JP6041152B2 - 昇華転写用インクジェットインク組成物、インクセット、及び染色物の製造方法 - Google Patents
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Description
数種の分散染料を併用することにより上記課題を解決できることを見出して、本発明を完
成させた。
〔1〕
染料Aと染料Bとを含む昇華転写用インクジェットインク組成物であって、
前記染料Aが、分子量380以下であり、かつ水溶性基を有するアントラキノン骨格を分子内に有する分散染料を含み、
前記染料Bが、分子量400以上である分散染料を含み、
界面活性剤と、分散剤と、水溶性有機溶剤と、水とを含み、
染料を除く前記昇華転写用インクジェットインク組成物に対する前記染料Aの染料溶解度が、染料を除く前記昇華転写用インクジェットインク組成物に対する前記染料Bの染料溶解度より大きい、昇華転写用インクジェットインク組成物。
〔2〕
染料を除く前記昇華転写用インクジェットインク組成物に対する前記染料Bの染料溶解度が、10-3以下である、前項〔1〕に記載の昇華転写用インクジェットインク組成物。
〔3〕
前記染料Bが、アントラキノン骨格を分子内に有する分散染料である、前項〔1〕又は〔2〕に記載の昇華転写用インクジェットインク組成物。
〔4〕
前記染料Aの前記水溶性基が、アミノ基及びヒドロキシル基からなる群より選ばれる少なくとも1種である、前項〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の昇華転写用インクジェットインク組成物。
〔5〕
前記染料Bの含有量が、前記染料Aの総量に対して、5質量%以上20質量%以下である、前項〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の昇華転写用インクジェットインク組成物。
〔6〕
インクジェット法を用いて、前項〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の昇華転写用インクジェットインク組成物を中間転写媒体に付着させるインク付着工程と、
前記中間転写媒体の前記昇華転写用インクジェットインク組成物が付着した面と、被記録媒体の染色面と、を対向させた状態で加熱し、前記昇華転写用インクジェットインク組成物に含まれる分散染料を前記被記録媒体に転写させる転写工程と、を有する、
染色物の製造方法。
〔7〕
前記転写工程における加熱温度が、160℃以上220℃以下である、前項〔6〕に記載の染色物の製造方法。
〔8〕
第1インク組成物と第2インク組成物とを含むインクセットであって、
前記第1インク組成物が、前項〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の昇華転写用インクジェットインク組成物を少なくとも1種含み、
前記第2インク組成物が、分子量380以下であり、かつ水溶性基を有するアントラキノン骨格を分子内に有する分散染料である染料Aと、分子量400以上である分散染料である染料B及び染料Cからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む昇華転写用インクジェットブラックインク組成物であり、
前記染料Cが、分子量380以下であり、かつ水溶性基を有するアントラキノン骨格を分子内に有しない分散染料であり、
前記第2インク組成物中において、前記染料Aの染料溶解度が、前記染料B及び前記染料Cの染料溶解度より大きく、前記染料Cの染料溶解度が10-3以下である、インクセット。
〔9〕
前記染料Cが、水溶性基を有しないアントラキノン骨格を分子内に有する、前項〔8〕に記載のインクセット。
本実施形態の昇華転写用インクジェットインク組成物は、染料Aと染料Bとを含む昇華転写用インクジェットインク組成物であって、前記染料Aが、分子量380以下であり、かつ水溶性基を有するアントラキノン骨格を分子内に有する分散染料であり、前記染料Bが、分子量400以上である分散染料であり、前記昇華転写用インクジェットインク組成物中において、前記染料Aの染料溶解度が、前記染料Bの染料溶解度より大きい。
染料Aは、分子量380以下であり、かつ水溶性基を有するアントラキノン骨格を分子内に有する分散染料である。水溶性基としては、特に限定されないが、例えば、アミノ基、ヒドロキシル基、及びカルボキシル基からなる群より選ばれる少なくとも1種が挙げられる。このなかでも、アミノ基、及びヒドロキシル基からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。水溶性基を有するアントラキノン骨格を分子内に有することにより、染料Aは、インク溶液中に比較的溶解しやすい。しかし、後述する染料Bを併用することにより、染料Aを用いた場合でも、吐出安定性や目詰まり回復性に優れるインク組成物となる。
染料Bは、分子量400以上である分散染料である。このような分散染料は、加熱による昇華性が乏しく、昇華転写用インクジェットインク組成物を用いて昇華転写した場合の記録物の色彩に染料Aが寄与しやすくなる傾向にある。
昇華転写用インクジェットインク組成物中において、染料Aの染料溶解度は、染料Bの染料溶解度より大きい。染料Aの染料溶解度よりも染料溶解度の小さい染料Bを併用することにより、染料Aに由来する異物発生を抑制でき、吐出安定性及び目詰まり回復性に優れる。インク組成物が染料Bを複数種含む場合、上記と同様の観点から、染料Aの染料溶解度は全ての染料Bの染料溶解度の総和より大きい。なお、染料A及び染料Bの染料溶解度は、実施例に記載の方法により測定することができる。
昇華転写用インクジェットインク組成物は、水を含んでもよい。水としては、特に限定されないが、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、又は超純水を用いることが好ましい。特に、これらの水を、紫外線照射又は過酸化水素添加等により滅菌処理した水は、長期間に亘ってカビやバクテリアの発生がより防止される傾向にある。
昇華転写用インクジェットインク組成物は分散剤を含むことができる。昇華転写用インクジェットインク組成物が分散剤を含むことにより、昇華転写用インクジェットインク組成物における染料の分散安定性がより優れる傾向にあり、昇華転写用インクジェットインク組成物の保存安定性、昇華転写用インクの長期にわたる吐出安定性等がより優れる傾向にある。分散剤としては、特に限定されないが、例えば、アニオン系分散剤、ノニオン系分散剤、高分子分散剤が挙げられる。
昇華転写用インクジェットインク組成物は、水溶性有機溶剤をさらに含んでもよい。水溶性有機溶剤を含むことにより、長期放置時によるヘッドからの水分蒸発を効果的に抑制しつつ、中間記録媒体への濡れ性を高めて昇華転写用インクジェットインク組成物の浸透性がより向上し、吐出安定性及び目詰まり回復性もより向上する傾向にある。そのような水溶性有機溶剤としては、通常のインクに水溶性有機溶剤として使用されている化合物を用いることができ、ポリオール化合物、グリコールエーテル、糖類、ベタイン化合物等が挙げられる。
昇華転写用インクジェットインク組成物は、さらに必要に応じて、防黴剤、防腐剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、キレート剤、酸素吸収剤、pH調整剤(例えば、トリエタノールアミン、アジピン酸、水酸化カリウム)、又は溶解助剤、その他、通常のインクにおいて用いることができる各種添加剤を含んでもよい。なお、各種添加剤は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
本実施形態の染色物の製造方法は、インクジェット法を用いて、上記昇華転写用インクジェットインク組成物を中間転写媒体に付着するインク付着工程と、前記中間転写媒体の前記昇華転写用インクジェットインク組成物が付着された面と、被記録媒体の染色面と、を対向させた状態で加熱し、前記昇華転写用インクジェットインク組成物に含まれる分散染料を前記被記録媒体に転写させる転写工程と、を有する。
付着工程は、インクジェット法を用いて、上記昇華転写用インクジェットインク組成物を中間転写媒体に付着させる工程である。インクジェット方式による昇華転写用インクジェットインク組成物の吐出は、公知のインクジェット記録装置を用いて行うことができる。吐出方法としては、ピエゾ方式や、インクを加熱して発生した泡(バブル)によりインクを吐出させる方式等を用いることができる。このなかでも、昇華転写用インクジェットインク組成物の変質のし難さ等の観点から、ピエゾ方式が好ましい。
中間転写媒体としては、特に限定されないが、例えば、普通紙等の紙、インク受容層が設けられた被記録媒体(インクジェット用専用紙、コート紙等で呼称される)等を用いることができる。このなかでも、シリカ等の無機微粒子でインク受容層が設けられた紙が好ましい。これにより、中間転写媒体に付着した昇華転写用インクジェットインク組成物が乾燥する過程で、滲み等が抑制された中間転写媒体を得ることができ、また、後の転写工程において、分散染料の昇華がより円滑に進行する傾向にある。
転写工程は、中間転写媒体の昇華転写用インクジェットインク組成物が付着した面と、被記録媒体の染色面と、を対向させた状態で加熱し、昇華転写用インクジェットインク組成物に含まれる分散染料を被記録媒体に転写させる工程である。
被記録媒体としては、特に限定されないが、例えば、布帛(疎水性繊維布帛等)、樹脂(プラスチック)フィルム、紙、ガラス、金属、陶磁器等が挙げられる。また、被記録媒体としては、シート状、球状又は直方体形状等の立体的な形状を有する物を用いてもよい。
本実施形態の染色物の製造方法は、上述したような工程に加え、さらに他の工程(前処理工程、中間処理工程、後処理工程)を有するものであってもよい。
前処理工程としては、特に限定されないが、例えば、被記録媒体にコート層を塗布する工程が挙げられる。
中間処理工程としては、特に限定されないが、例えば、中間転写工程の前又は転写工程の前に被記録媒体を予備加熱する工程が挙げられる。
後処理工程としては、特に限定されないが、例えば、被記録媒体を洗浄する工程が挙げられる。
本実施形態のインクセットは、第1インク組成物と第2インク組成物とを含むインクセットであって、前記第1インク組成物が、上記昇華転写用インクジェットインク組成物であり、前記第2インク組成物が、前記染料Aと、前記染料B及び染料Cからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む昇華転写用インクジェットブラックインク組成物であり、前記染料Cが、分子量380以下であり、かつ分子内に水溶性基を有するアントラキノン骨格を有しない分散染料であり、前記第2インク組成物中において、前記染料Aの染料溶解度が、前記染料Cの染料溶解度より大きく、前記染料Cの染料溶解度が10-3以下である。
第1インク組成物は、上記昇華転写用インクジェットインク組成物である。なお、本実施形態のインクセットは1種類の第1インク組成物を供えても、2種類以上の第1インク組成物を複数備えてもよい。
第2インク組成物は、前記染料Aと、前記染料B及び染料Cからなる群より選ばれる少なくとも1種と、を含む昇華転写用インクジェットブラックインク組成物である。染料A及び染料Bの種類及び含有量は、上記昇華転写用インクジェットインク組成物(第1インク組成物)におけるものと同様であればよい。
染料Cは分子量380以下であり、かつ水溶性基を有するアントラキノン骨格を分子内に有しない分散染料である。このような分散染料を用いることにより、インク溶液の状態変化の影響による染料Cに由来する異物の発生をより抑制することができ、得られる記録物の黒色の発色性がより優れる傾向にある。このような染料Cとしては、特に限定されないが、例えば、水溶性基を有しないアントラキノン骨格を分子内に有する分散染料、置換基を有してもよいアゾ骨格を有する分散染料が挙げられる。このなかでも、水溶性基を有しないアントラキノン骨格を分子内に有する分散染料が好ましい。染料Cが水溶性基を有しないアントラキノン骨格を分子内に有する分散染料であることにより、ノズル内壁などの記録装置に対するインク組成物の濡れ性がより向上し、吐出安定性がより向上する傾向にある。
[前記彩度C*は、C*=〔(a*)2+(b*)2〕1/2により求められる。a*、b*およびL*は、CIELAB色空間において定義される知覚色度指数を表わす。]
下記の実施例及び比較例において使用したインク組成物用の主な材料は、以下の通りである。
〔色材〕
(染料A)
DR60(Disperse Red60、アミノ基及びヒロドキシル基を有するアントラキノン骨格を有する。)
DR191(Disperse Red191、アミノ基及びヒドロキシル基を有するアントラキノン骨格を有する。)
DB359(Disperse Blue359、アミノ基を有するアントラキノン骨格を有する。)
DB72(Disperse Blue72、ヒドロキシル基を有するアントラキノン骨格を有する。)
(染料B)
DY163(Disperse Yellow163、アゾ骨格を有する。)
SB97(Solvent Blue97、水溶性基を有しないアントラキノン骨格を有する。)
DB165(Disperse Blue165、アゾ骨格を有する。)
(染料C)
DY54(Disperse Yellow54、キノリル骨格を有する。)
DO25(Disperse Orange25、アゾ骨格を有する。)
DB14(Disperse Blue14、水溶性基を有しないアントラキノン骨格を有する。)
DB360(Disperse Blue360、アゾ骨格を有する。)
〔界面活性剤〕
BYK−348(シリコーン系界面活性剤、ビックケミー・ジャパン社製)
〔分散剤〕
NS(β−ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物(アニオン系分散剤))
〔水溶性有機溶剤〕
グリセリン
プロピレングリコール
各材料を下記の表1に示す組成(質量%)で混合し、各インク組成物を得た。
染料を添加しないこと以外はインク組成物と全く同じ組成で、溶解度測定液を作製した。この溶解度測定液を25℃に保ち、染料A,B,及びCの染料粉体を0.1%添加し、5時間攪拌を行った。攪拌終了後、遠心分離器により未溶解の染料をすべて沈降させ、上澄の溶解部分を分取した。この染料が溶解した上澄部分に存在する染料の濃度をHPLCにて定量した。溶解度は通常用いられる様に、溶液100gあたりの溶質量(g)とした。
[染色物の製造]
上記で得られた各インク組成物をインクジェットプリンタ(PX−G930、セイコーエプソン社製)にそれぞれ充填した。その後、プリンタのヘッドに昇華転写用インクを充填し、目詰まりしているノズルがなく、通常記録できることを確認した。このインクジェットプリンタを用いて、上記各昇華転写用インクを吐出し、中間転写媒体であるTRANSJET Classic(Cham Paper社)に、記録解像度1440×720dpiで10階調のグラデーションパターンを付着させた。尚、プリンタの動作環境は25℃とした。
その後、中間転写媒体の昇華転写用インク付着側を白色記録媒体である布帛(ポリエステル100%、アミーナ、東レ社製)と密着させ、この状態で、ヒートプレス機(TP−608M、太陽精機社製)を用いて200℃で60秒の条件で加熱し、昇華転写を行い、各記録物を得た。
上記で製造された染色物について、中間転写媒体と対向していた側の面の染色部の各階調部のCIELAB色空間において定義されるa*、b*を、測色器(Gretag Macbeth Spectrolino、X−Rite社製)を用いて測定し、色相角∠H°をそれぞれ求め、以下の基準に従い評価した。
[前記色相角∠H°は、∠H°=tan-1(b*/a*+180(a*<0の場合)、または∠H°=tan-1(b*/a*)+360(a*>0の場合)により求められる。]
(マゼンタ)
A:色相角∠H°が−10°以上30°以下であった。
B:色相角∠H°が−15°以上−10°未満、又は30°を超え35°以下であった。
C:色相角∠H°が−20°以上−15°未満、又は35°を超え40°以下であった。
(シアン)
A:色相角∠H°が240°以上280°以下であった。
B:色相角∠H°が235°以上240°未満、又は280°を超え285°以下であった。
C:色相角∠H°が230°以上235°未満、又は285°を超え290°以下であった。
上記で得られた各インク組成物をインクジェットプリンタ(PX−G930、セイコーエプソン社製)にそれぞれ充填した。その後、プリンタのヘッドに昇華転写用インクを充填し、目詰まりしているノズルがなく、通常記録できることを確認した。その後、ホームポジション外の位置(ヘッドがプリンタに備えたキャップの位置からずれており、ヘッドにキャップがされていない状態)で40℃、20RH%の環境下に48時間放置した。放置後、再び全ノズルよりインク組成物を吐出し、初期と同等の印刷が可能となるまでに必要とされたクリーニングの回数を計測し、結果を以下の基準に基づいて判定した。
A:クリーニング3回以内で全ノズルから吐出可能となる。
B:クリーニング4回以上6回以内で全ノズルから吐出可能となる。
C:クリーニングを7回以上実施しても全ノズルの目詰まりが回復しない。
得られたインク組成物をインクジェットプリンタ(SC−F7000、セイコーエプソン社製)にそれぞれ充填した。その後、プリンタのヘッドに昇華転写用インクを充填し、目詰まりしているノズルがなく、通常記録できることを確認した。尚、プリンタの動作環境は25℃とした。次いで、中間転写媒体である44インチ幅のTransjet Sportline(Cham Paper社)上に、B0+サイズの風景及び人物を含めた自然画パターンを形成し、その後ノズル抜けがないかを確認した。パターンの記録とノズル抜けの確認を繰り返し、以下の評価基準で評価をした。
A:ノズル抜けが発生するまでのパターン記録数が20枚以上
B:ノズル抜けが発生するまでのパターン記録数が10枚以上20枚未満
C:ノズル抜けが発生するまでのパターン記録数が10枚未満
〜20、参考例18〜19]
〔高温放置後の目詰まり回復性〕
上記で得られた各インク組成物をインクジェットプリンタ(PX−G930、セイコー
エプソン社製)にそれぞれ充填した。その後、プリンタのヘッドに昇華転写用インクを充
填し、目詰まりしているノズルがなく、通常記録できることを確認した。その後、ホーム
ポジション外の位置(ヘッドがプリンタに備えたキャップの位置からずれており、ヘッド
にキャップがされていない状態)で40℃、20RH%の環境下に48時間放置した。放
置後、再び全ノズルよりインク組成物を吐出し、初期と同等の印刷が可能となるまでに必
要とされたクリーニングの回数を計測し、結果を以下の基準に基づいて判定した。
A:クリーニング3回以内で全ノズルから吐出可能となる。
B:クリーニング4回以上6回以内で全ノズルから吐出可能となる。
C:クリーニングを7回以上実施しても全ノズルの目詰まりが回復しない。
得られたインク組成物をインクジェットプリンタ(SC−F7000、セイコーエプソン社製)にそれぞれ充填した。その後、プリンタのヘッドに各インク組成物を充填し、目詰まりしているノズルがなく、通常記録できることを確認した。尚、プリンタの動作環境は25℃とした。次いで、中間転写媒体である44インチ幅のTransjet Sportline(Cham Paper社)上に、B0+サイズの風景及び人物を含めた自然画パターンを形成し、その後ノズル抜けがないかを確認した。パターンの記録とノズル抜けの確認を繰り返し、以下の評価基準で評価をした。
A:ノズル抜けが発生するまでのパターン記録数が20枚以上
B:ノズル抜けが発生するまでのパターン記録数が10枚以上20枚未満
C:ノズル抜けが発生するまでのパターン記録数が10枚未満
マゼンタ、シアン、ブラックそれぞれの各インク組成物をインクジェットプリンタ(PX−G930、セイコーエプソン社製)に装着した。その後、プリンタードライバーを用いて、プリンタのヘッドに各インク組成物を充填し、目詰まりしているノズルがなく、通常記録できることを確認した。
A:C*が5未満であった。
B:C*が5以上10未満であった。
C:C*が10以上であった。
Claims (9)
- 染料Aと染料Bとを含む昇華転写用インクジェットインク組成物であって、
前記染料Aが、分子量380以下であり、かつ水溶性基を有するアントラキノン骨格を分子内に有する分散染料を含み、
前記染料Bが、分子量400以上である分散染料を含み、
界面活性剤と、分散剤と、水溶性有機溶剤と、水とを含み、
染料を除く前記昇華転写用インクジェットインク組成物に対する前記染料Aの染料溶解度が、染料を除く前記昇華転写用インクジェットインク組成物に対する前記染料Bの染料溶解度より大きい、昇華転写用インクジェットインク組成物。 - 染料を除く前記昇華転写用インクジェットインク組成物に対する前記染料Bの染料溶解度が、10-3以下である、請求項1に記載の昇華転写用インクジェットインク組成物。
- 前記染料Bが、アントラキノン骨格を分子内に有する分散染料である、請求項1又は2に記載の昇華転写用インクジェットインク組成物。
- 前記染料Aの前記水溶性基が、アミノ基及びヒドロキシル基からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の昇華転写用インクジェットインク組成物。
- 前記染料Bの含有量が、前記染料Aの総量に対して、5質量%以上20質量%以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の昇華転写用インクジェットインク組成物。
- インクジェット法を用いて、請求項1〜5のいずれか1項に記載の昇華転写用インクジェットインク組成物を中間転写媒体に付着させるインク付着工程と、
前記中間転写媒体の前記昇華転写用インクジェットインク組成物が付着した面と、被記録媒体の染色面と、を対向させた状態で加熱し、前記昇華転写用インクジェットインク組成物に含まれる分散染料を前記被記録媒体に転写させる転写工程と、を有する、
染色物の製造方法。 - 前記転写工程における加熱温度が、160℃以上220℃以下である、請求項6に記載の染色物の製造方法。
- 第1インク組成物と第2インク組成物とを含むインクセットであって、
前記第1インク組成物が、請求項1〜5のいずれか1項に記載の昇華転写用インクジェットインク組成物を少なくとも1種含み、
前記第2インク組成物が、分子量380以下であり、かつ水溶性基を有するアントラキノン骨格を分子内に有する分散染料である染料Aと、分子量400以上である分散染料である染料B及び染料Cからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む昇華転写用インクジェットブラックインク組成物であり、
前記染料Cが、分子量380以下であり、かつ水溶性基を有するアントラキノン骨格を分子内に有しない分散染料であり、
前記第2インク組成物中において、前記染料Aの染料溶解度が、前記染料B及び前記染料Cの染料溶解度より大きく、前記染料Cの染料溶解度が10-3以下である、インクセット。 - 前記染料Cが、水溶性基を有しないアントラキノン骨格を分子内に有する、請求項8に記載のインクセット。
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