JP2016172803A - インクジェット用水性インクセット、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、改良されたインクジェット用水性インクセット、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置に関する。
インクジェット方式の画像形成装置ではインクを吐出するノズルの状態を維持するために、適量のインクを吐出するクリーニング動作を随時実施している。
クリーニング時に吐出されたインクは受け皿からチューブを通り、廃インクタンクに誘導され、多孔質体などの吸収体に吸収される。
受け皿から廃インクタンクまでの経路は通常開放状態にあり、外気と接している。そのため、経路を通過する間にインクは乾燥し、経路で乾燥した結果、廃インクタンクで増粘したインクが吸収体へ吸収されにくくなる。
クリーニング時に吐出されたインクは受け皿からチューブを通り、廃インクタンクに誘導され、多孔質体などの吸収体に吸収される。
受け皿から廃インクタンクまでの経路は通常開放状態にあり、外気と接している。そのため、経路を通過する間にインクは乾燥し、経路で乾燥した結果、廃インクタンクで増粘したインクが吸収体へ吸収されにくくなる。
廃インクタンクまでの経路を密閉しても良いが、インクジェットヘッドの移動に合わせて開閉機構を設ける必要があり、装置としての信頼性の低下、コスト高に繋がる。
これまで、以下のような廃インクタンク内の乾燥対策の検討がされてきた。
これまで、以下のような廃インクタンク内の乾燥対策の検討がされてきた。
特許文献1の特開2000−141705号公報記載の技術においては、廃インクタンク内の吸収体の形状を調整し、インクの吸収性を維持しようとした。しかし吸収体の形状調整だけでは、インクとの組合せによっては、十分な効果が得られにくい。
特許文献2の特開2008−62430号公報記載の技術においては、廃インクタンク内にグリセリンを配置し、インクと混合することで廃インクタンク内の乾燥を防止しようとしたが、あらかじめグリセリンを充填する必要があり、コスト高になる。
特許文献3の特開2000−198956号公報記載の技術では、自己分散型カーボンの凝集対策として、組み合わせるカラーインクのpHを調整して、インクの凝集防止を図っているが、pHの調整は他の部品との兼ね合いが有り、難しい場合が多い。
ところで、Casson降伏値に着目したインクジェット記録用インクとして、特許文献4の特開2014−37495号公報には、せん断速度1〜100l/sで粘度測定した時のCasson降伏値が5〜10Pa・sであり、せん断速度1000l/sで粘度測定した時のCasson降伏値が60Pa・s未満であるインクジェ普通紙ット記録用インクが開示されているが、このインクは、吐出安定性、及び、普通紙に対する高画質画像形成を主に志向したものであることが説明されている。
特許文献2の特開2008−62430号公報記載の技術においては、廃インクタンク内にグリセリンを配置し、インクと混合することで廃インクタンク内の乾燥を防止しようとしたが、あらかじめグリセリンを充填する必要があり、コスト高になる。
特許文献3の特開2000−198956号公報記載の技術では、自己分散型カーボンの凝集対策として、組み合わせるカラーインクのpHを調整して、インクの凝集防止を図っているが、pHの調整は他の部品との兼ね合いが有り、難しい場合が多い。
ところで、Casson降伏値に着目したインクジェット記録用インクとして、特許文献4の特開2014−37495号公報には、せん断速度1〜100l/sで粘度測定した時のCasson降伏値が5〜10Pa・sであり、せん断速度1000l/sで粘度測定した時のCasson降伏値が60Pa・s未満であるインクジェ普通紙ット記録用インクが開示されているが、このインクは、吐出安定性、及び、普通紙に対する高画質画像形成を主に志向したものであることが説明されている。
従来技術において廃インクの粘性、特に降伏値に着目した提案はされていない。
一方、インクの用紙に対する定着性、光沢感、裏写り等の品質を改良する目的で樹脂をインク中に添加することがある。そのようなインクでは、インクが乾燥し始めると樹脂を添加しない場合に比べて粘度が高くなり、廃インクタンク内の吸収体に吸収されにくくなる現象が見られている。
一方、インクの用紙に対する定着性、光沢感、裏写り等の品質を改良する目的で樹脂をインク中に添加することがある。そのようなインクでは、インクが乾燥し始めると樹脂を添加しない場合に比べて粘度が高くなり、廃インクタンク内の吸収体に吸収されにくくなる現象が見られている。
本発明は、上記現状にたいして、装置や容器の形状変更、コストアップをしなかった場合であっても、廃インクタンク内における廃インクの保持量を高めることができるインクセットの提供を目的とする。
前記課題は、以下の(1)記載の本発明の「インクセット」により解決される。
(1)「少なくとも水、湿潤剤、顔料、及びポリウレタン樹脂を含有するブラックインクと、少なくとも水、下記一般式(1)のポリオキシエチレン―β―ナフチルエーテル、湿潤剤、顔料、及びポリウレタン樹脂を含有するカラーインクとを有するインクセットであって、
前記ブラックインク及び前記カラーインクは、25℃における粘度が4mPa・s以上6mPa・s以下であり、
Casson降伏値が0.3Pa以下であることを特徴とするインクセット。
(1)「少なくとも水、湿潤剤、顔料、及びポリウレタン樹脂を含有するブラックインクと、少なくとも水、下記一般式(1)のポリオキシエチレン―β―ナフチルエーテル、湿潤剤、顔料、及びポリウレタン樹脂を含有するカラーインクとを有するインクセットであって、
前記ブラックインク及び前記カラーインクは、25℃における粘度が4mPa・s以上6mPa・s以下であり、
Casson降伏値が0.3Pa以下であることを特徴とするインクセット。
このようなインクの構成であると、インクが廃インクタンクへ流れ落ちた後、インクの乾燥が進行しても廃インクタンク内のインク吸収体への吸収が阻害されることなく、十分な量のインクをタンク内に保持できる。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、前記のように、(1)「 少なくとも水、湿潤剤、顔料、及びポリウレタン樹脂を含有するブラックインクと、少なくとも水、下記一般式(1)のポリオキシエチレン―β―ナフチルエーテル、湿潤剤、顔料、及びポリウレタン樹脂を含有するカラーインクとを有するインクセットであって、
前記ブラックインク及び前記カラーインクは、25℃における粘度が4mPa・s以上6mPa・s以下であり、
Casson降伏値が0.3Pa以下であることを特徴とするインクセット;
本発明は、前記のように、(1)「 少なくとも水、湿潤剤、顔料、及びポリウレタン樹脂を含有するブラックインクと、少なくとも水、下記一般式(1)のポリオキシエチレン―β―ナフチルエーテル、湿潤剤、顔料、及びポリウレタン樹脂を含有するカラーインクとを有するインクセットであって、
前記ブラックインク及び前記カラーインクは、25℃における粘度が4mPa・s以上6mPa・s以下であり、
Casson降伏値が0.3Pa以下であることを特徴とするインクセット;
(式中、Rは炭素数1〜20のアルキル基、アリル基またはアラルキル基を表し、lは0〜7の整数を表し、nは20〜200の整数を表す。)。」に係るものである。
が、この「インクセット」は、つぎの(2)〜(3)に記載の「インクセット」の態様を包含し、また本発明は、つぎの(4)および(5)記載の「インクカートリッジ」および「
インクジェット記録装置」をも包含するものであるので、これらについても併せて詳細に説明する。
(2)「 前記ブラックインクに含有される顔料が、前記一般式(1)の化合物により分散された分散型顔料を含むことを特徴とする前記(1)に記載のインクセット。」
(3)「 前記ブラックインクに含有される顔料が、自己分散型顔料を含むこと特徴とする前記(1)に記載のインクセット。」
(4)「 前記(1)乃至(3)のいずれかに記載のインクセット中のインクをそれぞれ容器中に収容してなることを特徴とするインクカートリッジ。
(5)「 前記(1)乃至(3)のいずれかに記載のインクセット中のそれぞれのインクに刺激を付与し、該インクを記録ヘッドから液滴として飛翔させて記録媒体上に画像を記録するインク飛翔手段を有するインクジェット記録装置。」
(Casson降伏値)
本発明におけるCasson 降伏値は市販の装置を用いて測定することができるがその一例を以下に示す。
本発明におけるCasson 降伏値は市販の装置を用いて測定することができるがその一例を以下に示す。
インクジェット方式の画像形成装置において、ヘッド表面から掻き取られたインクやノズル詰まりを解消するために吐出されたインクを回収するための廃インクタンクが使用される。廃インクタンク内では、カラーインクとブラックインクが混合されてインク吸収体に吸収される。インク吸収体に吸収されるインクの混合比率は、画像形成装置の使用状態にもよるが、おおむね、カラーと黒インクの比は1対1程度である。また、カラーインクの比は各色等量程度になる。従って、インク吸収体に吸収される際の構成と同等の比率で混合されたインクの物性がインク吸収体に対するインクの吸収性に影響する。
[Casson降伏値]
(定義)
本発明におけるCasson降伏値は以下のように定義される値である。
25℃50%RHの環境にてレオメーター(AntonPaar社製MCR301)を使用して測定する。その際、直径5(cm)の平板プレートにて、ギャップ(Gap)を50μmにする。せん断速度1〜1000(1/s)に対するせん断応力を測定し、下記関係式(1)においてせん断速度の平方根√Dが0になるようにグラフを外挿したときの切片bの2乗がCasson降伏値となる。
(定義)
本発明におけるCasson降伏値は以下のように定義される値である。
25℃50%RHの環境にてレオメーター(AntonPaar社製MCR301)を使用して測定する。その際、直径5(cm)の平板プレートにて、ギャップ(Gap)を50μmにする。せん断速度1〜1000(1/s)に対するせん断応力を測定し、下記関係式(1)においてせん断速度の平方根√Dが0になるようにグラフを外挿したときの切片bの2乗がCasson降伏値となる。
(測定方法)
本発明におけるCasson 降伏値は市販の装置を用いて測定する。その詳細を以下に示す。
本発明で示すCasson降伏値は、ブラックインクと前記カラーインクを等質量混合した混合インクを用いて測定する。複数色のカラーインクを有するインクセットの場合は、いずれか1色のカラーインクを選択しブラックインクと等質量混合した混合インクを用いて測定するか、複数のカラーインクを各々等質量で混合し、更に混合したカラーインクをブラックインクと等質量混合した混合インクを用いて測定すればよく、いずれかの測定結果においてCasson降伏値を満たせばよい。
本発明におけるCasson 降伏値は市販の装置を用いて測定する。その詳細を以下に示す。
本発明で示すCasson降伏値は、ブラックインクと前記カラーインクを等質量混合した混合インクを用いて測定する。複数色のカラーインクを有するインクセットの場合は、いずれか1色のカラーインクを選択しブラックインクと等質量混合した混合インクを用いて測定するか、複数のカラーインクを各々等質量で混合し、更に混合したカラーインクをブラックインクと等質量混合した混合インクを用いて測定すればよく、いずれかの測定結果においてCasson降伏値を満たせばよい。
(インクの粘度)
インクの粘度は、25℃50%RHの環境にてレオメーターを使用し、直径5(cm)の平板プレートにて、ギャップ(Gap)を50μmとした時に、せん断速度100(1/s)にて測定する。
インクの粘度は、25℃50%RHの環境にてレオメーターを使用し、直径5(cm)の平板プレートにて、ギャップ(Gap)を50μmとした時に、せん断速度100(1/s)にて測定する。
本発明におけるCasson降伏値は0.3Pa以下であることが必要である。
好ましくは、0.25Pa以下、0.01Pa以上である。降伏値が0.3Paより高くなると流動性が低下し、廃インク経路内での流動が不足して滞留しやすくなったり、廃インクタンク内での拡散や吸収体に対する吸収性が低下する。
降伏値が高くなると、静止状態のインクが移動するためにより大きな力が必要になる。
廃インクタンク内では画像形成装置自体の振動と重力しかインクに加わる力がないため、インクを廃インクタンク内に拡散させるためには、降伏値を下げる必要がある。
また、降伏値が0.3Pa以下であると、廃インク経路の上流側であるクリーニングブレード周辺の流動性も改善される。
好ましくは、0.25Pa以下、0.01Pa以上である。降伏値が0.3Paより高くなると流動性が低下し、廃インク経路内での流動が不足して滞留しやすくなったり、廃インクタンク内での拡散や吸収体に対する吸収性が低下する。
降伏値が高くなると、静止状態のインクが移動するためにより大きな力が必要になる。
廃インクタンク内では画像形成装置自体の振動と重力しかインクに加わる力がないため、インクを廃インクタンク内に拡散させるためには、降伏値を下げる必要がある。
また、降伏値が0.3Pa以下であると、廃インク経路の上流側であるクリーニングブレード周辺の流動性も改善される。
クリーニングブレードはウレタンゴムなどの弾性部材で成形され、ブレードのエッジによりヘッド表面に付着した余剰のインクを拭き取る。拭き取られたインクはブレードの表面を流れて廃インク経路へと導かれるが、拭き取り量が非常に少ないため、クリーニングブレード表面に保持される時間が長い。拭き取られたインクが長時間保持されるとその間に乾燥が進み、クリーニングブレード表面から流れにくくなり、ブレード表面にインク層を形成するなどした場合には、クリーニングブレードのインク拭き取り性に悪影響をおよぼす場合がある。本発明のインクセットでは、未乾燥のインクの粘度は4.0mPa・sから6.0mP・sであることから、ブレード表面に滞留しにくく、長期間使用した場合にもクリーニングブレードのインク拭きとり能力を維持しやすい。
しかし、色材に顔料を使用した場合には、顔料と湿潤剤の相互作用により、降伏値が変動する。
降伏値を低くしたいときには顔料に対する湿潤剤の比率を上げたほうがよいが、湿潤剤の量を上げ過ぎるとインクの粘度が上昇する。本発明に必要な乾燥インクの降伏値を得るためには、未乾燥のインクの粘度は4.0mPa・sから6.0mP・sである。
しかし、色材に顔料を使用した場合には、顔料と湿潤剤の相互作用により、降伏値が変動する。
降伏値を低くしたいときには顔料に対する湿潤剤の比率を上げたほうがよいが、湿潤剤の量を上げ過ぎるとインクの粘度が上昇する。本発明に必要な乾燥インクの降伏値を得るためには、未乾燥のインクの粘度は4.0mPa・sから6.0mP・sである。
本発明では、5mlのインクを直径30mmのシャーレにとりわけ、50℃10%RH環境で48時間乾燥した後の降伏値を規定しているが、顔料懸濁液の粘度はArrheniusの法則として知られるように、顔料の濃度に対して指数関数的に拡大する。変化はほぼ直線的であり、前記の状態の降伏値を制御することにより乾燥途中の降伏値も制御することができる。
インクジェットインクでは、主に湿潤剤の添加量、種類を適宜選択することにより、Casson降伏値を求める値に調整することができる。湿潤剤は主に水分を吸収して保持することが主な機能であるが、水分を含んでいると粘度は低下し、水分が蒸発するに従い増粘する。水分がなくなった状態では湿潤剤と顔料および樹脂等の不揮発性分との相互作用により粘度、降伏値が決まる。
降伏値を下げたい場合は粘度が低い湿潤剤を選択し、低粘度の湿潤剤比率を多くすることが好ましい。
インクジェットインクでは、主に湿潤剤の添加量、種類を適宜選択することにより、Casson降伏値を求める値に調整することができる。湿潤剤は主に水分を吸収して保持することが主な機能であるが、水分を含んでいると粘度は低下し、水分が蒸発するに従い増粘する。水分がなくなった状態では湿潤剤と顔料および樹脂等の不揮発性分との相互作用により粘度、降伏値が決まる。
降伏値を下げたい場合は粘度が低い湿潤剤を選択し、低粘度の湿潤剤比率を多くすることが好ましい。
また、顔料および樹脂との相互作用が低くなるように湿潤剤を選択することが好ましい。また、顔料や樹脂などの非流動性の成分が多くなると構造的な粘性が増加して降伏値は上昇するため、画像品質に影響がない範囲で添加比率を低くする方が好ましい。インク中における湿潤剤の含有量(質量基準)を1とした場合に、顔料や樹脂などの非流動性の成分(25℃環境におけるインク中で固形分として存在する成分)の質量が、1/3以下、好ましくは1/5以下である。また、1/20以下になると湿潤剤量がインク全体に対する比率が高くなりすぎ、インクの粘度を上昇させるため、好ましくない。
(インク)
本発明のブラックインク、及びカラーインクのインク組成分について説明する。
本発明のインクは、少なくとも水、湿潤剤、顔料、及びポリウレタン樹脂を含有し、必要により、浸透剤や、その他の成分(pH調整剤、防腐防黴剤、キレート試薬、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、等)を加えることができる。
本発明のブラックインク、及びカラーインクのインク組成分について説明する。
本発明のインクは、少なくとも水、湿潤剤、顔料、及びポリウレタン樹脂を含有し、必要により、浸透剤や、その他の成分(pH調整剤、防腐防黴剤、キレート試薬、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、等)を加えることができる。
<湿潤剤>
本発明では、前記したように廃インクタンク内での拡散やインク吸収体に対する吸収性を高める目的と、ヘッド内部でのインクの乾燥を抑制して吐出を安定させる目的などのために湿潤剤(以下、「水溶性有機溶剤」と呼称することがある。)を使用することができる。
水溶性有機溶剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、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、1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−エチル−1,3−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、1,2,3−ブタントリオール、1,2,4−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類、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、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−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物、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等のアミド類、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のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物、プロピレンカーボネイト、炭酸エチレン等が挙げられる。
これらの中でも、3−メチル−1,3−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、グリセリン、2−ピロリドンが好ましい。
前記湿潤剤(水溶性有機溶剤)の添加量としては、インク中、10質量%以上40質量%未満であることが好ましい。
10質量%以上だとインクの乾燥性を抑制する効果が高くなりインクタンク内でのインクの拡散や吸収体への吸収が良くなる。40質量%以下であれば、インクの粘度が抑制され、ヘッドからの吐出を安定させやすい。
本発明では、前記したように廃インクタンク内での拡散やインク吸収体に対する吸収性を高める目的と、ヘッド内部でのインクの乾燥を抑制して吐出を安定させる目的などのために湿潤剤(以下、「水溶性有機溶剤」と呼称することがある。)を使用することができる。
水溶性有機溶剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、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、1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−エチル−1,3−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、1,2,3−ブタントリオール、1,2,4−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類、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、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−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物、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等のアミド類、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のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物、プロピレンカーボネイト、炭酸エチレン等が挙げられる。
これらの中でも、3−メチル−1,3−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、グリセリン、2−ピロリドンが好ましい。
前記湿潤剤(水溶性有機溶剤)の添加量としては、インク中、10質量%以上40質量%未満であることが好ましい。
10質量%以上だとインクの乾燥性を抑制する効果が高くなりインクタンク内でのインクの拡散や吸収体への吸収が良くなる。40質量%以下であれば、インクの粘度が抑制され、ヘッドからの吐出を安定させやすい。
<顔料>
前記顔料としては、有機顔料、又は無機顔料を用いることができる。なお、色調調整の目的で同時に染料を含有しても構わないが、耐候性を劣化させない範囲内で使用することが好ましい。
本発明における顔料の含有量は、顔料の種類や色彩等により適宜選択されるため一義的に決められないが、おおよその範囲として、インク総量100質量%に対して固形分で2質量%〜10質量%程度である。
上記範囲より少ないと印字した際の画像濃度が低くなり、上記範囲より多すぎると、インクの粘度が高くなり、吐出安定性の低下を招くことになる。
前記顔料としては、有機顔料、又は無機顔料を用いることができる。なお、色調調整の目的で同時に染料を含有しても構わないが、耐候性を劣化させない範囲内で使用することが好ましい。
本発明における顔料の含有量は、顔料の種類や色彩等により適宜選択されるため一義的に決められないが、おおよその範囲として、インク総量100質量%に対して固形分で2質量%〜10質量%程度である。
上記範囲より少ないと印字した際の画像濃度が低くなり、上記範囲より多すぎると、インクの粘度が高くなり、吐出安定性の低下を招くことになる。
前記無機顔料としては、例えば、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、カーボンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックが特に好ましい。なお、前記カーボンブラックとしては、例えば、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ものが挙げられる。
前記有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、多環式顔料などがより好ましい。なお、前記アゾ顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料、などが挙げられる。前記多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、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、キノフラロン顔料、などが挙げられる。前記染料キレートとしては、例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート、などが挙げられる。
前記黒色用のものとしては、例えば、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、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、などが挙げられる。
本発明で使用されるブラック顔料は表面に少なくとも1種の親水基を有し、分散剤の不存在下で
水分散性を示す顔料分散体(自己分散型顔料)であることが好ましい。
自己分散型顔料を本発明に使用した場合に、インクの吐出安定性に改善が見られる。理由は明らかではないが、分散剤を使用した場合と比較して、インクジェットノズルの先端における固着が軽減されると推測される。
水分散性を示す顔料分散体(自己分散型顔料)であることが好ましい。
自己分散型顔料を本発明に使用した場合に、インクの吐出安定性に改善が見られる。理由は明らかではないが、分散剤を使用した場合と比較して、インクジェットノズルの先端における固着が軽減されると推測される。
自己分散型顔料(自己分散性顔料)は、顔料の表面に少なくとも1種の親水基が直接もしくは他の原子団を介して結合するように表面改質されたものである。該表面改質は、顔料の表面に、ある特定の官能基(スルホン基やカルボキシル基等の官能基)を化学的に結合させるか、あるいは、次亜ハロゲン酸又はその塩の少なくともいずれかを用いて湿式酸化処理するなどの方法が用いられる。これらの中でも、顔料の表面にカルボキシル基が結合され、水中に分散している形態が特に好ましい。このように自己分散型顔料は表面改質され、カルボキシル基が結合しているため、分散安定性が向上するばかりではなく、高品位な印字品質が得られるとともに、印字後の記録媒体(記録用メディア)の耐水性がより向上する。また、この形態のインクは乾燥後の再分散性に優れるため、長期間印字を休止し、インクジェットヘッドのノズル付近のインクの水分が蒸発した場合も目詰まりを起こさず、簡単なクリーニング動作で容易に良好な印字が行える。
前記自己分散型顔料の体積平均粒径(D50)は、インク中において0.01〜0.16μmであるのが好ましい。
前記自己分散型顔料の体積平均粒径(D50)は、インク中において0.01〜0.16μmであるのが好ましい。
例えば、自己分散型カーボンブラックとしては、イオン性を有するものが好ましく、アニオン性に帯電したものやカチオン性に帯電したものが好適である。
前記アニオン性親水基としては、例えば、−COOM、−SO3M、−PO3HM、−PO3M2、−SO2NH2、−SO2NHCOR(ただし、Mは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表す。Rは、炭素原子数1〜12のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表す)等が挙げられる。これらの中でも、−COOM、−SO3Mがカラー顔料表面に結合されたものを用いることが好ましい。
また、前記親水基中における「M」がアルカリ金属であるものとしては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、等が挙げられる。前記有機アンモニウムとしては、例えば、モノ乃至トリメチルアンモニウム、モノ乃至トリエチルアンモニウム、モノ乃至トリメタノールアンモニウムが挙げられる。
前記アニオン性に帯電したカラー顔料を得る方法としては、カラー顔料表面に−COONaを導入する方法として、例えば、カラー顔料を次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法、スルホン化による方法、ジアゾニウム塩を反応させる方法が挙げられる。
前記アニオン性親水基としては、例えば、−COOM、−SO3M、−PO3HM、−PO3M2、−SO2NH2、−SO2NHCOR(ただし、Mは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表す。Rは、炭素原子数1〜12のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表す)等が挙げられる。これらの中でも、−COOM、−SO3Mがカラー顔料表面に結合されたものを用いることが好ましい。
また、前記親水基中における「M」がアルカリ金属であるものとしては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、等が挙げられる。前記有機アンモニウムとしては、例えば、モノ乃至トリメチルアンモニウム、モノ乃至トリエチルアンモニウム、モノ乃至トリメタノールアンモニウムが挙げられる。
前記アニオン性に帯電したカラー顔料を得る方法としては、カラー顔料表面に−COONaを導入する方法として、例えば、カラー顔料を次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法、スルホン化による方法、ジアゾニウム塩を反応させる方法が挙げられる。
前記カチオン性親水基としては、例えば、第4級アンモニウム基が好ましく、本発明においては、これらがカーボンブラック表面に結合されたものが色材として好適である。
前記カラー用のものとして、イエローインクに使用できる顔料としては、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C.I.ピグメントイエロー1、C.I.ピグメントイエロー2、C.I.ピグメントイエロー3、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー16、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー73、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー75、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー95、C.I.ピグメントイエロー97、C.I.ピグメントイエロー98、C.I.ピグメントイエロー114、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー129、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピ
グメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー174、C.I.ピグメントイエロー180、などが挙げられる。
グメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー174、C.I.ピグメントイエロー180、などが挙げられる。
マゼンタインクに使用できる顔料としては、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C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド12、C.I.ピグメントレッド48(Ca)、C.I.ピグメントレッド48(Mn)、C.I.ピグメントレッド57(Ca)、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド112、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメントレッド168、C.I.ピグメントレッド176、C.I.ピグメントレッド184、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド202、ピグメントバイオレット19、などが挙げられる。
シアンインクに使用できる顔料としては、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C.I.ピグメントブルー1、C.I.ピグメントブルー2、C.I.ピグメントブルー3、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:34、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー22、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー63、C.I.ピグメントブルー66;C.I.バットブルー4、C.I.バットブルー60、などが挙げられる。
また、本発明で使用する各インクに含有される顔料は、本発明のために新たに製造されたものでも使用可能である。
また、本発明で使用する各インクに含有される顔料は、本発明のために新たに製造されたものでも使用可能である。
なお、イエロー顔料としてピグメントイエロー74、マゼンタ顔料としてピグメントレッド122、ピグメントバイオレッド19、シアン顔料としてピグメントブルー15を用いることにより、色調、耐光性が優れ、バランスの取れたインクを得ることができる。
前記顔料の前記インク中における含有量は、0.1質量%以上、50.0質量%以下が好ましく、0.1質量%以上、20.0質量%以下がより好ましい。
前記顔料の前記インク中における含有量は、0.1質量%以上、50.0質量%以下が好ましく、0.1質量%以上、20.0質量%以下がより好ましい。
前記顔料の平均粒径(D50)は、150nm以下が好ましく、100nm以下がより好ましい。前記平均粒子径(D50)が150nmを超えると、急激に吐出安定性が低下し、ノズル詰まりやインクの曲がりが発生し易くなる。また、均粒子径(D50)が100nm以下であれば、吐出安定性が向上して更に画像の彩度も向上する。
これはノズルプレートに付着したインク中の顔料の粗大粒子量を減らすことにより、ワイピング時にインク中の粗大粒子の摩擦により撥インク層を損傷することを防止するからである。また、印字画像部の顔料粒子の乱反射を防ぎ、かつ濃度均一な印字画像を提供できるからである。
なお、本発明における顔料の体積平均粒径(D50)は動的光散乱法により、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)を用いて測定したものである。
これはノズルプレートに付着したインク中の顔料の粗大粒子量を減らすことにより、ワイピング時にインク中の粗大粒子の摩擦により撥インク層を損傷することを防止するからである。また、印字画像部の顔料粒子の乱反射を防ぎ、かつ濃度均一な印字画像を提供できるからである。
なお、本発明における顔料の体積平均粒径(D50)は動的光散乱法により、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)を用いて測定したものである。
前記カラー用顔料は、上記一般式(1)で表される化合物で水中で分散させて水系顔料分散体として使用される。該水系顔料分散体は、例えば以下の方法によって作製することができる。最初に顔料と分散剤との比率を決定する。それは、顔料と水との混合物をサンドミル、ロールミル、ビーズミル、ナノマイザー、ホモジナイザー等の公知の分散機で分散しながら、分散剤を徐々に添加して、粒径が小さくなると同時に最も粘度の小さくなった比率に決定する。なお、ビーズミルで分散する場合に、泡の発生を抑制するために少量の消泡剤を添加することが好ましい。顔料平均粒径については、分散機へ入れるビーズの大きさや分散時間などによって制御することが可能であり、平均粒径を150nm以下にするには、ビーズは0.05〜1.0mm、分散時間は1〜100時間/Lで分散すればよい。
前記顔料分散剤の含有量は、前記顔料100重量部に対し1〜100重量部が好ましく、10〜50重量部がより好ましい。前記顔料分散剤の含有量が少ないと、充分に顔料を微細化することができず、多すぎると顔料に吸着していない過剰成分がインク物性に影響を与え、画像滲みや、耐水性、耐擦性の劣化を招くことになる。
前記顔料分散剤によって水中に均一に微分散した顔料分散体は、水系媒体中に上記の顔料分散剤を溶解させ、次に、上記の顔料を加えて充分に湿潤させた後、ホモジナイザーによる高速撹拌、ビーズミルやボールミルのようなボールを用いた分散機、ロールミルのような剪断力を用いた混練分散機、超音波分散機等を用いる方法で作製することができる。
ただし、このような混練分散工程の後には粗大粒子が含まれていることが多く、インクジェットノズルや供給経路の目詰まりの原因となるため、フィルターや遠心分離器を用いて粒径1μm以上の粒子を除去する必要がある。
ただし、このような混練分散工程の後には粗大粒子が含まれていることが多く、インクジェットノズルや供給経路の目詰まりの原因となるため、フィルターや遠心分離器を用いて粒径1μm以上の粒子を除去する必要がある。
<界面活性剤>
前記界面活性剤として、顔料の種類や水溶性有機溶剤の組み合わせによって分散安定性を損なわず、表面張力が低く、浸透性、レベリング性の高いものが好ましく、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤から選択される少なくとも1種が好適である。これらの中でも、フッ素系界面活性剤が特に好ましい。
これら界面活性剤は、1種を単独、又は2種以上を混合して用いることができる。
前記界面活性剤として、顔料の種類や水溶性有機溶剤の組み合わせによって分散安定性を損なわず、表面張力が低く、浸透性、レベリング性の高いものが好ましく、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤から選択される少なくとも1種が好適である。これらの中でも、フッ素系界面活性剤が特に好ましい。
これら界面活性剤は、1種を単独、又は2種以上を混合して用いることができる。
前記フッ素系界面活性剤としては、フッ素置換した炭素数が2〜16であるものが好ましく、フッ素置換した炭素数が4〜16であるものがより好ましい。前記フッ素置換した炭素数が2未満であると、フッ素の効果が得られないことがあり、16を超えると、インク保存性などにおいて問題が生じることがある。
前記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、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く、特に好ましい。
さらに好ましくは、下記一般式(2)で表されるフッ素系界面活性剤である。
さらに好ましくは、下記一般式(2)で表されるフッ素系界面活性剤である。
前記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、などが挙げられる。
前記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、などが挙げられる。
前記パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルリン酸エステルの塩、などが挙げられる。
前記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、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、などが挙げられる。
前記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、などが挙げられる。
前記パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルリン酸エステルの塩、などが挙げられる。
前記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、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、などが挙げられる。
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、などがあげられる。
前記フッ素系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。
該市販品としては、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(いずれも、DuPont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−151N(オムノバ社製)などが挙げられる。
該市販品としては、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(いずれも、DuPont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−151N(オムノバ社製)などが挙げられる。
<浸透剤>
本発明の記録用インクは、浸透剤として、炭素数8〜11のポリオール化合物又はグリコールエーテル化合物を少なくとも1種を含有することが好ましい。これらは、25℃の水中において0.2〜5.0質量%の間の溶解度を有するものが好ましい。これらの中でも、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール[溶解度:4.2%(25℃)]、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール[溶解度:2.0%(25℃)]が特に好ましい。
本発明の記録用インクは、浸透剤として、炭素数8〜11のポリオール化合物又はグリコールエーテル化合物を少なくとも1種を含有することが好ましい。これらは、25℃の水中において0.2〜5.0質量%の間の溶解度を有するものが好ましい。これらの中でも、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール[溶解度:4.2%(25℃)]、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール[溶解度:2.0%(25℃)]が特に好ましい。
その他のポリオール化合物として挙げられる脂肪族ジオールとしては、例えば、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、3,3−ジメチル−1,2−ブタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジメチル−2,4−ペンタンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、5−ヘキセン−1,2−ジオールなどがある。
その他の併用できる浸透剤としては、インク中に溶解し、所望の物性に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。併用できる浸透剤の例として、例えば、ジ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フェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピ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クロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、エタノール等の低級アルコール類、などが挙げられる。
本発明のインクジェット記録用インク(略、記録用インク)における、前記浸透剤の含有量は、0.1〜4.0質量%が好ましい。前記含有量が0.1質量%未満であると、速乾性が得られず滲んだ画像となることがあり、4.0質量%を超えると、着色剤の分散安定性が損なわれ、ノズルが目詰まりしやすくなったり、また記録用メディアへの浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けが発生することがある。
<水分散性樹脂>
水分散性樹脂は、造膜性(画像形成性)に優れ、かつ高撥水性、高耐水性、高耐候性を備えて、高耐水性で高画像濃度(高発色性)の画像記録に有用である。
前記水分散性樹脂としては、例えば、縮合系合成樹脂、付加系合成樹脂、天然高分子材料などが挙げられる。
前記縮合系合成樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリ(メタ)アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。
前記付加系合成樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルエステル系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、不飽和カルボン酸系樹脂などが挙げられる。
前記天然高分子材料としては、例えば、セルロース類、ロジン類、天然ゴムなどが挙げられる。
水分散性樹脂は、造膜性(画像形成性)に優れ、かつ高撥水性、高耐水性、高耐候性を備えて、高耐水性で高画像濃度(高発色性)の画像記録に有用である。
前記水分散性樹脂としては、例えば、縮合系合成樹脂、付加系合成樹脂、天然高分子材料などが挙げられる。
前記縮合系合成樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリ(メタ)アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。
前記付加系合成樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルエステル系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、不飽和カルボン酸系樹脂などが挙げられる。
前記天然高分子材料としては、例えば、セルロース類、ロジン類、天然ゴムなどが挙げられる。
これらの中でも、ポリウレタン樹脂微粒子を用いた場合に、インクが紙のような記録媒体に着弾した際、増粘乃至凝集する性質を持ち、着色成分の浸透を抑制し、更に紙への定着を促進する効果を有する。 また、その他の樹脂と比較して、紙上で皮膜を形成し、印刷物の耐擦性を向上させる効果も強い。
前記水分散性樹脂を2種類以上併用することは全く問題ない。
前記水分散性樹脂は、ホモポリマーとして使用されてもよく、また、コポリマーとして使用して複合系樹脂として用いてもよく、単相構造型及びコアシェル型、パワーフィード型エマルジョンのいずれのものも使用できる。前記水分散性樹脂としては、樹脂自身が親水基を持ち自己分散性を持つもの、樹脂自身は分散性を持たず界面活性剤や親水基を持つ樹脂にて分散性を付与したものが使用できる。
前記水分散性樹脂は、ホモポリマーとして使用されてもよく、また、コポリマーとして使用して複合系樹脂として用いてもよく、単相構造型及びコアシェル型、パワーフィード型エマルジョンのいずれのものも使用できる。前記水分散性樹脂としては、樹脂自身が親水基を持ち自己分散性を持つもの、樹脂自身は分散性を持たず界面活性剤や親水基を持つ樹脂にて分散性を付与したものが使用できる。
ポリウレタン樹脂の合成方法としては、イソシアネート基と反応しない低沸点溶剤(アセトン等)中で、イソシアネート末端プレポリマーを合成し、ジアミン、ポリオールなどにより親水基を導入した後、水で希釈し相転換させ、溶剤を留去させてポリウレタンディスパージョンを得る溶液法、親水基を導入したイソシアネート基末端プレポリマーを最初に合成し、水中に分散した後、アミンで鎖延長を行うプレポリマー法、その他、ホットメルト法、ポリウレタンプレポリマーを用い乳化剤水溶液中で媒体である水を鎖延長剤として使用する方法、疎水性ポリオールと芳香族ポリイソシアネートから得られる遊離イソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマーの芳香環をスルホン化する工程を経る方法、ブロックイソシアネートを使用する方法等、色々と知られているが、特に限定されるものではない。
ポリウレタン樹脂を上記プレポリマー法によって合成する場合、低分子量のポリヒドロキシ化合物を使用してもよい。 このようなポリヒドロキシ化合物としては、上記ポリエステルジオールの原料として挙げたグリコール及びアルキレンオキシド低モル付加物、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の3価アルコール、そのアルキレンオキシド低モル付加物などが挙げられる。
水系ポリウレタン樹脂の場合、有機溶剤相で作成したポリウレタンプレポリマーを転相・乳化し、水相で更に鎖延長させる方法が一般的に知られている。 この際の鎖伸長剤としてはジアミン等のポリアミン類が一般的である。 具体的には、ポリウレタンプレポリマーは、ジメチロールアルカン酸に由来する酸基を中和した後又は中和しながら、水延長又はジ若しくはトリアミン延長する。 アミン延長の際に鎖伸長剤として使用するポリアミン類としては、通常ジアミン又はトリアミンが挙げられる。 また、その具体例としてはヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、ヒドラジン、ピペラジン等が挙げられる。
しかし、鎖伸長剤としてポリアミン類を使用したポリウレタン樹脂を用いると、記録液の保存安定性が良くない傾向にあることが判明した。 これは、アミン延長したポリウレタン樹脂(ポリウレタンウレア部分を含むポリウレタン樹脂)は加水分解を生じやすいこと、更に、加水分解によって生じたポリアミン類もまたカーボンブラック分散記録液中で凝集剤として働くことから、二重に悪い影響を与えていることが推測される。
しかし、鎖伸長剤としてポリアミン類を使用したポリウレタン樹脂を用いると、記録液の保存安定性が良くない傾向にあることが判明した。 これは、アミン延長したポリウレタン樹脂(ポリウレタンウレア部分を含むポリウレタン樹脂)は加水分解を生じやすいこと、更に、加水分解によって生じたポリアミン類もまたカーボンブラック分散記録液中で凝集剤として働くことから、二重に悪い影響を与えていることが推測される。
ポリウレタン樹脂は、Li、Na、K等のアルカリ金属塩、アンモニア、ジメチルアミン、(モノ、ジ、トリ)エタノールアミン等の有機アミン塩などの形で使用できる。
これらは、前述の方法で得られたポリウレタン樹脂を更に中和することにより得ることができる。 この中和の際に使用する塩基としては、所望の塩のカウンターイオン等に応じて適宜選択することができ、例えば、ブチルアミン、トリエチルアミン等のアルキルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン、モルホリン、アンモニア、水酸化ナトリウム等の無機塩基が挙げられる。
インクジェット記録用インク中のポリウレタン樹脂の含有量は、樹脂固形分として0.1〜20重量%が好ましく、0.2〜10重量%がより好ましい。記録媒体へ着弾した後、樹脂がカーボンブラックを覆うのに量的に十分な添加量としては0.1質量%以上が好ましく、インクジェット方式の吐出性を維持するために必要な粘度を維持するためには、添加量は20質量%以下が好ましい。
これらは、前述の方法で得られたポリウレタン樹脂を更に中和することにより得ることができる。 この中和の際に使用する塩基としては、所望の塩のカウンターイオン等に応じて適宜選択することができ、例えば、ブチルアミン、トリエチルアミン等のアルキルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン、モルホリン、アンモニア、水酸化ナトリウム等の無機塩基が挙げられる。
インクジェット記録用インク中のポリウレタン樹脂の含有量は、樹脂固形分として0.1〜20重量%が好ましく、0.2〜10重量%がより好ましい。記録媒体へ着弾した後、樹脂がカーボンブラックを覆うのに量的に十分な添加量としては0.1質量%以上が好ましく、インクジェット方式の吐出性を維持するために必要な粘度を維持するためには、添加量は20質量%以下が好ましい。
ここで、前記着色剤、着色剤中の顔料、及び前記水分散性樹脂などの固形分含有量は、例えば、インク中から着色剤と水分散性樹脂分のみを分離する方法により測定することができる。また、前記着色剤として顔料を用いている場合には、熱質量分析により質量減少率を評価することで着色剤と水分散性樹脂との比率を測定できる。また、前記着色剤の分子構造が明らかな場合には、顔料や染料ではNMRを用いて着色剤の固形分量を定量することが可能であり、重金属原子、分子骨格に含まれる無機顔料、含金有機顔料、含金染料では蛍光X線分析を用いることで着色剤の固形分量を定量することが可能である。
そして、本発明のインクジェット用インクは、限定されるものではないが、水分量が通常50質量%より多く、樹脂と顔料の総量が通常3質量%より多いことから、溶媒蒸発率は、通常50質量%〜97質量%となる。
そして、本発明のインクジェット用インクは、限定されるものではないが、水分量が通常50質量%より多く、樹脂と顔料の総量が通常3質量%より多いことから、溶媒蒸発率は、通常50質量%〜97質量%となる。
<その他の成分>
前述のように、前記その他の成分としては、特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができ、例えば、pH調整剤、防腐防黴剤、キレート試薬、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、などが挙げられる。
前述のように、前記その他の成分としては、特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができ、例えば、pH調整剤、防腐防黴剤、キレート試薬、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、などが挙げられる。
前記pH調整剤としては、調合される記録用インクに悪影響を及ぼさずにpHを7〜11に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルコールアミン類、アルカリ金属元素の水酸化物、アンモニウムの水酸化物、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩、などが挙げられる。前記pHが7未満及び11を超えるとインクジェットのヘッドやインク供給ユニットを溶かし出す量が大きく、インクの変質や漏洩、吐出不良などの不具合が生じることがある。
前記アルコールアミン類としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール等が挙げられる。
前記アルカリ金属元素の水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。
前記アンモニウムの水酸化物としては、例えば、水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物、第4級ホスホニウム水酸化物などが挙げられる。
前記アルカリ金属の炭酸塩としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
前記アルカリ金属元素の水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。
前記アンモニウムの水酸化物としては、例えば、水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物、第4級ホスホニウム水酸化物などが挙げられる。
前記アルカリ金属の炭酸塩としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
前記防腐防黴剤としては、例えば、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、等が挙げられる。
前記防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライトなどが挙げられる。
前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、などが挙げられる。
前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤、などが挙げられる。
前記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−ドデシルオキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、等が挙げられる。
前記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、2−(2'−ヒドロキシ−5'−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−5'−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−4'−オクトキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−3'−tert−ブチル−5'−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、等が挙げられる。
前記サリチレート系紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサリチレート、p−tert−ブチルフェニルサリチレート、p−オクチルフェニルサリチレート、等が挙げられる。
前記シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、例えば、エチル−2−シアノ−3,3'−ジフェニルアクリレート、メチル−2−シアノ−3−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリレート、ブチル−2−シアノ−3−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリレート、等が挙げられる。
前記ニッケル錯塩系紫外線吸収剤としては、例えば、ニッケルビス(オクチルフェニル)サルファイド、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)−n−ブチルアミンニッケル(II)、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)−2−エチルヘキシルアミンニッケル(II)、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)トリエタノールアミンニッケル(II)、等が挙げられる。
(インクカートリッジ)
本発明のインクカートリッジは、本発明のインクジェット記録用インクを容器中に収容するものであり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材を構成することもできる。
前記容器としては、その形状、構造、大きさ、材質に特に制限無く、目的に応じて適宜選択できる。例として、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルムなどで形成されたインク袋を少なくとも有するものなどが好適に挙げられる。
本発明のインクカートリッジは、本発明のインクジェット記録用インクを容器中に収容するものであり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材を構成することもできる。
前記容器としては、その形状、構造、大きさ、材質に特に制限無く、目的に応じて適宜選択できる。例として、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルムなどで形成されたインク袋を少なくとも有するものなどが好適に挙げられる。
本発明のインクカートリッジの一態様について、図1および図2を参照して説明する。図1は本発明のインクカートリッジの一例を説明するための概略平面図である。図2は図1のインクカートリッジのケース(外装)を含めた概略平面図である。
インクカートリッジ200は、図1に示すように、インク注入口242からインク袋241内に充填され、排気した後、該インク注入口242は融着により閉じられる。使用時には、ゴム部材からなるインク排出口243に装置本体の針を刺して装置に供給される。インク袋241は、透気性のないアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。このインク袋241は、図2に示すように、通常、プラスチックス製のカートリッジケース244内に収容され、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いられるようになっている。
(インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法)
本発明のインクジェット記録装置は、本発明のインクジェット記録用インクを記録ヘッドから飛翔させて記録媒体に画像を記録するインク飛翔手段を少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば刺激発生手段、制御手段等を有してなる。
本発明のインクジェット記録装置は、本発明のインクジェット記録用インクを記録ヘッドから飛翔させて記録媒体に画像を記録するインク飛翔手段を少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば刺激発生手段、制御手段等を有してなる。
本発明のインクを用いたインクジェット記録方法は、インク飛翔工程を少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば刺激発生工程、制御工程等を含む。
本発明のインクを用いたインクジェット記録方法は、本発明のインクジェット記録装置により好適に実施することができ、前記インク飛翔工程は前記インク飛翔手段により好適に行うことができる。また、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。
本発明のインクジェット記録物の製造方法は、本発明のインクジェット記録用インクにインク飛翔手段を介して刺激を印加し、記録ヘッドから該インクを飛翔させて記録媒体に画像を記録するインク飛翔工程を少なくとも含む。
本発明のインクを用いたインクジェット記録方法は、本発明のインクジェット記録装置により好適に実施することができ、前記インク飛翔工程は前記インク飛翔手段により好適に行うことができる。また、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。
本発明のインクジェット記録物の製造方法は、本発明のインクジェット記録用インクにインク飛翔手段を介して刺激を印加し、記録ヘッドから該インクを飛翔させて記録媒体に画像を記録するインク飛翔工程を少なくとも含む。
前記インク飛翔工程は、前記本発明のインクジェット用インクに、刺激を印加し、該インクジェット用インクを飛翔させて画像を形成する工程である。
前記インク飛翔手段は、前記本発明のインクジェット用インクに、刺激を印加し、該インクジェット用インクを飛翔させて画像を形成する手段である。該インク飛翔手段としては、特に制限はなく、例えば、インク吐出用の各種のノズル、などが挙げられる。
前記インク飛翔手段は、前記本発明のインクジェット用インクに、刺激を印加し、該インクジェット用インクを飛翔させて画像を形成する手段である。該インク飛翔手段としては、特に制限はなく、例えば、インク吐出用の各種のノズル、などが挙げられる。
前記刺激は、例えば、前記刺激発生手段により発生させることができ、該刺激としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、熱(温度)、圧力、振動、光、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱、圧力が好適に挙げられる。なお、前記刺激発生手段としては、例えば、過熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライトなどが挙げられる。具体的には、圧電素子などの圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータ、などが挙げられる。
前記インクの飛翔の態様としては、特に制限はなく、前記刺激の種類等応じて異なり、例えば、前記刺激が「熱」の場合、記録ヘッド内の前記インクに対し、記録信号に対応した熱エネルギーを例えばサーマルヘッド等を用いて付与し、該熱エネルギーにより前記インクに気泡を発生させ、該気泡の圧力により、該記録ヘッドのノズル孔から該インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。また、前記刺激が「圧力」の場合、例えば記録ヘッド内のインク流路内にある圧力室と呼ばれる位置に接着された圧電素子に電圧を印加することにより、圧電素子が撓み、圧力室の容積が縮小して、前記記録ヘッドのノズル孔から該インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。
なお、前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
ここで、本発明のインクジェット記録装置により本発明のインクジェット記録方法を実施する一の態様について、図面を参照しながら説明する。
図3は、本発明のインクジェット記録装置の一例を示す斜視図である。
図3に示すインクジェット記録装置は、装置本体101と、装置本体101に装着した用紙を装填するための給紙トレイ102と、装置本体101に装着され画像が記録(形成)された用紙をストックするための排紙トレイ103と、装置本体101の前面112の一端部側には、前面112から前方側に突き出し、上カバー111よりも低くなったインクカートリッジ装填部104とを有する。インクカートリッジ装填部104の上面には、操作キーや表示器などの操作部105が配置されている。インクカートリッジ装填部104は、インクカートリッジ200の脱着を行うための開閉可能な前カバー115を有している。
図3は、本発明のインクジェット記録装置の一例を示す斜視図である。
図3に示すインクジェット記録装置は、装置本体101と、装置本体101に装着した用紙を装填するための給紙トレイ102と、装置本体101に装着され画像が記録(形成)された用紙をストックするための排紙トレイ103と、装置本体101の前面112の一端部側には、前面112から前方側に突き出し、上カバー111よりも低くなったインクカートリッジ装填部104とを有する。インクカートリッジ装填部104の上面には、操作キーや表示器などの操作部105が配置されている。インクカートリッジ装填部104は、インクカートリッジ200の脱着を行うための開閉可能な前カバー115を有している。
装置本体101内には、図4および図5(図3に示すインクジェット記録装置における一部拡大断面図)に示すように、図示を省略している左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド131とステー132とでキャリッジ133を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータによって図5に示すように矢示方向に移動走査する。
キャリッジ133には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する4個のインクジェット記録用ヘッドからなる記録ヘッド134を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
記録ヘッド134を構成するインクジェット記録用ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。また、キャリッジ133には、記録ヘッド134に各色のインクを供給するための各色のサブタンク135を搭載している。サブタンク135には、図示しないインク供給チューブを介して、インクカートリッジ装填部104に装填された本発明のインクカートリッジ200から前記インクが供給されて補充される。
記録ヘッド134を構成するインクジェット記録用ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。また、キャリッジ133には、記録ヘッド134に各色のインクを供給するための各色のサブタンク135を搭載している。サブタンク135には、図示しないインク供給チューブを介して、インクカートリッジ装填部104に装填された本発明のインクカートリッジ200から前記インクが供給されて補充される。
一方、給紙トレイ102の用紙積載部(圧板)141上に積載した用紙142を給紙するための給紙部として、用紙積載部141から用紙142を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ143)、及び給紙コロ143に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド144を備え、この分離パッド144は給紙コロ143側に付勢されている。
この給紙部から給紙された用紙142を記録ヘッド134の下方側で搬送するための搬送部として、用紙142を静電吸着して搬送するための搬送ベルト151と、給紙部からガイド145を介して送られる用紙142を搬送ベルト151との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ152と、略鉛直上方に送られる用紙142を略90°方向転換させて搬送ベルト151上に倣わせるための搬送ガイド153と、押さえ部材154で搬送ベルト151側に付勢された先端加圧コロ155とが備えられる。
この給紙部から給紙された用紙142を記録ヘッド134の下方側で搬送するための搬送部として、用紙142を静電吸着して搬送するための搬送ベルト151と、給紙部からガイド145を介して送られる用紙142を搬送ベルト151との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ152と、略鉛直上方に送られる用紙142を略90°方向転換させて搬送ベルト151上に倣わせるための搬送ガイド153と、押さえ部材154で搬送ベルト151側に付勢された先端加圧コロ155とが備えられる。
また、搬送ベルト151表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ156が備えられている。搬送ベルト151は、無端状ベルトであり、搬送ローラ157とテンションローラ158との間に張架されて、ベルト搬送方向に周回可能である。この搬送ベルト151は、例えば、抵抗制御を行っていない厚さ40μm程度の樹脂材、例えば、テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体(ETFE)で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層(中抵抗層、アース層)とを有している。搬送ベルト151の裏側には、記録ヘッド134による印写領域に対応してガイド部材161が配置されている。
なお、記録ヘッド134で記録された用紙142を排紙するための排紙部として、搬送ベルト151から用紙142を分離するための分離爪171と、排紙ローラ172及び排紙コロ173とが備えられており、排紙ローラ172の下方に排紙トレイ103が配されている。
なお、記録ヘッド134で記録された用紙142を排紙するための排紙部として、搬送ベルト151から用紙142を分離するための分離爪171と、排紙ローラ172及び排紙コロ173とが備えられており、排紙ローラ172の下方に排紙トレイ103が配されている。
装置本体101の背面部には、両面給紙ユニット181が着脱自在に装着されている。
両面給紙ユニット181は、搬送ベルト151の逆方向回転で戻される用紙142を取り込んで反転させて再度カウンタローラ152と搬送ベルト151との間に給紙する。なお、両面給紙ユニット181の上面には手差し給紙部182が設けられている。
両面給紙ユニット181は、搬送ベルト151の逆方向回転で戻される用紙142を取り込んで反転させて再度カウンタローラ152と搬送ベルト151との間に給紙する。なお、両面給紙ユニット181の上面には手差し給紙部182が設けられている。
このインクジェット記録装置においては、給紙部から用紙142が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙142は、ガイド145で案内され、搬送ベルト151とカウンタローラ152との間に挟まれて搬送される。更に先端を搬送ガイド153で案内されて先端加圧コロ155で搬送ベルト151に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。このとき、帯電ローラ156によって搬送ベルト151が帯電されており、用紙142は、搬送ベルト151に静電吸着されて搬送される。そこで、キャリッジ133を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド134を駆動することにより、停止している用紙142にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙142を所定量搬送後、次行の記録を行う。
記録終了信号又は用紙142の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙142を排紙トレイ103に排紙する。そして、サブタンク135内のインクの残量ニアーエンドが検知されると、インクカートリッジ200から所要量のインクがサブタンク135に補給される。
このインクジェット記録装置においては、本発明のインクカートリッジ201中のインクを使い切ったときには、インクカートリッジ200における筐体を分解して内部のインク袋だけを交換することができる。また、インクカートリッジ200は、縦置きで前面装填構成としても、安定したインクの供給を行うことができる。したがって、装置本体101の上方が塞がって設置されているような場合、例えば、ラック内に収納したりする場合、あるいは装置本体101の上面に物が置かれているような場合でも、インクカートリッジ200の交換を容易に行うことができる。
なお、キャリッジが走査するシリアル型(シャトル型)インクジェット記録装置に適用した例で説明したが、ライン型ヘッドを備えたライン型インクジェット記録装置にも同様に適用することができる。
なお、キャリッジが走査するシリアル型(シャトル型)インクジェット記録装置に適用した例で説明したが、ライン型ヘッドを備えたライン型インクジェット記録装置にも同様に適用することができる。
本発明のインクジェット記録装置は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ/ファックス/コピア複合機、などに特に好適に適用することができる。
<廃インク経路>
図6にヘッドから廃インクタンクに至る廃インクの送液経路概略を示す。
ヘッド1から吐出されるかクリーニングブレード2により掻き取られたインクは廃インク受け3から送液パイプ4を通り廃インクボックス5に到達しインク吸収体6に吸収される。
インク吸収体6には、インク保持能力の高い材料を用いることが好ましい。インク吸収体の材料としては、例えば、紙の積層シート、高分子吸収体を含んだ吸収体、更にはフェルト等の高密度繊維構造体ポリウレタン、セルロース、PVA、EVA等による発泡形成材料、あるいはアクリル酸グラフトでんぷん、アクリル塩グラフトでんぷん、ビニルアルコールアクリル酸ブロックコポリマー、ビニルアルコールアクリル塩ブロックコポリマー、架橋ポリアクリル酸、架橋ポリアクリル塩、変成PVA、ポリスチレンスルホン酸、セルロースエーテル、カルボキシメチルセルロース等の吸水性高分子ポリマーを含有する前述の吸水性材料等が挙げられる。また、これらの材料からなる廃インク吸収体は、例えば、抜き型などによって作られる。
図6にヘッドから廃インクタンクに至る廃インクの送液経路概略を示す。
ヘッド1から吐出されるかクリーニングブレード2により掻き取られたインクは廃インク受け3から送液パイプ4を通り廃インクボックス5に到達しインク吸収体6に吸収される。
インク吸収体6には、インク保持能力の高い材料を用いることが好ましい。インク吸収体の材料としては、例えば、紙の積層シート、高分子吸収体を含んだ吸収体、更にはフェルト等の高密度繊維構造体ポリウレタン、セルロース、PVA、EVA等による発泡形成材料、あるいはアクリル酸グラフトでんぷん、アクリル塩グラフトでんぷん、ビニルアルコールアクリル酸ブロックコポリマー、ビニルアルコールアクリル塩ブロックコポリマー、架橋ポリアクリル酸、架橋ポリアクリル塩、変成PVA、ポリスチレンスルホン酸、セルロースエーテル、カルボキシメチルセルロース等の吸水性高分子ポリマーを含有する前述の吸水性材料等が挙げられる。また、これらの材料からなる廃インク吸収体は、例えば、抜き型などによって作られる。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
[インク製造例1;インク1の調製]
(顔料分散液1の調製)
・C.I.ピグメントブルー15:3・・・・・・・・・・・・・・・・15重量部
(大日本精化株式会社製、シアニンブルーA−292)
・下記一般式(1)で表されるポリオキシエチレンβ−ナフチルエーテル)・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・12重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・73重量部
(顔料分散液1の調製)
・C.I.ピグメントブルー15:3・・・・・・・・・・・・・・・・15重量部
(大日本精化株式会社製、シアニンブルーA−292)
・下記一般式(1)で表されるポリオキシエチレンβ−ナフチルエーテル)・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・12重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・73重量部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル(シンマルエンター
プライゼス社KDL型、メディア:直径0.3mmのジルコニアボール使用)で循環分散
して顔料分散液1を得た。
プライゼス社KDL型、メディア:直径0.3mmのジルコニアボール使用)で循環分散
して顔料分散液1を得た。
(インク1の調製)
・顔料分散液1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40重量部
・グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10重量部
・ジエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・25.3重量部
・下記一般式(2)で表される界面活性剤・・・・・・・・・・・・・2重量部
・ウレタン樹脂エマルジョン W5661;三井武田ケミカル社製・・2重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20.7重量部
・顔料分散液1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40重量部
・グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10重量部
・ジエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・25.3重量部
・下記一般式(2)で表される界面活性剤・・・・・・・・・・・・・2重量部
・ウレタン樹脂エマルジョン W5661;三井武田ケミカル社製・・2重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20.7重量部
上記の処方によりインクを調製し、1時間30分間撹拌後、孔径0.8μmのメンブランフィルターでろ過し、インクを得た。
インクの調合順序は、(1)グリセリン及びジエチレングリコール、(2)界面活性剤、(3)イオン交換水とし、30分間撹拌した後、上記顔料分散液(a)を添加し、1時間撹拌してインク1を調製した。
インクの調合順序は、(1)グリセリン及びジエチレングリコール、(2)界面活性剤、(3)イオン交換水とし、30分間撹拌した後、上記顔料分散液(a)を添加し、1時間撹拌してインク1を調製した。
[インク製造例2;インク2の調製]
(顔料分散液2の調製)
・C.I.ピグメントレッド122・・・・・・・・・・・・・・・・・15重量部
(大日本インキ化学工業株式会社製、FASTOGEN SUPER MAGENTA RG)
・上記一般式(1)で表されるポリオキシエチレンβ−ナフチルエーテル)・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10重量部
・イオン交換水・・・75重量部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル(シンマルエンタープライゼス社KDL型、メディア:直径0.3mmのジルコニアボール使用)で循環分散して顔料分散液(b)を得た。
(顔料分散液2の調製)
・C.I.ピグメントレッド122・・・・・・・・・・・・・・・・・15重量部
(大日本インキ化学工業株式会社製、FASTOGEN SUPER MAGENTA RG)
・上記一般式(1)で表されるポリオキシエチレンβ−ナフチルエーテル)・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10重量部
・イオン交換水・・・75重量部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル(シンマルエンタープライゼス社KDL型、メディア:直径0.3mmのジルコニアボール使用)で循環分散して顔料分散液(b)を得た。
(インク2の調製)
・顔料分散液2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40重量部
・グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10重量部
・ジエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25.3重量部
・上記一般式(2)で表される界面活性剤・・・・・・・・・・・・・・2重量部
・ウレタン樹脂エマルジョン W5661;三井武田ケミカル社製・・・2重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20.7重量部
上記の処方によりインクを調製し、1時間30分間撹拌後、孔径0.8μmのメンブランフィルターでろ過し、インクを得た。
インクの調合順序は、(1)グリセリン及びジエチレングリコール、(2)界面活性剤、(3)イオン交換水とし、30分間撹拌した後、上記顔料分散液2を添加し、1時間撹拌してインク2を調製した。
・顔料分散液2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40重量部
・グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10重量部
・ジエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25.3重量部
・上記一般式(2)で表される界面活性剤・・・・・・・・・・・・・・2重量部
・ウレタン樹脂エマルジョン W5661;三井武田ケミカル社製・・・2重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20.7重量部
上記の処方によりインクを調製し、1時間30分間撹拌後、孔径0.8μmのメンブランフィルターでろ過し、インクを得た。
インクの調合順序は、(1)グリセリン及びジエチレングリコール、(2)界面活性剤、(3)イオン交換水とし、30分間撹拌した後、上記顔料分散液2を添加し、1時間撹拌してインク2を調製した。
[インク製造例3;インク3の調製]
<顔料分散液3の調整例>
(顔料分散液3の調製)
・C.I.ピグメントイエロー74・・・・・・・・・・・・・・・・・15重量部
(大日本精化株式会社製、イエローNo.43)
・上記一般式(1)のポリオキシエチレンーβ−ナフチルエーテル)・・10重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・75重量部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル(シンマルエンタープライゼス社KDL型、メディア:直径0.3mmのジルコニアボール使用)で循環分散して顔料分散液(c)を得た。
<顔料分散液3の調整例>
(顔料分散液3の調製)
・C.I.ピグメントイエロー74・・・・・・・・・・・・・・・・・15重量部
(大日本精化株式会社製、イエローNo.43)
・上記一般式(1)のポリオキシエチレンーβ−ナフチルエーテル)・・10重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・75重量部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル(シンマルエンタープライゼス社KDL型、メディア:直径0.3mmのジルコニアボール使用)で循環分散して顔料分散液(c)を得た。
(インク3の調製)
・顔料分散液3・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40重量部
・グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10重量部
・ジエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25.3重量部
・上記一般式(2)で表される界面活性剤・・・・・・・・・・・・・・2重量部
・ウレタン樹脂エマルジョン W5661;三井武田ケミカル社製・・・2重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20.7重量部
上記の処方によりインクを調製し、1時間30分間撹拌後、孔径0.8μmのメンブランフィルターでろ過し、インクを得た。
インクの調合順序は、(1)グリセリン及びジエチレングリコール、(2)界面活性剤、(3)イオン交換水とし、30分間撹拌した後、上記顔料分散液3を添加し、1時間撹拌してインク3を調製した。
・顔料分散液3・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40重量部
・グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10重量部
・ジエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25.3重量部
・上記一般式(2)で表される界面活性剤・・・・・・・・・・・・・・2重量部
・ウレタン樹脂エマルジョン W5661;三井武田ケミカル社製・・・2重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20.7重量部
上記の処方によりインクを調製し、1時間30分間撹拌後、孔径0.8μmのメンブランフィルターでろ過し、インクを得た。
インクの調合順序は、(1)グリセリン及びジエチレングリコール、(2)界面活性剤、(3)イオン交換水とし、30分間撹拌した後、上記顔料分散液3を添加し、1時間撹拌してインク3を調製した。
[インク製造例4;インク4の調製]
(顔料分散液4の調製)
・カーボンブラック #40(三菱化学製)・・・・・・・・・・・・・15重量部
・上記一般式(1)のポリオキシエチレンーβ−ナフチルエーテル)・・10重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・75重量部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル(シンマルエンタープライゼス社KDL型、メディア:直径0.3mmのジルコニアボール使用)で循環分散して顔料分散液4を得た。
(顔料分散液4の調製)
・カーボンブラック #40(三菱化学製)・・・・・・・・・・・・・15重量部
・上記一般式(1)のポリオキシエチレンーβ−ナフチルエーテル)・・10重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・75重量部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル(シンマルエンタープライゼス社KDL型、メディア:直径0.3mmのジルコニアボール使用)で循環分散して顔料分散液4を得た。
(インク4の調製)
・顔料分散液4・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40重量部
・グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10重量部
・ジエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25.3重量部
・上記一般式(2)で表される界面活性剤・・・・・・・・・・・・・・・2重量部
・ウレタン樹脂エマルジョン W5661;三井武田ケミカル社製・・・・2重量部
・イオン交換水・・・20.7重量部
上記の処方によりインクを調製し、1時間30分間撹拌後、孔径0.8μmのメンブランフィルターでろ過し、インクを得た。
インクの調合順序は、(1)グリセリン及びジエチレングリコール、(2)界面活性剤、(3)イオン交換水とし、30分間撹拌した後、上記顔料分散液4を添加し、1時間撹拌してインク4を調製した。
・顔料分散液4・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40重量部
・グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10重量部
・ジエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25.3重量部
・上記一般式(2)で表される界面活性剤・・・・・・・・・・・・・・・2重量部
・ウレタン樹脂エマルジョン W5661;三井武田ケミカル社製・・・・2重量部
・イオン交換水・・・20.7重量部
上記の処方によりインクを調製し、1時間30分間撹拌後、孔径0.8μmのメンブランフィルターでろ過し、インクを得た。
インクの調合順序は、(1)グリセリン及びジエチレングリコール、(2)界面活性剤、(3)イオン交換水とし、30分間撹拌した後、上記顔料分散液4を添加し、1時間撹拌してインク4を調製した。
[インク製造例5;インク5の調製]
(顔料分散液5(表面処理ブラック顔料分散液)の調製)
CTAB比表面積が150m2/g、DBP吸油量100ml/100gのカーボンブラック90gを、2.5規定の硫酸ナトリウム溶液3,000mlに添加し、温度60℃、速度300rpmで攪拌し、10時間反応させて酸化処理を行った。この反応液を濾過し、濾別したカーボンブラックを水酸化ナトリウム溶液で中和し、限外濾過を行った。得られたカーボンブラックを水洗し、乾燥させて、固形分30質量%となるようイオン交換水中に分散させ、充分に撹拌してブラック顔料分散液5を得た。このブラック顔料分散液における顔料分散体の平均粒子径(D50)を測定したところ103nmであった。
(顔料分散液5(表面処理ブラック顔料分散液)の調製)
CTAB比表面積が150m2/g、DBP吸油量100ml/100gのカーボンブラック90gを、2.5規定の硫酸ナトリウム溶液3,000mlに添加し、温度60℃、速度300rpmで攪拌し、10時間反応させて酸化処理を行った。この反応液を濾過し、濾別したカーボンブラックを水酸化ナトリウム溶液で中和し、限外濾過を行った。得られたカーボンブラックを水洗し、乾燥させて、固形分30質量%となるようイオン交換水中に分散させ、充分に撹拌してブラック顔料分散液5を得た。このブラック顔料分散液における顔料分散体の平均粒子径(D50)を測定したところ103nmであった。
(インク5の調製)
・顔料分散液5・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40重量部
・グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10重量部
・ジエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25.3重量部
・一般式(2)で表される界面活性剤・・・・・・・・・・・・・・・・2重量部
・ウレタン樹脂エマルジョン W5661;三井武田ケミカル社製・・・2重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20.7重量部
上記の処方によりインクを調製し、1時間30分間撹拌後、孔径0.8μmのメンブランフィルターでろ過し、インクを得た。
インクの調合順序は、(1)グリセリン及びジエチレングリコール、(2)界面活性剤、(3)イオン交換水とし、30分間撹拌した後、上記顔料分散液5を添加し、1時間撹拌してインク5を作製した。
・顔料分散液5・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40重量部
・グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10重量部
・ジエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25.3重量部
・一般式(2)で表される界面活性剤・・・・・・・・・・・・・・・・2重量部
・ウレタン樹脂エマルジョン W5661;三井武田ケミカル社製・・・2重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20.7重量部
上記の処方によりインクを調製し、1時間30分間撹拌後、孔径0.8μmのメンブランフィルターでろ過し、インクを得た。
インクの調合順序は、(1)グリセリン及びジエチレングリコール、(2)界面活性剤、(3)イオン交換水とし、30分間撹拌した後、上記顔料分散液5を添加し、1時間撹拌してインク5を作製した。
[インク製造例6;インク6の調製]
(インク6)の作製)
インク1の作製>において、
・顔料分散液1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40重量部
・グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・8.0重量部
・ジエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・28.0重量部
・一般式(2)で表される界面活性剤・・・・・・・・・・・・・・・・2重量部
・ウレタン樹脂エマルジョン W5661;三井武田ケミカル社製・・・2重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20重量部
とした以外は、前記インク1の作製と同様にインクを作製し、インク6を得た。
(インク6)の作製)
インク1の作製>において、
・顔料分散液1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40重量部
・グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・8.0重量部
・ジエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・28.0重量部
・一般式(2)で表される界面活性剤・・・・・・・・・・・・・・・・2重量部
・ウレタン樹脂エマルジョン W5661;三井武田ケミカル社製・・・2重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20重量部
とした以外は、前記インク1の作製と同様にインクを作製し、インク6を得た。
[インク比較製造例1;インクR1の調製]
(比較インクR1の調製)
インク1の調製において、
・顔料分散液1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40重量部
・グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25.0重量部
・ジエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10重量部
・上記一般式(2)で表される界面活性剤・・・・・・・・・・・・・・2重量部
・ウレタン樹脂エマルジョン W5661;三井武田ケミカル社製・・・2重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・21重量部
とした以外は、前記インク1の調製と同様にインクを調製し、インクR1を得た。
(比較インクR1の調製)
インク1の調製において、
・顔料分散液1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40重量部
・グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25.0重量部
・ジエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10重量部
・上記一般式(2)で表される界面活性剤・・・・・・・・・・・・・・2重量部
・ウレタン樹脂エマルジョン W5661;三井武田ケミカル社製・・・2重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・21重量部
とした以外は、前記インク1の調製と同様にインクを調製し、インクR1を得た。
[インク比較製造例2;インクR2の調製]
(比較インクR2の調製)
インクR1の調製において、
・顔料分散液1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40重量部
・グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25.0重量部
・ジエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・8.6重量部
・上記一般式(2)で表される界面活性剤・・・・・・・・・・・・・・2重量部
・ウレタン樹脂エマルジョン W5661;三井武田ケミカル社製・・・2重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・22.4重量部
とした以外は、前記インク1の作製と同様にインクを調製し、インクR2を得た。
(比較インクR2の調製)
インクR1の調製において、
・顔料分散液1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40重量部
・グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25.0重量部
・ジエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・8.6重量部
・上記一般式(2)で表される界面活性剤・・・・・・・・・・・・・・2重量部
・ウレタン樹脂エマルジョン W5661;三井武田ケミカル社製・・・2重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・22.4重量部
とした以外は、前記インク1の作製と同様にインクを調製し、インクR2を得た。
[インク比較製造例3;インクR3の調製]
・顔料分散液2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40重量部
・グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5重量部
・ジエチレングリコール・・・30.3重量部
・上記一般式(2)で表される界面活性剤・・・・・・・・・・・・・・2重量部
・ウレタン樹脂エマルジョン W5661;三井武田ケミカル社製・・・2重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20.7重量部
上記の処方によりインクを調製し、1時間30分間撹拌後、孔径0.8μmのメンブラ
ンフィルターでろ過し、インクR3を得た。
インクの調合順序は、(1)グリセリン及びジエチレングリコール、(2)界面活性剤
、(3)イオン交換水とし、30分間撹拌した後、上記顔料分散液2を添加し、1時間撹拌してインクR3を調製した。
・顔料分散液2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40重量部
・グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5重量部
・ジエチレングリコール・・・30.3重量部
・上記一般式(2)で表される界面活性剤・・・・・・・・・・・・・・2重量部
・ウレタン樹脂エマルジョン W5661;三井武田ケミカル社製・・・2重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20.7重量部
上記の処方によりインクを調製し、1時間30分間撹拌後、孔径0.8μmのメンブラ
ンフィルターでろ過し、インクR3を得た。
インクの調合順序は、(1)グリセリン及びジエチレングリコール、(2)界面活性剤
、(3)イオン交換水とし、30分間撹拌した後、上記顔料分散液2を添加し、1時間撹拌してインクR3を調製した。
[インク比較製造例4;インクR4の調製]
・顔料分散液2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40重量部
・グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・15重量部
・ジエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20.3重量部
・上記一般式(2)で表される界面活性剤・・・・・・・・・・・・・・2重量部
・ウレタン樹脂エマルジョン W5661;三井武田ケミカル社製・・・2重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20.7重量部
上記の処方によりインクを調製し、1時間30分間撹拌後、孔径0.8μmのメンブランフィルターでろ過し、インクR4を得た。
インクの調合順序は、(1)グリセリン及びジエチレングリコール、(2)界面活性剤、(3)イオン交換水とし、30分間撹拌した後、上記顔料分散液2を添加し、1時間撹拌してインクR4を調製した。
上記得られた各インクの粘度を表1に示す。
・顔料分散液2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40重量部
・グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・15重量部
・ジエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20.3重量部
・上記一般式(2)で表される界面活性剤・・・・・・・・・・・・・・2重量部
・ウレタン樹脂エマルジョン W5661;三井武田ケミカル社製・・・2重量部
・イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20.7重量部
上記の処方によりインクを調製し、1時間30分間撹拌後、孔径0.8μmのメンブランフィルターでろ過し、インクR4を得た。
インクの調合順序は、(1)グリセリン及びジエチレングリコール、(2)界面活性剤、(3)イオン交換水とし、30分間撹拌した後、上記顔料分散液2を添加し、1時間撹拌してインクR4を調製した。
上記得られた各インクの粘度を表1に示す。
[実施例1〜実施例3、比較例R1〜比較例R4;インクセット1〜3、R1〜R4]
上記インク1〜インク6、及びインクR1〜インクR4を、次表に示すように選択、組み合わせて、実施例1〜実施例3のインクセット1〜3、比較例R1〜比較例R4のインクセットR1〜R4とした。
上記インク1〜インク6、及びインクR1〜インクR4を、次表に示すように選択、組み合わせて、実施例1〜実施例3のインクセット1〜3、比較例R1〜比較例R4のインクセットR1〜R4とした。
[インクの吐出安定性評価、及び画像濃度評価]
上記調製された記録用インクの吐出安定性、及び画像濃度を、下記条件にて評価した。結果を下記表に示す。
上記調製された記録用インクの吐出安定性、及び画像濃度を、下記条件にて評価した。結果を下記表に示す。
[測定方法]
<Casson降伏値>
50℃10%RH環境で48時間乾燥させた後、25℃50%RHの環境にてレオメーター(AntonPaar社製MCR301)を使用して測定する。その際、直径5(cm)の平板プレートにて、ギャップ(Gap)を50μmにする。せん断速度1〜1000(1/s)に対するせん断応力を測定し、下記計算式(1)においてせん断速度の平方根√Dが0になる様にグラフを外挿したときの切片bの2乗がCasson降伏値となる。
<Casson降伏値>
50℃10%RH環境で48時間乾燥させた後、25℃50%RHの環境にてレオメーター(AntonPaar社製MCR301)を使用して測定する。その際、直径5(cm)の平板プレートにて、ギャップ(Gap)を50μmにする。せん断速度1〜1000(1/s)に対するせん断応力を測定し、下記計算式(1)においてせん断速度の平方根√Dが0になる様にグラフを外挿したときの切片bの2乗がCasson降伏値となる。
<粘度>
25℃50%RHの環境にてレオメーター(AntonPaar社製MCR301)を使用して測定する。その際、直径5(cm)の平板プレートにて、ギャップ(Gap)を50μmにする。せん断速度100(1/s)の時の粘度を測定した。
25℃50%RHの環境にてレオメーター(AntonPaar社製MCR301)を使用して測定する。その際、直径5(cm)の平板プレートにて、ギャップ(Gap)を50μmにする。せん断速度100(1/s)の時の粘度を測定した。
<吐出安定性>
インクジェットプリンタ(IPSiO GXe5500、株式会社リコー製)を用い、インクの吐出量が均しくなるようにピエゾ素子の駆動電圧を変動させ、Microsoft Word2000にて作成した一色当りA4サイズ用紙の面積5%をベタ画像にて塗りつぶすチャートを1枚、マイペーパー(株式会社NBSリコー製)に打ち出して吐出乱れがないことを確認した。その後、プリンタの維持キャップをノズルから離してノズルを開放状態にした後、40℃10%RH環境に3時間放置した。その後、初期と同じチャートを印字して各ノズルの吐出乱れを以下の基準で評価した。印字モードはプリンタ添付のドライバで普通紙のユーザー設定より「普通紙−標準速い」モードを「色補正なし」と改変したモードを使用した。
〔評価基準〕
○:全ノズル吐出する
△:吐出しないノズルが10個未満
×:吐出しないノズルが10個以上
インクジェットプリンタ(IPSiO GXe5500、株式会社リコー製)を用い、インクの吐出量が均しくなるようにピエゾ素子の駆動電圧を変動させ、Microsoft Word2000にて作成した一色当りA4サイズ用紙の面積5%をベタ画像にて塗りつぶすチャートを1枚、マイペーパー(株式会社NBSリコー製)に打ち出して吐出乱れがないことを確認した。その後、プリンタの維持キャップをノズルから離してノズルを開放状態にした後、40℃10%RH環境に3時間放置した。その後、初期と同じチャートを印字して各ノズルの吐出乱れを以下の基準で評価した。印字モードはプリンタ添付のドライバで普通紙のユーザー設定より「普通紙−標準速い」モードを「色補正なし」と改変したモードを使用した。
〔評価基準〕
○:全ノズル吐出する
△:吐出しないノズルが10個未満
×:吐出しないノズルが10個以上
<画像濃度>
Microsoft Word2000にて作成した64point文字「■」の記載のあるチャートをマイペーパー(株式会社NBSリコー製)に打ち出し、印字面の「■」部をX−Rite938にて測色し、下記評価基準により判定した。印字モードはプリンタ添付のドライバで普通紙のユーザー設定より「普通紙−標準速い」モードを「色補正なし」と改変したモードを使用した。
Microsoft Word2000にて作成した64point文字「■」の記載のあるチャートをマイペーパー(株式会社NBSリコー製)に打ち出し、印字面の「■」部をX−Rite938にて測色し、下記評価基準により判定した。印字モードはプリンタ添付のドライバで普通紙のユーザー設定より「普通紙−標準速い」モードを「色補正なし」と改変したモードを使用した。
<廃インク吸収性>
インクジェットプリンタ(IPSiO GXe5500、株式会社リコー製)を用い、作成したインクセットにて作像を連続して行った。廃インクタンクの満杯検知を切り、廃インクタンクのインク注入口からインクがあふれるまで印字を行い、終了時の廃インクタンクの重量を測定した。
インクジェットプリンタ(IPSiO GXe5500、株式会社リコー製)を用い、作成したインクセットにて作像を連続して行った。廃インクタンクの満杯検知を切り、廃インクタンクのインク注入口からインクがあふれるまで印字を行い、終了時の廃インクタンクの重量を測定した。
<ヘッドクリーニング性>
インクジェットプリンタ(IPSiO GXe5500、株式会社リコー製)を用い、作成したインクセットにて作像を断続的に行った。作像は1分間に1枚の率で行い、6時間継続して作像した後、18時間放置を7日間繰り返した。試験は23℃40%RH環境にて行った。
7回目の放置後にクリーニング動作を1回行い、ヘッド表面を目視で観察した。
インクジェットプリンタ(IPSiO GXe5500、株式会社リコー製)を用い、作成したインクセットにて作像を断続的に行った。作像は1分間に1枚の率で行い、6時間継続して作像した後、18時間放置を7日間繰り返した。試験は23℃40%RH環境にて行った。
7回目の放置後にクリーニング動作を1回行い、ヘッド表面を目視で観察した。
〔評価基準〕
○:インクの拭き残し無し
△:ヘッド表面の50%以下にインクの拭き残しあり
×:ヘッド表面の50%以上にインクの拭き残しあり
これらの評価結果を次表に示す。
○:インクの拭き残し無し
△:ヘッド表面の50%以下にインクの拭き残しあり
×:ヘッド表面の50%以上にインクの拭き残しあり
これらの評価結果を次表に示す。
結果から明らかなように、本発明のインクセットにより、廃インクタンクへのインクの保持量は高められた。
また、同時に吐出安定性にも改善が見られた。
また、同時に吐出安定性にも改善が見られた。
101 装置本体
102 給紙トレイ
103 排紙トレイ
104 インクカートリッジ装填部
105 操作部
111 上カバー
112 前面
115 前カバー
131 ガイドロッド
132 ステー
133 キャリッジ
134 記録ヘッド
135 サブタンク
141 用紙載置部
142 用紙
143 給紙コロ
144 分離パッド
145 ガイド
151 搬送ベルト
152 カウンタローラ
153 搬送ガイド
154 押さえ部材
155 先端加圧コロ
156 帯電ローラ
157 搬送ローラ
158 デンションローラ
161 ガイド部材
171 分離爪
172 排紙ローラ
173 排紙コロ
181 両面給紙ユニット
182 手差し給紙部
200 インクカートリッジ
241 インク袋
242 インク注入口
243 インク排出口
244 カートリッジケース
102 給紙トレイ
103 排紙トレイ
104 インクカートリッジ装填部
105 操作部
111 上カバー
112 前面
115 前カバー
131 ガイドロッド
132 ステー
133 キャリッジ
134 記録ヘッド
135 サブタンク
141 用紙載置部
142 用紙
143 給紙コロ
144 分離パッド
145 ガイド
151 搬送ベルト
152 カウンタローラ
153 搬送ガイド
154 押さえ部材
155 先端加圧コロ
156 帯電ローラ
157 搬送ローラ
158 デンションローラ
161 ガイド部材
171 分離爪
172 排紙ローラ
173 排紙コロ
181 両面給紙ユニット
182 手差し給紙部
200 インクカートリッジ
241 インク袋
242 インク注入口
243 インク排出口
244 カートリッジケース
Claims (5)
- 前記ブラックインクに含有される顔料が、前記一般式(1)の化合物により分散された分散型顔料を含むことを特徴とする請求項1に記載のインクセット。
- 前記ブラックインクに含有される顔料が、自己分散型顔料を含むこと特徴とする請求項1に記載のインクセット。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載のインクセットのインクをそれぞれ容器中に収容してなることを特徴とするインクカートリッジ。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載のインクセットのそれぞれのインクに刺激を付与し、該インクを記録ヘッドから液滴として飛翔させて記録媒体上に画像を記録するインク飛翔手段を有するインクジェット記録装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015052867A JP2016172803A (ja) | 2015-03-17 | 2015-03-17 | インクジェット用水性インクセット、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015052867A JP2016172803A (ja) | 2015-03-17 | 2015-03-17 | インクジェット用水性インクセット、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016172803A true JP2016172803A (ja) | 2016-09-29 |
Family
ID=57009527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015052867A Pending JP2016172803A (ja) | 2015-03-17 | 2015-03-17 | インクジェット用水性インクセット、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016172803A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10953654B2 (en) | 2018-03-27 | 2021-03-23 | Seiko Epson Corporation | Ink absorber, ink absorbing member accommodation container, and ink absorbing structure |
-
2015
- 2015-03-17 JP JP2015052867A patent/JP2016172803A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10953654B2 (en) | 2018-03-27 | 2021-03-23 | Seiko Epson Corporation | Ink absorber, ink absorbing member accommodation container, and ink absorbing structure |
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