JP7400506B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
(A)インクの乾燥膜のガラス転移温度Tgが20℃~80℃である。
(B)インクを水で2000倍に希釈した希釈液における、測定光を385nmとしたときの吸光度が0.5~3.0である。
本実施形態の画像形成装置は、水及び有機溶剤を含むインクと、前記インクを記録媒体上に付与する付与手段と、前記記録媒体に、ピーク波長が300nm~450nmの光を照射する照射手段と、を有する画像形成装置であって、以下の(A)及び(B)を満たすインクを少なくとも一種有することを特徴とする。
(A)インクの乾燥膜のガラス転移温度Tgが20℃~80℃である。
(B)インクを水で2000倍に希釈した希釈液における、測定光を385nmとしたときの吸光度が0.5~3.0である。
図1に本実施形態の画像形成装置を示す。本実施形態では、付与手段としてインクジェット方式を用いており、本実施形態の画像形成装置はインクジェット印刷装置などとも称することができる。
給紙部100の給紙トレイ110から給送装置120により1枚ずつ用紙Pが搬送され、レジストローラ対130で一時停止した後、所定のタイミングで画像形成部200に給紙される。
付与手段は、インクを記録媒体上に付与する。付与手段としては、例えばインクジェットヘッド等を用いることができる。インクジェットヘッドを用いる場合、ライン型でもよいし、シリアル型でもよい。画像形成装置に備えられる付与手段の数としては、適宜変更することができ、1つであってもよいし、複数であってもよい。また、付与手段の配置は適宜変更することができる。
以下、本実施形態における照射手段の詳細を説明する。本実施形態における照射手段は、記録媒体に、ピーク波長が300nm~450nmの光を照射する。本実施形態において、照射手段により照射される光のピーク波長は、波長カットフィルタ等を介して記録媒体に照射する場合はフィルタ透過後で判断する。
図3(B)は、オペレーターが外側カバー310のみを開けた状態である。外側カバー310にはUV光照射装置301のインターロック装置(突起331、スイッチ332)が設けられており、インターロックの突起331がスイッチ332に刺さった状態でのみUV光照射装置301に給電されるようになっている。これにより、外側カバー310を開けて突起331がスイッチ332から抜けた結果、UV光照射装置301への給電が途切れ、UV光が照射できなくなっている。
本実施形態の画像形成装置は、記録媒体の片面に画像を形成してもよいし、両面に画像を形成してもよい。両面に画像を形成する場合、適宜変更することが可能であるが、本実施形態の画像形成装置は、2つの円柱状の部材により記録媒体を挟み込んで搬送させるコロ搬送手段を備えることが好ましい。
本実施形態の画像形成装置は、以下の(A)及び(B)を満たすインクを少なくとも一種有する。
(A)インクの乾燥膜のガラス転移温度Tgが20℃~80℃である。
(B)インクを水で2000倍に希釈した希釈液における、測定光を385nmとしたときの吸光度が0.5~3.0である。
40℃以上の場合、インクを記録媒体に付与し、照射手段により乾燥した後、記録媒体の搬送中に画像が形成された部分に対して加熱されたローラ等が接触した際の画像剥がれをより抑制することができる。60℃以下の場合、インクの打ち込み量が少なく、照射手段によるインクからの発熱が少ない場合であっても、スムーズに樹脂エマルションを溶融させることができる等の理由により、擦過性を更に向上させることができる。
以下、インクに用いる有機溶剤、水、色材、樹脂、添加剤等について説明する。
インク中に含有する樹脂の種類としては、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、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン-ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられる。
これらの樹脂からなる樹脂粒子を用いても良い。樹脂粒子を、水を分散媒として分散した樹脂エマルションの状態で、色材や有機溶剤などの材料と混合してインクを得ることが可能である。樹脂粒子としては、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。また、これらは、1種を単独で用いても、2種類以上の樹脂粒子を組み合わせて用いてもよい。
体積平均粒径は、例えば、粒度分析装置(ナノトラック Wave-UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
色材としては特に限定されず、顔料、染料を使用可能である。
顔料としては、無機顔料又は有機顔料を使用することができる。これらは、1種単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。また、顔料として、混晶を使用しても良い。
顔料としては、例えば、ブラック顔料、イエロー顔料、マゼンダ顔料、シアン顔料、白色顔料、緑色顔料、橙色顔料、金色や銀色などの光沢色顔料やメタリック顔料などを用いることができる。
無機顔料として、酸化チタン、酸化鉄、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、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。
また、有機顔料としては、アゾ顔料、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料など)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。これらの顔料のうち、溶媒と親和性の良いものが好ましく用いられる。その他、樹脂中空粒子、無機中空粒子の使用も可能である。
顔料の具体例として、黒色用としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、または銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料があげられる。
さらに、カラー用としては、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、17、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、108、109、110、117、120、138、150、153、155、180、185、213、C.I.ピグメントオレンジ5、13、16、17、36、43、51、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2、48:2(パーマネントレッド2B(Ca))、48:3、48:4、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、184、185、190、193、202、207、208、209、213、219、224、254、264、C.I.ピグメントバイオレット1(ローダミンレーキ)、3、5:1、16、19、23、38、C.I.ピグメントブルー1、2、15(フタロシアニンブルー)、15:1、15:2、15:3、15:4(フタロシアニンブルー)、16、17:1、56、60、63、C.I.ピグメントグリーン1、4、7、8、10、17、18、36、等がある。
染料としては、特に限定されることなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が使用可能であり、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
染料として、例えば、C.I.アシッドイエロー 17,23,42,44,79,142、C.I.アシッドレッド 52,80,82,249,254,289、C.I.アシッドブルー 9,45,249、C.I.アシッドブラック 1,2,24,94、C.I.フードブラック 1,2、C.I.ダイレクトイエロー 1,12,24,33,50,55,58,86,132,142,144,173、C.I.ダイレクトレッド 1,4,9,80,81,225,227、C.I.ダイレクトブルー 1,2,15,71,86,87,98,165,199,202、C.I.ダイレクドブラック 19,38,51,71,154,168,171,195、C.I.リアクティブレッド 14,32,55,79,249、C.I.リアクティブブラック 3,4,35が挙げられる。
顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法としては、例えば、顔料(例えばカーボン)にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加することで、水中に分散可能とする方法が挙げられる。
顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法としては、顔料をマイクロカプセルに包含させ、水中に分散可能とする方法が挙げられる。これは、樹脂被覆顔料と言い換えることができる。この場合、インクに配合される顔料はすべて樹脂に被覆されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、被覆されない顔料や、部分的に被覆された顔料がインク中に分散していてもよい。
分散剤を用いて分散させる方法としては、界面活性剤に代表される、公知の低分子型の分散剤、高分子型の分散剤を用いて分散する方法が挙げられる。
分散剤としては、顔料に応じて例えば、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤等を使用することが可能である。
分散剤として、竹本油脂社製RT-100(ノニオン系界面活性剤)や、ナフタレンスルホン酸Naホルマリン縮合物も、分散剤として好適に使用できる。
分散剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
顔料に、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを得ることが可能である。また、顔料と、その他水や分散剤などを混合して顔料分散体としたものに、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを製造することも可能である。
顔料分散体は、水、顔料、顔料分散剤、必要に応じてその他の成分を混合、分散し、粒径を調整して得られる。分散は分散機を用いると良い。
顔料分散体における顔料の粒径については特に制限はないが、顔料の分散安定性が良好となり、吐出安定性、画像濃度などの画像品質も高くなる点から、最大個数換算で最大頻度が20nm以上500nm以下が好ましく、20nm以上150nm以下がより好ましい。顔料の粒径は、粒度分析装置(ナノトラック Wave-UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
顔料分散体における顔料の含有量は、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、良好な吐出安定性が得られ、また、画像濃度を高める点から、0.1質量%以上50質量%以下が好ましく、0.1質量%以上30質量%以下がより好ましい。
顔料分散体に対し、必要に応じて、フィルター、遠心分離装置などで粗大粒子をろ過し、脱気することが好ましい。
本発明に使用する有機溶剤としては特に制限されず、水溶性有機溶剤を用いることができる。例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類や多価アルコールアリールエーテル類などのエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類が挙げられる。
多価アルコール類の具体例としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、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、1,2-ペンタンジオール、1,3-ペンタンジオール、1,4-ペンタンジオール、2,4-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,3-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、1,5-ヘキサンジオール、グリセリン、1,2,6-ヘキサントリオール、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、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、ペトリオール等が挙げられる。
多価アルコールアルキルエーテル類としては、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が挙げられる。
多価アルコールアリールエーテル類としては、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ベンジルエーテル等が挙げられる。
含窒素複素環化合物としては、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-2-イミダゾリジノン、ε-カプロラクタム、γ-ブチロラクトン等が挙げられる。
アミド類としては、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、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド等が挙げられる。
アミン類としては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエチルアミン等が挙げられる。
含硫黄化合物類としては、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等が挙げられる。
その他の有機溶剤としては、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。
湿潤剤として機能するだけでなく、良好な乾燥性を得られることから、沸点が250℃以下の有機溶剤を用いることが好ましい。
グリコールエーテル化合物の具体例としては、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ベ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などが挙げられる。
インクにおける水の含有量は、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、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、10質量%以上90質量%以下が好ましく、20質量%以上60質量%以下がより好ましい。
インクには、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、pH調整剤等を加えても良い。
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤のいずれも使用可能である。
シリコーン系界面活性剤に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。中でも高pHでも分解しないものが好ましい。シリコーン系界面活性剤としては、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられる。変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。また、シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのSi部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が、起泡性が小さいので特に好ましい。パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Li、Na、K、NH4、NH3CH2CH2OH、NH2(CH2CH2OH)2、NH(CH2CH2OH)3等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えばラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。
ノニオン系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フェニルエーテル、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アルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。
アニオン系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酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩、などが挙げられる。
これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
このような界面活性剤としては、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。市販品としては、例えば、ビックケミー株式会社、信越化学工業株式会社、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社、日本エマルジョン株式会社、共栄社化学などから入手できる。
上記のポリエーテル変性シリコーン系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、例えば、一般式(S-1)式で表わされる、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルポリシロキサンのSi部側鎖に導入したものなどが挙げられる。
上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、例えば、KF-618、KF-642、KF-643(信越化学工業株式会社)、EMALEX-SS-5602、SS-1906EX(日本エマルジョン株式会社)、FZ-2105、FZ-2118、FZ-2154、FZ-2161、FZ-2162、FZ-2163、FZ-2164(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社)、BYK-33、BYK-387(ビックケミー株式会社)、TSF4440、TSF4452、TSF4453(東芝シリコン株式会社)などが挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物などが挙げられる。これらの中でも、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物は起泡性が少ないため好ましく、特に一般式(F-1)及び一般式(F-2)で表わされるフッ素系界面活性剤が好ましい。
上記のフッ素系界面活性剤としては市販品を使用してもよい。この市販品としては、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、F-1405、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(Zonyl)TBS、FSP、FSA、FSN-100、FSN、FSO-100、FSO、FS-300、UR、キャプストーンFS-30、FS-31、FS-3100、FS-34、FS-35(いずれも、Chemours社製);FT-110、FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150、FT-400SW(いずれも、株式会社ネオス社製)、ポリフォックスPF-136A,PF-156A、PF-151N、PF-154、PF-159(オムノバ社製)、ユニダインDSN-403N(ダイキン工業株式会社製)などが挙げられ、これらの中でも、良好な印字品質、特に発色性、紙に対する浸透性、濡れ性、均染性が著しく向上する点から、Chemours社製のFS-3100、FS-34、FS-300、株式会社ネオス製のFT-110、FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150、FT-400SW、オムノバ社製のポリフォックスPF-151N及びダイキン工業株式会社製のユニダインDSN-403Nが特に好ましい。
消泡剤としては、特に制限はなく、例えば、シリコーン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤などが挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、破泡効果に優れる点から、シリコーン系消泡剤が好ましい。
防腐防黴剤としては、特に制限はなく、例えば、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンなどが挙げられる。
防錆剤としては、特に制限はなく、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウムなどが挙げられる。
pH調整剤としては、pHを7以上に調整することが可能であれば、特に制限はなく、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミンなどが挙げられる。
記録に用いる記録媒体としては、特に限定されないが、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、OHPシート、汎用印刷紙等が挙げられる。
り限定されるものではない。なお、以下「部」とあるのは「質量部」を表す。また、実施例10とあるのは、本発明に含まれない参考例10とする。
<顔料分散体1の調製>
冷却用ジャケットを備えた混合槽に、カーボンブラック(商品名:Raven1080、コロンビヤンカーボン日本株式会社製)を1,000g、共重合体A溶液を800g、10%水酸化ナトリウム水溶液を143g、メチルエチルケトンを100g、及び水を1,957g仕込み、撹拌混合した。混合液を、直径0.3mmのジルコニアビーズを充填した分散装置(三井鉱山株式会社製、SCミルSC100)に通し、循環方式(分散装置より出た分散液を混合槽に戻す方式)により6時間分散した。分散装置の回転数は2,700回転/分間とし、冷却用ジャケットには冷水を通して分散液温度が40℃以下に保たれるようにした。分散終了後、混合槽より分散原液を抜き取り、次いで、水10,000gで混合槽及び分散装置流路を洗浄し、分散原液と合わせて希釈分散液を得た。ガラス製蒸留装置に希釈分散液を入れ、メチルエチルケトンの全量と水の一部を留去した。室温まで冷却後、撹拌しながら10%塩酸を滴下してpH4.5に調整した後、固形分をヌッチェ式濾過装置(日本化学機械製造株式会社製、加圧濾過機)で濾過し、水洗した。ケーキを容器に取り、20%水酸化カリウム水溶液200gを加えた後、ディスパ(特殊機化工業株式会社製、TKホモディスパー)にて分散し、更に水を加えて不揮発分を調整して、不揮発分20質量%のカーボンブラックが水酸化カリウム中で中和されたカルボキシル基含有スチレン-アクリル系共重合体で被覆された複合粒子として水性媒体中に分散した[顔料分散体1]を得た。
<顔料分散体2の調製>
顔料分散体の調製例1において、カーボンブラックをシアンインクは、銅フタロシアニン(大日精化工業株式会社製、SEIKALIGHT BLUE A612)に変更した以外は、顔料分散体の調製例1と同様にして、[顔料分散体2]を得た。
<インク1の調製>
3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン5質量%、1,2-プロパンジオール20質量%、グリセリン10質量%、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール2.0質量%、ポリエーテル変性シロキサン界面活性剤(TEGO Wet270、エボニック社製)0.75質量%、及びイオン交換水を加えて1時間撹拌し、均一に混合して、スチレンアクリル樹脂粒子(ポリゾールAP-1120、昭和電工株式会社製)3.0質量%、[ポリカーボネート系ウレタン樹脂粒子1](タケラックW6110、三井化学株式会社製、ガラス転移温度-20℃)3.0質量%を加えて更に1時間撹拌し均一に混合した後、[顔料分散体1]を固形分量が6質量%になるように加えて、更に1時間撹拌し均一に混合した。得られた混合液を平均孔径1.5μmポリプロピレンフィルター(プロファイルスター、日本ポール株式会社製)で濾過して、粗大粒子及びゴミを除去して、[インク1]を得た。組成及び含有量を表1に示す。
<インク2~13の調製>
インクの調製例1において、表1、表2に記載の組成及び含有量に変化させた以外は、インクの調製例1と同様にして、[インク2~13]を得た。なお、表1、表2における組成の各数字の単位は「質量%」である。
<インクの乾燥膜のガラス転移点Tg>
上記得られたインク4gを均一に広がるように容器に入れ、70℃で18時間乾燥させた後、次いで120℃で15分乾燥させて固形物を得た。測定サンプルについて、各々の熱特性を示差走査熱量計(DSC)(TAインスツルメンツ社製Q2000)を用いて、以下の条件にて測定した。具体的には以下のようにして測定した。
サンプル容器:アルミニウム製サンプルパン(蓋有り)
サンプル量:5mg
リファレンスアルミニウム製サンプルパン(空の容器)
雰囲気:窒素(流量50mL/min)
開始温度:-80℃
昇温速度:10℃/min
終了温度:150℃
保持時間:1min
降温速度:10℃/min
終了温度:-80℃
保持時間:5min
昇温速度:10℃/min
終了温度:150℃
以上の測定条件にて、測定を行い、「吸発熱量」と「温度」とのグラフを作成した。
第二昇温過程にて観測される特徴的な変曲を、ガラス転移温度Tgとした。なお、この値は、DSC曲線からミッドポイント法によって得た値を使用した。
上記得られたインクを純水で2000倍に希釈して希釈液を得て、希釈液を分光光度計(日立ハイテクサイエンス社製、分光光度計U-3900)を用いて下記条件にて測定した。
データモード:Abs
測光値の上限及び下限:0~4Abs
スキャンスピード:300nm/min
開始波長及び終了波長:900~200nm
初期待ち時間:0[s]
高分解能測定:Off
サンプリング間隔:0.5nm
スリット:2.0nm
光源切り替え:340nm
フォトマル電圧:自動切換え
ランプ:D2,WI
1,2-プロパンジオール:ADEKA社製
2-エチル-1,3-ヘキサンジオール:KHネオケム株式会社製
ロジン変性マレイン酸樹脂:ハリマ化成社製、ハリマックR-100
スチレンアクリル樹脂粒子:昭和電工株式会社製、ポリゾールAP-1120
ポリカーボネート系ウレタン樹脂粒子1:三井化学株式会社製、タケラックW6110、ガラス転移温度(Tg)-20℃
ポリカーボネート系ウレタン樹脂粒子2:三井化学株式会社製、タケラックW6061、ガラス転移温度(Tg)25℃
ポリカーボネート系ウレタン樹脂粒子3:三井化学株式会社製、タケラックW5661、ガラス転移温度(Tg)70℃
ポリエーテル変性シロキサン:エボニック社製、TEGO Wet270
次に、上記得られたインクを下記表3に示すように組み合わせ、コックリング、擦過性、ブロッキングについて下記の方法及び評価基準に従って評価した。
乾燥後の白紙部のコックリングを目視にて下記評価基準によって評価した。「△」以上が合格である。
[評価基準]
〇:白紙部の波打ちが見られない。
△:やや白紙部の波打ちが見られる。
×:明らかに白紙部に波打ちが見られる。
印字画像を常温で約24時間乾燥後、クロックメーターを利用して綿布で印字部を10回擦り、綿布への顔料の転写具合を目視観察し、下記評価基準により評価した。「△」以上が合格である。
[評価基準]
◎:綿布への転写が見られず、画像膜剥がれがない。
○:僅かに綿布への転写が見られるが、画像膜剥がれは見られない。
△:綿布への転写があるが、画像膜剥がれは見られない。
×:綿布への転写が目立ち、画像膜剥がれが起きている。
白紙にブラックインクのベタ画像を形成し、別の白紙にシアンインクのベタ画像を形成し、画像が形成された面を向かい合わせて重ね合わせ、5kgの荷重を加えて24時間放置した。その後、ブロッキングについて以下のように評価した。「△」以上が合格である。
[評価基準]
◎:隣接面を容易に引き剥がせ、且つ隣接画像面側への転写がない。
〇:隣接面を引き剥がす際に軽度の張り付きを感じるが、画像の転写がない。
△:隣接面を引き剥がす際に軽度の張り付きを感じ、僅かに隣接画像面側への転写がある。
×:隣接面に粘着があり、隣接画像面側への転写が著しい。
なお、表3中、実施例9~12において、ブラックインク又はシアンインクの擦過性が「×」となっているが、本発明の効果を否定するものではない。例えば実施例9、10において、シアンインクが(B)を満たしておらず、シアンインクの擦過性評価が劣っているが、(A)及び(B)を満たすブラックインクでは擦過性が合格レベルになっており、本発明の効果が得られていることがわかる。実施例11、12も同様に、ブラックインクが(A)及び(B)を満たしておらず、ブラックインクの擦過性評価が劣っているが、(A)及び(B)を満たすシアンインクでは擦過性が合格レベルになっており、本発明の効果が得られていることがわかる。
100 給紙部
110 給紙トレイ
120 給送装置
130 レジストローラ対
200 画像形成部
201 受け取り胴
202 受け渡し胴
210 用紙担持ドラム
220 インクジェットヘッド
300 乾燥部
301 UV光照射装置
302 乾燥搬送ベルト
310 外側カバー
311 UV光照射面
312 UV-LED発光素子
320 内側カバー
331 突起
332 スイッチ
400 排紙部
410 排紙トレイ
500 反転部
510、530、540、550 搬送コロ
520 反転コロ
Claims (8)
- 水及び有機溶剤を含むインクと、前記インクを記録媒体上に付与する付与手段と、前記記録媒体に、ピーク波長が300nm~450nmの光を照射する照射手段と、を有する画像形成装置であって、
以下の(A)及び(B)を満たすインクを少なくとも一種有し、
前記インクは、スチレンアクリル系樹脂及びウレタン系樹脂を含むことを特徴とする画像形成装置。
(A)インクの乾燥膜のガラス転移温度Tgが20℃~80℃である。
(B)インクを水で2000倍に希釈した希釈液における、測定光を385nmとしたときの吸光度が0.5~3.0である。 - 前記インクの乾燥膜のガラス転移温度Tgが30℃~70℃であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記(B)を満たすインクを二種以上有することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 種類の異なるインクを複数有し、全てのインクで前記(A)を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 全てのインクで前記(B)を満たすことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記照射手段は、光源としてLEDが用いられていることを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の画像形成装置。
- 2つの円柱状の部材により前記記録媒体を挟み込んで搬送させるコロ搬送手段を備え、
前記記録媒体の搬送方向において、上流側から前記付与手段、前記照射手段、前記コロ搬送手段の順に備えられ、前記記録媒体の両面に画像を形成する場合、前記照射手段により光照射がされた後、前記コロ搬送手段により前記記録媒体が搬送されることを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記照射手段は、該照射手段を覆う開閉可能な第1のカバー部材と、該第1のカバー部材を覆う開閉可能な第2のカバー部材とに覆われており、前記第2のカバー部材が閉じられている場合に光照射を行うことを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載の画像形成装置。
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