JP5157730B2 - インクジェット用インク、並びにインクカートリッジ、インクジェット記録装置、インクジェット記録方法、及びインク記録物 - Google Patents
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Description
そして、ストレートシリコーンオイルを、その離型性、撥水性等に着目して、水系インクにも用いることが考えられる。
また、インクジェット用インクの表面張力を下げ、紙への濡れ性を上げて発色性を向上させるため、インクジェットノズルにおけるノズルプレートの撥インク層にシリコーン樹脂を用いることが提案されている(特許文献2参照)。
しかし、前記ストレートシリコーンオイルを含むインクを、前記シリコーン樹脂からなる撥インク層が形成されたノズルプレートを有するインクジェットヘッドに用いると、撥インク層が経時的に劣化してしまい、インクがノズルプレートに付着してしまうという問題があり、その解決が望まれているのが現状である。
<1> 少なくとも着色剤、側鎖にアミノ基を導入したアミノ変性シリコーンオイル、及び水を含有することを特徴とするインクジェット用インクである。
<2> 前記<1>に記載のインクジェット用インクに刺激を印加し、該インクを飛翔させて画像を形成するインク飛翔手段を少なくとも有してなり、
前記インク飛翔手段におけるインクジェットヘッドのノズルプレート面がシリコーン樹脂を含有する撥インク層を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。
<3> 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<2>に記載のインクジェット記録装置である。
<4> 前記<1>に記載のインクジェット用インクに刺激を印加し、該インクを飛翔させて画像を形成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。
<5> 前記<1>に記載のインクジェット用インクを容器中に収容したことを特徴とするインクカートリッジである。
<6> 記録媒体上に前記<1>に記載のインクジェット用インクを用いて形成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。
本発明のインクジェット用インクは、少なくとも着色剤、側鎖にアミノ基を導入したアミノ変性シリコーンオイル、及び水を含有してなり、ポリマー粒子、湿潤剤、浸透剤、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。
前記アミノ変性シリコーンオイルは、ジメチルシリコーンオイル等のストレートシリコーンと異なり、ケイ素原子鎖にアミノ基を導入し、特異な性質を示すものである。そしてアミノ基の導入位置により、ケイ素原子鎖の側鎖に導入される側鎖変性型、末端に導入される末端変性型があるが、側鎖をもつことで立体効果が生まれ離型性が向上し、また他の材料と絡み合いやすく均一な分散安定性を示す点から側鎖変性型が好ましい。
前記側鎖にアミノ基を導入したアミノ変性シリコーンオイルとしては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。該市販品としては、例えばKF−859、KF−393、KF−860、KF−8804(以上、信越化学工業株式会社製)、TSF4702、TSF4703、TSF4706、TSF4708、TSF4709(以上、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)などが挙げられる。
前記側鎖にアミノ基を導入したアミノ変性シリコーンオイルの前記インク中の含有量は、0.5質量%〜10質量%が好ましく、1.0質量%〜6.0質量%がより好ましい。前記含有量が、10質量%を超えると、インクの粘度を上げすぎ、インクの吐出性に悪影響を与えることがあり、0.5質量%未満であると、他の材料との絡み合いが少なくなり、インクへのアミノ変性シリコーンオイルの分散性が悪くなり、ノズルプレートへのインク付着を防ぐことができなくなることがある。
前記水としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、純水、水道水、井戸水、湧水、淡水等の他、これらに各種処理を施したものが含まれる。水に施す処理としては、例えば精製、加熱、殺菌、ろ過、イオン交換等が含まれる。したがって、前記水には、精製水、イオン交換水等も含まれる。
前記着色剤としては、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、顔料が特に好ましい。該顔料としては、有機顔料、又は無機顔料が好適に用いられる。これら顔料は複数種類を混合して用いてもよい。
前記有機顔料としては、例えばアゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ペリレン系、イソインドレノン系、アニリンブラック、アゾメチン系、ローダミンBレーキ顔料、カーボンブラック等が挙げられる。
前記無機顔料としては、例えば酸化鉄、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、紺青、カドミウムレッド、クロムイエロー、金属粉が挙げられる。
前記カーボンブラックとしては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、No.2300、No.900、MCF−88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B(いずれも、三菱化学株式会社製);Raven700、同5750、同5250、同5000、同3500、同1255(いずれも、コロンビア株式会社製);Regal400R、同330R、同660R、MogulL、Monarch700、同800、同880、同900、同1000、同1100、同1300、Monarch1400(いずれも、キャボット株式会社製);カラーブラックFW1、同FW2、同FW2V、同FW18、同FW200、同S150、同S160、同S170、プリンテックス35、同U、同V、同140U、同140V、スペシャルブラック6、同5、同4A、同4(いずれも、デグッサ社製)などが挙げられる。
イエローインク用の顔料としては、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、C.I.ピグメントイエロー1、同2、同3、同12、同13、同14、同16、同17、同73、同74、同75、同83、同93、同95、同97、同98、同114、同120、同128、同129、同138、同150、同151、同154、同155、同174、同180などが挙げられる。
マゼンタインク用顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、C.I.ピグメントレッド5、同7、同12、同48(Ca)、同48(Mn)、同57(Ca)、同57:1、同112、同122、同123、同146、同168、同176、同184、同185、同202、ピグメントバイオレット19などが挙げられる。
シアンインク用顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、C.I.ピグメントブルー1、同2、同3、同15、同15:3、同15:4、同15:34、同16、同22、同60、同63、同66;C.I.バットブルー4、同60などが挙げられる。
なお、本発明で使用する各インクに含有される顔料は、本発明のために新たに製造されたものであっても使用可能である。
前記水溶性樹脂としては、例えばスチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン誘導体、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル等;アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマール酸、フマール酸誘導体等から選ばれた少なくとも2つの単量体からなるブロック共重合体、あるいはランダム共重合体、又はこれらの塩等が挙げられる。これらの水溶性樹脂は、塩基を溶解させた水溶液に可溶なアルカリ可溶型樹脂であり、これらの中でも質量平均分子量3,000〜20,000のものが、インクジェット用インクに用いた場合に、分散液の低粘度化が可能であり、かつ分散も容易であるという利点があるので特に好ましい。
高分子分散剤を含有することで記録紙への浸透が抑制される。その一方で、高分子分散剤を含有することで自己分散型顔料の凝集が抑えられるため、自己分散型顔料が横方向にスムーズに拡がることができる。そのため、広く薄くドットが拡がり、理想的なドットが形成できると考えられる。
また、前記分散剤として使用できる水溶性界面活性剤(アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤)の具体例としては、下記のものが挙げられる。
前記アニオン性界面活性剤としては、例えば高級脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルアリールエーテル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、スルホコハク酸塩、アルキルアリル及びアルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル塩、アルキルアリールエーテルリン酸塩、などが挙げられる。
前記カチオン性界面活性剤としては、例えばアルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、テトラアルキルアンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、アルキルピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩等が挙げられる。
前記両性界面活性剤としては、例えばジメチルアルキルラウリルベタイン、アルキルグリシン、アルキルジ(アミノエチル)グリシン、イミダゾリニウムベタイン等が挙げられる。
前記ノニオン性界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ショ糖エステル、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビトールエステルのポリオキシエチレンエーテル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、アミンオキシド、ポリオキシエチレンアルキルアミン等が挙げられる。
前記湿潤剤は、乾燥による記録ヘッドのノズルの詰まりを防止することを目的に添加される。該湿潤剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,3−ブチルグリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,5−ぺンタンジオール、1,6−へキサンジオール、グリセリン、1,2,6−へキサントリオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、エチル−1,2,4−ブタントリオール、1,2,3−ブタントリオール、ぺトリオール等の多価アルコール類;エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類;エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノべンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類;2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物;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等のアミド類;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、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類;プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、などが挙げられる。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、1,3−ブチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリンが特に好ましい。
前記湿潤剤の前記インクジェット用インクにおける含有量は、0.1質量〜50質量%が好ましく、5質量%〜40質量%がより好ましい。
前記浸透剤は、インクと記録媒体の濡れ性を向上させ、浸透速度を調整する目的で添加される。
前記浸透剤としては、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、下記一般式(I)〜(IV)で表されるものが好ましい。即ち、下記一般式(I)のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル系界面活性剤、下記一般式(II)のアセチレングリコール系界面活性剤、下記一般式(III)のポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤、及び下記一般式(IV)のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル系界面活性剤は、液の表面張力を低下させることができるので、濡れ性を向上させ、浸透速度を高めることができる。
前記浸透剤の前記インクにおける含有量は、0.1質量%〜4.0質量%が好ましい。
前記ポリマー粒子としては、特に制限はなく、従来公知のポリマー粒子が使用できる。これらポリマー粒子は樹脂エマルジョンの状態で使用され、ポリウレタン系樹脂エマルジョン、スチレンアクリル系樹脂エマルジョン、及びアクリルシリコーン系樹脂エマルジョンから選ばれる少なくとも1種類であることが好ましい。これらの中でも、水系顔料分散体にはスチレンアクリル系樹脂エマルジョン、ポリウレタン系樹脂エマルジョンが紙への定着性等の点で特に好ましい。
前記樹脂エマルジョンは、インクの調製原料として使用する際、又はインク調製後において、O/W型のエマルジョンとして存在するものである。ポリウレタン系樹脂エマルジョンには、比較的親水性の通常のポリウレタン系樹脂を外部に乳化剤を使用してエマルジョン化したものと、樹脂自体に乳化剤の働きをする官能基を共重合等の手段で導入した自己乳化型のエマルジョンがある。いずれも使用可能であるが、インクの成分の組み合わせによって、顔料及びエマルジョン粒子の分散安定性に若干の差違があるので注意を要する。顔料や分散剤との各種組み合わせにおいて、常に分散安定性に優れているのはアニオン型自己乳化型ポリウレタンのエマルジョン樹脂である。その際、顔料の固着性・分散安定性の面でポリウレタン系樹脂はポリエステル型よりポリカーボネート型である場合の方が好ましく、更にポリエステル型、ポリカーボネート型よりエーテル型である場合の方が好ましい。理由は定かではないが、非エーテル型は耐溶剤性に弱いものが多く、インクの高温保存時に粘度が凝集しやすい。また、理由は定かではないが、水系顔料分散体及び水系顔料インクに前記樹脂エマルジョンを添加し、加熱処理をすることで、処理時間短縮が可能である。
前記樹脂エマルジョンの含有量は、前記インクジェット用インク中、樹脂固形分として0.1質量%〜20質量%が好ましく、0.2質量%〜10質量%がより好ましい。前記含有量が0.1質量%未満であると、記録媒体へ着弾した後、樹脂が顔料を覆う量が不十分で、耐擦過効果が小さく、20質量%より多いと、インクの粘度が高すぎてインクジェット方式での印字が困難になる傾向がある。
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、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤、などが挙げられる。これらの中でも、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤が特に好ましい。
前記パーフルオロアルキル基としては、炭素数が1〜10のものが好ましく、1〜3のものがより好ましく、例えば、−CnF2n−1(ただし、nは1〜10の整数を表す)などが挙げられる。該パーフルオロアルキル基としては、例えば、−CF3、−CF2CF3、−C3F7、−C4F9、などが挙げられ、これらの中でも、−CF3、−CF2CF3が特に好ましい。
m、n、及びpは、それぞれ整数を表し、nは1〜4、mは1〜25、pは1〜4が好ましい。
R2 +はカチオン基を表し、例えば、第4級アンモニウム基;ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属イオン;トリエチルアミン、トリエタノールアミン、などが挙げられ、これらの中でも第4級アンモニウム基が特に好ましい。
R1 −はアニオン基を表し、例えば、COO−、SO3−、SO4−、PO4―、などが挙げられる。qは、1〜6が好ましい。
該市販品としては、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113、S−121、S−131、S−132、S−141、S−145(いずれも、旭硝子株式会社製);フルラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129、FC−135、FC−170C、FC−430、FC−431(いずれも、住友スリーエム株式会社製);メガファックF−470、F1405、F−474(いずれも、大日本インキ化学工業株式会社製);ゾニールTBS、FSP、FSA、FSN−100、FSN、FSO−100、FSO、FS−300、UR(いずれも、デュポン社製);FT−110、FT−250、FT−251、FT−400S、FT−150、FT−400SW(いずれも、株式会社ネオス製);PF−151N(オムノバ社製)などが挙げられる。これらの中でも、信頼性と発色性の向上に関して良好な点から、ゾニールFS−300、FSN、FSN−100、FSO(いずれも、デュポン社製)が特に好ましい。
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、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、などが挙げられる。
得られたインクは、インク材料由来やインク製造過程で発生した粗大粒子を取り除くため、濾過工程を経ることが好ましい。濾過に用いるフィルター孔径は、直径0.5μm〜10μmが好ましく、より好ましくは3μm〜7μmが製造効率とインク吐出信頼性の面から好ましい。
製造されたインクはインクカートリッジに充填されるが、充填されるインクは脱気されたものが好ましく、好ましくは溶存酸素濃度が5ppm以下である。
本発明のインクの粘度は、1.0cP〜20cPであることが好ましく、吐出安定性の観点からは3.0cP〜10.0cPであることがより好ましい。
本発明のインクのpHは、3〜11であることが好ましく、接液する金属部材の腐食防止の観点からは6〜10であることがより好ましい。
本発明のインクカートリッジは、本発明の前記インクジェット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。
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、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、制御工程等を含む。
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。
前記インク飛翔工程は、本発明の前記インクジェット用インクに、刺激を印加し、該インクを飛翔させて画像を記録する工程である。
前記インク飛翔手段は、本発明の前記インクジェット用インクに、刺激を印加し、該インクを飛翔させて画像を記録する手段である。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。
前記シリコーン樹脂は常温硬化、加熱硬化、紫外線硬化型等があり、作製方法、使用用途に応じて選択でき、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えばSR2411(東レ・ダウコーニング社製)、KBM7803、KP801M(信越化学工業株式会社製)などが挙げられる。
前記シリコーン樹脂を含有する撥インク層をノズル面上に形成する方法としては、液状のシリコーン樹脂材料を真空蒸着する方法や、シリコーンオイルをプラズマ重合することにより形成する方法、スピンコート、ディッピング、スプレーコート等の塗布により形成する方法、電着法等が挙げられる。
前記撥インク層を形成する際には、電着法以外ではノズル孔及びノズル板裏面をフォトレジスト、水溶性樹脂等でマスキングし、撥インク層形成後、レジストを剥離除去すればノズル板表面のみに、シリコーン樹脂を含有する撥インク層を形成することができる。
この場合、アルカリ性の強い剥離液を使用すると撥インク層へダメージを与えるので、注意が必要である。
前記シリコーン樹脂を含む撥インク層の厚みは、0.1μm〜5.0μmが好ましく、0.1μm〜1.0μmがより好ましい。前記厚みが、0.1μm未満であると、ワイピングに対する耐久性が悪化し、長期間使用時に撥インク性が低下してしまうことがあり、5.0μmを超えると、必要以上の厚みの撥インク層であるため製造コストが高くなることがある。
前記撥インク層の表面粗さ(Ra)は、0.2μm以下が好ましい。前記表面粗さRaを0.2μm以下にすることで、ワイピング時の拭き残しを低減することができる。
本発明のインク記録物は、記録媒体上に本発明の前記インクジェット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。
下記組成の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル(シンマルエンタープライゼス社製、KDL型、メディア:直径0.3mmのジルコニアボール使用)で循環分散し、その後遠心分離機による遠心濾過を行って粗大粒子やごみを除去し、平均粒子径70nmの水系ブラックミルベース1、イエローミルベース1、マゼンタミルベース1、及びシアンミルベース1をそれぞれ作製した。
・カーボンブラック(MONARCH880、CABOT社製)・・・20質量部
・アニオン系界面活性剤(イオネットD−2、三洋化成工業株式会社製)・・・5質量部
・純水・・・80質量部
・C.I.Pigment Yellow 74(イエローNo.43、大日精化工業株式会社製)・・・20質量部
・アニオン系界面活性剤(イオネットD−2、三洋化成工業株式会社製)・・・5質量部
・純水・・・80質量部
・C.I.Pigment Red 122(FASTOGEN SUPER MAGENTA RG、大日本インキ化学工業株式会社製)・・・20質量部
・アニオン系界面活性剤(イオネットD−2、三洋化成工業株式会社製)・・・5質量部
・純水・・・80質量部
・C.I.Pigment Blue 15.3(シアニンブルーA−292、大日精化工業株式会社製)・・・20質量部
・アニオン系界面活性剤(イオネットD−2、三洋化成工業株式会社製)・・・5質量部
・純水・・・80質量部
<インク1の調製>
製造例1で作製した各色ミルベース1を用いて下記インク処方によりインクを調製し、30分間攪拌後、孔径0.5μmのメンブランフィルターでろ過し、更に真空脱気してインク1を作製した。
・ブラックミルベース1・・・40.0質量部
・グリセリン・・・8.5質量部
・ジエチレングリコール・・・17.0質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・スチレン−アクリル樹脂エマルション(ジョンクリア7600、ジョンソンポリマー社製)・・・13.7質量部
・2−ピロリドン・・・2.0質量部
・側鎖にアミノ基を導入したアミノ変性シリコーンオイル(KF−393、信越化学工業株式会社製)・・・3.0質量部
・純水・・・11.3質量部
・イエローミルベース1・・・50.0質量部
・グリセリン・・・3.5質量部
・ジエチレングリコール・・・23.5質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・アクリル樹脂エマルション(ジョンクリア7600、ジョンソンポリマー社製)・・・10.0質量部
・側鎖にアミノ基を導入したアミノ変性シリコーンオイル(KF−393、信越化学工業株式会社製)・・・3.0質量部
・純水・・・5.5質量部
・マゼンタミルベース1・・・60.0質量部
・グリセリン・・・2.5質量部
・ジエチレングリコール・・・20.5質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・スチレン−アクリル樹脂エマルション(ジョンクリア7600、ジョンソンポリマー社製)・・・6.0質量部
・側鎖にアミノ基を導入したアミノ変性シリコーンオイル(KF−393、信越化学工業株式会社製)・・・3.0質量部
・純水・・・3.5質量部
・シアンミルベース1・・・45.0質量部
・グリセリン・・・4.5質量部
・ジエチレングリコール・・・24.5質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・スチレン−アクリル樹脂エマルション(ジョンクリア7600、ジョンソンポリマー社製)・・・10.0質量部
・側鎖にアミノ基を導入したアミノ変性シリコーンオイル(KF−393、信越化学工業株式会社製)・・・3.0質量部
・純水・・・8.5質量部
次に、インクジェットプリンター(株式会社リコー製、IPSiO GX5000)に、以下に示すようにして作製したノズルプレートを装着し、これに得られたインクカートリッジを装着し、ゼロックス株式会社製PPC用紙4200に印刷パターンチャートを印字した。
Ni電鋳ノズル表面上に、シリコーンレジン(東レダウコーニングシリコーン社製、SR2411)をスプレー法にて塗布して、厚み1.2μmのシリコーン層を形成した。この際、ノズル孔及びノズル板裏面を水溶性樹脂でマスキングし、シリコーン層塗布形成後、剥離除去して形成した。これをそのまま常温で2日間放置し、硬化させて撥インク層とした。
撥インク層の表面粗さは0.18μm、臨界表面張力は21.6mN/mであった。
ここで、撥インク層の厚みは、光学式膜厚計(ラムダエースVM−8000J、大日本スクリーン製造株式会社製)により測定した。
また、撥インク層の表面粗さは、触針式表面粗さ計(Dektak3−ST、Veeco社製)により測定した。
得られたインク1の吐出安定性(保存試験)については、インク記録物を印刷した後、プリンタヘッドにキャップした状態でプリンタを40℃の環境下で1ヶ月放置した。放置後のプリンタの吐出状態が初期の吐出状態に回復するか否かを下記のクリーニング動作回数によって評価したところ、1回の動作で回復し(保存性評価:○)、得られたインク記録物は鮮明であった。
〔評価基準〕
○:1回の動作により回復した。
△:2回〜3回の動作により回復した。
×:3回以上の動作によっても回復がみられなかった。
また、シリコーン樹脂を含有するノズルプレート面を有するインクジェットヘッドを装置より取り出し、ノズルプレート面を顕微鏡で観察したところ、プレート面にインク等の付着は見られなかった(プレート面固着:○)。
<インク2の調製>
製造例1で作製した各色ミルベースを用いて、以下の処方によるインクを調合した。30分間攪拌後、孔径0.5μmのメンブランフィルターでろ過し、更に真空脱気してインク2を作製した。
・ブラックミルベース1・・・40.0質量部
・グリセリン・・・8.5質量部
・ジエチレングリコール・・・17.0質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・スチレン−アクリル樹脂エマルション(ジョンクリア7600、ジョンソンポリマー社製)・・・13.7質量部
・2−ピロリドン・・・2.0質量部
・側鎖にアミノ基を導入したアミノ変性シリコーンオイル(KF−393、信越化学工業株式会社製)・・・10.0質量部
・純水・・・4.3質量部
・イエローミルベース1・・・50.0質量部
・グリセリン・・・3.5質量部
・ジエチレングリコール・・・22.0質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・スチレン−アクリル樹脂エマルション(ジョンクリア7600、ジョンソンポリマー社製)・・・10.0質量部
・側鎖にアミノ基を導入したアミノ変性シリコーンオイル(KF−393、信越化学工業株式会社製)・・・10.0質量部
・マゼンタミルベース1・・・60.0質量部
・グリセリン・・・2.5質量部
・ジエチレングリコール・・・17.0質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・スチレン−アクリル樹脂エマルション(ジョンクリア7600、ジョンソンポリマー社製)・・・6.0質量部
・側鎖にアミノ基を導入したアミノ変性シリコーンオイル(KF−393、信越化学工業株式会社製)・・・10.0質量部
・シアンミルベース1・・・45.0質量部
・グリセリン・・・4.5質量部
・ジエチレングリコール・・・24.5質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・スチレン−アクリル樹脂エマルション(ジョンクリア7600、ジョンソンポリマー社製)・・・10.0質量部
・側鎖にアミノ基を導入したアミノ変性シリコーンオイル(KF−393、信越化学工業株式会社製)・・・10.0質量部
・純水・・・1.5質量部
実施例1と同じインクジェットヘッドを装着したインクジェットプリンターに、得られたインクカートリッジを装着し、ゼロックス株式会社製PPC用紙4200に印刷パターンチャートを印字し、得られたインク記録物の画像濃度を分光側色濃度計(X−rite Model938、X−rite社製)にて測定した。得られた画像はベタ部の濃度は均一(画像濃度評価:○)で、文字のエッジ部のにじみも見られず良好なものであった(にじみ・エッジ評価:○)。
また、インク2について実施例1と同様にして保存試験を行ったところ、1回の動作で回復し、吐出性も安定していた(保存性評価:○)。得られたインク記録物も鮮明であった。
更に1,000枚の連続印字を行い、印字画像でベタ部白抜け、すじ、噴射乱れ、等を見たところ、1,000枚印字後の画像でも異常は見られなかった(連続印字評価:○)。
また、実施例1と同様にしてノズルプレート面を顕微鏡で観察したところ、プレート面にインク等の付着は見られなかった(プレート面固着:○)。
<インク3の調製>
製造例1で作製した各色ミルベースを用いて、以下の処方によるインクを調合した。30分間攪拌後、孔径0.5μmのメンブランフィルターでろ過し、更に真空脱気してインク3を作製した。
−ブラックインク3の処方−
・ブラックミルベース1・・・40.0質量部
・グリセリン・・・8.5質量部
・ジエチレングリコール・・・17.0質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・ポリウレタン樹脂エマルション(W−5661、三井武田ケミカル株式会社製)・・・10.0質量部
・2−ピロリドン・・・2.0質量部
・側鎖にアミノ基を導入したアミノ変性シリコーンオイル(KF−393、信越化学工業株式会社製)・・・3.0質量部
・純水・・・15.0質量部
・イエローミルベース1・・・50.0質量部
・グリセリン・・・3.5質量部
・ジエチレングリコール・・・22.0質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・ポリウレタン樹脂エマルション(W−5661、三井武田ケミカル株式会社製)・・・10.0質量部
・側鎖にアミノ基を導入したアミノ変性シリコーンオイル(KF−393、信越化学工業株式会社製)・・・3.0質量部
・純水・・・7.0質量部
・マゼンタミルベース1・・・60.0質量部
・グリセリン・・・2.5質量部
・ジエチレングリコール・・・17.0質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・ポリウレタン樹脂エマルション(W−5661、三井武田ケミカル株式会社製)・・・10.0質量部
・側鎖にアミノ基を導入したアミノ変性シリコーンオイル(KF−393、信越化学工業株式会社製)・・・3.0質量部
・純水・・・3質量部
・シアンミルベース1・・・45.0質量部
・グリセリン・・・4.5質量部
・ジエチレングリコール・・・24.5質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・ポリウレタン樹脂エマルション(W−5661、三井武田ケミカル株式会社製)・・・10.0質量部
・側鎖にアミノ基を導入したアミノ変性シリコーンオイル(KF−393、信越化学工業株式会社製)・・・3.0質量部
・純水・・・8.5質量部
実施例1と同じインクジェットヘッドを装着したインクジェットプリンターに、得られたインクカートリッジを装着し、ゼロックス株式会社製PPC用紙4200に印刷パターンチャートを印字し、得られたインク記録物の画像濃度を分光側色濃度計(X−rite Model938、X−rite社製)にて測定した。得られた画像はベタ部の濃度は均一(画像濃度評価:○)で、文字のエッジ部のにじみも見られず良好なものであった(にじみ・エッジ評価:○)。
また、インク3について実施例1と同様にして保存試験を行ったところ、1回の動作で回復し、吐出性も安定していた(保存性評価:○)。得られたインク記録物も鮮明であった。
更に1,000枚の連続印字を行い、印字画像でベタ部白抜け、すじ、噴射乱れ、等を見たところ、1,000枚印字後の画像でも異常は見られなかった(連続印字評価:○)。
また、実施例1と同様にしてノズルプレート面を顕微鏡で観察したところ、プレート面にインク等の付着は見られなかった(プレート面固着:○)。
<インク4の調製>
製造例1で作製した各色ミルベースを用いて、以下の処方によるインクを調合した。30分間攪拌後、孔径0.5μmのメンブランフィルターでろ過し、更に真空脱気してインク4を作製した。
−ブラックインク4の処方−
・ブラックミルベース1・・・40.0質量部
・グリセリン・・・8.5質量部
・ジエチレングリコール・・・17.0質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・ポリウレタン樹脂エマルション(W−5661、三井武田ケミカル株式会社製)・・・10.0質量部
・2−ピロリドン・・・2.0質量部
・側鎖にアミノ基を導入したアミノ変性シリコーンオイル(TSF4702、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)・・・3.0質量部
・純水・・・15.0質量部
・イエローミルベース1・・・50.0質量部
・グリセリン・・・3.5質量部
・ジエチレングリコール・・・22.0質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・ポリウレタン樹脂エマルション(W−5661、三井武田ケミカル株式会社製)・・・10.0質量部
・側鎖にアミノ基を導入したアミノ変性シリコーンオイル(TSF4702、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)・・・3.0質量部
・純水・・・7.0質量部
・マゼンタミルベース1・・・60.0質量部
・グリセリン・・・2.5質量部
・ジエチレングリコール・・・17.0質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・ポリウレタン樹脂エマルション(W−5661、三井武田ケミカル株式会社製)・・・10.0質量部
・側鎖にアミノ基を導入したアミノ変性シリコーンオイル(TSF4702、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)・・・3.0質量部
・純水・・・3質量部
・シアンミルベース1・・・45.0質量部
・グリセリン・・・4.5質量部
・ジエチレングリコール・・・24.5質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・ポリウレタン樹脂エマルション(W−5661、三井武田ケミカル株式会社製)・・・10.0質量部
・側鎖にアミノ基を導入したアミノ変性シリコーンオイル(TSF4702、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)・・・3.0質量部
・純水・・・8.5質量部
実施例1と同じインクジェットヘッドを装着したインクジェットプリンターに、得られたインクカートリッジを装着し、ゼロックス株式会社製PPC用紙4200に印刷パターンチャートを印字し、得られたインク記録物の画像濃度を分光側色濃度計(X−rite Model938、X−rite社製)にて測定した。得られた画像はベタ部の濃度は均一(画像濃度評価:○)で、文字のエッジ部のにじみも見られず良好なものであった(にじみ・エッジ評価:○)。
また、インク4について実施例1と同様にして保存試験を行ったところ、1回の動作で回復し、吐出性も安定していた(保存性評価:○)。得られたインク記録物も鮮明であった。
更に1,000枚の連続印字を行い、印字画像でベタ部白抜け、すじ、噴射乱れ、等を見たところ、1,000枚印字後の画像でも異常は見られなかった(連続印字評価:○)。
また、実施例1と同様にしてノズルプレート面を顕微鏡で観察したところ、プレート面にインク等の付着は見られなかった(プレート面固着:○)。
<インク5の調製>
製造例1で作製した各ミルベース1を用いて下記インク処方によりインクを調製し、30分間攪拌後、孔径0.5μmのメンブランフィルターでろ過し、更に真空脱気してインク5を作製した。
・ブラックミルベース1・・・40.0質量部
・グリセリン・・・8.5質量部
・ジエチレングリコール・・・17.0質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・スチレン−アクリル樹脂エマルション(ジョンクリア7600、ジョンソンポリマー社製)・・・13.7質量部
・2−ピロリドン・・・2.0質量部
・純水・・・14.3質量部
・イエローミルベース1・・・50.0質量部
・グリセリン・・・3.5質量部
・ジエチレングリコール・・・23.5質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・スチレン−アクリル樹脂エマルション(ジョンクリア7600、ジョンソンポリマー社製)・・・10.0質量部
・純水・・・8.5質量部
・マゼンタミルベース1・・・60.0質量部
・グリセリン・・・2.5質量部
・ジエチレングリコール・・・20.5質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・スチレン−アクリル樹脂エマルション(ジョンクリア7600、ジョンソンポリマー社製)・・・6.0質量部
・純水・・・6.5質量部
・シアンミルベース1・・・45.0質量部
・グリセリン・・・4.5質量部
・ジエチレングリコール・・・24.5質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・スチレン−アクリル樹脂エマルション(ジョンクリア7600、ジョンソンポリマー社製)・・・10.0質量部
・純水・・・11.5質量部
実施例1と同じインクジェットヘッドを装着したインクジェットプリンターに、得られたインクカートリッジを装着し、ゼロックス株式会社製PPC用紙4200に印刷パターンチャートを印字し、得られたインク記録物の画像濃度を分光側色濃度計(X−rite Model938、X−rite社製)にて測定した。得られた画像はベタ部の濃度は均一(画像濃度評価:○)で、文字のエッジ部のにじみも見られず良好なものであった(にじみ・エッジ評価:○)。
また、インク5について実施例1と同様にして保存試験を行ったところ、2回の動作で回復した(保存性評価:△)。得られたインク記録物はやや画像濃度が低かった。
1,000枚の連続印字を行ったところ、途中から印字画像にベタ部白抜け、すじなどの異常画像が出始めた。1,000枚印字後の画像は画像濃度も低く、細線の乱れも見られた(連続印字評価:×)。
また、実施例1と同様にして、ノズルプレート面を顕微鏡で観察したところ、プレート面にインクの付着が見られた(プレート面固着:×)。
<インク6の調製>
製造例1で作製した各色ミルベース1を用いて、以下の処方によるインクを調合した。30分間攪拌後、孔径0.5μmのメンブランフィルターでろ過し、更に真空脱気してインク6を作製した。
・ブラックミルベース1・・・40.0質量部
・グリセリン・・・8.5質量部
・ジエチレングリコール・・・17.0質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・スチレン−アクリル樹脂エマルション(ジョンクリア7600、ジョンソンポリマー社製)・・・13.7質量部
・2−ピロリドン・・・2.0質量部
・ジメチルシリコーンオイル(KF−96−500cs、信越化学工業株式会社製)・・・10.0質量部
・純水・・・4.3質量部
・イエローミルベース1・・・50.0質量部
・グリセリン・・・3.5質量部
・ジエチレングリコール・・・22.0質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・スチレン−アクリル樹脂エマルション(ジョンクリア7600、ジョンソンポリマー社製)・・・10.0質量部
・ジメチルシリコーンオイル(KF−96−500cs、信越化学工業株式会社製)・10.0質量部
・マゼンタミルベース1・・・60.0質量部
・グリセリン・・・2.5質量部
・ジエチレングリコール・・・17.0質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・スチレン−アクリル樹脂エマルション(ジョンクリア7600、ジョンソンポリマー社製)・・・6.0質量部
・ジメチルシリコーンオイル(KF−96−500cs、信越化学工業株式会社製)・・・10.0質量部
・シアンミルベース1・・・45.0質量部
・グリセリン・・・4.5質量部
・ジエチレングリコール・・・24.5質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・スチレン−アクリル樹脂エマルション(ジョンクリア7600、ジョンソンポリマー社製)・・・10.0質量部
・ジメチルシリコーンオイル(KF−96−500cs、信越化学工業株式会社製)・・・10.0質量部
・純水・・・1.5質量部
実施例1と同じインクジェットヘッドを装着したインクジェットプリンターに、得られたインクカートリッジを装着し、ゼロックス株式会社製PPC用紙4200に印刷パターンチャートを印字し、得られたインク記録物の画像濃度を分光側色濃度計(X−rite Model938、X−rite社製)にて測定した。得られた画像はベタ部の濃度は均一(画像濃度評価:○)で、文字のエッジ部のにじみも見られず良好なものであった(にじみ・エッジ評価:○)。
また、インク6について実施例1と同様にして保存試験を行ったところ、1回の動作で回復し吐出性も安定していた(保存性評価:○)。得られたインク記録物も鮮明であった。
1,000枚の連続印字を行ったところ、途中から印字画像でベタ部白抜け、すじが発生し、画像濃度も低くなってしまった。1,000枚印字後の画像では細線の乱れも見られた(連続印字評価:×)。
また、実施例1と同様にしてノズルプレート面を顕微鏡で観察したところ、プレート面にインクの付着が見られた(プレート面固着:×)。
<インク7の調製>
製造例1で作製した各色ミルベースを用いて、以下の処方によるインクを調合した。30分間攪拌後、孔径0.5μmのメンブランフィルターでろ過し、更に真空脱気してインク7を作製した。
−ブラックインク7の処方−
・ブラックミルベース1・・・40.0質量部
・グリセリン・・・8.5質量部
・ジエチレングリコール・・・17.0質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・アクリル樹脂エマルション(ジョンクリア7600、ジョンソンポリマー社製)・・・13.7質量部
・2−ピロリドン・・・2.0質量部
・アミノ変性シリコーンオイル(KF−8010、末端変性型、信越化学工業株式会社製)・・・10.0質量部
・純水・・・4.3質量部
・イエローミルベース1・・・50.0質量部
・グリセリン・・・3.5質量部
・ジエチレングリコール・・・22.0質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・アクリル樹脂エマルション(ジョンクリア7600、ジョンソンポリマー社製)・・・10.0質量部
・アミノ変性シリコーンオイル(KF−8010、末端変性型、信越化学工業株式会社製)・・・10.0質量部
・マゼンタミルベース1・・・60.0質量部
・グリセリン・・・2.5質量部
・ジエチレングリコール・・・17.0質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・アクリル樹脂エマルション(ジョンクリア7600、ジョンソンポリマー社製)・・・6.0質量部
・アミノ変性シリコーンオイル(KF−8010、末端変性型、信越化学工業株式会社製)・・・10.0質量部
・シアンミルベース1・・・45.0質量部
・グリセリン・・・4.5質量部
・ジエチレングリコール・・・24.5質量部
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2.0質量部
・界面活性剤(Zonyl FS−300、DuPont社製)・・・2.5質量部
・アクリル樹脂エマルション(ジョンクリア7600、ジョンソンポリマー社製)・・・10.0質量部
・アミノ変性シリコーンオイル(KF−8010、末端変性型、信越化学工業株式会社製)・・・10.0質量部
・純水・・・1.5質量部
実施例1と同じインクジェットヘッドを装着したインクジェットプリンターに、得られたインクカートリッジを装着し、ゼロックス株式会社製PPC用紙4200に印刷パターンチャートを印字し、得られたインク記録物の画像濃度を分光側色濃度計(X−rite Model938、X−rite社製)にて測定した。得られた画像はベタ部の濃度は均一(画像濃度評価:○)で、文字のエッジ部のにじみも見られず良好なものであった(にじみ・エッジ評価:○)。
また、インク7について実施例1と同様にして保存試験を行ったところ、2回の動作で回復した。得られたインク記録物はやや画像濃度が低かった(保存性評価:△)。
1,000枚の連続印字を行ったところ、途中から印字画像にベタ部白抜け、すじなどの異常画像が出始めた。1,000枚印字後の画像は画像濃度も低く、細線の乱れも見られた(連続印刷評価:×)。
また、実施例1と同様にしてノズルプレート面を顕微鏡で観察したところ、プレート面にインクの付着が見られた(プレート面固着:×)。
Claims (6)
- 少なくとも着色剤、側鎖にアミノ基を導入したアミノ変性シリコーンオイル、及び水を含有することを特徴とするインクジェット用インク。
- 請求項1に記載のインクジェット用インクに刺激を印加し、該インクを飛翔させて画像を形成するインク飛翔手段を少なくとも有してなり、
前記インク飛翔手段におけるインクジェットヘッドのノズルプレート面がシリコーン樹脂を含有する撥インク層を有することを特徴とするインクジェット記録装置。 - 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2に記載のインクジェット記録装置。
- 請求項1に記載のインクジェット用インクに刺激を印加し、該インクを飛翔させて画像を形成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。
- 請求項1に記載のインクジェット用インクを容器中に収容したことを特徴とするインクカートリッジ。
- 記録媒体上に請求項1に記載のインクジェット用インクを用いて形成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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