の記録用インク。
  10. 請求項1から9のいずれかに記載の記録用インクを少なくとも含むインクセットにおいて、
    記録デューティ90%以上の赤色を記録する場合には、記録デューティ90%以上のレッドインクと記録デューティ10%未満のマゼンタインクとを併用し、かつ記録デューティ90%未満の赤色を記録する場合には、記録デューティ90%以上のレッドインクと記録デューティ10%未満のイエローインクとを併用することを特徴とするインクセット。
  11. 請求項1から9のいずれかに記載の記録用インクを容器中に収容してなることを特徴とするインクカートリッジ。
  12. 請求項1から9のいずれかに記載の記録用インクに刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔手段を少なくとも有することを特徴とするインクジェット記録装置。
  13. 刺激が、熱、圧力、振動及び光から選択される少なくとも1種である請求項12に記載のインクジェット記録装置。
  14. 請求項1から9のいずれかに記載の記録用インクに刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔工程を少なくとも含むことを特徴とするインクジェット記録方法。
  15. 請求項10に記載のインクセットにおける各インクに刺激を印加し、該インクセットにおける各インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔工程を少なくとも含むことを特徴とするインクジェット記録方法。
  16. 刺激が、熱、圧力、振動及び光から選択される少なくとも1種である請求項14から15のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
  17. 記録デューティ90%以上の赤色を記録する場合には、記録デューティ90%以上のレッドインクと記録デューティ10%未満のマゼンタインクとを併用し、かつ記録デューティ90%未満の赤色を記録する場合には、記録デューティ90%以上のレッドインクと記録デューティ10%未満のイエローインクとを併用する請求項14から16のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
  18. 記録媒体上に請求項1から9のいずれかに記載の記録用インクを用いて記録された画像を有してなることを特徴とするインク記録物。
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