JP6249686B2 - インクセット及びインクジェット記録方法 - Google Patents
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Description
本発明者らは、自己分散型のカーボンブラック及び樹脂粒子を含有するインクにおいて生じる、連続吐出による吐出よれという課題を解決すべく検討した。その結果、自己分散顔料を含有する第1のインクに、前記自己分散顔料と所定の質量比率の関係を満たすように、特定量の粒子Aを添加することで、長期にわたって第1のインクが吐出された後にも、吐出よれが抑制されることを見出した。本発明者らは、このような課題が生じる原因と、本発明の構成により効果が得られるメカニズムを以下のように推測している。以下、連続吐出後の記録ヘッドの吐出口面を模式的に示す断面図である図1を利用して説明する。なお、簡単のために、図1では吐出口の記載を省略する。
次に、本発明者らは、自己分散顔料及び粒子Aを含有する第1のインクと、粒子Bを含有するインクとを併用して記録を行うと生じる、インク接触による吐出よれという課題を解決すべく検討を行った。その結果、第1のインク中の粒子Aの酸価aと、第2のインク中の粒子Bの酸価bとが、a≦bの関係を満たすようにすることで、第1のインク及び第2のインクを併用しても、吐出よれが抑制されることを見出した。本発明者らは、このような課題が生じる原因と、本発明の構成により効果が得られるメカニズムを以下のように推測している。以下、第1のインク及び第2のインクが接触した後の記録ヘッドの吐出口面を模式的に示す断面図である図2を利用して説明する。なお、簡単のために、図2では吐出口の記載を省略する。
以下、本発明のインクセットを構成する第1のインク及び第2のインクの構成成分や各インクの物性などについて詳細に述べる。
第1のインクの色材としては、その表面に直接又は他の原子団を介してアニオン性基が結合しているカーボンブラックである自己分散顔料を用いる。このような自己分散顔料を用いることにより、カーボンブラックをインク中に分散するための樹脂分散剤の添加が不要となる、又は樹脂分散剤の添加量を少量とすることができる。第1のインク中の自己分散顔料の含有量(質量%)は、第1のインク全質量を基準として、0.10質量%以上10.00質量%以下、さらには1.00質量%以上5.00質量%以下であることが好ましい。また、自己分散顔料の平均粒径は、50nm以上200nm以下、さらには60nm以上120nm以下であることが好ましい。なお、この平均粒径は、体積基準の平均粒径(D50)であり、粒径分布の50%累積値のことである。
第1のインクに含有させる粒子A、また、第2のインクに含有させる粒子Bは、アニオン性基を有する樹脂粒子及びアニオン性基を有する水溶性樹脂により分散されている顔料の少なくとも一方である。以下、アニオン性基を有する樹脂粒子を「樹脂粒子」、アニオン性基を有する水溶性樹脂により分散されている顔料を「樹脂分散顔料」と記載することがある。
アニオン性基を有する樹脂粒子は、インク中においていわゆるエマルションの状態として存在するものである。樹脂粒子としては、親水性ユニットとなるアニオン性基を有する単量体を少なくとも用い、これに加えて疎水性ユニットとなる単量体を用い、これらを共重合して得られるものを使用することができる。単量体の具体例については後述する。
アニオン性基を有する水溶性樹脂により分散されている顔料としては、顔料粒子の表面に物理的に吸着した水溶性樹脂(樹脂分散剤)によって分散されている顔料や、水溶性樹脂によって顔料粒子を包含したマイクロカプセル顔料などを用いることができる。樹脂分散剤として使用する水溶性樹脂としては、親水性ユニットとなるアニオン性基を有する単量体を少なくとも用い、これに加えて疎水性ユニットとなる単量体を用い、これらを共重合して得られるものを使用することができる。単量体の具体例については後述する。また、顔料の種類は特に限定されず、インクジェット用のインクに使用可能なものをいずれも用いることができる。例えば、酸化チタンやカーボンブラックなどの無機顔料、アゾ、フタロシアニン、キナクリドン、イソインドリノン、イミダゾロン、ピランスロン、(チオ)インジゴ、ジケトピロロピロール、ジオキサジンなどの有機顔料を用いることができる。
アニオン性基を有する樹脂粒子やアニオン性基を有する水溶性樹脂(樹脂分散剤)としては、それぞれ、以下に挙げるような親水性ユニット及び疎水性ユニットを少なくとも有する共重合体を用いることが好ましい。なお、本明細書における(メタ)アクリルとは、アクリル及びメタクリルを示すものとする。
第1のインク及び第2のインクには、それぞれ、水、又は水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を含有させることができる。水としては脱イオン水やイオン交換水を用いることが好ましい。本発明においては、水性媒体として水を少なくとも含有する、水性のインクとすることが特に好ましい。インク中の水の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、50.00質量%以上95.00質量%以下であることが好ましい。また、インク中の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、3.00質量%以上50.00質量%以下であることが好ましい。水溶性有機溶剤としては、アルコール類、(ポリ)アルキレングリコール類、グリコールエーテル類、含窒素化合物類などのインクジェット用のインクに使用可能なものをいずれも用いることができ、1種又は2種以上をインクに含有させることができる。
第1のインクや第2のインクには、粒子Aや粒子Bとしての樹脂粒子や分散剤として使用する水溶性樹脂の他に、画像性能の向上などのためにさらに別の樹脂(水溶性樹脂や樹脂粒子)を添加することもできる。インク中の別の樹脂の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.05質量%5.00質量%以下、さらには0.10質量%以上2.00質量%以下であることが好ましい。ただし、このような用途で使用する水溶性樹脂は、樹脂分散剤としての作用は有さないものであるので、粒子Aや粒子Bの含有量に含めて考える必要はない。また、樹脂粒子を使用する場合にも、本発明で規定する条件を満たす粒子Aや粒子Bを用いていれば、本発明の効果を得ることができる。なお、自己分散顔料を含めない含有量として表した場合、インク中の粒子の合計含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.05質量%以上15.0質量%以下、さらには0.10質量%以上10.0質量%以下であることが好ましい。
第1のインク及び第2のインクには、それぞれ、上記成分の他に、尿素やその誘導体、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタンなどの常温で固体の水溶性有機化合物を含有させてもよい。インク中のこれらの水溶性有機化合物の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.10質量%以上10.00質量%以下であることが好ましい。特に、第1のインクには、自己分散顔料との相性がよく、かつ、保湿性に優れるトリメチロールプロパンを含有させることが好ましく、その含有量(質量%)は、第1のインク全質量を基準として、0.10質量%以上5.00質量%以下であることが好ましい。また、必要に応じて所望の物性値を有するインクとするために、消泡剤、界面活性剤、pH調整剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤などの種々の添加剤を含有させてもよい。
第1のインク及び第2のインクの各種の物性は、一般的なインクジェット用のインクと同等の範囲内にあればよい。インクの粘度は、1.0mPa・s以上3.0mPa・s以下、さらには1.5mPa・s以上3.0mPa・s以下であることが好ましい。また、インクのpHは、7.5以上9.5以下であることが好ましい。また、インクの表面張力は、30.0mN/m以上45.0mN/m以下であることが好ましい。なお、ここで記載した表面張力は、いわゆる静的表面張力であり、白金などのプレートを用いたウィルヘルミー法により測定することができる。
本発明のインクジェット記録方法は、上記で説明した本発明のインクセットを構成する第1のインク及び第2のインクをインクジェット方式の記録ヘッドから吐出して記録媒体に画像を記録する方法である。インクを吐出する方式としては、インクに力学的エネルギーを付与する方式や、インクに熱エネルギーを付与する方式が挙げられる。本発明においては、吐出口面がフッ素含有樹脂や変性シリコン樹脂などによって撥水処理されている記録ヘッドを利用し、インクに熱エネルギーを付与してインクを吐出する方式を採用することが特に好ましい。本発明のインクを用いること以外、インクジェット記録方法の工程は公知のものとすればよい。
以下、顔料及び樹脂粒子の平均粒径の測定方法を説明する。平均粒径の測定には、動的光散乱方式の粒度分布測定装置(ナノトラックUPA−EX150;日機装製)を用いた。樹脂分散顔料及び自己分散顔料の平均粒径は、顔料分散液を、ローディングインデックス値が1〜2の範囲になるように純水で希釈し、上記装置を用いて、SetZero:30s、測定回数:3回、測定時間:180秒、屈折率:1.5の測定条件で測定した。また、樹脂粒子の平均粒径は、調製した樹脂粒子を体積基準で50倍になるように純水で希釈し、上記装置を用いて、SetZero:30s、測定回数:3回、測定時間:180秒、屈折率:1.5の測定条件で測定した。なお、本発明者らは、顔料分散液や樹脂粒子の水分散液について上記のようにして測定したそれぞれの平均粒径の値と、インク中での樹脂分散顔料、自己分散顔料、樹脂粒子の平均粒径の値が同等であることを確認した。勿論、平均粒径を測定する装置や条件などは上記に限られるものではない。
以下の手順にしたがって、樹脂粒子P1〜P19及びP21〜P26、水溶性樹脂P20を合成した。以下の略記号は、HA:アクリル酸ヘキシル、NA:アクリル酸ノニル、2EHA:アクリル酸2−エチルヘキシル、LA:アクリル酸−n−ラウリル、MMA:メタクリル酸メチル、EMA:メタクリル酸エチル、nBMA:メタクリル酸−n−ブチル、tBMA:メタクリル酸−t−ブチル、AA:アクリル酸、MAA:メタクリル酸、tBA:アクリル酸−t−ブチル、nBA:アクリル酸−n−ブチル、St:スチレン、AAm:アクリルアミド、TEGdAc:トリエチレングリコールジアクリレート、EGdMAc:エチレングリコールジメタクリレート、をそれぞれ示す。また、コアシェル比とは、コアポリマーとシェルポリマーとの質量比率(コア/シェル)のことである。
以下の手順にしたがって、P1〜P14、P16、P17、P19、P26の各コアシェル構造を有する樹脂粒子をソープフリー重合法により合成した。先ず、S1〜S18の各シェルポリマーを合成した。撹拌機、還流冷却装置、及び窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、100.0部のエチレングリコールモノブチルエーテルを添加した後、反応系に窒素ガスを導入し、撹拌下で110℃に昇温させた。このフラスコに、表1に示す種類及び使用量の各モノマーの混合物と、エチレングリコールモノブチルエーテルに1.3部のt−ブチルパーオキサイド(重合開始剤)を溶解した液体を3時間かけて滴下した。そして、エージングを2時間行い、さらにエチレングリコールモノブチルエーテルを減圧下で除去して、固形の樹脂を得た。このようにして得られた樹脂を、その酸価と当量の水酸化カリウム及び適量のイオン交換水を加えて80℃で中和して、シェルポリマー(固形分)の含有量が30.0%であるシェルポリマーの水溶液を得た。表1に、シェルポリマーS1〜S18の酸価及び重量平均分子量の値を示す。
以下の手順にしたがって、乳化重合法により単層の樹脂粒子P15を合成した。撹拌機、還流冷却装置、及び窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、100.0部の水を添加した後、反応系に窒素ガスを導入し、撹拌下で80℃に昇温させた。水100.0部、ラウリル硫酸ナトリウム(乳化剤)1.0部、2EHA30.8部、MMA52.4部、AA16.8部を混合し、単量体の乳化物を調製した。上記のフラスコに、単量体の乳化物と5.0%の過硫酸カリウム水溶液10.0部を3時間かけて滴下した。そして、エージングを2時間行った後、適量のイオン交換水で固形分を調整し、樹脂(固形分)の含有量が15.0%である、単層の樹脂粒子P15の水分散液を得た。
以下の手順にしたがって、乳化重合法によりコアシェル構造を有する樹脂粒子P18を合成した。撹拌機、還流冷却装置、及び窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、100.0部の水を添加した後、反応系に窒素ガスを導入し、撹拌下で80℃に昇温させた。水40.0部、ラウリル硫酸ナトリウム(乳化剤)0.4部、2EHA8.0部、MMA32.0部を混合し、単量体の乳化物Aを調製した。上記のフラスコに、単量体の乳化物Aと5.0%の過硫酸カリウム水溶液(重合開始剤)4.0部を1時間かけて滴下した後、エージングを2時間行い、コアポリマーとなる樹脂粒子を合成した。これとは別に、水60.0部、ラウリル硫酸ナトリウム(乳化剤)0.6部、2EHA16.8部、MMA26.4部、AA16.8部を混合し、単量体の乳化物Bを調製した。上記と同じフラスコに、単量体の乳化物Bと5.0%の過硫酸カリウム水溶液15.0部を1時間かけて滴下した。そして、エージングを2時間行った後、適量のイオン交換水で固形分を調整し、樹脂(固形分)の含有量が15.0%である、コアシェル構造を有する樹脂粒子P18の水分散液を得た。樹脂粒子P18のシェルポリマーの酸価は218mgKOH/gであった。
以下の手順にしたがって、乳化重合法により水溶性樹脂P20を合成した。撹拌機、還流冷却装置、及び窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、100.0部の水を添加した後、反応系に窒素ガスを導入し、撹拌下で80℃に昇温させた。水100.0部、ラウリル硫酸ナトリウム(乳化剤)1.0部、2EHA24.8部、MMA58.4部、AA16.8部を混合し、単量体の乳化物を調製した。上記のフラスコに、単量体の乳化物と5.0%の過硫酸カリウム水溶液10.0部を3時間かけて滴下した。そして、エージングを2時間行った後、適量のイオン交換水で固形分を調整し、樹脂(固形分)の含有量が15.0%である、水溶性樹脂P20の水溶液を得た。
以下の手順にしたがって、乳化重合法により単層の樹脂粒子P21を合成した。撹拌機、還流冷却装置、及び窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、800.0部の水、ラウリル硫酸ナトリウム(乳化剤)1.0部、過硫酸カリウム6.0部を添加した後、反応系に窒素ガスを導入し、撹拌下で75℃に昇温させた。水450.0部、ラウリル硫酸ナトリウム(乳化剤)2.0部、AAm20.0部、MMA600.0部、nBA215.0部、MAA30.0部、TEGdAc5.0部を混合し、単量体の乳化物を調製した。上記のフラスコに、単量体の乳化物を5時間かけて滴下した。そして、エージングを3時間行った後、適量のイオン交換水で固形分を調整し、樹脂(固形分)の含有量が30.0%である、単層の樹脂粒子P21の水分散液を得た。
以下の手順にしたがって、乳化重合法により単層の樹脂粒子P22を合成した。撹拌機、還流冷却装置、及び窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、900.0部の水、ラウリル硫酸ナトリウム(乳化剤)3.0部、過硫酸カリウム4.0部を添加した後、反応系に窒素ガスを導入し、撹拌下で70℃に昇温させた。水450.0部、ラウリル硫酸ナトリウム(乳化剤)3.0部、AAm20.0部、St300.0部、nBA640.0部、MAA30.0部、TEGdAc5.0部を混合し、単量体の乳化物を調製した。上記のフラスコに、単量体の乳化物を4時間かけて滴下した。そして、エージングを3時間行った後、適量のイオン交換水で固形分を調整し、樹脂(固形分)の含有量が30.0%である、単層の樹脂粒子P22の水分散液を得た。
以下の手順にしたがって、乳化重合法により単層の樹脂粒子P23を合成した。撹拌機、還流冷却装置、及び窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、900.0部の水、ラウリル硫酸ナトリウム(乳化剤)3.0部、過硫酸カリウム4.0部を添加した後、反応系に窒素ガスを導入し、撹拌下で70℃に昇温させた。水450.0部、ラウリル硫酸ナトリウム(乳化剤)3.0部、AAm20.0部、St130.0部、2EHA780.0部、MAA30.0部、EGdMAc2.0部を混合し、単量体の乳化物を調製した。上記のフラスコに、単量体の乳化物を4時間かけて滴下した。そして、エージングを3時間行った後、適量のイオン交換水で固形分を調整し、樹脂(固形分)の含有量が15.0%である、単層の樹脂粒子P23の水分散液を得た。
以下の手順にしたがって、乳化重合法により単層の樹脂粒子P24を合成した。撹拌機、還流冷却装置、及び窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、900.0部の水、ラウリル硫酸ナトリウム(乳化剤)3.0部、過硫酸カリウム4.0部を添加した後、反応系に窒素ガスを導入し、撹拌下で70℃に昇温させた。水450.0部、ラウリル硫酸ナトリウム(乳化剤)3.0部、AAm20.0部、St300.0部、nBA640.0部、MAA30.0部を混合し、単量体の乳化物を調製した。上記のフラスコに、単量体の乳化物を4時間かけて滴下した。そして、エージングを3時間行った後、適量のイオン交換水で固形分を調整し、樹脂(固形分)の含有量が30.0%である、単層の樹脂粒子P24の水分散液を得た。
以下の手順にしたがって、乳化重合法により単層の樹脂粒子P25を合成した。撹拌機、還流冷却装置、及び窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、130.0部の水、過硫酸カリウム(重合開始剤)2.0部を添加した後、反応系に窒素ガスを導入し、撹拌下で80℃に昇温させた。水280.0部、EMA60.0部、MMA36.0部、MAA4.0部、チオグリコール酸オクチル(連鎖移動剤)3.0部、ポリビニルアルコール(乳化剤)1.0部を混合し、単量体の乳化物を調製した。上記のフラスコに、単量体の乳化物を4時間かけて滴下した。そして、エージングを1時間行った後、適量のイオン交換水で固形分を調整し、樹脂(固形分)の含有量が15.0%である、単層の樹脂粒子P25の水分散液を得た。
表3に、上記で得られた各樹脂について、単量体ユニットの組成(%)、形態、重合法、水分散液又は水溶液中の樹脂(固形分)の含有量(%)、酸価、コアシェル比、粒径を示す。
(顔料分散液K1)
顔料10.0部、樹脂水溶液A25.0部、水65.0部の混合物を調製した。顔料としては、カーボンブラック(Black Pearls 880;キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク製)を用いた。また、樹脂水溶液Aとしては、酸価130mgKOH/g、重量平均分子量8,000のスチレン−アクリル酸共重合体(水溶性樹脂)を、酸価と当量の水酸化ナトリウムで中和したものを含む、樹脂分散剤(固形分)の含有量が20.0%である水溶液を用いた。この混合物を、0.3mm径のジルコニアビーズの充填率を80.0%としたビーズミル(LMZ2;アシザワファインテック製)に入れ、回転数1,800rpmで5時間分散した。その後、回転数5,000rpmで30分間遠心分離を行うことにより凝集成分を除去し、さらに水で希釈した。このようにして、樹脂分散顔料の含有量が22.50%(顔料の含有量が15.00%、水溶性樹脂(樹脂分散剤)の含有量が7.50%)である顔料分散液K1を得た。顔料分散液K1中の樹脂分散顔料の平均粒径は90nmであった。
樹脂水溶液Aを、酸価170mgKOH/g、重量平均分子量8,000のスチレン−アクリル酸共重合体(水溶性樹脂)を、酸価と当量の水酸化ナトリウムで中和したものを含む、樹脂分散剤(固形分)の含有量が20.0%である樹脂水溶液Bに代えた。これ以外は顔料分散液K1の調製と同様の手順により、樹脂分散顔料の含有量が22.50%(顔料の含有量が15.00%、水溶性樹脂(樹脂分散剤)の含有量が7.50%)である顔料分散液K2を得た。顔料分散液K2中の樹脂分散顔料の平均粒径は100nmであった。
顔料を、C.I.ピグメントブルー15:3(トナーシアンBG;クラリアント製)に代えた。これ以外は顔料分散液K1の調製と同様の手順により、樹脂分散顔料の含有量が22.50%(顔料の含有量が15.00%、水溶性樹脂(樹脂分散剤)の含有量が7.50%)である顔料分散液C1を得た。顔料分散液C1中の樹脂分散顔料の平均粒径は90nmであった。
樹脂水溶液Aを、顔料分散液K2の調製に用いたものと同様の樹脂水溶液Bに代えた。これ以外は顔料分散液C1の調製と同様の手順により、樹脂分散顔料の含有量が22.50%(顔料の含有量が15.00%、水溶性樹脂(樹脂分散剤)の含有量が7.50%)である顔料分散液C2を得た。顔料分散液C2中の樹脂分散顔料の平均粒径は110nmであった。
顔料を、C.I.ピグメントレッド122(トナーマゼンタE02;クラリアント製)に代えた。これ以外は顔料分散液K1の調製と同様の手順により、樹脂分散顔料の含有量が22.50%(顔料の含有量が15.00%、水溶性樹脂(樹脂分散剤)の含有量が7.50%)である顔料分散液M1を得た。顔料分散液M1中の樹脂分散顔料の平均粒径は95nmであった。
樹脂水溶液Aを、顔料分散液K2の調製に用いたものと同様の樹脂水溶液Bに代えた。これ以外は顔料分散液M1の調製と同様の手順により、樹脂分散顔料の含有量が22.50%(顔料の含有量が15.00%、水溶性樹脂(樹脂分散剤)の含有量が7.50%)である顔料分散液M2を得た。顔料分散液M2中の樹脂分散顔料の平均粒径は100nmであった。
顔料を、C.I.ピグメントイエロー74(ハンザイエロー5GXB;クラリアント製)に代えた。これ以外は顔料分散液K1の調製と同様の手順により、樹脂分散顔料の含有量が22.50%(顔料の含有量が15.00%、水溶性樹脂(樹脂分散剤)の含有量が7.50%)である顔料分散液Y1を得た。顔料分散液Y1中の樹脂分散顔料の平均粒径は95nmであった。
樹脂水溶液Aを、顔料分散液K2の調製に用いたものと同様の樹脂水溶液Bに代えた。これ以外は顔料分散液Y1の調製と同様の手順により、樹脂分散顔料の含有量が22.50%(顔料の含有量が15.00%、水溶性樹脂(樹脂分散剤)の含有量が7.50%)である顔料分散液Y2を得た。顔料分散液Y2中の樹脂分散顔料の平均粒径は110nmであった。
5.5gの水に5gの濃塩酸を溶かした溶液に、5℃に冷却した状態で1.5gの4−アミノフタル酸を加えた。次に、この溶液の入った容器をアイスバスに入れて液を撹拌することにより溶液を常に10℃以下に保った状態とし、これに、5℃の水9gに1.8gの亜硝酸ナトリウムを溶かした溶液を加えた。この溶液をさらに15分間撹拌後、比表面積が220m2/gで、DBP吸油量が105mL/100gのカーボンブラック6gを撹拌下で加えた。その後、さらに15分間撹拌した。得られたスラリーをろ紙(標準用ろ紙No.2;アドバンテック製)でろ過した後、粒子を十分に水洗し、110℃のオーブンで乾燥させた。粒子を塩酸で処理した後、アンモニア水でアニオン性基を中和することにより、カーボンブラック粒子の表面に−C6H3−(COONH4)2基が結合している自己分散顔料を得た。これを水で希釈して、自己分散顔料の含有量が15.00%となるように分散して、顔料分散液K3を得た。顔料分散液K3中の自己分散顔料の平均粒径は80nmであった。
顔料を、C.I.ピグメントブルー15:3(トナーシアンBG;クラリアント製)に代えた。これ以外は顔料分散液K3の調製と同様の手順により、自己分散顔料の含有量が15.00%である顔料分散液C3を得た。この自己分散顔料は、C.I.ピグメントブルー15:3の粒子表面に−C6H3−(COONH4)2基が結合しているものである。顔料分散液C3中の樹脂分散顔料の平均粒径は80nmであった。
表4〜6の上段に示す各成分(単位:%)を混合し、十分に撹拌した後、ポアサイズが1.2μmであるメンブレンフィルター(HDCIIフィルター;ポール製)にて加圧ろ過を行い、各インクを調製した。なお、表4〜6の上段における、「樹脂の番号」は、上記で合成した樹脂粒子又は水溶性樹脂の番号を示し、「樹脂含有液の使用量」は、樹脂粒子の水分散液又は水溶性樹脂の水溶液の使用量を示す。アセチレノールE100(商品名)は川研ファインケミカル製の界面活性剤であり、ポリエチレングリコールは数平均分子量1,000のものを使用した。表4〜6の下段には、インクの表面張力、自己分散型のカーボンブラックの含有量(%)、粒子(樹脂粒子、樹脂分散顔料)の種類、含有量(%)、酸価(mgKOH/g)、粒径(nm)、質量比率(粒子の含有量/自己分散顔料の含有量、倍)の値を示した。なお、インクの表面張力の測定には、表面張力計(CBVP−A3;協和界面科学製)を用いた。
上記で得られた各インクをそれぞれインクカートリッジに充填し、表7の左側に示す組み合わせでインクセットとした。以下の評価には、熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインクを吐出するインクジェット記録装置(PIXUS Pro9500;キヤノン製)を用いた。前記記録ヘッドは、吐出口面がフッ素含有樹脂によって撥水処理されたものである。また、このインクジェット記録装置は、1/600インチ×1/600インチの単位領域に、1滴当たりの質量が3.5ng(ナノグラム)であるインクを8滴付与して記録したベタ画像を記録デューティが100%であると定義するものである。
上記インクジェット記録装置のMBkインクのポジションに、インクセットを構成する第1のインクを搭載した(他のポジションは空とした)。先ず、第1のインクを用いて、光沢紙(キヤノン写真用紙・光沢 ゴールド;キヤノン製)に、PIXUS Pro9500のノズルチェックパターンを記録した。次に、第1のインクを用いて、A4サイズの普通紙(GF−500;キヤノン製)に、記録デューティが50%である18cm×24cmのベタ画像を100枚分記録した。このベタ画像を記録する際には、1枚記録するごとに2回、記録ヘッドのクリーニング操作(ワイピング)が行われ、5枚記録するごとに1回、吸引回復操作が行われる。その後、光沢紙(キヤノン写真用紙・光沢 ゴールド;キヤノン製)PIXUS Pro9500のノズルチェックパターンを記録し、吐出よれの状態を確認した。この時点で吐出よれが生じていなかった場合には、100枚のベタ画像の記録とノズルチェックパターンの記録、という操作を繰り返し、合計で1万5000枚まで、ベタ画像の記録を継続した。上記操作の過程で吐出よれが生じた場合は、それまでに記録したベタ画像の枚数から、連続吐出による吐出よれの評価を行った。結果を表7に示す。本発明においては、以下の評価基準でAA、A、Bを許容できるレベル、Cを許容できないレベルとした。また、この評価とあわせて、連続吐出後の吐出口面の状態を光学顕微鏡で観察し、吐出口面の磨耗やインクの濡れの状態から、吐出よれが生じた要因を確認した。
AA:1万5000枚の記録を行っても、吐出よれが生じなかった
A:1万2500枚〜1万5000枚の記録を行った時点で、吐出よれが生じた
B:1万枚〜1万2500枚の記録を行った時点で、吐出よれが生じた
C:1万枚以下の記録を行った時点で、吐出よれが生じた。
なし:吐出口面の磨耗は発生せず、インクの濡れもなかった
磨耗:吐出口面の磨耗が発生していたが、インクの濡れはなかった
濡れ:吐出口面の磨耗は発生していなかったが、インクの濡れがあった。
MBkインクのポジションに、インクセットを構成する第1のインクを、また、PBkインクのポジションに、インクセットを構成する第2のインクを、それぞれ搭載した(他のポジションは空とした)。これ以外は上記と同様の手順と評価基準で、インク接触による吐出よれの評価を行った。結果を表7に示す。本発明においては、以下の評価基準でAA、A、Bを許容できるレベル、Cを許容できないレベルとした。なお、この評価では第2のインクの吐出は行っていないが、吸引回復操作によって生じる、第1のインク及び第2のインクの各インクのミストの接触に起因する吐出よれの発生を評価するものである。
AA:1万5000枚の記録を行っても、吐出よれが生じなかった
A:1万2500枚〜1万5000枚の記録を行った時点で、吐出よれが生じた
B:1万枚〜1万2500枚の記録を行った時点で、吐出よれが生じた
C:1万枚以下の記録を行った時点で、吐出よれが生じた。
Claims (13)
- 第1のインク、及び、第2のインクの組み合わせを有するインクジェット用のインクセットであって、
前記第1のインクが、(i)その表面に直接又は他の原子団を介してアニオン性基が結合しているカーボンブラックである自己分散顔料、並びに、(ii)アニオン性基を有する樹脂粒子(A1)、及びアニオン性基を有する水溶性樹脂により分散されている顔料(A2)の少なくとも一方である粒子A、を含有し、
前記第1のインク中の粒子Aの含有量(質量%)が、0.05質量%以上0.50質量%以下であり、かつ、前記第1のインク中の前記粒子Aの含有量(質量%)が、前記自己分散顔料の含有量(質量%)に対する質量比率で0.056倍以上0.250倍以下であり、
前記第2のインクが、アニオン性基を有する樹脂粒子(B1)、及びアニオン性基を有する水溶性樹脂により分散されている顔料(B2)の少なくとも一方である粒子Bを含有し、
さらに、前記粒子Aの酸価a、及び、前記粒子Bの酸価bが、a≦bの関係を満たすことを特徴とするインクセット。 - 前記第1のインク中の前記粒子Aが、前記アニオン性基を有する樹脂粒子を含む請求項1に記載のインクセット。
- 前記第2のインク中の前記粒子Bが、前記アニオン性基を有する樹脂粒子を含む請求項1又は2に記載のインクセット。
- 前記第2のインク中の前記粒子Bが、前記アニオン性基を有する水溶性樹脂により分散されている顔料を含む請求項1又は2に記載のインクセット。
- 前記粒子Aの酸価a、及び、前記粒子Bの酸価bが、b−a≧20の関係を満たす請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクセット。
- 前記粒子Aが、前記粒子Bの平均粒径よりも小さいものを含む請求項1乃至5のいずれか1項に記載のインクセット。
- 前記第1のインクの表面張力が、第2のインクの表面張力よりも高い請求項1乃至6のいずれか1項に記載のインクセット。
- 前記第1のインク中の前記自己分散顔料の含有量(質量%)が、第1のインク全質量を基準として、0.10質量%以上10.00質量%以下である請求項1乃至7のいずれか1項に記載のインクセット。
- 前記第2のインク中の前記粒子Bの含有量(質量%)が、第2のインク全質量を基準として、0.10質量%以上10.00質量%以下である請求項1乃至8のいずれか1項に記載のインクセット。
- 前記粒子Aの酸価aが、40mgKOH/g以上250mgKOH/g以下の範囲内にある請求項1乃至9のいずれか1項に記載のインクセット。
- 前記粒子Bの酸価bが、40mgKOH/g以上250mgKOH/g以下の範囲内にある請求項1乃至10のいずれか1項に記載のインクセット。
- 前記第1のインク中の前記自己分散顔料が、その表面に他の原子団を介してアニオン性基が結合しているカーボンブラックである請求項1乃至11のいずれか1項に記載のインクセット。
- インクをインクジェット方式で吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録方法であって、
前記インクが、請求項1乃至12のいずれか1項に記載のインクセットを構成する各インクであることを特徴とするインクジェット記録方法。
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