JP6070965B2 - インクジェット記録用インクセット、記録装置および記録物 - Google Patents
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Description
つは、被記録媒体に対して、インクジェット法によって良好な白色度、隠蔽性および耐擦過性を有する画像を形成できるインクジェット記録用インクセットおよび記録装置、並びにこれらを用いて記録された記録物を提供することにある。また、本発明の幾つかの態様にかかる目的の一つは、保存安定性の良好なインクジェット記録用インクセットを提供することにある。
ンクとを実質的に同一時に吐出せずに被記録媒体上の所定位置に付着させる第2記録モードと、前記第2インクと前記第3インクとを実質的に同一時に吐出して被記録媒体上の所定位置に付着させる第3記録モードと、を有する。
本実施形態に係るインクジェット記録用インクセットは、第1インクと、第2インクと、を含む。本実施形態に係るインクジェット記録用インクセットは、インクジェット方式によって被記録媒体上の所定位置に画像を形成する記録方法に用いられる。
第1インクは、第1樹脂粒子を含有する。そして、第1インクは、色材を実質的に含有しない。したがって、本実施形態のインクセットにおいて、第1インクは、いわゆる樹脂インクと同様の性質を有する。なお「インクが色材を実質的に含有しない」とは、色材を含有する意義を十分に発揮する量を意図的に含有させない場合を指し、例えばインク中の色材の含有量が0.05質量%未満であること、一層好ましくは0.01質量%未満、さらに好ましくは0.005質量%未満、最も好ましくは0.001質量%未満であることをいう。また、本明細書において「樹脂粒子」と記載するものは、第1樹脂粒子、第2樹脂粒子等の各種の樹脂の総称を指す。
粒子の材質としては、形成される画像の隠蔽度および白色度をより高くすることができる点で、アクリル系樹脂が好ましく、スチレン/アクリル酸共重合体およびアクリル酸の重合体、並びにこれらの共重合体であることがさらに好ましい。
いる樹脂の種類・特性に応じて適宜選択することができる。また、第1樹脂粒子を分散する際に分散剤を用いてもよく、例えば、アニオン性界面活性剤(例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、ラウリルリン酸ナトリウム塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートアンモニウム塩等)、ノニオン性界面活性剤(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等)を用いることができ、これらを単独あるいは二種以上を混合して用いることができる。
浸透剤としては、アルカンジオールおよびグリコールエーテルから選択される少なくとも1種が好ましい。アルカンジオールやグリコールエーテルは、被記録媒体などの被記録面への濡れ性を高めてインクの浸透性を高めることができる。
多価アルコールの低級アルキルエーテルを挙げることができる。この中でも、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを用いるとさらに良好な記録品質を得ることができる。
第1インクに糖類を配合する場合には、第1インクの湿潤性を高め、インクの乾燥を防いでインクジェットプリンターの記録ヘッドでの目詰まりの抑制効果をさらに高めることができる場合がある。糖は、単糖と二糖以上の糖により構成されていてもよいし、単糖のみであってもよいし、二糖以上の糖のみによって構成されていてもよい。糖の種類は、求める効果の範囲で適宜選択される。つまり、固化するのを抑制する効果に重点を置きたい場合には、二糖以上の糖のみ(単糖を含有しない)により構成されていてもよい。また二糖以上の糖のみによって構成されている場合、その糖は、二糖と三糖以上の糖のみであってよい。第1インクには、単糖、二糖以上の糖(オリゴ糖(三糖および四糖を含む)および多糖)を配合しても良い。単糖、二糖以上の糖の例としては、グルコース、リボース、マンニトール、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトール、(ソルビット)、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース、などが挙げられる。ここで、多糖とは広義の糖を意味し、アルギン酸、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である。また、これらの糖の誘導体としては、前記した糖の還元糖[(例えば、糖アルコール(一般式HOCH2(CHOH)nCH2OH(ここで、n=2〜5の整数を表す)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、チオ糖などがあげられる。糖の種類は特に限定されないが、特に還元糖が好ましく、具体例としてはグルコース、フルクトースなどが挙げられる。
第1インクに配合しうる分散剤としては、一般的な顔料インクに使用可能であるものを特に制限なく用いることができる。このような分散剤としては、例えば、カチオン性分散剤、アニオン性分散剤、ノニオン性分散剤や界面活性剤等が挙げられる。第1インクには、色材が実質的に含有されないが、ここで述べる分散剤によれば、例えば、第1樹脂粒子の分散性を高めることができる。
and Chemicals Inc.製)が挙げられる。
第1インクは、水を50%以上含有するいわゆる水系インクであってもよい。水は、イオン交換水、限外ろ過水、逆浸透水、蒸留水などの純水また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または過酸化水素添加などにより滅菌処理した水は、長期間カビやバクテリアの発生を抑制することができるので好ましい。
また、第1インクは、必要に応じて、水溶性ロジンなどの定着剤、安息香酸ナトリウム
などの防黴剤・防腐剤、アロハネート類などの酸化防止剤・紫外線吸収剤、キレート剤、酸素吸収剤などの添加剤を含有させることができる。これらの添加剤は、1種単独で用いることもできるし、2種以上組み合わせて用いることもできる。さらに、pH調整剤、防腐剤・防かび剤、防錆剤、キレート化剤等を含有することができる。第1インクに、これらの物質を含有させると、その特性がさらに向上する場合がある。
第2インクは、酸化チタン粒子を含有する。そして、第2インクは、樹脂粒子を実質的に含有しないか、または、樹脂粒子を6質量%未満で含有する(つまり、樹脂粒子の含有量は6質量%未満である)。樹脂粒子を含有する場合には、樹脂粒子の含有量(インク中の樹脂の総量)は、白色度、耐擦性等の観点から、2質量%以上6質量%未満が好ましく、2質量%以上5質量%以下が一層好ましく、2質量%以上4.5質量%以下がさらに好ましい。
0nm以上500nm以下であることが好ましく、250nm以上400nm以下がさらに好ましく、最も好ましくは285nm以上380nm以下である。
本実施形態のインクセットは、その他のインクを含めて構成されてもよい。例えば、本実施形態のインクセットは、上述の第1樹脂粒子とは材質の異なる第3樹脂粒子を含有し、色材を実質的に含有しない第3インクを含んでもよい。第3インクは、第3樹脂粒子を含む以外は、実質的に第1インクと同様である。
本実施形態の記録方法は、上述のインクジェット記録用インクセットを用い、インクジェット方式によって被記録媒体上の所定位置に画像を形成する記録方法である。
が接着されているもの、ガラス、金属等が挙げられる。ここでいうプラスチックとしては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。インク低吸収性の被記録媒体としては、アート紙、コート紙、マット紙等の印刷本紙が挙げられる。上記の被記録媒体以外にも、金属、ガラスなどのインク非吸収性または低吸収性の媒体を用いてもよい。
記録媒体への記録を完了させてもよい。後者の場合の例としては、被記録媒体の幅分の長さのヘッドを使用するいわゆるラインプリンターを用いる場合を挙げることができ、このようなプリンターによっても第1インクの液滴と第2インクの液滴とが、実質的に同一時に、かつ被記録媒体上で少なくとも一部が接触するように付着させることができる。
以下、実験例によって本発明をより具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
白色系インクA1〜A10(上記実施形態における第4インクに相当する。)、白色系インクB(上記実施形態における第2インクのうち樹脂粒子を実質的に含有しないものに相当する。)および樹脂インクC1〜C10(上記実施形態における第1インクに相当する。)を、表1に示す配合で調製した。
ール742A(アクリル樹脂系)、およびモビニール972(スチレン/アクリル樹脂系)(日本合成化学工業株式会社製)を購入して使用した。表1中、二酸化チタン粒子は、「NanoTek(R) Slurry」(シーアイ化成株式会社製):NanoTek(R) Slurryは、平均粒子径300nmの二酸化チタン粒子を固形分濃度15%の割合で含むスラリーを用いて配合した。表1中、二酸化チタン粒子、および樹脂粒子の濃度は、固形分濃度として質量%で示されている。表1中、HS−500は、株式会社林原商事製の糖である。表中、BYK−348は、ビックケミー・ジャパン株式会社製、ポリシロキサン系界面活性剤である。水はイオン交換水を用いた。
目詰まりの評価は、次のように行った。上記の各インクをそれぞれインクジェットプリンター(セイコーエプソン株式会社製、商品名「PX−G930」)の専用カートリッジのインク室にそれぞれ充填した。そして、インクカートリッジをプリンターに装着し、室温25℃、湿度50%RHの環境に半年間放置し、クリーニング操作を1回行う毎に、目詰まりしたノズル数を計数した。
△:クリーニング10回目以内で目詰まりノズルがなくなった
×:クリーニング11回目以上で目詰まりノズルがなくなった
固形化の評価は、次のように行った。上記の各インクをそれぞれ100mLスクリュー管瓶(AS ONE製)に100mLずつ入れ、室温25℃、湿度50%RHの環境に半年間放置し、上下に30cmの幅で10往復振った後、スクリュー管瓶内のインク上澄みを3mL採取した。
得られた結果を以下の基準を用いて評価し、表2に記載した。
△:回復率が70%以上90%未満
×:回復率が70%未満
表3および表4には、白色度、隠蔽度および耐擦過性の評価結果を示す。
(式中、「実印字ドット数」は単位面積当たりの実印字ドット数であり、「縦解像度」および「横解像度」はそれぞれ単位長さ当たりの解像度である。100%dutyとは、画素に対する単色の最大インク質量を意味する。)
当該記録は、白色系インクの液滴を被記録媒体上に付着させた後、樹脂インクの液滴を被記録媒体上の白色系インクの位置に付着させるように設定して行った。そして、白色系インクの液滴が流動性を有する状態で、樹脂インクの液滴が付着されるようにした。すなわち、インクジェットプリンターの1回のヘッドの走査で、白色系インクを吐出した後に樹脂インクを吐出するように設定した。白色系インクが被記録媒体に付着してから樹脂インクが当該白色系インクに到達するまでの時間は、約0.1msであった。なお、各白色系インクについて、被記録媒体に付着した後、1.5ms以内では乾燥せず、流動性を有することを別途実験により確認した。
△:印刷領域の10%未満の領域が剥がれた
×:印刷領域の10%以上の領域が剥がれた
表2をみると、白色系インクA1〜A10は、白色系インクBに比較して、目詰まりおよび固形化の性能が劣っていた。このことは、白色系インク中に酸化チタン粒子と樹脂粒子が混在する結果、酸化チタン粒子の凝集や、固形化(ハードケーキの形成)が生じているためと考えられる。また、白色系インクA1〜A5は、白色系インクA6〜A10に比較して、目詰まりおよび固形化の性能が良好であった。これは、白色系インク中の第1樹脂粒子の濃度が3%程度であれば、酸化チタン粒子の凝集や、固形化が抑制されることを表している。そして、これらに対して、白色系インクBは、樹脂粒子が配合されていない結果、半年間の保存後でも目詰まりおよび固形化を生じず、保存安定性が極めて良好であった。したがって、白色系インクに対して樹脂粒子を添加する場合よりも、白色系インクに少量(3質量%以下程度)の樹脂粒子を添加するか、または、白色系インクに樹脂粒子を添加せず、樹脂インクに樹脂粒子を添加することにより、白色系インクを含むインクセットの保存安定性を向上させることができることが判明した。
ンクによって樹脂粒子が供給されたほうが白色度が高くなることが判明した。また、樹脂インクC1、C4、C5に使用された樹脂粒子の平均粒子径は、40nm以上140nm以下の範囲であり、このことが白色度を向上させる一因となっていることが判明した。
Claims (10)
- 第1樹脂粒子を含有し、色材を実質的に含有しない第1インクと、
酸化チタン粒子を含有し、前記第1樹脂粒子の含有量が6質量%未満であり、前記第1インクと実質的に同一時に吐出される第2インクと、
を含み、
前記第1樹脂粒子の材質は、アクリル系高分子であり、
前記第2インクの樹脂粒子の含有量は、6質量%未満である、インクジェット記録用インクセット。 - 請求項1において、
前記第2インクは、前記第1樹脂粒子を実質的に含有しない、インクジェット記録用インクセット。 - 請求項1または請求項2において、
前記第2インクは、前記第1樹脂粒子とは異なる第2樹脂粒子を含有する、インクジェット記録用インクセット。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、
前記第1樹脂粒子の平均粒子径は、40nm以上140nm以下である、インクジェット記録用インクセット。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項において、
前記第1樹脂粒子とは異なる第3樹脂粒子を含有し、色材を実質的に含有しない第3インクをさらに含む、インクジェット記録用インクセット。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のインクジェット記録用インクセットを備え、インクジェット方式によって被記録媒体上の所定位置に画像を形成する、記録装置。
- 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のインクジェット記録用インクセットを備え、
前記第1インクと前記第2インクとを実質的に同一時に吐出して被記録媒体上の所定位置に付着させる第1記録モードと、
前記第1インクと前記第2インクとを実質的に同一時に吐出せずに被記録媒体上の所定位置に付着させる第2記録モードと、
を有する、記録装置。 - 請求項5に記載のインクジェット記録用インクセットを備え、
前記第1インクと前記第2インクとを実質的に同一時に吐出して被記録媒体上の所定位置に付着させる第1記録モードと、
前記第1インクと前記第2インクとを実質的に同一時に吐出せずに被記録媒体上の所定位置に付着させる第2記録モードと、
前記第2インクと前記第3インクとを実質的に同一時に吐出して被記録媒体上の所定位置に付着させる第3記録モードと、
を有する、記録装置。 - 請求項7または請求項8に記載の記録装置であって、
前記被記録媒体の光透過性を判断する判断手段を備え、
前記判断手段の判断結果に基づき、前記モードの少なくとも一種を選択して記録を行う、記録装置。 - 請求項6ないし請求項9のいずれか1項に記載の記録装置によって記録された記録物。
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