WO2004104118A1 - インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法および記録物ならびにインクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法および記録物ならびにインクジェット記録装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2004104118A1
WO2004104118A1 PCT/JP2004/006965 JP2004006965W WO2004104118A1 WO 2004104118 A1 WO2004104118 A1 WO 2004104118A1 JP 2004006965 W JP2004006965 W JP 2004006965W WO 2004104118 A1 WO2004104118 A1 WO 2004104118A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ink
recording medium
recording
auxiliary liquid
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2004/006965
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yoritaka Tsubaki
Momomi Aoki
Takanori Kamoto
Hiromi Nakatsu
Seita Suzuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to US10/557,725 priority Critical patent/US20070003715A1/en
Publication of WO2004104118A1 publication Critical patent/WO2004104118A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/50Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
    • B41M5/52Macromolecular coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/50Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
    • B41M5/52Macromolecular coatings
    • B41M5/5218Macromolecular coatings characterised by inorganic additives, e.g. pigments, clays
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/50Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
    • B41M5/52Macromolecular coatings
    • B41M5/5236Macromolecular coatings characterised by the use of natural gums, of proteins, e.g. gelatins, or of macromolecular carbohydrates, e.g. cellulose
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/50Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
    • B41M5/52Macromolecular coatings
    • B41M5/5245Macromolecular coatings characterised by the use of polymers containing cationic or anionic groups, e.g. mordants

Definitions

  • the present invention relates to an ink for inkjet recording, an inkjet recording method, a recorded matter, and an inkjet recording apparatus.
  • sized paper is used as a recording medium
  • saijin is used as an ink composition.
  • an ink jet recording method using an ink having a contact angle of 40 degrees or less after 5 seconds of dropping on the ground paper for example, see JP-A-6-92008.
  • the contact angle after 5 seconds has elapsed after being dropped onto the recording medium. This is not effective in preventing bleeding or show-through. In fact, bleeding, show-through, etc., cannot be sufficiently prevented by using such an ink.
  • Inks having a dynamic contact angle (advancing contact angle) of 10 to 80 degrees have been proposed.
  • the dynamic contact angle of ink on paper is regarded as an indicator of ink permeability (wetting property) on paper, and ink having a dynamic contact angle in a specific range is considered as an indicator of paper permeability. Defined to be effective in preventing superior, bleeding, show-through, etc.
  • the dynamic contact angle in these prior arts is reduced by the initial dynamic contact angle ( ⁇ ) immediately after the ink contacts the paper.
  • an ink that has a wetting time of 0.2 seconds or less and a forward contact angle of 40-70 degrees by the Bristow method for plain paper with a Stighit sizing degree of 10 seconds or less at 20 ° C and 65% RH.
  • the surface roughness (surface irregularities) of paper has a large effect on the penetration of droplets of large size that can be visually perceived.
  • the index indicating the relationship between the penetration of droplets into the paper and the surface roughness of the paper is the wetting time by the Bristow method.
  • current ink jet recording technology ejects microliter ink droplets, and the permeability of the ink droplets affects the paper surface roughness.
  • the surface roughness from the viewpoint of absorbing ink droplets is uniform even if the degree of stiffness is within a certain range. Not always. Therefore, it is very difficult to define the permeability of ink droplets by only the wetting time by the Bristow method in ink jet recording.
  • the advancing contact angle in JP-A-10-330666 also corresponds to the initial dynamic contact angle, and as in JP-A-6-136307 and JP-A-6-136307, the penetrability of the ink droplet is reduced. It doesn't represent correctly.
  • An object of the present invention is to provide an inkjet recording method capable of forming a recorded image having a very high image quality and a high image quality by high-speed printing on a recording medium even when the recording medium is plain paper.
  • An object of the present invention is to provide an ink for use, an inkjet recording method, and an inkjet recording apparatus.
  • Another object of the present invention is to provide a recorded matter in which a high-quality image having high definition and high image density is formed on a recording medium, particularly on plain paper.
  • the present inventor has conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, as in the conventional ink jet recording technology, the permeability of the ink into the recording medium was determined by the initial dynamic contact angle or the dynamic contact angle of the recording medium. Rather than specifying only the amount of change in seconds, specify the form including the amount of change in dynamic contact angle in units of msec, and apply a specific process to the recording medium to provide a uniform ink absorption characteristic.
  • the present invention relates to an ink composition
  • a colorant a water-soluble organic solvent and water as essential components
  • is at least 48 °, preferably at least 50 ° and dynamic contact
  • An ink jet recording ink characterized in that the angle change ( ⁇ eZlOOmsec) is 2.0 to 20.0 degrees (not less than 2.0 degrees and not more than 20.0 degrees).
  • the initial dynamic contact angle ( ⁇ ) and the recording of a recording medium having a specific ink absorption property by applying an auxiliary liquid containing a cationic resin and / or inorganic fine particles are provided.
  • the ink jet recording ink of the present invention is characterized by containing a water-dispersible resin and / or a nonionic surfactant together with a colorant, a water-soluble organic solvent and water.
  • the initial dynamic contact angle ( ⁇ ) and the initial dynamic contact angle can be improved.
  • the colorant is a pigment.
  • the ink jet recording ink of the present invention is characterized in that the above-mentioned pigment is a self-dispersed pigment.
  • the colorant contained in the inkjet recording ink of the present invention is preferably a pigment, and particularly preferably a self-dispersing pigment. This further prevents the occurrence of bleeding, show-through, and the like, and further improves the sharpness and image density of the obtained recorded image, and further improves the image quality.
  • the ink jet recording ink of the present invention is characterized in that the cationic resin contained in the auxiliary liquid is polyethyleneimine.
  • the cationic resin contained in the auxiliary liquid for treating the recording medium is polyethyleneimine. This further prevents the occurrence of bleeding, show-through, and the like, and further improves the clarity and image density of the obtained recorded image, and further improves the image quality.
  • the present invention provides an ink jet recording method for performing recording by adhering an ink composition to a recording medium, wherein the recording medium is provided with a cationic resin and / or inorganic fine particles together with any one of the ink jet recording inks described above.
  • An ink-jet recording method comprising: adhering an auxiliary liquid containing
  • a specific initial dynamic contact angle ( ⁇ ) and a change amount of the dynamic contact angle are provided.
  • Ink and an auxiliary liquid containing a cationic resin and / or inorganic fine particles are present on a recording medium, so that irrespective of the type of recording medium, bleeding, show-through, etc. are excellent. It is possible to form a recorded image having sharpness, high image density and extremely good image quality by high-speed printing.
  • the present invention is a recorded material characterized by being a recording medium on which a recorded image is formed by the above-described ink jet recording method.
  • an ink jet recorded matter having a high-quality recorded image formed on a recording medium, particularly plain paper, as described above.
  • the present invention provides a recording medium supply means for supplying a recording medium, a recording medium transport means for transporting a recording medium supplied by the recording medium supply means, and a recording medium for transporting the recording medium supplied by the recording medium transport means.
  • An ink jet recording apparatus including: a printing unit that performs recording by attaching ink, and a discharging unit that discharges a recording medium on which a recording image is formed by the printing unit.
  • An ink jet recording apparatus comprising an auxiliary liquid transfer unit for attaching an auxiliary liquid containing a cationic resin and / or inorganic fine particles to a recording medium.
  • an ink jet apparatus suitable for performing the above-described ink jet recording method.
  • this apparatus it is possible to form a high-quality recorded image as described above on a recording medium, particularly plain paper, by high-speed printing.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the ink jet recording apparatus of the present invention.
  • FIG. 2 is a drawing showing evaluation criteria for bleeding in image evaluation.
  • the ink for ink jet recording of the present invention (hereinafter simply referred to as “ink”) has an initial dynamic contact angle ( ⁇ ) of at least 48 ° with respect to a recording medium coated with an auxiliary liquid containing a cationic resin and / or inorganic fine particles, preferably Is more than 50 degrees, more preferably 50-85 degrees
  • a dynamic contact angle change amount ( ⁇ / 100 msec) is 2 to 200 °, preferably 5 to 15 °.
  • the initial dynamic contact angle ( ⁇ ) is less than 48 degrees, the lateral movement of the ink on the recording medium
  • the amount of change in the dynamic contact angle is less than 2 degrees, the drying property of the ink on the recording medium is reduced, and the ink adhered to the recording medium is transferred to another article by contact with another article, and is printed on the recording medium.
  • the formed recorded image may be damaged. Over 20 degrees, bleed In addition, the occurrence of show-through becomes remarkable, and further, a color mixture in which inks of different colors are mixed on a recording medium occurs, and the sharpness and image density of a recorded image are significantly reduced.
  • the dynamic contact angle was measured by a DAT device (manufactured by Fibro) in an environment of 25 ° C. and 60% RH.
  • the “initial dynamic contact angle ( ⁇ )” is obtained by adding 0.25 g / m 2
  • the “dynamic contact angle change ( ⁇ e / 100mse C )” is calculated by applying the above-mentioned auxiliary liquid at a rate of 0.25 g / m 2 and drying the ink droplet 2 on plain paper dried at room temperature. It is the sum of dynamic contact angles measured every 10 msec from immediately after dropping to after 100 msec. This sum includes the dynamic contact angle immediately after dropping the ink droplet and after 100 msec.
  • the contact angle is also called an angle in the liquid layer.
  • the ink of the present invention is a composition containing a colorant, a water-soluble organic solvent and water as essential components. That is, the ink of the present invention is an ink composition containing a colorant and a water-soluble organic solvent, with the balance being water.
  • the ink of the present invention contains a water-dispersible resin and / or a nonionic surfactant together with a colorant, a water-soluble organic solvent and water.
  • Dyes and pigments can be used as colorants.
  • Known water-soluble dyes can be used as the dye, and examples thereof include acid dyes, direct dyes, and reactive dyes. Specific examples of dyes are shown by Color Index Number (CI), Acid Benolay 7, 9, 29, 45, 92, 249, Ta, Direct Benolay 1, 2, 6, 15, 22, 25, 71, 76, 79 , 86, 90, 98, 163, 165, 199, 202, Reactive Benoray 1, 2, 7, 14, 15, 23, 32, 38, 41, 63, 80, 95, etc.
  • CI Color Index Number
  • Acid Benolay 7, 9, 29, 45, 92, 249, Ta Direct Benolay 1, 2, 6, 15, 22, 25, 71, 76, 79 , 86, 90, 98, 163, 165, 199, 202
  • black dyes such as 4, 168, 171 and reactive black 3, 4, 7, 11, 12, 17, and the like. Among these, those excellent in water resistance, light resistance, safety to the human body, and the like are preferable.
  • One type of dye can be used alone, or two or more types can be used in appropriate combination.
  • the content of the dye is not particularly limited, and may vary widely depending on various conditions such as the type of the dye itself, the composition of the auxiliary liquid applied to the recording medium, the components contained in the ink other than the dye, and the content thereof. However, considering the dissolution stability of the dye in the ink at room temperature and the image density of the obtained recorded image, it is usually 0.110% by weight of the total amount of the ink, preferably 0.1-8%. % By weight.
  • the pigment known inorganic pigments and organic pigments can be used.
  • the inorganic pigment include titanium oxide, iron oxide, carbon black produced by a known method such as a contact method, a furnace method, and a thermal method.
  • a color index number for example, pigment blue 1, 2, 1
  • a self-dispersion pigment having good affinity for water may be used.
  • a self-dispersed pigment can be produced by subjecting a pigment to a chemical treatment and / or a physical treatment to modify the surface of the pigment to be hydrophilic.
  • Known methods can be used for the chemical treatment, such as acid treatment (for example, a wet method under air, a direct treatment with fuming sulfuric acid or chlorosulfonic acid), or a coupling agent such as a silane compound.
  • a treatment for grafting a hydrophilic polymer to the pigment surface for example, a wet method under air, a direct treatment with fuming sulfuric acid or chlorosulfonic acid
  • a coupling agent such as a silane compound
  • Known methods can be used for the physical treatment, such as exposure in a reactive plasma gas (specifically, exposure to a low-pressure oxygen gas glow discharge plasma under vacuum), A method of applying high-speed shearing to a mixture with an organic solvent using a high-speed mixer or the like can be given.
  • the table It is important to optimize the processing conditions and to select a pigment that is resistant to the surface treatment, as there are pigments that decompose or discolor when the surface is treated.
  • One type of pigment can be used alone, or two or more types can be used in appropriate combination.
  • the content of the pigment is not particularly limited, and may be in a wide range depending on various conditions such as the type of the pigment itself, the composition of the auxiliary liquid applied to the recording medium, the components contained in the ink other than the pigment, and the content thereof.
  • it is usually 0.110% by weight, preferably 0.1-8% by weight of the total amount of the ink. .
  • a pigment self-dispersion pigment which has been subjected to a surface treatment, which is preferable for a pigment, and has a hydrophilic property on the surface, is particularly preferable.
  • the water-soluble organic solvent is used, for example, to improve the permeability and coatability of the ink with respect to the recording medium.
  • Known water-soluble organic solvents can be used, for example, amides such as dimethinolephonoremamide and dimethylacetamide, polyethylene glycol, polypropylene glycol, ethylene glycol, diethylene glycol, thioglycol, propylene glycol, and triglycol.
  • Glyconoles such as ethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,4-butanediol, 1,2-hexanediol and 1,3-propanediol, glycerin, 1,2,6-hexanetriol Trihydric or higher polyhydric alcohols, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether Dalicol ethers such as propylene glycolone monoethylenoate ether, tetraethylene glycolone monomethinoleate ether, ethylene glycolonomonopheninoleate ether, sulfur-containing compounds such as sulfolane and dimethyl sulfoxide, 2_pyrrolidone, Nitrogen-containing heterocyclic compounds such as N-methylpyrrolidone and ⁇ -caprolactam, oxygen-containing heterocyclic compounds
  • glycols such as diethylene glycol, 1,2-xanediol, 1,5-pentanediol, and polypropylene glycol; tri- or higher-valent polyhydric alcohols such as glycerin; triethylene glycol monobutyl ether; Dalicol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether can be suitably used.
  • the water-soluble organic solvent one type can be used alone, or two or more types can be used in appropriate combination.
  • the content of the water-soluble organic solvent is not particularly limited, and includes the kind of the water-soluble organic solvent itself, the composition of the auxiliary liquid applied to the recording medium, the components contained in the ink other than the water-soluble organic solvent, and the content thereof.
  • the content of the water-soluble organic solvent is 1040% by weight, preferably 1030% by weight of the total amount of the auxiliary liquid.
  • the water-dispersible resin is used, for example, to improve the fixability of the colorant on the recording medium.
  • water-dispersible resins can be used, and examples thereof include water-dispersible polyester resins, acrylic resins, styrene-acrylic copolymers, maleic acid resins, and polyurethane resins.
  • Commercially available water-dispersible resins can also be used, for example, Microgel (trade name, water-dispersible styrene acrylic resin) manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., Boncoat Co., Ltd. manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.
  • water-dispersible polyester resins and water-dispersible acrylic resins are preferred.
  • One type of water-dispersible resin can be used alone, or two or more types can be used in combination as needed.
  • the content of the water-dispersible resin is not particularly limited, such as the type of the water-dispersible resin itself, the composition of the auxiliary liquid applied to the recording medium, the components contained in the ink other than the water-dispersible resin, and the content thereof.
  • the amount is usually 0.0130% by weight, preferably 0.120% by weight of the total amount of the ink.
  • the nonionic surfactant is used, for example, for the purpose of further improving the permeability of the ink to the recording medium.
  • Known nonionic surfactants can be used, and among them, for example, those represented by the general formula (1)
  • d and e each represent an integer of 0 or 030 which satisfies the relationship of 0 ⁇ d + e ⁇ 30.
  • Acetylene glycol 'ethylene oxide adduct (also referred to herein as ethylene oxide-containing acetylene-based nonionic surfactant) represented by the general formula (2)
  • f represents an integer of 11-13.
  • g represents an integer of 330.
  • q represents an integer of 5-9.
  • r represents an integer of 2-5.
  • k and 1 are each 9 ⁇ k Indicates an integer from 0 to 11 that satisfies the relationship +1 ⁇ 11. ]
  • s represents an integer of 0-18.
  • t represents an integer of 2—15.
  • u represents an integer of 0 18 o]
  • Ethylene oxide represented by ethylene oxide-containing nonionic surfactants such as propylene oxide compounds.
  • a particularly preferred nonionic surfactant is an acetylene glycol diethylene oxide adduct represented by the general formula (1).
  • nonionic surfactants can also be used, and examples thereof include Surfynol (trade name, manufactured by Air Products), Sophanol EP (trade name, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) and the like. Can be Surfynol is also commercially available from Nissin Chemical Co., Ltd.
  • One type of nonionic surfactant can be used alone, or two or more types can be used in combination.
  • the content of the nonionic surfactant is not particularly limited, and is included in the ink in addition to the type of the nonionic surfactant itself, the composition of the auxiliary liquid applied to the recording medium, and the nonionic surfactant. Although it can be appropriately selected from a wide range according to various conditions such as components and their contents, it is usually 0.001 to 5% by weight, preferably 0.001 to 3% by weight of the total amount of the ink.
  • the ink of the present invention may contain one or more selected from a water-soluble resin, a penetrant, a wetting agent, a pH adjuster, a solvent having a good hydrophilic-lipophilic balance, a low-boiling organic solvent, and the like.
  • the water-soluble resin is used, for example, to develop a colorant with high saturation and to prevent the colorant from peeling off when the recording medium on which the colorant is fixed rubs against another recording medium (abrasion resistance). Used for the purpose of improving the properties).
  • the colorant is an organic pigment that does not have sufficient hydrophilicity, it also functions as a dispersant for the organic pigment.
  • a known resin which is effective for coloring the pigment with high chroma and improving scratch resistance can be used.
  • a hydrophilic resin having an acid value of 50 to 300 (preferably 25 to 80) having a carboxyl group can be used.
  • Resin weight containing 35% or more of styrene unit and Z or high methylstyrene unit
  • hydrophilic polymers having a weight average molecular weight of 2000-20000 (preferably 2500-15000). More specifically, for example, a styrene-acrylic acid copolymer, a styrene-a-methylstyrene-acrylic acid copolymer, a styrene-acrylic acid-acrylic acid ester (preferably, an acrylic resin having an alkyl moiety having about 114 carbon atoms) Acid acrylate) copolymer, styrene-methacrylic acid monoacrylate (preferably alkyl acrylate having about 4 carbon atoms in the alkyl portion) copolymer, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, and the like.
  • a regulated polymerization type water-soluble resin can be used as the water-soluble resin.
  • a regulated polymerization type water-soluble resin has a functional group capable of forming a hydrogen bond or a covalent bond with a pigment functional group at the terminal or middle of the molecule, and has a hydrophilic group at the molecular terminal. It is a water-soluble resin, such as a polymer or a block copolymer, having a structure in which structural units are regularly arranged.
  • Sonoresno II As a specific example of the regulated polymerization type water-soluble resin, for example, Sonoresno II.
  • One type of water-soluble resin can be used alone, or two or more types can be used in appropriate combination.
  • the content of the water-soluble resin is not particularly limited and can be appropriately selected from a wide range.However, it is necessary to sufficiently exert the effect of improving the abrasion resistance and to prevent aggregation and sedimentation of ink components due to thickening. Considering this, it is usually 11 to 15% by weight, preferably 2 to 8% by weight of the total amount of the ink.
  • the penetrant has the effect of reducing the surface power of the ink.
  • the penetrating agent speeds up drying of the ink on the recording medium, and uniformly disperses and fixes the colorant, particularly the pigment, on the recording medium.
  • the medium is plain paper, it has the effect of preventing the occurrence of ink bleeding.
  • the osmotic agent can be used a known compound having an effect of lowering the surface tension of the ink, for example, ethylene glycol _ n _ ether, diethylene Gurikonore _ n - butyl Honoré ether Honoré, triethylene glycol Honoré _ n - Buchinoree Glycol ethers such as tenor, propylene glycol phenol- n- butyl ether, dipropylene glycol phenol- n- butyl ether, perfluoroalkyl sulfonates (for example, ammonium salt, potassium salt), perfluoroalkyl carboxylate (For example, potassium salt), anionic fluorosurfactants such as perfluoroalkylpolyoxyethyleneethanol And non-fluorinated surfactants such as perfluoroalkylalkoxylates and fluorinated alkyl esters.
  • ethylene glycol _ n _ ether diethylene Gurikonore _
  • glycol ethers exemplified here partially overlap with the glycol ethers of the water-soluble organic solvent.
  • Overlapping glycol ethers can be used for both water-soluble organic solvents and penetrants.
  • One type of penetrant can be used alone, or two or more types can be used in appropriate combination.
  • the content of the penetrant is not particularly limited and can be appropriately selected from a wide range.However, in consideration of speeding up the drying of the ink on the recording medium and sufficiently exerting the effect of preventing the bleeding, the ink is usually used. It is 0.1-5% by weight, preferably 0.54% by weight of the total amount.
  • the humectant may be used, for example, to prevent the ink components, particularly the colorant, from aggregating and settling in the stored ink (improving the storage stability), to further improve the fixability of the colorant to the recording medium, It is used for the purpose of preventing clogging of the discharge nozzle due to drying.
  • the wetting agent include diethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, tetrapropylene glycol, pentaethylene glycol, hexaethylene glycol, heptaethylene glycol, octaethylene glycol, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, and the like.
  • wetting agents examples include triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thioglycol, hexylene glycol, trimethylolethane, and trimethylolpropane.
  • Some of the wetting agents exemplified here overlap with glycols and polyhydric alcohols as water-soluble organic solvents. Overlapping wetting agents can be used for both water-soluble organic solvents and wetting agents.
  • the content of the wetting agent is not particularly limited and can be appropriately selected from a wide range, it is usually 0.5 to 40% by weight of the total amount of the ink.
  • the pH adjuster is used, for example, for the purpose of preventing clogging such as ejection noise due to drying of the ink.
  • Examples of the pH adjuster include nitrogen-containing compounds such as urea, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-imidazolidinone, diethanolamine, and triethanolamine.
  • Some of the pH adjusters exemplified here overlap with the water-soluble organic solvent. Overlapping pH adjusters can be used for both water-soluble organic solvents and pH adjusters.
  • the content of the pH adjuster is not particularly limited, and can be in a wide range. Although it can be selected as appropriate, it is usually 110% by weight of the total amount of the ink.
  • Examples of the solvent having an excellent hydrophilic-lipophilic balance include diglycerin and polyglycerin in addition to glycerin exemplified as the water-soluble organic solvent.
  • One of these solvents can be used alone, or two or more can be used in combination.
  • the content thereof is not particularly limited and can be appropriately selected from a wide range.
  • a known low-boiling organic solvent which is usually 220% by weight of the total amount of the ink can be used, and among them, monohydric alcohol is preferable. Les ,.
  • Examples of the monohydric alcohol include primary alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, iso_propanol, n-butanol, sec-butanol, tert-butanol, iso-butanol, and n-pentanol. , Secondary and tertiary alcohols.
  • One of the low-boiling organic solvents can be used alone, or two or more can be used in combination.
  • the content of the low boiling organic solvent is not particularly limited and can be appropriately selected from a wide range. However, it is usually 0.5 to 10% by weight, preferably 1.5 to 6% by weight of the total amount of the ink.
  • an appropriate physical property adjuster can be added to the ink of the present invention as needed.
  • the physical property modifier include a viscosity modifier, a fungicide, a preservative, and the like.
  • the ink of the present invention comprises an appropriate amount of a colorant and a water-soluble organic solvent, and, if necessary, a water-soluble resin, a penetrant, a wetting agent, a pH adjuster, a solvent having a good hydrophilic-lipophilic balance, a low-boiling organic solvent, and other solvents.
  • Dissolution or dispersion is performed using a usual disperser.
  • the disperser include a disperser, a sand mill, a homogenizer, a ball mill, a bead mill, a paint shear, an ultrasonic disperser, and the like.
  • a stirrer having a stirring blade, a high-speed disperser, an emulsifier, or the like may be used.
  • a filter having a pore size of 0.8 zm or less, a filter having a pore size of 0.45 xm or less, and the like are used.
  • the type of the colorant and the water-soluble organic solvent as essential components and The initial dynamic contact angle and the amount of change in the dynamic contact angle are adjusted to predetermined values by appropriately selecting the content and, if necessary, appropriately selecting and adding optional components to the ink of the present invention.
  • Power S can.
  • a nonionic surfactant and Z or a water-dispersible resin are particularly added, and the content is preferably selected appropriately from the above-mentioned respective content ranges, thereby obtaining an initial dynamic contact angle. And it becomes easier to adjust the value of the dynamic contact angle.
  • pigments or self-dispersed pigments as colorants glycols (preferably two or more glycols) and polyhydric alcohols, or glycols and polyhydric alcohols as water-soluble organic solvents are used.
  • dalicol ethers, a nonionic surfactant and, if necessary, a water-dispersible resin, and the total amount of other water-soluble organic solvents based on 100 parts by weight of polyhydric alcohols are used.
  • the ink of the present invention having an angle change amount can be obtained.
  • the auxiliary liquid applied to the recording medium in order to measure the initial dynamic contact angle and the amount of change in the dynamic contact angle of the ink of the present invention is a composition containing a cationic resin and / or inorganic fine particles and water. .
  • the cationic resin a resin having a known cationic group can be used, and examples thereof include polyethyleneimine, polyvinylamine, polyvinylpyrrolidone, and derivatives thereof.
  • the molecular weight of the cationic resin is not particularly limited, a resin having a weight average molecular weight of about 20000 to 2000000 is preferable.
  • One kind of the cationic resin can be used alone, or two or more kinds can be used in combination.
  • the content of the cationic resin is not particularly limited, and depends on various conditions such as the type of the cationic resin itself, components and contents other than the cationic resin in the auxiliary liquid, the composition of the ink of the present invention, and the material of the recording medium. Although it can be appropriately selected from a wide range, it is usually 0.1 to 20% by weight, preferably 5 to 12% by weight of the total amount of the auxiliary liquid in consideration of the operability of the coating liquid and the usability of the paper after coating.
  • the inorganic fine particles are not particularly limited, and known powdery inorganic compounds can be used. For example, silica, anoremina, alumina hydrate, titania, zirconia, polya, silica polya, ceria, magnesia, silica magnesia, canolecum carbonate, magnesium carbonate, oxidized, hide-mouthed talcite, inorganic fine particles obtained by cationizing these, etc. Is mentioned.
  • the particle size of the inorganic fine particles is not particularly limited, it is preferable to use those having a particle size of about 2 to 10 zm.
  • One type of inorganic fine particles can be used alone, or two or more types can be used in combination.
  • the content of the inorganic fine particles is not particularly limited, and depends on various conditions such as the type of the inorganic fine particles themselves, the components and contents other than the inorganic fine particles in the auxiliary liquid, the composition of the ink of the present invention, and the material of the recording medium.
  • a wide range of forces can be selected as appropriate, but the coloring of the colorant regardless of the type of recording medium, the storage stability of the auxiliary liquid, and the discharge stability when the auxiliary liquid is discharged from the liquid discharge nozzle to the recording medium. Considering this, it is usually 0.140% by mass of the total amount of the auxiliary liquid, preferably 110% by mass, more preferably 3% to 15% by mass.
  • the auxiliary liquid may contain a salt.
  • the salt is used for the purpose of, for example, pH stability of the auxiliary solution.
  • a known water-soluble salt which dissolves in water and is ionized can be used.
  • alkali metal, alkaline earth metal, salt such as aluminum, carbonate, acetate, sulfate, nitrate, etc. Sulfite, nitrite and the like can be mentioned.
  • Specific examples thereof include sodium chloride, potassium chloride, lithium chloride, ammonium chloride, calcium chloride, magnesium chloride, barium chloride, and other chlorides, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium carbonate, sodium carbonate, and carbonate.
  • One type of salt can be used alone, or two or more types can be used in combination.
  • the content of the salt is not particularly limited, and is appropriately selected from a wide range according to various conditions such as the kind of the salt itself, the components and contents other than the salt in the auxiliary liquid, the composition of the ink of the present invention, and the material of the recording medium. If possible, it is usually 0.1 to 20% by weight, preferably 110 to 10% by weight of the total amount of the auxiliary liquid.
  • a buffer containing a salt can be used.
  • the content of the buffer is not particularly limited, and may be appropriately selected according to the type of the buffer so as to obtain a desired effect.
  • the auxiliary liquid may contain a surfactant.
  • the surfactant improves, for example, the penetrability of the auxiliary liquid into the recording medium, the fixability, and the like, and allows the recording on the recording medium coated with the auxiliary liquid. It is used for the purpose of further improving the image quality of a recorded image.
  • the surfactant those having high permeability to paper are preferred.
  • anionic surfactants such as fatty acid salts, higher alcohol sulfates, liquid fatty oil sulfates, and alkylaryl sulfonates are preferred.
  • nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, polyoxyethylene sorbitan alkyl esters, acetylene alcohol and acetylene glycol. These surfactants can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the surfactant is not particularly limited, and may vary from a wide range according to the type of the surfactant itself, components and contents other than the surfactant in the auxiliary liquid, the composition of the ink of the present invention, the material of the recording medium, and the like. It may be selected as appropriate, conventional auxiliary liquid total volume 0.1 02 1.0 wt 0/0, preferably from 0.5 05-0. 5 wt 0/0.
  • the auxiliary liquid may further contain glycols, primary alcohols, water-dispersible resins, and the like. These can be the same as those mentioned as the components of the ink of the present invention.
  • the content of dalicols and / or primary alcohols is not particularly limited, but is usually 5 to 20% by weight of the total amount of the auxiliary liquid.
  • the content of the water-dispersible resin is not particularly limited, it is usually 3 to 10% by weight based on the total solid content of the auxiliary liquid.
  • the auxiliary liquid uses an appropriate amount of a cationic resin and / or inorganic fine particles, and if necessary, a salt, a surfactant, a glycol, a primary alcohol, a water-dispersible resin, and the like. It is obtained by dispersing and / or dissolving the above components in water, usually by dispersing and / or dissolving the above components in water for about 1 hour. be able to.
  • an apparatus used for dispersing or dissolving the ink of the present invention can be used.
  • the recording medium to which the auxiliary liquid is applied is not particularly limited, and a recording medium conventionally applied to inkjet recording can be used. Specific examples of the recording medium include, for example, general paper-based recording media including pulp materials such as plain paper, coated paper (color copy paper, inkjet paper, etc.), glossy paper, and the like.
  • auxiliary liquid When applying the auxiliary liquid to the recording medium, a known method of applying a liquid substance to the surface of a solid substance can be adopted. Examples of the method include brush coating, a roll coater method, and a brush coating method. Examples include a lade coater method, an air knife coater method, a bar coater method, a size press method, a spray coat method, a gravure coater method, and a curtain coater method.
  • the auxiliary liquid may be ejected onto the recording medium from the same ejection nozzle as the ink ejection nozzle. Further, the recording medium may be immersed in the auxiliary liquid to be impregnated with the auxiliary liquid.
  • the amount of the auxiliary liquid applied to the recording medium is not particularly limited, and can be appropriately selected from a wide range according to the composition of the auxiliary liquid, the material of the recording medium, the ink composition, etc., but is formed on the recording medium after the application of the auxiliary liquid.
  • the solid content is usually 1.04 Og / m 2 , preferably 1.5-3 Og / m 2 .
  • the ink jet recording method of the present invention is a method of performing recording by adhering an ink composition to a recording medium by an ink jet method, wherein a cationic resin and Z or inorganic or inorganic ink are coated on a recording medium together with the ink for ink jet recording of the present invention. It is characterized in that an auxiliary liquid containing fine particles is adhered.
  • the ink jet recording ink of the present invention having an initial dynamic contact angle and a change amount of the dynamic contact angle in a specific range described above is used.
  • the adhesion of the ink to the recording medium is performed by discharging the ink onto the recording medium according to a known inkjet method.
  • the inkjet method is not particularly limited, and a known method can be employed.
  • an ink-jet method using a piezoelectric element piezoelectric element
  • an ink-jet method that ejects ink droplets by applying pressure to ink and an ink-jet method that discharges ink by generating bubbles using the film boiling phenomenon (thermal method) ).
  • the piezo method and the thermal method are preferred.
  • the auxiliary liquid to be attached to the recording medium contains the above-mentioned cationic resin and Z or inorganic fine particles, and may further contain salts, surfactants, glycols, primary alcohols, water-dispersible resins, and the like. Good auxiliary liquids are used.
  • the auxiliary liquid adheres to the recording medium by applying the auxiliary liquid to the recording medium or by allocating a part of the ink discharge nozzle of the ink jet recording apparatus to the auxiliary liquid discharge nozzle, and from the auxiliary liquid discharge nozzle onto the recording medium. This is performed by discharging
  • a method of applying the auxiliary liquid to the recording medium a general method of applying a liquid material to a solid material can be employed.
  • a roll coater, an air knife coater, or the like can be used.
  • spray coating, dive coating (immersion), and the like can be performed.
  • the auxiliary liquid is applied to the recording medium before, simultaneously with, or after the ink is applied to the recording medium, but it is preferable that the auxiliary liquid be applied before or simultaneously with the application of the ink to the recording medium. It is particularly preferred to carry out this before attaching to the recording medium.
  • the ratio of the ink to the auxiliary liquid used is not particularly limited.
  • each composition the type and content of each component
  • the type of recording medium material, etc.
  • the printing area of the recording medium the inkjet
  • one guideline is, for example, that the amount of ink droplets is 1 to 50 pl. If the extent, relative to 100 parts by weight of the ink, 1 one 10 7 parts by weight are usually auxiliary liquid, preferably it may be 10 10 7 parts by weight used.
  • the recording medium those conventionally used for ink jet recording can be used.
  • general paper including pulp raw materials such as plain paper, coated paper (color copy paper, ink jet paper, etc.), glossy paper, and postcards can be used.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a simplified configuration of an inkjet recording apparatus 1 according to a first embodiment.
  • the inkjet recording apparatus 1 includes a recording medium supply unit 2 for supplying a recording medium 8 into the apparatus 1 and a recording medium for conveying the recording medium 8 supplied into the apparatus 1 by the recording medium supply unit 2.
  • a printing means 5 for printing an image by adhering an ink composition containing a coloring material to a recording medium 8 to which an auxiliary liquid has been adhered, and a recording device 8 on which a recording image is formed by the printing means 5.
  • 1 and a discharging means 6 for discharging the recording medium 8 from the upstream side to the downstream side in the conveying direction of the recording medium 8 indicated by an arrow 9 in FIG.
  • the recording medium feeding means 2 includes a sheet feeding tray 7 for storing a recording medium 8, a sheet feeding roller 10 arranged downstream of the sheet feeding tray 7, and a separation plate 11.
  • the recording medium conveying means 3 is configured to include two guide plates 12 and 18 and a pair of conveying rollers 19 arranged downstream of the guide plate 18, and between the guide plate 12 and the guide plate 18, An auxiliary liquid transfer means 4 is provided.
  • the auxiliary liquid transfer means 4 includes a support roller 13, a transfer roller 14, a gravure roller 15, and an ink pan 16, and the gravure surface of the gravure roller 15 is immersed in the auxiliary liquid 17 in the ink pan 16.
  • the auxiliary liquid 17 is filled in such a way that Although the support roller 13 and the transfer roller 14 are in contact with each other, they are arranged so that the recording medium 8 can pass between them.
  • the transfer roller 14 and the gravure roller 15 are arranged so as to be in contact with each other.
  • the printing means 5 includes an ink head 20 for discharging and attaching the ink composition to the recording medium 8, and an ink head 20 integrated with the ink head 20 for moving the ink head 20 with respect to the printing surface 8 a of the recording medium 8. It includes an ink carriage 22, a guide shaft 23 that supports the ink carriage 22 so as to be slidable in a direction perpendicular to the drawing, and a platen 24 on which the recording medium 8 is placed.
  • the discharge means 6 includes a discharge roller 25 and a discharge tray 26.
  • the recording medium 8 accommodated in the paper feed tray 7 is separated one by one by the paper feed roller 10 and the separation plate 11 which rotate in the direction of the arrow 10a according to the timing signal. After being separated and supplied to the recording medium transport means 3, it is transported to the auxiliary liquid transfer means 4 via the guide plate 12.
  • the auxiliary liquid 17 filled in the ink pan 16 permeates the gravure surface of the gravure roller 15, and It adheres to the surface of the transfer roller 14.
  • the auxiliary liquid 17 adhering to the surface of the transfer roller 14 passes between the support roller 13 and the transfer roller 14 by rotating the transfer roller 14 in the direction of the arrow 14a following the rotation of the gravure roller 15.
  • the recording medium 8 comes into contact with the conveyed recording medium 8 and is transferred to the back side of the printing surface 8 a of the recording medium 8. At this time, since the recording medium 8 is pressed by the support roller 13 and the transfer roller 14, the auxiliary liquid 17 surely permeates to the printing surface 8a of the recording medium 8.
  • the recording medium 8 to which the auxiliary liquid has been applied in this manner is transported by the transport rollers 19 via the guide plate 18. Is further conveyed to the printing unit 5 by the conveying roller 19 and is placed on the platen 24 with the printing surface 8a facing upward. At this time, the ink composition is ejected from the ink head 20 and adheres to the printing surface 8a of the recording medium 8 to form a recorded image.
  • the recording medium 8 on which the recording image is formed is discharged in the direction of the arrow 27 via the discharge roller 26, and is stored in the discharge tray 26.
  • the auxiliary liquid transfer means 4 is provided so as to be included in the recording medium conveying means 3, but is not limited to this, and is provided between the conveying roller 19 and the printing means 5. You may.
  • the recording medium 8 is inverted between the auxiliary liquid transfer means 4 and the transport roller 19 or between the transport roller 19 and the printing means 5, and the ink set is applied to the surface to which the auxiliary liquid has been applied.
  • a reversing means of the recording medium 8 for discharging the composition may be provided. Such a reversing means may follow a known method.
  • a part of a plurality of ink ejection nozzles may be changed in specification so as to eject an auxiliary liquid. Furthermore, the specifications of the ink jet recording apparatus may be changed so that an auxiliary liquid discharge nozzle is newly arranged in addition to the ink discharge nozzle.
  • Each component was mixed at the ratio (% by weight) shown in Table 1 to prepare an ink composition.
  • Table 1 the ratio (% by weight) shown in Table 1 to prepare an ink composition.
  • Nos. 1 to 6 are the inks of Example 1 and No. 1 is the ink of Comparative Example 1.
  • Surfinore 2502 Ethylene oxide-containing acetylenic nonionic surfactant, manufactured by Jer Products Co., Ltd.
  • auxiliary liquid was applied to a plain paper (trade name: NM paper, manufactured by Sharp Corporation) with a transfer type rubber roller so that the coating amount was 8 gZm 2 , thereby producing a recording medium.
  • ac is the recording medium of Example 2
  • d not coated with the auxiliary liquid is the recording medium of Comparative Example 2.
  • Resin component Vironal M D 1 4 0 0 5 set
  • Example 1 and Comparative Example 1 and the recording media (No. ad) of Example 2 and Comparative Example 2 the dynamic contact angle was measured and the image was evaluated according to the following method. Table 3 shows the results.
  • the measurement was performed at 25 ° C. and 60% RH using a DAT device (Fibro). Specifically, droplets of the ink of Example 1 and Comparative Example 1 (volume of 2 ⁇ l) were dropped on the recording media of Example 2 and Comparative Example 2, and the contact angle was changed every 10 msec from 100 msec after the drop. (°) and the initial dynamic contact angle ( ⁇ ) at the time of dropping and the amount of change in the contact angle from dropping to 100 msec (
  • Example 1 Using an ink jet printer (trade name: MC2000, manufactured by Seiko Epson Corporation), high-speed printing (6 sheets / min) was performed using the ink of Example 1 and the recording medium of Example 2 and Comparative Example 1. The following evaluation was performed on the obtained recorded image.
  • MC2000 ink jet printer
  • Fig. 1 The pattern shown in Fig. 1 was recorded, and the pattern was visually observed with a high-resolution camera (3-CCD Color Vision Camera Module XC_003, manufactured by Sony Corporation) in an environment of 25 ° C and 60% RH.
  • the degree of line bleed (ER) was evaluated based on the following evaluation criteria.
  • plain paper NM paper
  • NM paper plain paper
  • the initial dynamic contact angle ( ⁇ ) and the recording of a recording medium provided with a specific ink absorption property by applying an auxiliary liquid containing a cationic resin and / or inorganic fine particles are determined.
  • Change of dynamic contact angle from contact with medium to 100msec By performing ink-jet recording using ink whose amount is within the specified range, bleeding, show-through, etc. can be sufficiently prevented even if the recording medium is plain paper, regardless of the type of recording medium. It is possible to form a recorded image having excellent sharpness, high image density and remarkably good image quality. Further, according to the present invention, even when high-speed printing is performed, the image quality of a recorded image obtained is maintained at a very high level without substantially deteriorating.
  • the initial dynamic contact angle ( ⁇ ) by using a nonionic surfactant and / or a water-dispersible resin together with a colorant, a water-soluble organic solvent and water, and adjusting their contents, the initial dynamic contact angle ( ⁇ ) and it is very difficult to adjust the dynamic contact angle
  • the use of a pigment, preferably a self-dispersed pigment, as a coloring agent in the ink further prevents the occurrence of bleeding, show-through, and the like, and enhances the clarity and image density of the obtained recorded image, and furthermore, the image quality. Is further improved.
  • the present invention by using polyethyleneimine as the cationic resin in the auxiliary liquid, the occurrence of bleeding, show-through, etc. is further prevented, and the clarity and image density of the obtained recorded image, and further the image quality are further improved. I do.
  • an ink having a specific initial dynamic contact angle and an amount of change in the dynamic contact angle, and an auxiliary liquid containing a cationic resin and / or inorganic fine particles are made to exist on a recording medium.
  • the recording medium is plain paper, high-speed printing of recorded images with excellent clarity without blurring, show-through, etc., high image density and extremely good image quality
  • An ink jet recording method is provided.
  • an ink jet recorded matter in which a high-quality recorded image as described above is formed on a recording medium, particularly plain paper.
  • an ink jet apparatus suitable for performing the above-described inkjet recording method.
  • this apparatus it is possible to form a high-quality recorded image as described above on a recording medium, particularly plain paper, by high-speed printing.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

 本発明の目的は、インクジェット記録方式において、高速印刷により、インクのにじみ、裏写りなどが発生することなく、鮮明で画像濃度の高い記録画像を普通紙上に形成することである。着色剤、水溶性有機溶剤および水を必須成分として含むインクにおいて、必須成分の含有量および任意成分の種類と含有量を適宜選択することにより、カチオン性樹脂および/または無機微粒子を含有する補助液を塗布した普通紙に対して、初期接触角(θ0)が48度以上および滴下から100msec後までの接触角の変化量(Δθ/100msec)が2.0度以上20.0度以下になるインクジェット記録インクを調製し、このインクを用いて、前記の補助液が塗布された普通紙上に画像を記録する。

Description

明 細 書
インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法および記録物ならび 技術分野
[0001] 本発明は、インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法および記録物ならび にインクジェット記録装置に関する。
背景技術
[0002] 最近のインクジェット記録技術では、高集積高精細のノズルを有するヘッドの作製 技術の進展に伴レ、、微小インク液滴の吐出により 2400dpi相当以上の高解像の画 像を高速印刷することが可能になっている。特に、記録媒体の表面にインク受容層を 設けたインクジェット専用紙に記録を行うと、非常に解像度の高い高画質品位の記録 画像を得ることができる。し力、しながら、最近のインクジェット記録技術をもってしても、 普通紙にカラー記録を行うと、 P 接するインクドットの境界部においてにじみ(特にフ ェザリングとよばれるひげ状のにじみ)が発生し、記録画像の鮮明性が損なわれるとと もに、インクが普通紙の表層部に留まらず、内部にまで浸透する裏写りが発生し、記 録画像の画像濃度が低下する。したがって、得られる記録画像の画質品位は低くな りがちである。
このような問題に鑑み、種々のインクジェット記録方法またはインクジェット記録用ィ ンクが提案されている。たとえば、全てのインク吐出孔から同時にインク液滴を吐出す るのではなぐインク吐出孔を複数の群に分け、各群毎に間隔を開けてインク液滴を 吐出させ、近接するインクドットを同時ではなく別々に記録することによって、にじみな どを防ぐインクジェット記録方法が提案されている(たとえば、特開平 4一 259566号公 報参照)。し力 ながら、この方法では、インクの裏写りを防止するための対策は全く 講じられていなレ、。また、インクと記録媒体の取り合わせによっては、にじみが発生す るのを充分に避けることができない。さらに、この方法には、記録速度が極端に遅くな るという欠点がある。
また、記録媒体としてサイジングされた紙を用レ、、かつインク組成物としてサイジン グされた紙に対する、滴下 5秒後の接触角が 40度以下であるインクを用いるインクジ エツト記録方法が提案されている(たとえば、特開平 6— 92008号公報参照)。しかし ながら、インクジェット記録におけるインクは、数十ミリ秒という極めて短い時間で普通 紙などの記録媒体に浸透するものであるのに対し、記録媒体へ滴下して 5秒を経過 した後の接触角を規定することは、にじみ、裏写りなどの発生防止に有効ではない。 実際、このようなインクを用いても、にじみ、裏写りなどを充分に防止することはできな レ、。
また、紙に対する動的接触角(前進接触角)が 30度以上 (好ましくは 30— 60度)で あるインク(たとえば、特開平 6— 136307号公報参照)、紙に対する前進張力が 5dy neZcm以下であり、かつ動的接触角(前進接触角)が 10— 80度であるインク(たと えば、特開平 6-136308号公報参照)などが提案されている。これらの従来技術で は、紙に対するインクの動的接触角を、紙に対するインクの浸透性 (濡れ性)を示す 指標として捉え、特定範囲の動的接触角を有するインクが、紙に対する浸透性に優 れ、にじみ、裏写りなどの防止に有効であると定義する。し力しながら、これらの従来 技術における動的接触角は、インクが紙に接触した直後の初期動的接触角( Θ )に
0 相当するものであり、このような動的接触角が特定の範囲にあるすベてのインクが、 普通紙に対して適切な浸透性を示すわけではない。このことは、本発明の実施例の 結果から明らかである。たとえば、後記の表 3によれば、普通紙 (記録媒体 d)に対す る初期動的接触角(Θ )が 48— 78度であるインク組成物 (インク No. 2— 6)を用い
0
て普通紙 (記録媒体 d)に記録を行うと、画像濃度が低下しかつにじみが発生すること が判る。
また、 20°C、 65%RHにおけるステキヒトサイズ度が 10秒以下の普通紙に対して、 ブリストー法による濡れ時間が 0. 2秒以下、前進接触角が 40— 70度であるインクが 提案されている(たとえば、特開平 10-330666号公報参照)。通常、視認可能な大 きさの液滴が紙に浸透するに際しては、紙の表面粗さ(表面の凹凸)が大きな影響を およぼす。液滴の紙への浸透と紙の表面粗さとの関係を示す指標が、ブリストー法に よる濡れ時間である。し力 ながら、現在のインクジェット記録技術では、マイクロリット ル量の極微小インク液滴を吐出するので、インク液滴の浸透性が紙の表面粗さに影 響されることは非常に少ない。また、普通紙には多種多様なパルプ原料、サイズ剤な どが用いられるので、ステキヒトサイズ度が一定の範囲であっても、インク液滴を吸収 するという観点での表面粗さが一律であるとは限らない。したがって、インクジェット記 録において、インク液滴の浸透性をブリストー法による濡れ時間のみで規定するのは 非常に困難である。一方、特開平 10-330666号公報の前進接触角も、初期動的接 触角に相当するものであり、特開平 6—136307号公報および 4の場合と同様に、イン ク液滴の浸透性を正しく表わすものではなレ、。このため、特開平 10-330666号公報 のインクを用いても、普通紙の種類によっては、にじみを防止することができない。 また、普通紙上での動的接触角の時間変化率が 0. 5-3. 5度 Z秒である顔料イン クが提案されている(たとえば、特開 2000—144028号公報参照)。し力、しながら、ィ ンクジェット記録におけるインクは、前述のように極めて短い時間で普通紙に浸透す るものであるから、動的接触角の秒単位の変化率を規定することは、にじみ、裏写り などの発生防止に有効ではない。実際、特開 2000-144028号公報の第 12頁に記 載の表 1によれば、光学濃度(画像濃度)の低下およびフエザリングの発生を充分に 防止できないことが明らかである(実施例 1一 3および実施例 6— 8)。
さらに、前述の従来のインクを用い、高速でインクジェット記録を実施すると、個々の インクが有する欠点が一層顕著に顕在化し、満足の行く画質品位を有する記録画像 を得ることができない。
一方、最近のインクジェット記録では、普通紙に、画質品位が一層向上した記録画 像を高速印刷で記録することが求められ、特に、にじみの発生を一層確実に防止す ること力 S要望されている。
発明の開示
本発明の目的は、記録媒体上に、記録媒体が普通紙であっても、鮮明性および画 像濃度が高ぐ極めて良好な画質品位を有する記録画像を高速印刷で形成すること ができるインクジェット記録用インク、インクジェット記録方法およびインクジェット記録 装置を提供することである。
本発明の他の目的は、記録媒体上、特に普通紙上に、鮮明性および画像濃度が 高い高画質品位の記録画像を形成した記録物を提供することである。 本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、従来のインクジェット 記録技術のように、記録媒体へのインクの浸透性を記録媒体に対する初期動的接触 角または動的接触角の秒単位の変化量のみで規定するのではなぐ動的接触角の msec単位の変化量を含めた形で規定し、また記録媒体にも特定の処理を施して一 様なインク吸収特性を付与することによって、記録媒体の種類に関係なぐ所望の画 質品位を有する記録画像を形成できることを見出し、本発明を完成するに至った。 本発明は、着色剤、水溶性有機溶剤および水を必須成分とするインク組成物であ つて、カチオン性樹脂および Zまたは無機微粒子を含有する補助液を塗布した記録 媒体に対する初期動的接触角( Θ )が 48度以上好ましくは 50度以上かつ動的接触
0
角の変化量(Δ e ZlOOmsec)が 2. 0— 20. 0度(2. 0度以上、 20. 0度以下)であ ることを特徴とするインクジェット記録用インクである。
本発明に従えば、カチオン性樹脂および/または無機微粒子を含有する補助液を 塗布することにより特定のインク吸収特性を付与された記録媒体に対して、初期動的 接触角( Θ )および該記録媒体に接触してから 100msecまでの動的接触角の変化
0
量が特定の範囲にあるインクを用いてインクジェット記録を行うことによって、記録媒 体の種類を問わず、にじみ、裏写りなどの発生が充分に防止され、鮮明性に優れ、 画像濃度が高ぐ画質品位が顕著に良好な記録画像を形成することができ、記録画 像の画質品位は高速印刷を行っても高い水準で維持される。
また本発明のインクジェット記録用インクは、着色剤、水溶性有機溶剤および水とと もに、水分散性樹脂および/または非イオン性界面活性剤を含有することを特徴と する。
本発明に従えば、着色剤、水溶性有機溶剤および水とともに、非イオン性界面活 性剤および/または水分散性樹脂を用いることによって、初期動的接触角( Θ )およ
0 び動的接触角変化量を前述の範囲に調整するのが非常に容易になる。
また本発明のインクジェット記録用インクは、前述の着色剤が顔料であることを特徴 とする。
また本発明のインクジェット記録用インクは、前述の顔料が自己分散顔料であること を特徴とする。 本発明に従えば、本発明のインクジェット記録用インクに含まれる着色剤が顔料で あることが好ましぐ 自己分散顔料であることが特に好ましい。これによつて、にじみ、 裏写りなどの発生がさらに防止され、得られる記録画像の鮮明性および画像濃度、 ひいては画質品位がさらに向上する。
また本発明のインクジェット記録用インクは、前述の補助液に含まれるカチオン性樹 脂がポリエチレンィミンであることを特徴とする。
本発明に従えば、記録媒体を処理する補助液に含まれるカチオン性樹脂がポリエ チレンィミンであることが特に好ましい。これによつて、にじみ、裏写りなどの発生がさ らに防止され、得られる記録画像の鮮明性および画像濃度、ひいては画質品位がさ らに向上する。
本発明は、インク組成物を記録媒体に付着させて記録を行うインクジェット記録方 法において、記録媒体に、前述のうちのいずれかのインクジェット記録用インクととも に、カチオン性樹脂および/または無機微粒子を含有する補助液を付着させること を特徴とするインクジェット記録方法である。
本発明に従えば、特定の初期動的接触角( Θ )および動的接触角の変化量を有
0
するインクと、カチオン性樹脂および/または無機微粒子を含有する補助液とを、記 録媒体上に存在させることによって、記録媒体の種類を問わず、にじみ、裏写りなど が発生することなぐ優れた鮮明性を有し、画像濃度が高ぐ画質品位が極めて良好 な記録画像を、高速印刷で形成することができる。
本発明は、前述のインクジェット記録方法によって記録画像が形成された記録媒体 であることを特徴とする記録物である。
本発明に従えば、記録媒体、特に普通紙上に、前述のような高画質品位の記録画 像が形成されたインクジェット記録物が提供される。
本発明は、記録媒体を供給する記録媒体供給手段と、記録媒体供給手段によって 供給される記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、記録媒体搬送手段によって 搬送される記録媒体に前述のインクジェット記録用インクを付着させて記録を行う印 刷手段と、印刷手段によって記録画像が形成された記録媒体を排出する排出手段と を含むインクジェット記録装置において、 カチオン性樹脂および/または無機微粒子を含有する補助液を記録媒体に付着 させる補助液転写手段を含むことを特徴とするインクジェット記録装置である。
また本発明のインクジェット記録装置は、前述の補助液転写手段が、
記録媒体搬送手段に含まれるように、または
記録媒体搬送手段と印刷手段との間に設けられることを特徴とする。
本発明に従えば、前述のインクジェット記録方法を実施するのに適したインクジヱッ ト装置が提供される。この装置を用レ、ることによって、前述のような高画質品位の記録 画像を高速印刷で記録媒体、特に普通紙上に形成することができる。
図面の簡単な説明
[0004] 本発明の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確にな るであろう。
図 1は、本発明のインクジェット記録装置の構成を模式的に示す断面図である。 図 2は、画像評価において、にじみの評価基準を示す図面である。
発明を実施するための最良の形態
[0005] 以下図面を参考にして本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
[インクジェット記録用インク]
本発明のインクジェット記録用インク(以後単に「インク」と呼ぶ)はカチオン性樹脂 および/または無機微粒子を含有する補助液を塗布した記録媒体に対する初期動 的接触角( Θ )が 48度以上、好ましくは 50度以上、さらに好ましくは 50— 85度であ
0
り、かつ動的接触角の変化量(Δ Θ /100msec)が 2— 20· 0度、好ましくは 5— 15 度であることを特徴とする。
初期動的接触角( Θ )が 48度未満では、記録媒体上でのインクの横方向へのモー
0
メントが高くなり、記録媒体を構成する繊維にそって横方向への浸透が生じ、ドット力 S 大きくなり過ぎ、色濃度が低くなり、鮮明な記録画像が得られ難くなるので好ましくな レ、。
動的接触角の変化量が 2度未満では、インクの記録媒体上での乾燥性が低下し、 記録媒体に付着したインクが他の物品との接触によってその物品に転写され、記録 媒体上に形成された記録画像が損なわれる可能性がある。 20度を超えると、にじみ および裏写りの発生が顕著になり、さらには異なる色のインクが記録媒体上で混じり 合う混色が発生し、記録画像の鮮明性および画像濃度が著しく低くなる。
本発明において、動的接触角は 25°C、 60%RHの環境下に DAT装置(Fibro社 製)によって測定した。 「初期動的接触角(Θ )」は、前述の補助液を 0. 25g/m2
0
割合で塗布し、室温で乾燥させた普通紙に 2 μ 1のインク液滴を滴下した直後の動的 接触角である。また、「動的接触角の変化量(Δ e /l00mseC)」は、前述の補助液 を 0. 25g/m2の割合で塗布し、室温で乾燥させた普通紙にインク液滴 2 を滴下 した直後から 100msec後まで間に、 10msecごとに測定した動的接触角の総和であ る。この総和には、インク液滴を滴下した直後および 100msec後の動的接触角が含 まれている。なお、接触角は、液層内角度とも称される。
本発明のインクは、着色剤および水溶性有機溶剤および水を必須成分とする組成 物である。すなわち、本発明インクは、着色剤および水溶性有機溶剤を含み、かつ 残部が水であるインク組成物である。
本発明のインクは、着色剤、水溶性有機溶剤および水とともに、水分散性樹脂およ び/または非イオン性界面活性剤を含んでレ、てもよレ、。
着色剤としては、染料および顔料を使用できる。
染料としては公知の水溶性染料を使用でき、たとえば、酸性染料、直接染料、反応 性染料などが挙げられる。染料の具体例をカラーインデックスナンバー(CI)で示すと 、アシッドブノレー 7、 9、 29、 45、 92、 249、タ、、ィレクトブノレー 1、 2、 6、 15、 22、 25、 7 1、 76、 79、 86、 90、 98、 163、 165、 199、 202、リアクティブブノレー 1、 2、 7、 14、 15、 23、 32、 38、 41、 63、 80、 95などの青系染料、アシッドレッド 1、 8、 13、 14、 1 8、 26、 27、 35、 37、 42、 52、 82、 87、 89、 92、 97、 106、 111、 114、 115、 134、 186、 249、 254、 289、ダレクトレッド 1、 4、 9、 13、 17、 20、 28、 31、 39、 80、 81、 83、 89、 225、 227、ダイレクトオレンジ 26、 29、 62、 102、リアクティブレッド 1、 14、 17、 25、 26、 32、 37、 44、 46、 55、 60、 66、 74、 79、 96、 97、 141、 147、 181な どの赤系染料、アシッドイェロー 1、 7、 17、 23、 42、 44、 79、 142、ダイレクトイエロ 一 1、 12、 24、 26、 33、 44、 50、 86、 120、 132、 142、 144、リアクティブイェロー 1 、 5、 11、 13、 14、 20、 21、 22、 25、 40、 47、 51、 55、 65、 67などの黄色系染料、 フードブラック 2、ダイレクトブラック 19、 22、 32、 38、 51、 56、 71、 74、 75、 77、 15
4、 168、 171、リアクティブブラック 3、 4、 7、 11、 12、 17などの黒色染料などが挙げ られる。これらの中でも、耐水性、耐光性、人体に対する安全性などに優れるものが 好ましい。染料は 1種を単独で使用できまたは 2種以上を適宜組み合わせて用いるこ とができる。染料の含有量は特に制限されず、染料そのものの種類、記録媒体に塗 布される補助液の組成、染料以外にインク中に含まれる成分とその含有量などの各 種条件に応じて広い範囲から適宜選択できるけれども、インク中における常温下での 染料の溶解安定性、得られる記録画像の画像濃度などを考慮すると、通常はインク 全量の 0. 1 10重量%、好ましくは 0. 1— 8重量%である。
顔料としては、公知の無機顔料および有機顔料を使用できる。無機顔料としては、 たとえば、酸化チタン、酸化鉄、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るカーボンブラックなどが挙げられる。また、有機顔料の具 体例をカラーインデックスナンバー(CI)で示すと、たとえば、ビグメントブルー 1、 2、 1
5、 15 : 1、 15 : 2、 15 : 3、 15 : 4、 15 : 6、 16、 17、 22、 21、 22、 60、 64などの青系顔 料、ビグメントレッド 1、 2、 3、 5、 10、 16、 23、 30、 31、 48 : 1、 48 : 2、 49 : 1、 52、 53 : 1、 57 : 1、 58 : 4、 63、 122、 209、ピグメン卜ノくィォレッド 19などの赤系顔料、ピグメ ン卜イェロー 3、 12、 13、 14、 15、 23、 55、 74、 83、 93、 95、 97、 128、 138、 150、 154、 167、 180、 193などの黄色系顔料などが挙げられる。これらの中でも、人体に 対する安全性が高いものを使用するのが好ましい。
また、本発明においては、水との親和性が良好な自己分散顔料を使用してもよい。 自己分散顔料は、顔料に化学的処理および/または物理的処理を施し、顔料表面 を親水性に改質することによって製造できる。化学的処理には公知の方法を採用す ること力 Sでき、たとえば、酸処理 (例えば、大気下、湿式で、発煙硫酸やクロロスルホン 酸で直接処理する方法)、シラン化合物などのカップリング剤による処理、顔料表面 に親水性ポリマーをグラフトイ匕する処理などが挙げられる。物理的処理にも公知の方 法を採用でき、たとえば、反応性プラズマガス中での暴露(具体的には、真空下で低 圧酸素ガスのグロ一放電プラズマ中に暴露する方法)、顔料と有機溶剤との混合物 にハイスピードミキサーなどで高速せん断を加える方法などが挙げられる。なお、表 面に処理の際に、分解または変色する顔料があるので、処理条件を最適化すると共 に、表面処理に対して耐性のある顔料を選定することが重要である。
顔料は 1種を単独で使用できまたは 2種以上を適宜組み合わせて用いることができ る。
顔料の含有量は特に制限されず、顔料そのものの種類、記録媒体に塗布される補 助液の組成、顔料以外にインク中に含まれる成分とその含有量などの各種条件に応 じて広い範囲から適宜選択できるけれども、増粘によるインクの吐出安定性の低下、 得られる記録画像の画像濃度などを考慮すると、通常はインク全量の 0. 1 10重量 %、好ましくは 0.1— 8重量%である。
このような着色剤の中でも、得られる記録画像の鮮明性などを考慮すると、顔料が 好ましぐ表面処理を施され、表面に親水性が付与された顔料(自己分散顔料)が特 に好ましい。
水溶性有機溶剤は、たとえば、インクの記録媒体に対する浸透性および塗工性を 向上させるために使用される。水溶性有機溶剤としては公知のものを使用でき、たと えば、ジメチノレホノレムアミド、ジメチルァセトアミドなどのアミド類、ポリエチレングリコー ノレ、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、チォジグリ コール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、 1, 5—ペンタンジオール、 1 , 4 一ブタンジオール、 1 , 2—へキサンジオール、 1, 3—プロパンジオールなどのグリコー ノレ類、グリセリン、 1 , 2, 6—へキサントリオールなどの 3価以上の多価アルコール類、 エチレングリコールモノメチルエーテル、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ェチルエーテル、 トリエチレングリコーノレモノブチノレエーテノレ、プロピレングリコーノレモノェチノレエーテノレ 、テトラエチレングリコーノレモノメチノレエーテノレ、エチレングリコーノレモノフエニノレエ一 テルなどのダリコールエーテル類、スルホラン、ジメチルスルホキシドなどの硫黄含有 化合物、 2_ピロリドン、 N—メチルピロリドン、 ε—力プロラタタムなどの窒素含有へテロ 環化合物、 γ—プチ口ラタトンなどの酸素含有へテロ環化合物、ジメチノレアミノェタノ ール、ジェチルァミノエタノール、トリエタノールァミン、モルホリンなどの多官能化合 物などが挙げられる。 これら水溶性有機溶剤のうちでもジエチレングリコール、 1 , 2 キサンジオール、 1 , 5—ペンタンジオール、ポリプロピレングリコール等のグリコール類、グリセリン等の 3価以上の多価アルコール類およびトリ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等のダリコールエーテル類力 好適に使用 できる。水溶性有機溶剤は、 1種を単独で使用できまたは 2種以上を適宜組み合わ せて用いることができる。水溶性有機溶剤の含有量は特に制限されず、水溶性有機 溶剤そのものの種類、記録媒体に塗布される補助液の組成、水溶性有機溶剤以外 にインク中に含まれる成分とその含有量などの各種条件に応じて広い範囲から適宜 選択できるけれども、記録媒体に対して適度な浸透性および乾燥性を付与することを 考慮すると、通常インク全量の 10 70重量%、好ましくは 10 50重量%である。た だし、水溶性有機溶剤よりも水を多く含む補助液を得ようとする場合は、水溶性有機 溶剤の含有量は、補助液全量の 10 40重量%、好ましくは 10 30重量%である。 水分散性樹脂は、たとえば、着色剤の記録媒体上での定着性を向上させるために 用いられる。水分散性樹脂としては、公知のものを使用でき、たとえば、水に分散可 能な、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン アクリル共重合体、マレイン酸樹脂 、ポリウレタン樹脂などが挙げられる。市販の水分散性樹脂を使用することもでき、た とえば、 日本ペイント (株)製のマイクロジェル(商品名、水分散性スチレン アクリル系 樹脂)、大日本インキ化学工業 (株)製のボンコート(商品名、水分散性スチレン-ァク リル系樹脂)、東洋紡績 (株)製のバイロナール (商品名、水分散性ポリエステル樹脂 )、ジョンソンポリマー社製のジョンクリル(商品名、ェマルジヨンタイプ)などが挙げら れる。これらの中でも、水分散性ポリエステル樹脂、水分散性アクリル樹脂などが好ま しい。水分散性樹脂は 1種を単独で使用できまたは必要に応じて 2種以上を併用で きる。水分散性樹脂の含有量は特に制限されず、水分散性樹脂そのものの種類、記 録媒体に塗布される補助液の組成、水分散性樹脂以外にインク中に含まれる成分と その含有量などの各種条件に応じて広い範囲力も適宜選択できるけれども、水分散 性樹脂の添加効果が充分に発揮され、かつインクの吐出安定性、保存安定性 (保存 時にインク成分の凝集 ·沈殿などが起こらないこと)などを損なわないようにするには、 通常はインク全量の 0. 01 30重量%、好ましくは 0. 1 20重量%である。 非イオン性界面活性剤は、たとえば、インクの記録媒体に対する浸透性をさらに向 上させることなどを目的として用いられる。非イオン性界面活性剤としては公知のもの を使用でき、その中でも、たとえば、一般式(1)
[化 1]
Figure imgf000013_0001
( 1 ) dO
〔式中、 dおよび eはそれぞれ、 0≤d + e≤30の関係を満たす 0または 0 30の整数 を示す。〕
で表されるアセチレングリコール 'エチレンォキシド付加物(本明細書では、エチレン ォキシド含有アセチレン系非イオン界面活性剤とも言う)、一般式 (2)
[化 2]
H3C-†H2C— ^0— (― CH2CH20— H (2
〔式中、 fは 11一 13の整数を示す。 gは 3 30の整数を示す。〕
で表されるエチレンォキシド化合物、一般式(3)
[化 3]
H3C-(CH2) (3)
Figure imgf000013_0002
〔式中、 hおよび iはそれぞれ 0— 11の整数を示す。 jは 3— 50の整数を示す。〕 で表されるエチレンォキシド化合物、一般式 (4)
[化 4]
H
H3C-(CH2)k-C— (CH2)|-CH3
(4)
0(CH H20)q(CH2CH2CH20)rH
〔式中、 qは 5— 9の整数を示す。 rは 2— 5の整数を示す。 kおよび 1はそれぞれ、 9≤k +1≤ 11の関係を満たす 0— 11の整数を示す。〕
で表されるエチレンォキシド'プロピレンォキシド化合物、一般式(5)
HO(CH CH O) (CH CH CH O) (CH CH〇) H (5)
2 2 s 2 2 2 t 2 2 u
〔式中、 sは 0— 18の整数を示す。 tは 2— 15の整数を示す。 uは 0 18の整数を示す o ]
で表されるエチレンォキシド 'プロピレンォキシド化合物などのエチレンォキシド含有 非イオン性界面活性剤が好ましレ、。
特に好ましい非イオン性界面活性剤は、一般式(1)で表されるアセチレングリコー ノぃエチレンォキシド付加物である。
本発明では、市販の非イオン性界面活性剤を使用することもでき、たとえば、サー フィノール (商品名、エアープロダクツ社製)、ソフタノール EP (商品名、 (株)日本触 媒製)などが挙げられる。なお、サーフィノールは日信化学 (株)からも市販されている 。非イオン性界面活性剤は 1種を単独で使用できまたは 2種以上を併用できる。非ィ オン性界面活性剤の含有量は特に制限されず、非イオン性界面活性剤そのものの 種類、記録媒体に塗布される補助液の組成、非イオン性界面活性剤以外にインク中 に含まれる成分とその含有量などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択できる けれども、通常はインク全量の 0. 001— 5重量%、好ましくは 0· 001— 3重量%であ る。
さらに本発明インクは、水溶性樹脂、浸透剤、湿潤剤、 pH調整剤、親水親油バラン スに優れる溶剤、低沸点有機溶剤などから選ばれる 1種または 2種以上を含んでレヽ てもよい。
水溶性樹脂は、たとえば、着色剤を高い彩度で発色させること、着色剤を定着させ た記録媒体が他の記録媒体などと擦過する際に着色剤が剥落するのを防止すること (耐擦過性の向上)などを目的として用レ、られる。また、着色剤が充分な親水性を持 たない有機顔料である場合には、該有機顔料の分散剤としても機能する。水溶性樹 脂としては、顔料の高彩度発色、耐擦過性の向上などに有効な公知のものを使用で き、たとえば、カルボキシル基を有する酸価 50— 300 (好ましくは 25— 80)の親水性 樹脂、スチレン単位および Zまたはひーメチルスチレン単位を 35%以上含有する重 量平均分子量が 2000— 20000 (好ましくは 2500— 15000)の親水性重合体など が挙げられる。より具体的には、たとえば、スチレン一アクリル酸共重合体、スチレン一 aーメチルスチレン一アクリル酸共重合体、スチレン一アクリル酸一アクリル酸エステル( 好ましくはアルキル部分の炭素数が 1一 4程度のアクリル酸アルキルエステル)共重 合体、スチレンーメタクリル酸一アクリル酸エステル (好ましくはアルキル部分の炭素数 力 4程度のアクリル酸アルキルエステル)共重合体、ポリビュルアルコール、ポリビ ニルピロリドンなどが挙げられる。また、水溶性樹脂として、規制重合型水溶性樹脂を 使用できる。規制重合型水溶性樹脂とは、顔料の官能基と水素結合または共有結合 が可能な官能基を分子の末端または中間に有し、かつ分子末端に親水基を有し、た とえば、交互共重合体、ブロック共重合体などのような、構成単位が規則正しく配列 する構造を有する水溶性樹脂である。規制重合型水溶性樹脂の具体例としては、た とえは、、ソノレスノヽ。ース S20000、 S27000, S12000, S22000, S24000GR, S26 000、 S28000、 S13240、 S5000 (レヽずれも商口 ¾名、ゼネカネ土製)など力 S挙げ、られる 。水溶性樹脂は 1種を単独で使用できまたは 2種以上を適宜組み合わせて用いるこ とができる。水溶性樹脂の含有量は特に制限されず、広い範囲から適宜選択できる けれども、耐擦過性を向上させる効果を充分に発揮させること、増粘によるインク成分 の凝集、沈降などを防止することなどを考慮すると、通常はインク全量の 1一 15重量 %、好ましくは 2— 8重量%である。
浸透剤は、インクの表面表力を低下させる作用を有し、たとえば、インクの記録媒体 上での乾燥を速め、記録媒体上で着色剤、特に顔料を均一に分散させて定着させ、 また記録媒体が普通紙である場合に、インクのにじみが発生するのを防止するといつ た効果を示す。浸透剤としてはインクの表面張力を低下させる作用を有する公知の 化合物を使用でき、たとえば、エチレングリコール _n_ブチルエーテル、ジエチレン グリコーノレ _n—ブチノレエーテノレ、トリエチレングリコーノレ _n—ブチノレエーテノレ、プロピ レングリコーノレ— n_ブチルエーテル、ジプロピレングリコーノレ _n_ブチルエーテルな どのグリコールエーテル類、パーフルォロアルキルスルホン酸塩(たとえば、アンモニ ゥム塩、カリウム塩)、パーフルォロアルキルカルボン酸塩(たとえば、カリウム塩)など のァニオン性フッ素系界面活性剤、パーフルォロアルキルポリオキシエチレンェタノ ール、パーフルォロアルキルアルコキシレート、フッ素化アルキルエステルなどの非ィ オン性フッ素系界面活性剤などが挙げられる。なお、ここに例示するグリコールエー テル類の一部は、水溶性有機溶剤のグリコールエーテル類と一部重複する。重複す るグリコールエーテル類は水溶性有機溶剤および浸透剤のいずれにも使用できる。 浸透剤は 1種を単独で使用できまたは 2種以上を適宜組み合わせて用いることがで きる。浸透剤の含有量は特に制限されず、広い範囲から適宜選択できるけれども、記 録媒体上でのインクの乾燥を速めること、にじみ防止効果を充分に発揮させることな どを考慮すると、通常はインク全量の 0. 1— 5重量%、好ましくは 0. 5 4重量%であ る。
湿潤剤は、たとえば、保存中のインクにおいてインク成分特に着色剤が凝集、沈降 するのを防止すること (保存安定性の向上)、着色剤の記録媒体への定着性をさらに 向上させること、インクの乾燥による吐出ノズノレの目詰まりを防止することなどを目的と して用いられる。湿潤剤としては、たとえば、ジ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、テトラプロピレングリコール、ペンタエチレングリコー ノレ、へキサエチレングリコール、ヘプタエチレングリコール、ォクタエチレングリコーノレ 、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコ ール、 1 , 2, 6—へキサントリオール、チォグリコール、へキシレングリコール、トリメチロ ールェタン、トリメチロールプロパンなどが挙げられる。ここに例示する湿潤剤の一部 は、水溶性有機溶剤のグリコール類および多価アルコール類と重複する。重複する 湿潤剤は水溶性有機溶剤および湿潤剤の両方に使用できる。湿潤剤の含有量は特 に制限されず、広い範囲から適宜選択できるけれども、通常はインク全量の 0. 5— 4 0重量%である。
pH調整剤は、たとえば、インクの乾燥による吐出ノズノレなどの目詰まりを防止するこ となどを目的として用いられる。 pH調整剤としては、たとえば、尿素、 2_ピロリドン、 N —メチルー 2_ピロリドン、 1, 3_ジメチルーイミダゾリジノン、ジエタノールァミン、トリエタ ノールァミンなどの窒素含有化合物が挙げられる。ここに例示する pH調整剤の一部 は水溶性有機溶剤と重複する。重複する pH調整剤は、水溶性有機溶剤および pH 調整剤の両方に使用できる。 pH調整剤の含有量は特に制限されず、広い範囲から 適宜選択できるけれども、通常はインク全量の 1一 10重量%である。
親水親油バランスに優れる溶剤としては、たとえば、水溶性有機溶剤として例示し たグリセリンのほかに、ジグリセリン、ポリグリセリンなどが挙げられる。このような溶剤 は 1種を単独で使用できまたは 2種以上を併用できる。その含有量は特に制限され ず、広い範囲から適宜選択できるけれども、通常はインク全量の 2 20重量%である 低沸点有機溶剤としては公知のものを使用でき、その中でも、一価アルコールが好 ましレ、。一価アルコールとしては、たとえば、メタノーノレ、エタノール、 n—プロパノール 、 iso_プロパノーノレ、 n—ブタノーノレ、 sec—ブタノ一ノレ、 tert—ブタノ一ノレ、 iso—ブタノ ール、 n—ペンタノールなどの 1級、 2級、 3級アルコールが挙げられる。低沸点有機溶 剤は 1種を単独で使用できまたは 2種以上を併用できる。低沸点有機溶剤の含有量 は特に制限されず、広い範囲から適宜選択できるけれども、通常はインク全量の 0. 5 一 10重量%、好ましくは 1. 5— 6重量%である。
さらに本発明のインクには、インクの諸物性を改善するために、必要に応じて適当 な物性調整剤を添加することができる。物性調整剤としては、例えば、粘度調整剤、 防カビ剤、防腐剤などが挙げられる。
本発明のインクは、着色剤および水溶性有機溶剤の適量、ならびに必要に応じて 水溶性樹脂、浸透剤、湿潤剤、 pH調整剤、親水親油バランスに優れる溶剤、低沸点 有機溶剤、その他の物性調整などのそれぞれ適量を用い、また全量が 100重量% になる量の水を用い、これらの成分を水に溶解または分散させ、さらに必要に応じて 、常圧、減圧または加圧下にろ過を行うことによって調製することができる。
溶解または分散は、通常の分散機を用いて行われる。該分散機としては、たとえば 、ディスパ、サンドミル、ホモジナイザ、ボールミル、ビーズミル、ペイントシエ一力、超 音波分散機などが挙げられる。また、攪拌用の羽根を備えている攪拌機、高速の分 散機、乳化機などを用いてもよい。
ろ過には、たとえば、孔径 0. 8 z m以下のフィルタ、孔径 0. 45 x m以下のフィルタ などが用いられる。
本発明におレ、ては、必須成分である着色剤および水溶性有機溶剤の種類および 含有量を適宜選択し、さらに必要に応じて任意成分を適宜選択して本発明のインク に添加することによって、初期動的接触角および動的接触角の変化量を所定の値に 調整すること力 Sできる。
任意成分の中でも、特に、非イオン性界面活性剤および Zまたは水分散性樹脂を 添加し、その含有量を好ましくは前述のそれぞれの含有量範囲から適宜選択するこ とによって、初期動的接触角および動的接触角の値を調整することが一層容易にな る。
具体的には、たとえば、着色剤として顔料または自己分散顔料、水溶性有機溶剤と してグリコール類(好ましくは 2種以上のグリコール類)と多価アルコール類、またはグ リコール類と多価アルコール類とダリコールエーテル類、非イオン性界面活性剤およ び必要に応じて水分散性樹脂をそれぞれ用い、多価アルコール類 100重量部に対 して、他の水溶性有機溶剤をそれらの合計量として通常 100 700重量部、好ましく は 120— 450重量部、より好ましくは 150— 400重量部用レ、、これらの成分を水に分 散させることによって、所定の初期動的接触角および動的接触角の変化量を有する 本発明のインクを得ることができる。
本発明インクの初期動的接触角および動的接触角の変化量を測定するために、記 録媒体に塗布される補助液は、カチオン性樹脂および/または無機微粒子および 水を含む組成物である。
カチオン性樹脂としては公知のカチオン性基を有する樹脂を使用でき、たとえば、 ポリエチレンィミン、ポリビニルァミン、ポリビニルピロリドン、これらの誘導体などが挙 げられる。カチオン性樹脂の分子量は特に制限されないけれども、 20000— 20000 00程度の重量平均分子量を有するものが好ましレ、。カチオン性樹脂は 1種を単独で 使用できまたは 2種以上を併用できる。カチオン性樹脂の含有量は特に制限されず 、カチオン性樹脂そのものの種類、補助液中のカチオン性樹脂以外の成分および含 有量、本発明インクの組成、記録媒体の材質などの各種条件に応じて広い範囲から 適宜選択できるけれども、塗布液操作性、塗布後の用紙の使用性などを考慮すると 、通常は補助液全量の 0. 1— 20重量%、好ましくは 5— 12重量%である。
無機微粒子としては特に制限されず、公知の粉末状無機化合物を使用でき、たと えば、シリカ、ァノレミナ、アルミナ水和物、チタニア、ジルコニァ、ポリア、シリカポリア、 セリア、マグネシア、シリカマグネシア、炭酸カノレシゥム、炭酸マグネシウム、酸ィ匕亜 、ハイド口タルサイト、これらをカチオン化した無機微粒子などが挙げられる。無機微 粒子の粒径は特に制限されないけれども、 2— 10 z m程度のものを使用するのが好 ましレ、。無機微粒子は 1種を単独で使用できまたは 2種以上を併用できる。無機微粒 子の含有量は特に制限されず、無機微粒子そのものの種類、補助液中の無機微粒 子以外の成分および含有量、本発明インクの組成、記録媒体の材質などの各種条 件に応じて広い範囲力 適宜選択できるけれども、記録媒体の種類に関係なく着色 剤を発色させること、補助液の保存安定性、補助液を液体用吐出ノズルから記録媒 体に吐出する場合の吐出安定性などを考慮すると、通常は補助液全量の 0. 1 40 質量%、好ましくは 1一 30質量%、より好ましくは 3— 15質量%である。
補助液は、塩を含んでいてもよい。塩は、たとえば、補助液の pH安定性などを目的 として用いられる。塩としては水に溶解して電離する公知の水溶性塩を使用でき、た とえば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウムなどの塩ィ匕物、炭酸塩、酢酸 塩、硫酸塩、硝酸塩、亜硫酸塩、亜硝酸塩などが挙げられる。その具体的としては、 たとえば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化アンモニゥム、塩化カル シゥム、塩化マグネシウム、塩化バリウムなどの塩ィ匕物、炭酸カルシウム、炭酸マグネ シゥム、炭酸バリウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム、炭酸アンモニゥムなどの炭酸塩 、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸リチウムなどの酢酸塩、硫酸ナトリウム、硫酸カリ ゥム、硫酸アルミニウムなどの硫酸塩などが挙げられる。塩は 1種を単独で使用できま たは 2種以上を併用できる。塩の含有量は特に制限されず、塩そのものの種類、補 助液中の塩以外の成分および含有量、本発明インクの組成、記録媒体の材質など の各種条件に応じて広い範囲から適宜選択できるけれども、通常は補助液全量の 0 . 1一 20重量%、好ましくは 1一 10重量%である。また、塩を含む緩衝液を用いること ができる。緩衝液の含有量は特に制限されず、所望の効果が得られるように、緩衝液 の種類に応じて適宜選択すればよい。
補助液は界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤は、たとえば、補助液の記 録媒体への浸透性、定着性などを向上させ、補助液が塗布された記録媒体上の記 録画像の画質品位を一層向上させることなどを目的として用いられる。界面活性剤と しては、紙に対する浸透性が高いものが好ましぐたとえば、脂肪酸塩類、高級アル コール硫酸エステル塩類、液体脂肪油硫酸エステル塩類、アルキルァリルスルホン 酸塩類などのァニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリ ォキシエチレンアルキルエステル類、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル 類、アセチレンアルコール、アセチレングリコールなどの非イオン性界面活性剤など が挙げられる。これらの界面活性剤は 1種を単独で使用できまたは 2種以上を併用で きる。界面活性剤の含有量は特に制限されず、界面活性剤そのものの種類、補助液 中の界面活性剤以外の成分および含有量、本発明インクの組成、記録媒体の材質 などに応じて広い範囲から適宜選択できるけれども、通常は補助液全量の 0. 02— 1 . 0重量0 /0、好ましくは 0. 05-0. 5重量0 /0である。
補助液は、さらにグリコール類、 1級アルコール類、水分散性樹脂などを含んでいて もよレ、。これらは、本発明インクの成分として挙げたのと同様のものを使用できる。ダリ コール類および/または 1級アルコール類の含有量は特に制限されないけれども、 通常は補助液全量の 5— 20重量%である。水分散性樹脂の含有量も特に制限され ないけれども、通常は補助液全量の固形分量で 3— 10重量%である。
補助液は、カチオン性樹脂および/または無機微粒子、ならびに必要に応じて塩 、界面活性剤、グリコール類、 1級アルコール類、水分散性樹脂などのそれぞれ適量 を用い、さらに前記の成分と合わせて全量が 100重量%になる量の水を用レ、、前記 の成分を水に分散および/または溶解させることにより、通常は前記の成分を 1時間 程度水に分散および/または溶解させることにより得ることができる。分散および溶 解には、本発明のインクを分散または溶解させるのに用いられる装置を使用できる。 補助液を塗布する記録媒体としては特に制限されず、従来力 インクジェット記録 に適用される記録媒体を使用できる。記録媒体の具体例としては、たとえば、たとえ ば、普通紙、コート紙 (カラーコピー用紙、インクジェット用紙など)、光沢紙などのパ ルプ原料を含む一般的な紙系記録媒体が挙げられる。
補助液を記録媒体に塗布するに際しては、液状物を固形物の表面に塗布する公 知の方法を採用できる。該方法としては、たとえば、ハケ塗り、ロールコーター法、ブ レードコーター法、エアナイフコーター法、バーコ一ター法、サイズプレス法、スプレ 一コート法、グラビアコーター法、カーテンコーター法などが挙げられる。インク吐出ノ ズノレと同様の吐出ノズルから記録媒体に補助液を吐出してもよい。さらには、記録媒 体を補助液に浸漬し、補助液を含浸させてもよい。記録媒体に対する補助液の塗布 量は特に制限されず、補助液の組成、記録媒体の材質、インク組成などに応じて広 い範囲から適宜選択できるけれども、補助液塗布後の記録媒体に形成される記録画 像の画質品位、鮮明度、画像濃度などを考慮すると、通常は固形分量として 1. 0 4 . Og/m2、好ましくは 1. 5—3. Og/m2である。
記録方法〕
本発明のインクジェット記録方法は、インクジェット方式によってインク組成物を記録 媒体に付着させて記録を行う方法であって、記録媒体に、本発明のインクジェット記 録用インクとともに、カチオン性樹脂および Zまたは無機微粒子を含有する補助液を 付着させることを特徴とする。
インク組成物としては、前述の、特定範囲の初期動的接触角および動的接触角の 変化量を有する本発明のインクジェット記録用インクが使用される。インクの記録媒体 への付着は、公知のインクジェット方式に従って、インクを記録媒体に吐出することに より行われる。インクジェット方式としては特に制限されず、公知の方式を採用できる。 たとえば、圧電素子を用いるインクジェット方式 (ピエゾ方式)、インクに圧力をかけて インクの液滴を吐出するインクジェット方式、膜沸騰現象を利用して気泡を発生させ、 インクを吐出するインクジェット方式 (サーマル方式)などが挙げられる。これらの中で も、ピエゾ方式、サーマル方式などが好ましい。
記録媒体に付着させる補助液としては、前述の、カチオン性樹脂および Zまたは無 機微粒子を含み、さらに塩、界面活性剤、グリコール類、 1級アルコール類、水分散 性樹脂などを含有してもよい補助液が使用される。補助液の記録媒体への付着は、 記録媒体に補助液を塗布するか、またはインクジェット記録装置のインク吐出ノズル の一部を補助液吐出ノズノレに割り当て、該補助液吐出ノズルから記録媒体に補助液 を吐出することにより行われる。記録媒体への補助液の塗布方法には、液状物を固 形物に塗布する一般的な方法が採用でき、たとえば、ロールコーター、エアナイフコ 一ター、ブレードコーター、刷毛塗りなどが挙げられる。また、スプレーコート、デイツ ビングコート(浸漬)などを行うこともできる。補助液の記録媒体への付着は、インクを 記録媒体に付着させる前、付着と同時または付着した後に行われるけれども、インク を記録媒体に付着させる前または付着と同時に行うのが好ましぐインクを記録媒体 に付着させる前に行うのが特に好ましい。
インクと補助液との使用割合は特に制限されず、それぞれの組成中(各成分の種 類および含有量)、これらを付着させる記録媒体の種類 (材質など)、記録媒体の被 印刷面積、インクジェット方式の種類、インクの液滴量、補助液の液滴量などの各種 条件に応じて広い範囲から適宜選択できるけれども、一つの目安を挙げれば、たとえ ば、インクの液滴量が 1一 50pl程度の場合には、インク 100重量部に対して、通常は 補助液を 1一 107重量部、好ましくは 10— 107重量部使用すればよい。
記録媒体としては、従来からインクジェット記録に使用されているものを用いることが でき、たとえば、普通紙、コート紙 (カラーコピー用紙、インクジェット用紙など)、光沢 紙、葉書などのパルプ原料を含む一般的な紙系記録媒体、プラスチックシート、ブラ スチックフィルムなどが挙げられる。これらの中でも、紙系記録媒体が好ましい。
〔インクジェット記録装置〕
図 1は、実施の第 1形態であるインクジェット記録装置 1の構成を簡略化して示す断 面図である。インクジェット記録装置 1は、記録媒体 8を装置 1内に供給するための記 録媒体供給手段 2と、記録媒体供給手段 2によって装置 1内部に供給される記録媒 体 8を搬送するための記録媒体搬送手段 3と、記録媒体搬送手段 3に含まれるように 設けられ、記録媒体 8に補助液を付着させるための補助液転写手段 4と、記録媒体 搬送手段 3によって搬送されかつ補助液転写手段 4によって補助液を付着させた記 録媒体 8に、色材を含むインク組成物を付着させて画像を記録するための印刷手段 5と、印刷手段 5によって記録画像が形成された記録画像 8を装置 1の外へ排出する ための排出手段 6とを含んで構成され、図 1中矢符 9で示す記録媒体 8の搬送方向 に上流側から下流側に向かってこの順序で配置される。
記録媒体給紙手段 2は、記録媒体 8を収容する給紙トレイ 7と、給紙トレイ 7の下流 側に配置される給紙ローラ 10とおよび分離板 11を含んで構成される。 記録媒体搬送手段 3は、 2つのガイド板 12, 18と、ガイド板 18の下流に配置される 一対の搬送ローラ 19とを含んで構成され、ガイド板 12とガイド板 18との間には、補助 液転写手段 4が設けられてレ、る。
補助液転写手段 4は、支持ローラ 13と、転写ローラ 14と、グラビアローラ 15と、イン クパン 16とを含んで構成され、インクパン 16には、グラビアローラ 15のグラビア面が 補助液 17に浸漬するように、補助液 17が充填される。支持ローラ 13と転写ローラ 14 とは、それぞれの面が接触しているけれども、その間を記録媒体 8が通過できるように 配置される。また転写ローラ 14とグラビアローラ 15とは接触するように配置される。 印刷手段 5は、記録媒体 8にインク組成物を吐出して付着させるインクヘッド 20と、 インクヘッド 20と一体化されかつインクヘッド 20を記録媒体 8の印字面 8aに対して移 動させるためのインクキャリッジ 22と、インクキャリッジ 22を図面に対して垂直方向に 摺動可能に支持するガイドシャフト 23と、記録媒体 8を載置するためのプラテン 24と を含んで構成される。
排出手段 6は、排出ローラ 25と、排出トレィ 26とを含んで構成される。
以下、本実施の形態の、インクジェット記録装置 1の動作について説明する。
インクジェット記録装置 1によれば、給紙トレイ 7に収容される記録媒体 8は、タイミン グ信号に応じて矢符 10aの方向に回転する給紙ローラ 10と分離板 1 1とによって、一 枚ずつ分離して記録媒体搬送手段 3に供給され、ガイド板 12を介して補助液転写手 段 4に搬送される。
補助液転写手段 4においては、グラビアローラ 15が、図示しない駆動手段によって 矢符 15aの方向に回転すると、インクパン 16に充填されている補助液 17はグラビア ローラ 15のグラビア面に浸透し、さらに転写ローラ 14の表面に付着する。転写ローラ 14の表面に付着した補助液 17は、転写ローラ 14がグラビアローラ 15の回転に従動 して矢符 14aの方向に回転することによって、支持ローラ 13と転写ローラ 14との間を 通って搬送される記録媒体 8に接触し、記録媒体 8の印字面 8aの裏面に転写される 。その際、記録媒体 8は、支持ローラ 13と転写ローラ 14とによって押圧されるので、 補助液 17は、確実に、記録媒体 8の印字面 8aにまで浸透する。
この様にして補助液を塗布された記録媒体 8は、ガイド板 18を介して搬送ローラ 19 に供給され、さらに搬送ローラ 19によって印刷部 5に搬送され、印字面 8aを上にして プラテン 24上に載置される。このとき、記録媒体 8の印字面 8aには、インクヘッド 20 からインク組成物が吐出されて付着し、記録画像が形成される。記録画像が形成され た記録媒体 8は、排出ローラ 26を介して矢符 27の方向に排出され、排出トレィ 26に 収容される。
本実施の形態では、補助液転写手段 4は、記録媒体搬送手段 3に含まれるように設 けられているけれども、これに限定されることなぐ搬送ローラ 19と印刷手段 5との間 に設けられてもよい。
また本実施の形態では、補助液転写手段 4と搬送ローラ 19との間、または搬送ロー ラ 19と印刷手段 5との間に、記録媒体 8を反転させ、補助液を塗布した面にインク組 成物が吐出されるようにするための、記録媒体 8の反転手段を設けてもよい。このよう な反転手段は、公知の方法に従えばよい。
また本発明のインクジェット記録装置の別の形態では、一般的なインクジェット記録 装置において、複数のインク吐出ノズノレの一部を、補助液を吐出するように仕様変更 してもよレ、。さらに、インク用吐出ノズルのほかに、補助液吐出ノズルを新たに配置す るようにインクジェット記録装置の仕様を変更してもよレ、。
[実施例]
以下に実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明する。
実施例 1および比較例 1 (インクの調整)
表 1に示す割合 (重量%)で各成分を混合し、インク組成物を調製した。 No. 1一 6 のインクのうち、 No. 2— 6は実施例 1のインクであり、 No. 1は比較例 1のインクであ る。
なお、表 1において、商品名で記載されている界面活性剤および水分散性樹脂は 、具体的には次のとおりである。
〔界面活性剤〕
サーフィノーノレ 2502:エチレンォキシド含有アセチレン系非イオン界面活性剤、ェ ァープロダクツ社製、
〔水分散性樹脂〕 バイロナール MD1400:ポ! 東洋紡績 (株)製
[表 1]
Figure imgf000025_0001
実施例 2および比較例 2 (記録媒体の製造)
表 2に示す割合 (重量%)で各成分を混合し、補助液を調製した。この補助液を、転 写方式のゴムローラーによって、普通紙(商品名: NM紙、シャープ (株)製)に塗布 量が 8gZm2となるように塗布し、記録媒体を製造した。
記録媒体 a dのうち、 a cは実施例 2の記録媒体であり、補助液を塗布しない dは 比較例 2の記録媒体である。
[表 2]
記録媒体 No.
補 助 液 成 分
a b c d
ポリエチレンィ ミン 8
カ チオ ン 補
性 樹 脂 ポリ ビュルピロ リ ドン 4 助
無機微粒子 コロイダノレシリ力 12 液
ジエチレングリ コーノレ を
水 溶 性 8 8
有機溶剤 1 , 2—へキサンジオール 8 8
樹脂成分 バイロナール M D 1 4 0 0 5 せ
イオン交換水 残 部 ず 試験例 1
実施例 1および比較例 1のインク、実施例 2および比較例 2の記録媒体 (No. a d) を用レ、、次の方法に従って、動的接触角を測定し、画像評価を行った。結果を表 3に 示す。
(1)動的接触角
初期動的接触角(Θ ) (° )および動的接触角の変化量 Δ Θ /100msec (° )は、
0
25°C、 60%RHにおいて、 DAT装置(Fibro社製)を用いて測定した。具体的には 実施例 2および比較例 2の記録媒体上に実施例 1および比較例 1のインクの液滴(体 積 2 μ 1)を滴下し、滴下から 100msec後まで 10msecごとに接触角 Θ (° )を測定し、 滴下時の初期動的接触角( Θ )および滴下から 100msecまでの接触角の変化量(
0
Δ Θ /100msec)を求めた。
(2)画像評価
インクインクジェットプリンタ(商品名: MC2000、セイコーエプソン (株)製)にて、実 施例 1のインクならびに実施例 2および比較例 1の記録媒体を用いて高速印刷(6枚 /分)を行い、得られた記録画像にっレ、て下記の評価を行った。
(画像濃度)
ベタ印字を行い、その画像濃度を測色計(商品名:X— Lite938、マクベス社製)に よって測定した。画像濃度 1. 5以上のものを「◎」、 1. 4以上 1. 5未満のものを「〇」、 1. 3以上 1 · 4未満のものを「△」、 1. 3以下のものを「X」と評価した。
(にじみ)
図 1に示すパターンを記録し、このパターンについて、 25°C、 60%RHの環境下で 高解像度カメラ(3—CCD Color Vision Camera Module XC_003、ソニー(株)製) による目視観察を行い、その線にじみ (ER)の度合いを次の評価基準に基づいて評 価した。
〇■ ·■線にじみがなぐ極めてシャープである(図 2Aの状態)。
…線にじみがわずかに発生し、記録画像の鮮明度が若干低下するが、許容範囲 である(図 2Bの状態)。
X…線にじみがひどぐ実使用上問題となる水準である(図 2Cの状態)。
(乾燥性)
印刷終了直後、記録画像が形成された面に普通紙 (NM紙)を 15秒間押し当て、 記録画像のインクが転写しないものを「〇」、転写するものを「 X」と評価した。
[表 3]
ィンク 動的接触角の変化量
画像濃度 渗み 乾燥性 No. ( Θ J (° ) Δ Θ / 100msec (。 )
a 1 9 7 1 ◎ 〇 X a 2 8 2 5 ◎ 〇 〇 a 3 7 1 1 4 ◎ O 〇 a 4 5 9 1 9 〇 O 〇 a 5 8 0 6 ◎ 〇 〇 a 6 7 9 6 ◎ O 〇 b 1 9 8 1 ◎ O X b 2 8 1 7 〇 〇 〇 b 3 6 6 1 1 〇 O 〇 b 4 5 6 1 8 〇 〇 〇 b 5 6 3 9 〇 O 〇 b 6 6 5 8 〇 〇 〇 c 1 8 6 1 〇 〇 X c 2 6 4 1 0 〇 〇 〇 c 3 5 7 1 7 〇 O 〇 c 4 4 8 1 9 △ 〇 〇 c 5 7 0 6 〇 〇 〇 c 6 7 2 7 〇 〇 〇 d 1 9 6 8 △ △ 〇 d 2 7 8 2 2 Δ X 〇 d 3 6 3 2 4 X X 〇 d 4 4 8 2 7 X Δ 〇 d 5 7 7 2 3 X X 〇 d 6 7 6 2 2 X X 〇 表 3から、本発明の特有の構成を採る場合には、高速印刷を行っても、普通紙上に 、インクにじみのない鮮明な画像を形成することができることが明らかである。
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなぐ他のいろいろな形態 で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本 発明の範囲は特許請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束され なレ、。さらに、特許請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のもので ある。
産業上の利用可能性
本発明によれば、カチオン性樹脂および/または無機微粒子を含有する補助液を 塗布することにより特定のインク吸収特性を付与された記録媒体に対して、初期動的 接触角( Θ )および該記録媒体に接触してから 100msecまでの動的接触角の変化 量が特定の範囲にあるインクを用いてインクジェット記録を行うことによって、記録媒 体の種類を問わず、記録媒体が普通紙であっても、にじみ、裏写りなどの発生が充 分に防止され、鮮明性に優れ、画像濃度が高ぐ画質品位が顕著に良好な記録画 像を形成することができる。さらに本発明によれば、高速印刷を行っても、得られる記 録画像の画質品位はほとんど低下することがなぐ非常に高い水準で維持される。 本発明によれば、着色剤、水溶性有機溶剤および水とともに、非イオン性界面活性 剤および/または水分散性樹脂を用い、これらの含有量を調整することによって、初 期動的接触角( Θ )および動的接触角変化量を前述の範囲に調整するのが非常に
0
容易になる。
本発明によれば、インク中の着色剤として顔料、好ましくは自己分散顔料を用いる ことによって、にじみ、裏写りなどの発生がさらに防止され、得られる記録画像の鮮明 性および画像濃度、ひいては画質品位がさらに向上する。
本発明によれば、補助液中のカチオン性樹脂としてポリエチレンイミンを用いること によって、にじみ、裏写りなどの発生がさらに防止され、得られる記録画像の鮮明性 および画像濃度、ひいては画質品位がさらに向上する。
本発明によれば、特定の初期動的接触角および動的接触角の変化量を有するィ ンクと、カチオン性樹脂および/または無機微粒子を含有する補助液とを、記録媒 体上に存在させることによって、記録媒体が普通紙であっても、にじみ、裏写りなどが 発生することなぐ優れた鮮明性を有し、画像濃度が高ぐ画質品位が極めて良好な 記録画像を、高速印刷で形成することができるインクジェット記録方法が提供される。 本発明によれば、記録媒体、特に普通紙上に、前述のような高画質品位の記録画 像が形成されたインクジェット記録物が提供される。
本発明によれば、前述のインクジェット記録方法を実施するのに適したインクジエツ ト装置が提供される。この装置を用レ、ることによって、前述のような高画質品位の記録 画像を高速印刷で記録媒体、特に普通紙上に形成することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 着色剤、水溶性有機溶剤および水を必須成分とするインク組成物であって、カチォ ン性樹脂および Zまたは無機微粒子を含有する補助液を塗布した記録媒体に対す る初期動的接触角(Θ )が 48度以上かつ動的接触角の変化量(Δ Θ /100msec)
0
が 2. 0 20. 0度であることを特徴とするインクジェット記録用インク。
[2] 着色剤、水溶性有機溶剤および水とともに、水分散性樹脂および Zまたは非イオン 性界面活性剤を含有することを特徴とする請求項 1記載のインクジェット記録用インク
[3] 着色剤が顔料であることを特徴とする請求項 1または 2記載のインクジェット記録用 インク。
[4] 顔料が自己分散顔料であることを特徴とする請求項 3記載のインクジェット記録用ィ ンク。
[5] 補助液中のカチオン性樹脂がポリエチレンィミンであることを特徴とする請求項 1一
4のうちのいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
[6] インク組成物を記録媒体に付着させて記録を行うインクジェット記録方法において、 記録媒体に、請求項 1一 5のうちのいずれかのインクジェット記録用インクとともに、力 チオン性樹脂および Zまたは無機微粒子を含有する補助液を付着させることを特徴 とするインクジェット記録方法。
[7] 請求項 6のインクジェット記録方法によって記録画像が形成された記録媒体である ことを特徴とする記録物。
[8] 記録媒体を供給する記録媒体供給手段と、記録媒体供給手段によって供給される 記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、記録媒体搬送手段によって搬送される 記録媒体に請求項 1一 4のうちのいずれかのインクジェット記録用インクを付着させて 記録を行う印刷手段と、印刷手段によって記録画像が形成された記録媒体を排出す る排出手段とを含むインクジェット記録装置において、
カチオン性樹脂および/または無機微粒子を含有する補助液を記録媒体に付着 させる補助液転写手段を含むことを特徴とするインクジェット記録装置。
[9] 補助液転写手段が、 記録媒体搬送手段に含まれるように、または
記録媒体搬送手段と印刷手段との間に設けられることを特徴とする請求項 8記載の インクジェット記録装置。
PCT/JP2004/006965 2003-05-21 2004-05-21 インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法および記録物ならびにインクジェット記録装置 Ceased WO2004104118A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/557,725 US20070003715A1 (en) 2003-05-21 2004-05-21 Ink-jet recording ink, ink-jet recording method, recording medium, and ink-jet recording device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003-143601 2003-05-21
JP2003143601A JP4056929B2 (ja) 2003-05-21 2003-05-21 インクジェット記録方法および記録物ならびにインクジェット記録装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004104118A1 true WO2004104118A1 (ja) 2004-12-02

Family

ID=33475131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2004/006965 Ceased WO2004104118A1 (ja) 2003-05-21 2004-05-21 インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法および記録物ならびにインクジェット記録装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20070003715A1 (ja)
JP (1) JP4056929B2 (ja)
CN (1) CN100457838C (ja)
WO (1) WO2004104118A1 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1864823B1 (en) 2005-03-31 2014-08-27 Seiko Epson Corporation Inkjet recording method using a primer liquid
JP5231115B2 (ja) * 2008-07-22 2013-07-10 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置
JP5448639B2 (ja) * 2009-08-19 2014-03-19 ローランドディー.ジー.株式会社 電子回路基板の製造装置
JP5757215B2 (ja) * 2011-10-14 2015-07-29 株式会社リコー インクジェット用インク、インクジェット記録方法、及びインクジェット記録装置
JP6051531B2 (ja) 2012-02-01 2016-12-27 株式会社リコー インクジェット記録方法
JP5939039B2 (ja) * 2012-05-30 2016-06-22 株式会社リコー インクジェット画像形成方法
JP6120152B2 (ja) * 2013-03-29 2017-04-26 ブラザー工業株式会社 インクジェット記録用水性インク、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置
US11015072B2 (en) 2018-09-28 2021-05-25 Ricoh Company, Ltd. Ink, ink accommodating unit, printing method, and inkjet printing device
JP7344458B2 (ja) 2018-10-05 2023-09-14 セイコーエプソン株式会社 水系インクジェットインク組成物及びインクジェット記録方法
JP7490963B2 (ja) * 2020-01-22 2024-05-28 セイコーエプソン株式会社 水系インクジェットインク組成物及びインクジェット記録方法
JP7500998B2 (ja) * 2020-03-03 2024-06-18 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 情報処理装置、及び情報処理プログラム
US12545798B2 (en) 2023-05-31 2026-02-10 artience Co. Ltd. Water-based inkjet ink and printed matter

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002331748A (ja) * 2001-05-09 2002-11-19 Fuji Xerox Co Ltd 記録方法
JP2004175934A (ja) * 2002-11-27 2004-06-24 Sharp Corp インク組成物、これを用いる記録方法および記録画像ならびにこれを用いるインクヘッド

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4382262A (en) * 1981-03-23 1983-05-03 Joseph Savit Multicolor jet printing
JPS6011389A (ja) * 1983-07-01 1985-01-21 Mitsubishi Paper Mills Ltd インクジエツト記録用紙
JP3313955B2 (ja) * 1994-12-09 2002-08-12 キヤノン株式会社 画像形成装置
JPH10278379A (ja) * 1997-04-09 1998-10-20 Seiko Epson Corp 印刷装置、印刷方法および記録媒体
JP4016510B2 (ja) * 1998-11-06 2007-12-05 富士ゼロックス株式会社 インクジェット記録液およびインクジェット記録方法
EP1167046B1 (en) * 2000-06-21 2006-05-17 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording apparatus and printing method thereof
GB0020785D0 (en) * 2000-08-24 2000-10-11 Avecia Ltd Compositions
DE60105522T2 (de) * 2000-10-23 2005-10-13 Hewlett-Packard Development Co., L.P., Houston Zusätze für Druckflüssigkeit zur Förderung der Adhäsion von Deckbeschichtungen
JPWO2002057083A1 (ja) * 2001-01-17 2004-05-20 セイコーエプソン株式会社 インク受容層形成用の処理剤収容容器、インク収容容器、記録装置、並びに記録方法
JP2002338856A (ja) * 2001-05-16 2002-11-27 Konica Corp 色材含有微粒子及びポリマーエマルジョン型水系インク
US6443568B1 (en) * 2001-06-29 2002-09-03 Hewlett-Packard Company Printing strategy for improved image quality and durability
JP4240946B2 (ja) * 2001-08-10 2009-03-18 キヤノン株式会社 インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置
US6585369B1 (en) * 2002-04-17 2003-07-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Preparations for ink-jet printing on common household surfaces

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002331748A (ja) * 2001-05-09 2002-11-19 Fuji Xerox Co Ltd 記録方法
JP2004175934A (ja) * 2002-11-27 2004-06-24 Sharp Corp インク組成物、これを用いる記録方法および記録画像ならびにこれを用いるインクヘッド

Also Published As

Publication number Publication date
CN1791648A (zh) 2006-06-21
JP2004346159A (ja) 2004-12-09
JP4056929B2 (ja) 2008-03-05
CN100457838C (zh) 2009-02-04
US20070003715A1 (en) 2007-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003246135A (ja) 画像形成用処理液及び該処理液を用いる画像形成方法
JP2002079739A (ja) 被記録材の前処理液及び画像記録方法
JP4111104B2 (ja) 反応液、インクセット及びインクジェット記録方法
JP2008255135A (ja) インク及び画像形成方法並びにその装置
JP2004130792A (ja) 反応液、反応液とインクとのセット、インクジェット記録装置及び画像記録方法
JP7131174B2 (ja) 画像形成方法、画像形成装置及び印刷物の製造方法
JP2001262025A (ja) インクジェット用インク組成物
JP2010083031A (ja) インクジェット記録方法、前処理液、インクセットおよびインクジェット記録装置
JP6492487B2 (ja) 画像記録装置
JP2022113704A (ja) 記録方法
JP7139732B2 (ja) インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法
JP2003326829A (ja) インクジェット記録方法
JP4056929B2 (ja) インクジェット記録方法および記録物ならびにインクジェット記録装置
JP7543721B2 (ja) インクジェット用インク及びインクジェット記録装置
JPH0820720A (ja) 液体組成物、インクセット及びこれを用いた画像形成方法
JP2003082265A (ja) 記録液
JP5509585B2 (ja) 記録媒体の前処理方法、前処理液、カートリッジ及び画像形成装置
EP1555137B1 (en) Method of ink-jet recording
JP4111103B2 (ja) 反応液、インクセット及びインクジェット記録方法
JP2006045450A (ja) インクジェットインク及びインクジェット記録方法
JP2005075849A (ja) インク、記録方法及びインクジェット記録方法
JPH0692009A (ja) インクジェット記録方法
JPH0880664A (ja) 液体組成物、インクセット、及びこれらを用いた画像形成方法と装置
JP2002060662A (ja) インクジェット用インク組成物及びその記録方法
EP2889342B1 (en) Ink, ink cartridge, and image-recording method

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007003715

Country of ref document: US

Ref document number: 2004813868X

Country of ref document: CN

Ref document number: 10557725

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10557725

Country of ref document: US