JP7214330B2 - インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
(i)シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクの水のモル分率(%)の最大値と最小値の差が、5.0%以下である。
(ii)マゼンタインクに対応するチューブが、第2チューブである。
・グリセリン(92.094):10.0質量%、0.109モル
・2-ピロリドン(85.106):5.0質量%、0.059モル
・トリエチレングリコール(150.176):6.5質量%、0.043モル
・水(18.016):74.0質量%、4.107モル
「水のモル分率」=[4.107/(4.107+0.109+0.059+0.043)]×100=95.1%
本発明のインクジェット記録方法は、複数の水性インク、大気連通部を有する第1インク収容部、第2インク収容部、記録ヘッド、及びインク供給チューブを備えたインクジェット記録装置を使用する記録方法である。インク供給チューブは、第1インク収容部から第2インク収容部へと水性インクを供給するチューブである。以下、本発明のインクジェット記録方法及びそれに用いるインクジェット記録装置の詳細について、図面を参照しつつ説明する。
本発明のインクジェット記録方法では、シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクを含む複数の水性インクを備えたインクジェット記録装置を使用する。そして、このインクジェット記録装置を使用し、水性インクを熱エネルギーの作用により記録ヘッドから吐出して記録媒体に画像を記録する。本発明のインクジェット記録方法においては、水性インクに接触した際に反応や増粘を生じる液体と併用する必要はない。以下、シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクを含む複数の水性インクの詳細について説明する。
色材としては、顔料や染料を用いることができる。水性インク中の色材の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.1質量%以上15.0質量%以下であることが好ましく、1.0質量%以上10.0質量%以下であることがさらに好ましい。
水性インクには、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を含有させることができる。水溶性有機溶剤としては、アルコール類、(ポリ)アルキレングリコール類、グリコールエーテル類、その他の含窒素化合物類、含硫黄化合物類などのインクジェット用のインクに使用可能なものを挙げることができる。これらの水溶性有機溶剤は、1種又は2種以上を用いることができる。通常「水溶性有機溶剤」とは液体を意味するが、本発明においては、25℃(常温)で固体であるものも水溶性有機溶剤に含めることとする。インクに汎用であり、25℃で固体である水溶性有機溶剤の具体例としては、1,6-ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、エチレン尿素、尿素、数平均分子量1,000のポリエチレングリコールなどを挙げることができる。水性インク中の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、3.0質量%以上50.0質量%以下であることが好ましい。また、水としては、脱イオン水やイオン交換水を用いることが好ましい。水性インク中の水の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、50.0質量%以上95.0質量%以下であることが好ましい。
水性インクには、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤などの種々の添加剤を含有させてもよい。
水性インクの25℃での粘度は、1.0mPa・s以上5.0mPa・s以下であることが好ましく、1.0mPa・s以上3.0mPa・s以下であることがさらに好ましい。インクの25℃での静的表面張力は、25.0mN/m以上45.0mN/m以下であることが好ましく、30.0mN/m以上40.0mN/m以下であることがさらに好ましい。また、インクの25℃でのpHは、5以上9以下であることが好ましい。
(染料水溶液1)
染料(C.I.ダイレクトブルー199)をイオン交換水に溶解させた後、酸を添加して染料を析出させた。析出した染料をろ過して分取し、遊離酸型の染料のウェットケーキを得た。得られたウェットケーキをイオン交換水に加え、染料のアニオン性基と当量の水酸化ナトリウムの水溶液を添加し、アニオン性基を全て中和して染料を溶解させた。さらに適量のイオン交換水を加えて、染料の含有量が10.0%である染料水溶液1を得た。
染料をC.I.アシッドブルー9に代えたこと以外は染料水溶液1と同様の手順で、染料の含有量が10.0%である染料水溶液2を得た。
染料をC.I.アシッドレッド289に代えたこと以外は染料水溶液1と同様の手順で、染料の含有量が10.0%である染料水溶液3を得た。
染料をC.I.アシッドレッド249に代えたこと以外は染料水溶液1と同様の手順で、染料の含有量が10.0%である染料水溶液4を得た。
染料をC.I.ダイレクトイエロー132に代えたこと以外は染料水溶液1と同様の手順で、染料の含有量が10.0%である染料水溶液5を得た。
染料をC.I.ダイレクトイエロー86に代えたこと以外は染料水溶液1と同様の手順で、染料の含有量が10.0%である染料水溶液6を得た。
自己分散顔料(シアン顔料)を含む市販の顔料分散液(商品名「CAB-O-JET250C」、キャボット製)を顔料分散液1として用いた。顔料分散液1中の顔料の含有量は15.0%であった。
自己分散顔料(マゼンタ顔料)を含む市販の顔料分散液(商品名「CAB-O-JET265M」、キャボット製)を顔料分散液2として用いた。顔料分散液2中の顔料の含有量は15.0%であった。
自己分散顔料(イエロー顔料)を含む市販の顔料分散液(商品名「CAB-O-JET270Y」、キャボット製)を顔料分散液3として用いた。顔料分散液3中の顔料の含有量は15.0%であった。
表1-1~1-3の上段に示す各成分(単位:%)を混合して十分に撹拌した後、ポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて加圧ろ過を行い、各インクを調製した。水溶性有機溶剤(分子量300以下の水溶性化合物)、及び水(イオン交換水)については、括弧内に分子量を示した。表1-1~1-3中の「アセチレノールE100」は、川研ファインケミカル製の界面活性剤(アセチレングリコールのエチレンオキサイド〔10モル〕付加物)の商品名である。アセチレノールE100は、川研ファインケミカル製の界面活性剤(アセチレングリコールのエチレンオキサイド〔10モル〕付加物)の商品名である。また、表1-1~1-3の下段には、水の含有量(%)、水のモル数、分子量300以下の水溶性化合物のモル数、及び水のモル分率(%)を示した。インク調製時の溶存ガスの影響を除外して評価するために、汎用の脱気モジュールを使用して溶存酸素量が2mg/L以下となるまでインクを脱気した。溶存酸素量は、溶存酸素計(商品名「ポータブル型溶存酸素計OM-71-L1」、HORIBA製)を使用して測定した。
図1に示す主要部の構成を有するとともに、図2に示す構成のインク供給系を組み込んだインクジェット記録装置を用意した。インク供給チューブとしては、単層の樹脂材料で形成されるとともに、図3に示す形状を有するものを用いた。各インクに対応するメインタンク及びサブタンクのインク最大収容量は、メインタンクのインク最大収容量を80mL、サブタンクのインク最大収容量を12mLとした。各インクの水のモル分率、及び水のモル分率の差(最大値と最小値の差)を表2-1に示し、チューブの水蒸気透過量を表2-2に示す。さらに、表2-2に示す各チューブに対応するインクを、インク最大収容量を基準として95%となるように各メインタンクから注入し、インク供給系にインクを満たした。実施例及び比較例で使用したサブタンクの構成を以下に示す。
熱可塑性樹脂で形成された筺体に、熱エネルギーを付与してインクを吐出する記録ヘッドを備えた記録素子基板を貼り合わせた形態とした。
[比較例1及び2]
熱可塑性樹脂で形成された筺体に、アルミナで形成された放熱板を介して、熱エネルギーを付与してインクを吐出する記録ヘッドを備えた記録素子基板を貼り合わせた形態とした。
[比較例3]
熱可塑性樹脂で形成された筺体に、力学的エネルギーをピエゾ素子により付与してインクを吐出する記録ヘッドを備えた記録素子基板を貼り合わせた形態とした。
A4サイズのPPC用紙の全面に、3種のインクの各記録デューティが2%(合計6%)であるベタ画像を20枚分記録した後、1時間記録を休止し、その後ノズルチェックパターンを1枚記録する、というサイクルを繰り返した。PPC用紙としては、商品名「GF-500」(キヤノン製)を使用した。そして、所定枚数のベタ画像を記録した後のノズルチェックパターンを目視で確認し、以下に示す評価基準にしたがって吐出安定性を評価した。
AA:ベタ画像を7,000枚分記録した後のノズルチェックパターンに殆ど乱れがなかった。
A:ベタ画像を6,000枚分記録した後のノズルチェックパターンに若干の乱れがあった。
B:ベタ画像を5,000枚分記録した後のノズルチェックパターンに若干の乱れがあった。
C:ベタ画像を3,000枚分記録した後のノズルチェックパターンに若干の乱れがあった。
上記のインクジェット記録装置を使用し、3種のインクの合計の記録デューティを10%から100%まで10%刻みとした10種類のベタ画像(5cm×5cm)を記録媒体に記録した。記録媒体としては、光沢紙(商品名「キヤノン写真用紙・光沢 プロ[プラチナグレード]」、キヤノン製)を用いた。また、各記録デューティのベタ画像における3種のインクの付与量を3等分とすることで、淡グレー~ブラックのグレーラインのベタ画像を記録した。記録したベタ画像の色調を目視で確認し、以下に示す評価基準にしたがって色調変化を評価した。グレーラインの画像における色調は、中間調(記録デューティとして50%付近)において最も赤味方向への変化が目につきやすい。したがって、中間調付近のベタ画像について、赤味方向への色調の変化が生じていなければ、色調変化が有効に抑制されていると言える。
AA:いずれの記録デューティのベタ画像においても、色調が赤味に変化していなかった。
A:記録デューティが40~60%のベタ画像において、色調が僅かに赤味に変化していた。
B:記録デューティが30~70%のベタ画像において、色調が僅かに赤味に変化していた。
C:いずれの記録デューティのベタ画像においても、色調が赤味に変化した。
Claims (12)
- シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクを含む複数の水性インクと、大気連通部を有する第1インク収容部と、第2インク収容部と、熱エネルギーの作用により前記水性インクを吐出する記録ヘッドと、前記第1インク収容部から前記第2インク収容部へと前記水性インクを供給するチューブと、を備え、
前記第2インク収容部が、熱可塑性樹脂で形成された筺体であるとともに、他の部材を介在させることなく前記記録ヘッドが貼り合わされており、
前記チューブが、前記水性インクのそれぞれに対応する第1チューブ、第2チューブ、及び第3チューブを含むとともに、前記第2チューブが前記第1チューブと前記第3チューブで挟まれる位置で接合された部分を有するインクジェット記録装置を使用し、
前記水性インクを前記記録ヘッドから吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法であって、
前記シアンインク、前記マゼンタインク、及び前記イエローインクの水のモル分率(%)の最大値と最小値の差が、1.0%以下であり、
前記マゼンタインクに対応するチューブが、前記第2チューブであり、
前記シアンインク、前記マゼンタインク、及び前記イエローインクが、いずれも染料を含有し、
前記シアンインク、前記マゼンタインク、及び前記イエローインクの水のモル分率(%)が、いずれも94.1%以上であることを特徴とするインクジェット記録方法。 - 前記シアンインク、前記マゼンタインク、及び前記イエローインクの水のモル分率(%)の最大値と最小値の差が、0.0%以上である請求項1に記載のインクジェット記録方法。
- 前記チューブの水蒸気透過量が、5.0g/(m2・24h)以下である請求項1又は2に記載のインクジェット記録方法。
- 前記チューブの水蒸気透過量が、1.5g/(m2・24h)以上である請求項1乃至3のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記チューブの水蒸気透過量が、3.0g/(m2・24h)以上である請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記第2インク収容部に収容された前記水性インクの温度T2(℃)と、前記第1インク収容部に収容された前記水性インクの温度T1(℃)の差が、5℃以上である請求項1乃至5のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記第2インク収容部に収容された前記水性インクの温度T2(℃)と、前記第1インク収容部に収容された前記水性インクの温度T1(℃)の差が、40℃以下である請求項1乃至6のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記第1インク収容部に収容された前記水性インクの温度T1が、5℃以上40℃以下である請求項1乃至7のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記第2インク収容部に収容された前記水性インクの温度T2が、10℃以上50℃以下である請求項1乃至8のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記第1インク収容部のインク最大収容量V1が、60mL以上200mL以下である請求項1乃至9のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記第2インク収容部のインク最大収容量V2が、1mL以上35mL以下である請求項1乃至10のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 請求項1乃至11のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法に用いられるインクジェット記録装置であって、
シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクを含む複数の水性インクと、大気連通部を有する第1インク収容部と、第2インク収容部と、熱エネルギーの作用により前記水性インクを吐出する記録ヘッドと、前記第1インク収容部から前記第2インク収容部へと前記水性インクを供給するチューブと、を備え、
前記第2インク収容部が、熱可塑性樹脂で形成された筺体であるとともに、他の部材を介在させることなく前記記録ヘッドが貼り合わされており、
前記チューブが、前記水性インクのそれぞれに対応する第1チューブ、第2チューブ、及び第3チューブを含むとともに、前記第2チューブが前記第1チューブと前記第3チューブで挟まれる位置で接合された部分を有し、
前記シアンインク、前記マゼンタインク、及び前記イエローインクの水のモル分率(%)の最大値と最小値の差が、1.0%以下であり、
前記マゼンタインクに対応するチューブが、前記第2チューブであり、
前記シアンインク、前記マゼンタインク、及び前記イエローインクが、いずれも染料を含有し、
前記シアンインク、前記マゼンタインク、及び前記イエローインクの水のモル分率(%)が、いずれも94.1%以上であることを特徴とするインクジェット記録装置。
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