JP6098131B2 - インクジェット用インクおよび記録物 - Google Patents
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Description
インクジェット用インクとしては、一般に、顔料と樹脂とが水等の溶媒に溶解または分散したものが知られている。
インクジェット用インクには、記録した画像の発色性や耐擦過性等に優れるという性能が求められており、そのような性能を考慮したインクジェット用インクの開発がなされている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来のインクジェット用インクでは、記録した画像の光沢性が十分に得られないといった問題があった。特に、光沢専用紙上に記録した画像の光沢性が低いといった問題があった。
本発明のインクジェット用インクは、顔料と、
ガラス転移温度が20℃未満で、かつ、重量平均分子量が10000以下の第1樹脂(A)と、
ガラス転移温度が23℃以上の第2樹脂(B)と、
ポリオキシエチレン−2−エチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、および、ポリオキシエチレンステアリルエーテルからなる群から選択される少なくとも1種である化合物(C)と、を含み、
前記化合物(C)中におけるエチレンオキシ基の繰り返し単位数が4〜20であり、
前記第1樹脂(A)は、スチレンアクリル酸共重合体、および、アクリル酸エステル重合体からなる群から選択される少なくとも1種であり、
前記第2樹脂(B)は、スチレンアクリル酸共重合体であり、
前記第1樹脂(A)の含有量が、0.5質量%以上3.0質量%以下であり、
前記第2樹脂(B)の含有量が、1.0質量%以上4.0質量%以下であり、
前記化合物(C)の含有量が、0.5質量%以上2.4質量%以下であることを特徴とする。
これにより、光沢性に優れた画像を記録することが可能なインクジェット用インクを提供することができる。
これにより、記録した画像の光沢性をより優れたものとすることができる。
本発明のインクジェット用インクでは、前記第2樹脂(B)の重量平均分子量は、10000よりも大きいことが好ましい。
これにより、記録した画像の光沢性をより優れたものとするとともに、記録する画像の耐擦過性をさらに向上させることができる。
これにより、画像濃度むらをより効果的に抑制するとともに、記録した画像の光沢性をより優れたものとすることができる。
本発明のインクジェット用インクでは、前記両性イオン化合物は、分子量100以上250以下のベタイン系化合物であることが好ましい。
これにより、画像濃度むらをより効果的に抑制するとともに、記録した画像の光沢性をより優れたものとすることができる。
これにより、画像濃度むらをより効率よく抑制するとともに、記録した画像の光沢性をより優れたものとすることができる。
本発明の記録物は、記録媒体上に、本発明のインクジェット用インクをインクジェット法により付与することにより得られたことを特徴とする。
これにより、光沢性に優れた画像を記録した記録物を提供することができる。
《インクジェット用インク》
まず、本発明のインクジェット用インクについて説明する。
本発明のインクジェット用インクは、インクジェット法により記録媒体上に付与することにより画像を記録するインクである。
しかしながら、従来のインクジェット用インクでは、記録した画像の光沢性が十分に得られないといった問題があった。特に、光沢専用紙上に記録した画像の光沢性が低いといった問題があった。
[顔料]
本発明のインクジェット用インクに含まれる顔料としては、公知の無機顔料および有機顔料のいずれをも用いることができる。そのような顔料としては、例えば、カラーインデックスに記載されているピグメントイエロー、ピグメントレッド、ピグメントバイオレット、ピグメントブルー、ピグメントブラック等の顔料の他、フタロシアニン系、アゾ系、アントラキノン系、アゾメチン系、縮合環系等の顔料が例示できる。また、黄色4号、5号、205号、401号;橙色228号、405号;青色1号、404号等の有機顔料や、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化鉄、群青、紺青、酸化クローム等の無機顔料が挙げられる。
本発明のインクジェット用インクに含まれる第1樹脂(A)は、ガラス転移温度が20℃未満で、かつ、重量平均分子量が10000以下の樹脂である。
第1樹脂(A)は、記録媒体に対する画像の定着性に寄与する成分である。また、第1樹脂(A)は、後述する第2樹脂(B)と併用することで、画像表面の平滑性を向上させ、画像に優れた光沢性を付与する成分である。
なお、上述したように第1樹脂(A)のガラス転移温度は、20℃未満であるが、0℃以下であるのがより好ましい。これにより、上述した本発明の効果がより顕著なものとなる。
なお、上述したように第1樹脂(A)の重量平均分子量は、10000以下であるが、5000以下であるのがより好ましい。これにより、上述した本発明の効果がより顕著なものとなる。
第1樹脂(A)の含有量は、0.5質量%以上3.0質量%以下であるのが好ましく、1.0質量%以上2.0質量%以下であるのがより好ましい。これにより、定着性、光沢性をより優れたものとすることができる。
本発明のインクジェット用インクに含まれる第2樹脂(B)は、ガラス転移温度が23℃以上の樹脂である。このような樹脂を含むことにより、記録した画像の光沢性を優れたものとしつつ、耐擦過性を向上させることができる。ガラス転移温度が前記下限値未満であると、画像表面の平滑性が得られず、光沢性を十分に得ることができない。また、十分な耐擦過性を得ることができない。
第2樹脂(B)としては、上記特性を有するものであれば、特に限定されないが、スチレンアクリル酸共重合体、ポリウレタン樹脂からなる群から選択される少なくとも1種であるのが好ましい。これにより、記録した画像の光沢性をより優れたものとすることができるとともに、耐擦過性をより効果的に向上させることができる。
第2樹脂(B)の含有量は、1.0質量%以上4.0質量%以下であるのが好ましく、1.5質量%以上3.0質量%以下であるのがより好ましい。これにより、定着性、光沢性をより優れたものとすることができる。
本発明のインクジェット用インクは、上記式(2)で表される化合物(C)を含んでいる。
化合物(C)は、上記第1樹脂(A)および上記第2樹脂(B)の可塑剤的な働きをする成分である。
上記式(2)で表される化合物(C)の具体例としては、例えば、ポリオキシエチレン−2−エチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンヒマシ油エーテル、ポリオキシエチレンセシルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル等を挙げることができる。
化合物(C)の含有量は、具体的には、0.5質量%以上2.4質量%以下であるのが好ましく、0.6質量%以上2.0質量%以下であるのがより好ましい。これにより、定着性、光沢性をより優れたものとすることができる。
本発明のインクジェット用インクは、上記成分の他、両性イオン化合物を含んでいてもよい。両性イオン化合物を含むことにより、画像濃度むらをより効果的に抑制するとともに、記録した画像の光沢性をより優れたものとすることができる。
両性イオン化合物としては、特に限定されず、例えば、ベタイン系化合物、アミノ酸及びその誘導体が挙げられる。より具体的にはベタイン系化合物として、グリシンベタイン(分子量117、「トリメチルグリシン」ともいう。)、γ−プチロベタイン(同145)、ホマリン(同137)、トリゴネリン(同137)、カルニチン(同161)、ホモセリンベタイン(同161)、バリンベタイン(同159)、リジンベタイン(同188)、オルニチンベタイン(同176)、アラニンベタイン(同117)、スタキドリン(同185)及びグルタミン酸ベタイン(同189)等のアミノ酸のN−トリアルキル置換体が挙げられる。また、アミノ酸として、グリシン(分子量75)、アラニン(同89)、セリン(同105)、トレオニン(同119)、バリン(同117)、メチオニン(同149)、システイン(同121)、プロリン(同115)、リシン(同146)、ヒスチジン(同155)、アルギニン(同174)やそれらの誘導体が挙げられる。これらの中では、印刷後の被記録媒体の膨張速度をより確実に遅くする観点、およびインク吐出ノズルの目詰まりを防止する観点から、ベタイン系化合物が好ましく、トリメチルグリシンがより好ましい。両性イオン化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられ、常法により合成してもよく、市販品を入手してもよい。市販品としては、例えば、トリメチルグリシンとして、アミノコート(旭化成ケミカルズ社製)を使用することもできる。
インクジェット用インクは、安全性、取扱性および性能面(発色性、裏抜け適性、インク信頼性)の観点から水を含有していてもよい。
また、本発明のインクジェット用インクは、安全性、取り扱い上の観点から、インクの主溶媒が水である水性インクジェット用インクであることが好ましく、水はイオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水または超純水を用いることが好ましい。特に、紫外線照射または過酸化水素添加等により滅菌処理した水を用いることが、カビやバクテリアの発生を防止してインクの長期保存を可能にする点で好ましい。インクの適正な物性値(粘度等)の確保、インクの安定性および信頼性の確保という観点で、インクジェット用インクは、その全量に対して、水を10質量%以上60質量%以下含有するのが好ましい。
本発明のインクジェット用インクは、上記成分の他、目詰まり適性、カール、コックリング適性、裏抜け適性、インクの温度による粘度特性のバランスを適正に保つという観点から、下記(X)および(Y)の保湿剤からなる群より選ばれる少なくとも1種の保湿剤を含むことが好ましい。ここで(X)の保湿剤は、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、ジェチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコールからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物であり、(Y)の保湿剤は、トリメチロールプロパンおよびトリメチロールエタンからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である。
(X)および(Y)の保湿剤は、その物質のもつ10℃以上40℃以下での粘度差が大きいという特性のため、インクジェット用インク中の含有量が増えるに従って、温度による粘度特性に大きく影響し、インクジェット用インクも10℃以上40℃以下での粘度差が大きくなる。
また、(X)および(Y)の保湿剤並びに両性イオン化合物について、含有量の質量比は、それらによる上記効果をバランス良く発揮させる観点から、(X):(Y):(両性イオン化合物)=(1.0):(0.1〜1.0):(1.0〜3.5)であるのが好ましい。
上述したような本発明のインクジェット用インクを記録媒体上にインクジェット法により付与することにより得られた記録物は、光沢性に優れた画像を有するものとなる。
以下、インクジェット記録装置(液滴吐出装置)の好適な実施形態について説明する。
図1は、インクジェット記録装置の一例を示す模式図である。
図1に示すように、記録装置としてのインクジェット記録装置100は、記録媒体101に、インクジェット用インクの液滴を吐出し画像を記録するためのインクジェットヘッドユニット190と、インクジェットヘッドユニット190に対向するように設けられたプラテン部120と、印刷前の記録媒体101を収納した収納カセット104と、収納カセット104から記録媒体101を給紙する給紙ローラ105と、記録媒体101を搬送するための一対の搬送ローラ(ゲートローラ)140と、記録媒体101を搬送して排出するための一対の第1排出ローラ150および一対の第2排出ローラ160と、印刷された記録媒体101を収納する排紙カセット106と、制御部111と、給紙される記録媒体101の位置検出を行う位置検出センサとを有している。
プラテン部120は、記録媒体101を、その搬送面120Aに沿って搬送させるものである。プラテン部120の搬送面120Aは、インクジェットヘッドユニット190のインク吐出方向に垂直な平坦面である。搬送面120Aは、記録媒体101にインクジェット用インクが着弾する際に、その着弾方向に垂直な平面状態を維持できるような広さを有していれば、良好な画像形成を行うのに十分である。
搬送ローラ140は、搬送手段の一部であり、制御部111により駆動制御されるモータ116により駆動するローラユニットとしての駆動ローラ140Aと、駆動ローラ140Aに接触して従動する従動ローラ140Bとで構成されている。
また、第2排出ローラ160は、搬送手段の一部であり、制御部111により駆動制御されるモータ119により駆動するローラユニットとしての駆動ローラ160Aと、駆動ローラ160Aに接触して従動する従動ローラ160Bとで構成されている。
第一の方法としては、静電吸引方式があり、この方式はノズルとノズルの前方に置いた加速電極の間に強電界を印加し、ノズルからインクを液滴状で連続的に噴射させ、その液滴が偏向電極間を飛翔する間に印刷情報信号を偏向電極に与えて記録する方法、あるいは、インクの液滴を偏向することなく印刷情報に対応して噴出させる方式である。
第三の方法としては、圧電素子を用いる方式であり、液状のインクジェット用インクに圧電素子で圧力と印刷情報とを同時に加え、インクの液滴を噴射・記録させる方式である。
以上いずれの方式も本実施形態のインクジェット記録装置に採用することができる。
印刷が行われた記録媒体101は、搬送ローラ140および第1排出ローラ150により紙送りされる。
その後、第1排出ローラ150を通過し終えた後は、第2排出ローラ160のみによって紙送りされ、排紙カセット106に収納される。
以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
[1]インクジェット用インク
(実施例1〜25、比較例1〜5)
表1に示すような組成のインクジェット用インクを常法により製造し用意した。
なお、表1中、イエロー顔料分散液(自己分散型、キャボット社製、商品名「CAB−O−JET270Y」)をY1、イエロー顔料分散液(樹脂分散型:特開2010−248477、明細書段落0026記載の樹脂分散型顔料を用いた、明細書段落0047記載の顔料分散液Y1)をY2、マゼンダ顔料分散液(自己分散型、キャボット社製、商品名「CAB−O−JET260M」)をM、シアン顔料分散液(自己分散型、キャボット社製、商品名「CAB−O−JET250C」)をCと示した。
また、第2樹脂(B)としてのスチレンアクリル酸共重合体(Tg:32℃、重量平均分子量:17000、BASFジャパン社製)をB1、スチレンアクリル酸共重合体(Tg:49℃、重量平均分子量:30000、BASFジャパン社製)をB2、スチレンアクリル酸共重合体(Tg:65℃、重量平均分子量:90000、BASFジャパン社製)をB3、スチレンアクリル酸共重合体(Tg:75℃、重量平均分子量:15000、BASFジャパン社製)をB4、スチレンアクリル酸共重合体(Tg:80℃、重量平均分子量:290000、BASFジャパン社製)をB5と示した。
なお、各インクは、吐出安定性に優れるものであった。
図1に示すようなインクジェット記録装置に、各実施例および各比較例をセットした。
その後、記録媒体としてのEPSON写真用紙(光沢)にベタ印刷を行った。
[3]評価
<光沢度の評価>
調製した各インクをインクジェットプリンタPX−A550(セイコーエプソン社製)に充填し、記録媒体(写真用紙<光沢>、セイコーエプソン社製)に100%Dutyパッチパターンの記録を行った。得られたサンプルを常温常湿環境下(温度20℃・湿度65%)で1時間放置した。放置後、光沢度計GM−268(コニカミノルタ社製)を用いて、各パッチ部分の20°におけるグロス(光沢度)を測定し、そのグロス値(光沢度)を下記基準に基づき判定した。
B :正反射角20°における記録用紙グロスの100%以上150%未満である。
C :正反射角20°における記録用紙グロスの50%以上100%未満である(許容できる)。
D :正反射角20°における記録用紙グロスの50%未満である(許容できない)。
図1に示すようなインクジェット記録装置に、各実施例および各比較例をセットした。
その後、記録媒体としての普通紙(Xerox−P紙)にベタ印刷を行った。
印刷したベタ画像のOD値をグレタグ濃度計(グレタグマクベス社製)を用いて5回(5箇所で)測定した。そして、各実施例および各比較例のインクジェット用インクごとの相加平均値を求め、算出した平均OD値につき、以下の判断基準で光学濃度値(OD値)を評価した。
A :OD値が1.3以上である。
B :OD値が1.2以上1.3未満である。
C :OD値が1.1以上1.2未満である(許容できる)。
D :OD値が1.1未満である(許容できない)。
調製した各インクをインクジェットプリンタPX−A550(セイコーエプソン社製)に充填し、記録媒体(写真用紙<光沢>、セイコーエプソン社製)に100%Dutyパッチパターンの記録を行った。得られたサンプルを常温常湿環境下(温度20℃・湿度65%)で1時間放置した。放置後、パッチ部分を摺擦布としてベンコットM−3(旭化成製)の表面が摺擦するように直径10mm、荷重200gの分銅により押圧しながら1cm/秒の速度で掃引した。摺擦後の各パッチ部分及びベンコットの摺擦面を目視で観察し、下記評価基準に基づき判定した。
A :布擦りによる摺擦痕が全く認められない。
B :摺擦痕が認められるが、布表面に汚れが認められない。
C :摺擦痕が認められ、布表面に汚れが僅かに認められる(許容できる)。
D :摺擦痕が認められ、布表面に汚れが多量に認められる(許容できない)。
調製した各インクをインクジェットプリンタPX−A550(セイコーエプソン社製)に充填し、記録媒体(Xerox4200)に24point文字パターンの記録を行った。得られたサンプルを常温常湿環境下(温度20℃・湿度65%)で24時間放置した。放置後、ゼブラ社製のイエロー水性蛍光ペンZEBRA PEN2(登録商標)を用いて、印刷文字を筆圧300g/15mmで摺擦した。摺擦後の記録文字を目視で観察し、下記評価基準に基づき判定した。
A :同一部分を2回擦った際、汚れが全く認められない。
B :1回目の擦りでは汚れが認められないが、2回目の擦りで汚れが認められる。
C :1回目の擦りで汚れが僅かに認められる(許容できる)。
D :1回目の擦りで汚れが多量に認められる(許容できない)。
図1に示すようなインクジェット記録装置を用いて、記録媒体としての普通紙(Xerox 4200、Xerox社製)に対して、duty100%でベタ印刷を行った。得られた記録物を24時間放置し、目視にて観察し以下の判断基準に従い評価した。
A :24hr放置後のカール量が10mm未満で許容できる。
B :24hr放置後のカール量が10mm以上30mm未満で許容できる。
C :24hr放置後のカール量が30mm以上50mm未満で許容できる。
D :24hr放置後のカール量が50mm以上で許容できない。
これらの結果を表2に示した。また、第1樹脂(A)および第2樹脂(B)(表中、これらをまとめて「樹脂成分」という)の含有量の総和に対する化合物(C)の含有量比を示した。
Claims (7)
- 顔料と、
ガラス転移温度が20℃未満で、かつ、重量平均分子量が10000以下の第1樹脂(A)と、
ガラス転移温度が23℃以上の第2樹脂(B)と、
ポリオキシエチレン−2−エチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、および、ポリオキシエチレンステアリルエーテルからなる群から選択される少なくとも1種である化合物(C)と、を含み、
前記化合物(C)中におけるエチレンオキシ基の繰り返し単位数が4〜20であり、
前記第1樹脂(A)は、スチレンアクリル酸共重合体、および、アクリル酸エステル重合体からなる群から選択される少なくとも1種であり、
前記第2樹脂(B)は、スチレンアクリル酸共重合体であり、
前記第1樹脂(A)の含有量が、0.5質量%以上3.0質量%以下であり、
前記第2樹脂(B)の含有量が、1.0質量%以上4.0質量%以下であり、
前記化合物(C)の含有量が、0.5質量%以上2.4質量%以下であることを特徴とするインクジェット用インク。 - 前記第1樹脂(A)および前記第2樹脂(B)の含有量の総和に対する前記化合物(C)の含有量比は、0.25以上0.50以下である請求項1に記載のインクジェット用インク。
- 前記第2樹脂(B)の重量平均分子量は、10000よりも大きい請求項1または2に記載のインクジェット用インク。
- 両性イオン化合物をさらに含む請求項1ないし3のいずれか1項に記載のインクジェット用インク。
- 前記両性イオン化合物は、分子量100以上250以下のベタイン系化合物である請求項4に記載のインクジェット用インク。
- 前記両性イオン化合物の含有量は、5質量%以上40質量%以下である請求項4または5に記載のインクジェット用インク。
- 記録媒体上に、請求項1ないし6のいずれかに記載のインクジェット用インクをインクジェット法により付与することにより得られたことを特徴とする記録物。
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