WO2009110263A1 - インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 - Google Patents
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Classifications
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/21—Ink jet for multi-colour printing
- B41J2/2107—Ink jet for multi-colour printing characterised by the ink properties
- B41J2/2114—Ejecting specialized liquids, e.g. transparent or processing liquids
Definitions
- the present invention relates to an ink jet recording apparatus and an ink jet recording method.
- the ink jet recording apparatus is a relatively simple apparatus that can record high-definition images and has been rapidly developed in various fields.
- the ink jet recording system has various uses, and a recording medium or ink suitable for each purpose is used.
- ink containing a color material is mixed with the ink in a liquid state and reacted to the recording medium.
- a fixing liquid capable of improving the fixing property of the toner is overlapped and recorded.
- an ink composition containing at least a pigment and photoreactive polymer fine particles in an aqueous medium and an aggregating liquid containing an aggregating agent that forms an aggregate upon contact with the ink composition are attached to a recording medium.
- An ink jet recording method including a step of forming an image by using the method has been proposed (see Patent Document 2).
- line heads line-scanning ink-jet heads
- line heads line-scanning ink-jet heads
- the fixing liquid if a line head that discharges ink and fixing liquid is used to record an image in one pass while printing the ink and the fixing liquid in a single pass, the adjacent dots in the nozzle row direction will overlap.
- the speed of the agglomeration reaction or precipitation reaction due to the fixing liquid does not catch up with the liquid deviation or bleeding speed between adjacent ink droplets in the part, causing liquid deviation in the same color image, resulting in uneven density, etc. It turns out that ink liquids with different hues in the image are mixed on the recording medium, causing color turbidity, so that so-called color bleeding can not be prevented sufficiently It was.
- the present invention is intended to solve such problems, and an object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus and an ink jet recording method which prevent liquid deviation and color bleeding in a recording method using a line head.
- the object of the present invention is achieved by the following configuration.
- An ink line head provided with a nozzle row in which a plurality of nozzles for discharging ink containing a color material are arranged at a predetermined pitch; and a plurality of nozzles for discharging a fixing liquid for improving the fixing property of the ink to a recording medium.
- a fixing liquid line head provided with nozzle rows arranged at a predetermined pitch, and moving the recording medium and each line head relatively in a predetermined direction while moving the ink and the ink from each line head to the recording medium;
- the nozzle rows of the ink line head and the fixing liquid line head are arranged so as to be shifted from each other by a half pitch of the predetermined pitch in the nozzle row direction.
- Ink line head provided with a nozzle row in which a plurality of nozzles for ejecting ink containing a color material are provided, and a nozzle in which a plurality of nozzles for ejecting a fixing liquid for improving the adhesion of the ink to a recording medium are arranged
- Inkjet recording by discharging the ink and the fixing liquid from each line head to the recording medium while relatively moving each line head of the fixing liquid line head provided with the row and the recording medium in a predetermined direction.
- the recording method Along with the movement in the predetermined direction, after discharging a plurality of recording dots arranged in the nozzle row direction from each nozzle of either the ink line head or the fixing liquid line head, the plurality A plurality of recording dots from each nozzle of the other line head are ejected between the recording dots.
- an ink jet recording apparatus and an ink jet recording method which prevent liquid dipping and color bleeding in a recording method using a line head.
- FIG. 1 It is a schematic top view which shows an example of the inkjet recording device which has a some line head unit. It is a bottom view which shows the relationship of the nozzle position of a line head unit. 3 is a plan view schematically showing dots of ink and fixing liquid formed on a recording medium when image recording is performed.
- FIG. It is a schematic top view which shows an example of the inkjet recording device which has arrange
- FIG. 1 is a schematic top view illustrating an example of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 1 shows an ink set composed of two or more inks on the platen 2 holding the recording medium P (in FIG. 1, an example of an ink set composed of yellow ink, magenta ink, cyan ink, and black ink).
- Inkjet recording apparatus 1 having line head units HY, HM, HC and HK on which is mounted).
- the ink set may be an ink set composed of two or more kinds of inks or may be a single color ink.
- Each line head unit is composed of a plurality of long line heads extending in the width direction of the recording medium P orthogonal to the conveyance direction of the recording medium, and is substantially parallel to the surface of the recording medium P.
- a large number of nozzles are arranged on the nozzle surface facing each other over at least the length corresponding to the width of the recording medium P along the width direction of the recording medium P.
- the line head may be an on-demand system or a continuous system.
- a discharge method an electro-mechanical conversion method (for example, a single cavity type, a double cavity type, a bender type, a piston type, a shear mode type, a shared wall type, etc.), an electro-thermal conversion method (for example, thermal ink jet)
- an electro-thermal conversion method for example, thermal ink jet
- Specific examples include a mold, a bubble jet (registered trademark) type, an electrostatic attraction method (for example, an electric field control type, a slit jet type, etc.), and a discharge method (for example, a spark jet type).
- any discharge method may be used.
- FIG. 2B is a bottom view showing the configuration of the line head unit. Since the configuration of the line head unit is common to each color, the line head unit HY that discharges yellow ink will be described as a representative here.
- FIG. 2B shows the arrangement of the nozzles N as seen from the bottom surface side of the line head unit HY, and improves the adhesion of ink to the recording medium in order from the upstream side in the recording medium conveyance direction.
- a fixing liquid line head HT1 provided with a nozzle row for discharging a fixing liquid
- an ink line head HY1 provided with a nozzle row for discharging a yellow ink
- a fixing liquid for improving the fixing property of the ink to a recording medium are discharged.
- a fixing liquid line head HT2 provided with a nozzle row and an ink line head HY2 provided with a nozzle row for discharging yellow ink are arranged.
- the nozzle rows of the ink line head HY1 and the fixing liquid line head HT1 are arranged so as to be shifted from each other by a half pitch.
- the nozzle rows of the ink line head HY2 and the fixing liquid line head HT2 are arranged so as to be shifted from each other by a half pitch.
- the two ink line heads HY1 and HY2 that discharge the same color ink and the two fixing liquid line heads HT1 and HT2 are half of each other. They are arranged so that they are shifted by pitch.
- the nozzle row directions of all the nozzle rows are the same (parallel), and are set in a direction perpendicular to the recording medium conveyance direction.
- the nozzles N of HT1 and HY2 are at the same position in the nozzle row direction, and the nozzles N of HY1 and HT2 are at the same position between the nozzles of HT1 and HY2. That is, assuming that the nozzle pitch of each line head is X (mm), each of the nozzles HT1 and HY2 and each nozzle of HY1 and HT2 forms another dot between the nozzle and the adjacent nozzle. As shown, the nozzles are displaced in the nozzle row direction by a half of the nozzle pitch X (mm), that is, a half pitch X / 2 (mm).
- the nozzle pitch X of each line head is set to be twice the dot pitch X / 2 (FIG. 3) in the direction perpendicular to the transport direction of the obtained recording medium.
- the ink jet recording apparatus of this embodiment includes the line head unit of FIG. 2B for each color of Y, M, C, and K, and recording is performed from each nozzle of a total of 16 nozzle rows of each line head. Image recording is performed while repeating the discharge of the ink and the fixing liquid onto the medium P and then the transport of the recording medium P in a predetermined transport direction.
- FIG. 3 is a plan view schematically showing dots D (pixels) of ink and fixing liquid formed on the recording medium.
- a predetermined image forming area is formed by repeating in the transport direction a dot line composed of dots 1 and 2 in a direction perpendicular to the transport direction of the recording medium (nozzle row direction).
- recording is performed by the line head unit HY while conveying the recording medium.
- the line head unit HY When the leading edge of the image forming area on the recording medium reaches the nozzle position of the line head HT1, each dot 1 of the fixing liquid is landed by the line head HT1.
- the leading end of the image forming area reaches the nozzle position of the line head HY1, each dot 2 of yellow ink is landed by the line head HY1 between the dots 1 of the fixing liquid formed before that.
- the tip of the image forming area on the recording medium reaches the nozzle position of the line head HT2
- the line head HT2 is placed between the dots 1 of the fixing liquid formed before (on each dot 2 of the yellow ink).
- each dot 2 of the fixing liquid is landed.
- the yellow ink is formed by the line head HY2 between each dot 2 of yellow ink formed before (on each dot 1 of the fixing liquid).
- Each dot 1 is landed.
- the recording by the line head HY2 to the rear end portion of the image forming area is completed, the recording by the line head unit HY to the predetermined image forming area is completed.
- recording is performed in parallel by the line head units HM, HC, and HK, and an image is recorded in one pass by each line head. That is, the recording medium P is predetermined only by passing through each line head once. Record images.
- the landing time difference between dots 1 and 2 of the same color can be adjusted by the distance between the nozzle lines of the two line heads HY1 and HY2 that eject the same color ink and the conveyance speed of the recording medium. .
- the ink discharge amount of the non-image portion is 0, the ink discharge amount of the single color portion is I, the ink discharge amount of the two-color overlapping portion is 2I, and the ink discharge amount of the three-color overlapping portion is 3I.
- the fixing liquid discharge amount of the non-image portion is 0, the fixing liquid discharge amount of the single color portion is K, the fixing liquid discharge amount of the two-color overlapping portion is 2K, and the fixing liquid discharge amount of the three-color overlapping portion is 3K.
- the pixels with a large ink discharge amount increase the discharge amount of the fixing liquid compared to the pixels with a small ink discharge amount, thereby further improving the uniformity of the liquid drift prevention effect and the color bleeding prevention effect. Can do.
- a solid image here, a Y, M, C, and K 100% solid image
- Each ink dot is not always formed, but at least each ink dot is selectively formed according to image data.
- the fixing liquid may be attached to the recording medium either in an aspect in which the fixing liquid is selectively attached in accordance with image data, or in any aspect in which the fixing liquid is attached to all pixels regardless of the image data.
- the former mode is preferable from the viewpoints of drying property and consumption of the fixing liquid.
- each ink dot of only dot 1 without forming each ink dot of dot 2 at least each of dot 2 so that a fixing liquid dot is formed between the ink dots.
- a fixing liquid dot may be formed, and each fixing liquid dot of the dot 1 may or may not be formed.
- FIG. 2A shows a fixing liquid line head HT1 provided with a nozzle array for discharging a fixing liquid for improving the fixing property of ink to a recording medium in order from the upstream side in the conveyance direction of the recording medium, and discharges yellow ink.
- An ink line head HY1 provided with a nozzle row is disposed.
- HT1 and HY1 nozzles are at the same position in the nozzle row direction.
- the nozzle pitch of each nozzle row is X / 2 (mm), and is set to be equal to the dot pitch X / 2 (FIG. 3) in the direction perpendicular to the conveyance direction of the obtained recording medium.
- the ink jet recording apparatus of the comparative example is provided with the line head unit of FIG. 2A for each color of Y, M, C, and K, and the recording medium from each nozzle of a total of 8 nozzle rows of each line head.
- Image recording is performed while repeating the discharge of the ink and the fixing liquid to P, and then transporting the recording medium P in a predetermined transport direction.
- the nozzle rows of the ink line head HY1 and the fixing liquid line head HT1 are arranged so as to be shifted from each other by a half pitch, so that the fixing liquid line head HT1.
- This makes it possible to form the fixing liquid dots between the ink dots by the ink line head HY1, and adjoin in the nozzle row direction as compared with the configuration of FIG. 2A in which the fixing liquid dots are formed on the ink dots. It is highly effective in preventing dot liquid drift and preventing color bleeding in color images.
- FIG. 2B there are two combinations of ink line heads and fixing liquid line heads, two ink line heads HY1 and HY2 that discharge ink of the same color and two fixing liquid line heads HT1.
- HT2 are arranged so as to be shifted from each other by a half pitch, so that one-pass image recording is possible in a state where dots are arranged not to be continuous in the nozzle row direction during recording by the ink line head HY1. Therefore, the distance between the dots in the nozzle row direction is longer than that in FIG.
- FIG. 4 shows a preferred embodiment of an ink jet recording apparatus having an ultraviolet irradiation device for irradiating ultraviolet rays onto a recording medium on which printing has been performed.
- FIG. 4 is the same as that shown in FIG. 1 except that an ultraviolet irradiation light source 5 is provided.
- this ultraviolet irradiation light source 5 for example, low pressure, medium pressure, high pressure mercury lamp, metal halide lamp, xenon lamp having a light emission wavelength in the ultraviolet region, cold cathode tube, hot cathode tube, LED having an operating pressure from several hundred Pa to 1 MPa.
- a conventionally well-known thing is used.
- ultraviolet rays are irradiated within 0.01 to 5.0 seconds after the ink and the fixing liquid have landed on the recording medium.
- the irradiation timing is as early as possible. This can be achieved by appropriately adjusting the distance between the ultraviolet irradiation light source and the nozzle of the line head and the conveyance speed of the recording medium.
- a preferable heating temperature range is 30 ° C. or higher and 70 ° C. or lower as the recording surface temperature of the recording medium. When heated to 30 ° C. or higher, the gloss of the recorded matter is good, and when it is 70 ° C. or lower, the recording medium is not deformed and the conveyance property is good.
- a method of heating a contact heater from the lower side of the recording medium by incorporating a heater in the media transport system or platen member, or a method of heating from the lower side or the upper side by a lamp or the like can be selected.
- Non-aqueous active energy ray curable ink (Non-aqueous active energy ray curable ink)
- a non-aqueous active energy ray-curable ink containing an active energy ray polymerizable compound together with a colorant can be exemplified.
- the non-aqueous active energy ray-curable ink according to the present invention is mainly composed of an active energy ray-polymerizable compound (hereinafter, also simply referred to as a polymerizable compound), a photopolymerization initiator and a coloring material, as active energy rays,
- the ink is mainly cured using ultraviolet rays and is abbreviated as UV ink in the present invention.
- Examples of the active energy ray-polymerizable compound applicable to the active energy ray-curable ink include a radical polymerizable compound and a cation polymerizable compound. In the present invention, it is preferable to apply a cationic polymerizable compound. .
- various known cationic polymerizable monomers can be used as the cationic polymerizable compound.
- compounds having an oxirane group such as JP-A-6-9714 and JP-A-2001-31892
- Epoxy compounds, vinyl ether compounds, oxetane compounds and the like exemplified in JP-A-2001-40068, JP-A-2001-55507, JP-A-2001-310938, JP-A-2001-310937, and JP-A-2001-220526. Can be mentioned.
- Examples of the epoxy compound include the following aromatic epoxides, alicyclic epoxides, and aliphatic epoxides.
- the aromatic epoxide is a di- or polyglycidyl ether produced by the reaction of a polyhydric phenol having at least one aromatic nucleus or an alkylene oxide adduct thereof and epichlorohydrin, such as bisphenol A or its Examples thereof include di- or polyglycidyl ethers of alkylene oxide adducts, di- or polyglycidyl ethers of hydrogenated bisphenol A or alkylene oxide adducts thereof, and novolak-type epoxy resins.
- examples of the alkylene oxide include ethylene oxide and propylene oxide.
- cyclohexene oxide or cyclopentene obtained by epoxidizing a compound having at least one cycloalkane ring such as cyclohexene or cyclopentene ring with an appropriate oxidizing agent such as hydrogen peroxide or peracid.
- Oxide-containing compounds are preferred.
- Preferred aliphatic epoxides include di- or polyglycidyl ethers of aliphatic polyhydric alcohols or alkylene oxide adducts thereof, and typical examples thereof include diglycidyl ether of ethylene glycol, diglycidyl ether of propylene glycol or Diglycidyl ether of alkylene glycol such as diglycidyl ether of 1,6-hexanediol, polyglycidyl ether of polyhydric alcohol such as di- or triglycidyl ether of glycerin or alkylene oxide adduct thereof, polyethylene glycol or alkylene oxide adduct thereof Diglycidyl of polyalkylene glycol such as diglycidyl ether, polypropylene glycol or diglycidyl ether of its alkylene oxide adduct Ether and the like.
- examples of the alkylene oxide include ethylene oxide and propylene oxide.
- aromatic epoxides and alicyclic epoxides are preferable, and alicyclic epoxides are particularly preferable in consideration of fast curability.
- one of the above epoxides may be used alone, or two or more may be used in appropriate combination.
- the epoxy compound having an oxirane group is particularly preferably at least one of an epoxidized fatty acid ester and an epoxidized fatty acid glyceride from the viewpoint of safety such as AMES and sensitization.
- the epoxidized fatty acid ester and epoxidized fatty acid glyceride are not particularly limited as long as an epoxy group is introduced into the fatty acid ester or fatty acid glyceride.
- the epoxidized fatty acid ester is produced by epoxidizing an oleic acid ester, and methyl methyl stearate, butyl epoxy stearate, octyl epoxy stearate and the like are used.
- the epoxidized fatty acid glyceride is produced by epoxidizing soybean oil, linseed oil, castor oil and the like, and epoxidized soybean oil, epoxidized linseed oil, epoxidized castor oil and the like are used.
- the photopolymerizable compound in order to further improve the curability and ejection stability, is 30 to 95% by mass of a compound having an oxetane ring and 5 to 70% by mass of a compound having an oxirane group.
- the vinyl ether compound is preferably contained in an amount of 0 to 40% by mass.
- any known oxetane compound as described in JP-A Nos. 2001-220526 and 2001-310937 can be used.
- vinyl ether compounds in consideration of curability, adhesion, and surface hardness, di- or trivinyl ether compounds are preferable, and divinyl ether compounds are particularly preferable.
- one of the above vinyl ether compounds may be used alone, or two or more thereof may be used in appropriate combination.
- the ink containing the cationic polymerizable compound according to the present invention preferably contains a photoacid generator as a polymerization initiator.
- a photoacid generator that can be used in the present invention, for example, a chemical amplification type photoresist or a compound used for photocationic polymerization is used (Organic Materials Research Group, “Organic Materials for Imaging”, Publishing (1993), see pages 187-192). Examples of compounds suitable for the present invention are listed below.
- B (C 6 F 5 ) 4 ⁇ , PF 6 ⁇ , AsF 6 ⁇ , SbF 6 ⁇ , and CF 3 SO 3 — salts of aromatic onium compounds such as diazonium, ammonium, iodonium, sulfonium, and phosphonium are listed. be able to.
- a halide that generates hydrogen halide can also be used, and specific compounds thereof are exemplified below.
- the photo acid generator (photo cationic polymerization initiator) is preferably contained in a ratio of 0.2 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cationic polymerizable monomer. If the content of the photocationic polymerization initiator is less than 0.2 parts by mass, it is difficult to obtain a cured product, and even if the content exceeds 20 parts by mass, a further effect of improving curability cannot be expected.
- These cationic photopolymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.
- the non-aqueous active energy ray-curable ink contains a coloring material together with the cationic polymerizable compound.
- the ink according to the present invention contains a color material, and the color material is preferably a pigment.
- an organic and surface-treated organic pigment is preferably used, and the content of the dispersant in the ink is preferably 35 to 65% of the pigment mass. .
- the content of the dispersant is less than 35%, the dispersant may not be sufficiently adsorbed on the entire pigment surface, and the dispersion stability may be insufficient. If the content exceeds 65%, the pigment The dispersant that is not adsorbed on the surface may be released into the ink, causing polymerization inhibition and causing a problem.
- the amine value of the pigment is preferably larger than the acid value, and the difference is more preferably 1 mg / g KOH or more and less than 10 mg / g. If it is less than 1 mg / g KOH, the effect is not obtained, and if it is 10 mg / g or more, it is necessary to perform the basic treatment excessively, which not only increases the cost but also causes polymerization inhibition.
- Examples of the pigment used in the present invention include carbon pigments such as carbon black, carbon refined, and carbon nanotubes, and metal oxide pigments such as iron black, cobalt blue, zinc oxide, titanium oxide, chromium oxide, and iron oxide.
- Sulfide pigments such as zinc sulfide, phthalocyanine pigments, pigments composed of salts such as metal sulfates, carbonates, silicates and phosphates, and aluminum powders, bronze powders, and zinc powders
- Inorganic pigments such as metallic powders, nitro pigments, aniline black, nitroso pigments such as naphthol green B, azo pigments such as Bordeaux 10B, Lake Red 4R, and chromoftal red (azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, Including chelate azo pigments), Peacock Blue Lake and Rhodamine Lake pigments such as yellow, phthalocyanine pigments such as phthalocyanine blue, polycyclic pigments (perylene pigment
- pigments include C.I. I. Pigment Yellow-1, 2, 3, 12, 13, 14, 16, 17, 42, 73, 74, 75, 81, 83, 87, 93, 95, 97, 98, 109, 114, 120, 128, 129 138, 150, 151, 154, 180, 185, C.I. I. Pigment Orange-16, 36, 38, C.I. I. Pigment Red-5, 7, 22, 38, 48: 1, 48: 2, 48: 4, 49: 1, 53: 1, 57: 1, 63: 1, 101, 112, 122, 123, 144, 146 168, 184, 185, 202, C.I. I. Pigment Violet-19, 23, C.I. I.
- Pigment Blue-1 2, 3, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 18, 22, 27, 29, 60, C.I. I. Pigment Green-7, 36, C.I. I. Pigment White-6, 18, 21, C.I. I. Pigment Black-7, and the like.
- a ball mill, sand mill, attritor, roll mill, agitator, Henschel mixer, colloid mill, ultrasonic homogenizer, pearl mill, wet jet mill, paint shaker, or the like can be used.
- a dispersing agent can be added when dispersing the pigment.
- a polymer dispersant is preferably used. Examples of the polymer dispersant include Avecia's Solsperse series and Ajinomoto Fine-Techno's PB series.
- dispersants and dispersion aids are preferably added in an amount of 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment.
- the dispersion medium is used using a solvent or a polymerizable compound.
- the non-aqueous active energy ray-curable ink of the present invention is preferably solvent-free because it is reacted and cured after printing. If the solvent remains in the cured image, the solvent resistance deteriorates and the VOC problem of the remaining solvent occurs. Therefore, it is preferable in view of dispersibility that the dispersion medium is not a solvent but a polymerizable compound, and among them, a monomer having the lowest viscosity is selected.
- the pigment is preferably dispersed so that the average particle diameter of the pigment particles is 0.08 to 0.5 ⁇ m, and the maximum particle diameter is 0.3 to 10 ⁇ m, preferably 0.3 to 3 ⁇ m.
- the selection of the dispersion medium, the dispersion conditions, and the filtration conditions are appropriately set. By controlling the particle size, clogging of the head nozzle can be suppressed, and ink storage stability, ink transparency, and curing sensitivity can be maintained.
- the color material concentration is preferably 1 to 10% by mass of the total ink.
- the water content is preferably adjusted in the range of 0.5% by mass or more and 3.0% by mass or less from the viewpoint of improving the storage stability of the ink.
- the water content is less than 0.5% by mass, the ink storage stability decreases, and when the water content exceeds 3.0% by mass, the generation of precipitates increases, nozzle clogging and ejection stability decrease.
- Water-based active energy ray-curable ink containing an active energy ray-reactive compound together with water, a coloring material, and a water-soluble solvent can be exemplified.
- the water-based active energy ray-curable ink according to the present invention is mainly an ink that is cured using ultraviolet rays, and is abbreviated as an aqueous UV ink in the present invention.
- the active energy ray-reactive compound applicable to the water-based UV ink according to the present invention has a plurality of side chains with respect to the main chain, and is irradiated with active energy rays (for example, ultraviolet rays), so It is preferable that the polymer compound is a crosslinkable polymer compound. Further, the main chain is a saponified product of polyvinyl acetate, and a functional group containing a crosslinkable or polymerizable site is bonded to the saponified polyvinyl acetate. It is preferable that it is a high molecular compound.
- a polymer compound in which a functional group containing a crosslinkable or polymerizable moiety is bonded to a polyvinyl acetate saponified product is a photodimerization type, a photodecomposition type, a photopolymerization type, a photo-denaturation type to a polyvinyl acetate saponification product.
- the photo-depolymerization type modified group is introduced.
- a saponified product of polyvinyl acetate is preferable from the viewpoint of ease of introduction of a functional group and handling, and the saponification degree is preferably 77 to 99%.
- the degree of polymerization is preferably 200 to 3,000, more preferably 300 to 1,500 from the viewpoint of handling.
- the modification rate of the side chain with respect to the saponified polyvinyl acetate is preferably 1.0 to 6.0 mol%, and more preferably 1.0 to 5.0 mol% from the viewpoint of reactivity. When it is 1.0 mol% or more, sufficient crosslinkability is obtained, and when it is 6.0 mol% or less, the strength of the film is excellent.
- the photodimerization-type modifying group those having a diazo group, a cinnamoyl group, a stilbazonium group, a stilquinolium group or the like are preferably used.
- a photosensitive resin (composition) described in JP-A-60-129742 a photosensitive resin described in JP-A-60-129742 .
- the photosensitive resin described in the patent is a compound represented by the following general formula (1) in which a stilbazonium group is introduced into a polyvinyl alcohol structure.
- R 1 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
- a - represents a counter anion
- a modifying group represented by the following general formula (2) is also preferably used.
- R represents an alkylene group or an arylene group.
- a phenylene group is preferred.
- a resin represented by the following general formula (3) shown in JP-A Nos. 2000-181062 and 2004-189841 is preferable from the viewpoint of reactivity.
- R 2 represents a methyl group or a hydrogen atom
- n 1 or 2
- X represents — (CH 2 ) m COO—, —CH 2 COO— or —O—
- Y represents an arylene group or a single bond
- M represents an integer of 0-6.
- a water-soluble photopolymerization initiator to the ink of the present invention.
- These compounds may be dissolved or dispersed in a solvent or chemically bonded to the active energy ray-crosslinked polymer compound.
- a water-soluble compound is preferable from the viewpoints of mixability and reaction efficiency.
- 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone (HMPK), thioxanthone ammonium salt (QTX), and benzophenone ammonium salt (ABQ) are preferable from the viewpoint of miscibility with an aqueous solvent.
- n an integer of 1 to 5.
- benzophenones such as benzophenone, hydroxybenzophenone, bis-N, N-dimethylaminobenzophenone, bis-N, N-diethylaminobenzophenone, 4-methoxy-4'-dimethylaminobenzophenone.
- Thioxanthones such as thioxatone, 2,4-diethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, chlorothioxanthone, and isopropoxychlorothioxanthone.
- Anthraquinones such as ethyl anthraquinone, benzanthraquinone, aminoanthraquinone and chloroanthraquinone.
- Acetophenones Benzoin ethers such as benzoin methyl ether. 2,4,6-trihalomethyltriazines, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-di ( m-methoxyphenyl) imidazole dimer, 2- (o-fluorophenyl) -4,5-phenylimidazole dimer, 2- (o-methoxyphenyl) -4,5-phenylimidazole dimer, 2- (P-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2-di (p-methoxyphenyl) -5-phenylimidazole dimer, 2- (2,4-dimethoxyphenyl) -4,5- Diphenylimidazole dimer 2,4,5-triarylimidazole dimer,
- accelerators and the like can also be added.
- examples of these include ethyl p-dimethylaminobenzoate, p-dimethylaminobenzoic acid-i-amyl, ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine and the like.
- photopolymerization initiators are preferably grafted to a saponified polyvinyl acetate.
- the number of crosslinking points can be completely controlled by the length of the polyvinyl saponified product and the amount of functional groups containing crosslinkable or polymerizable sites, and the physical properties of the ink film according to the purpose. Control is possible.
- the pigment described in the non-water-based active energy ray-curable ink can be used as a coloring material, and the dyes shown below can also be preferably used.
- the dye applicable to the present invention is preferably a water-soluble dye, and examples thereof include acidic dyes, basic dyes, and reactive dyes. Particularly preferred is C. I. Direct Red 2, 26, 31, 62, 63, 72, 75, 76, 79, 80, 81, 83, 84, 89, 92, 95, 111, 173, 184, 207, 211, 212, 214, 218, 221,223,224,225,226,227,232,233,240,241,242,243,247, C. I. Direct violet 7, 9, 47, 48, 51, 66, 90, 93, 94, 95, 98, 100, 101, C. I.
- Acid Violet 5 34, 43, 47, 48, 90, 103, 126, C.
- Reactive Blue 2 3, 5, 8, 10, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 21, 25, 26, 27, 28, 29, 38, C.
- Reactive Black 4 5, 8, 14, 21, 23, 26, 31, 32, 34, C.
- Basic violet 1 2, 3, 7, 10, 15, 16, 20, 21, 25, 27, 28, 35, 37, 39, 40, 48, C.
- Basic Blue 1 3, 5, 7, 9, 22, 26, 41, 45, 46, 47, 54, 57, 60, 62, 65, 66, 69, 71, C. I. Basic black 8 etc. are mentioned.
- Disperse Yellow 3, 4, 42, 71, 79, 114, 180, 199, 227, Disperse Orange 29, 32, 73, Disperse Red 11, 58, 73, 180, 184, 283, Disperse Violet 1, 26, 48, Disperse blue 73, 102, 167, 184 and the like can be preferably exemplified.
- a water-soluble resin can be used.
- styrene-acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer styrene-acrylic acid copolymer
- styrene-maleic acid copolymer styrene-maleic acid.
- Acid-acrylic acid alkyl ester copolymer styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-maleic acid half ester copolymer, vinylnaphthalene-acrylic acid copolymer, A resin such as vinyl naphthalene-maleic acid copolymer.
- the water-based active energy ray-curable ink according to the present invention preferably contains a hydrophilic solvent, and the hydrophilic solvent is preferably a mixed solvent such as water and a water-soluble solvent.
- the water-soluble solvent preferably used includes alcohols (for example, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, secondary butanol, tertiary butanol, pentanol, hexanol, cyclohexanol, benzyl alcohol, etc.), polyhydric alcohol (For example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, butylene glycol, hexanediol, pentanediol, glycerin, hexanetriol, thiodiglycol, etc.), polyhydric alcohol ether (For example,
- the water-soluble organic solvent may be used alone or in combination.
- the total amount of the water-soluble organic solvent added to the ink is 5 to 60% by mass, preferably 10 to 35% by mass.
- the active energy ray referred to in the present invention includes, for example, electron beam, ultraviolet ray, ⁇ ray, ⁇ ray, ⁇ ray, X ray, etc., but it is easy for human body to be dangerous and handled, and industrially, Ultraviolet rays are preferred because of their widespread use.
- the ultraviolet light source for example, a low pressure, medium pressure, high pressure mercury lamp, metal halide lamp or the like having an operating pressure of 100 Pa to 1 MPa is used. From the viewpoint of wavelength distribution of the light source, a high pressure mercury lamp and a metal halide lamp are preferable.
- the lamp output is 500 W to 30 kW
- the illuminance is 10 mW to 1,000 W / cm 2 , preferably 10 mW to 200 W / cm 2 .
- the irradiation energy of the present invention is 10 to 1,000 mJ / cm 2 .
- an example of the ink includes an aqueous pigment ink containing at least water, a water-soluble solvent, and a pigment.
- Examples of the pigment include the same pigments as those described above, and examples of the water-soluble solvent include the same water-soluble solvents as described above.
- Water-based fixing ink In the present invention, among water-based pigment inks, it is particularly preferable to use a water-based fixing ink (fixing-type water-based pigment ink) having the following structure from the viewpoint of obtaining printability on a non-absorbent recording medium.
- the water-based fixing ink referred to in the present invention is composed of at least a pigment, an ink-soluble resin, and a water-soluble organic solvent, and has printing characteristics on a non-absorbent recording medium by performing a heat treatment after printing. Ink.
- the pigment applicable to the water-based ink is not particularly limited as long as it can be stably dispersed in an aqueous system.
- a pigment dispersion dispersed with a polymer resin, a capsule pigment coated with a water-insoluble resin, and a dispersion resin modified with a pigment surface It can be selected from self-dispersing pigments that can be dispersed without use.
- capsule pigments coated with a water-insoluble resin can be selected.
- examples of usable pigments include pigments applicable to the non-aqueous active energy ray-curable ink described above. Similar types can be mentioned.
- the aqueous fixing ink according to the present invention preferably contains an ink-soluble resin, and the content thereof is preferably in the range of 2% by mass to 10% by mass with respect to the total mass of the ink.
- the ink-soluble resin referred to in the present invention is a resin having a solubility of at least about 10% with respect to the ink vehicle.
- the ink-soluble resin a resin that has a function as a binder resin for improving the durability of an image and is dissolved stably in the ink, but a resin that imparts water resistance after drying on a medium is preferable. .
- a resin having a hydrophobic component and a hydrophilic component in a certain balance is designed and used.
- the hydrophilic component either an ionic component or a nonionic component may be used, but an ionic component is more preferable, and an anionic component is more preferable.
- those that are rendered water-soluble by neutralizing anionic substances with a volatile base component are preferred.
- at least one of the ink-soluble resins has a carboxyl group or a sulfonic acid group as an acidic group, and a resin having an acid value of 80 mgKOH / g or more and less than 300 mgKOH / g is preferable from the viewpoint of the effect of the present invention.
- An acid value of about 90 mgKOH / g to 200 mgKOH / g can be particularly preferably used.
- the acid value is the number of milligrams of potassium hydroxide required to neutralize acidic components contained in 1 g of resin.
- Such resins include acrylic resins, styrene-acrylic resins, acrylonitrile-acrylic resins, vinyl acetate-acrylic resins, polyurethane resins, and polyester resins.
- Resin containing a hydrophobic monomer and a hydrophilic monomer can be used.
- Hydrophobic monomers include acrylic acid esters (n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, etc.), methacrylic acid esters (ethyl methacrylate, butyl methacrylate, glycidyl methacrylate, etc.), styrene Etc.
- hydrophilic monomer examples include acrylic acid, methacrylic acid, acrylamide and the like, and those having an acidic group such as acrylic acid can preferably be those neutralized with a base after polymerization.
- the molecular weight of the resin an average molecular weight of 3000 to 30000 can be used. Preferably, 7000 to 20000 can be used.
- Resin having a Tg of about ⁇ 30 ° C. to 100 ° C. can be used.
- a temperature of about ⁇ 10 ° C. to 80 ° C. can be used.
- solution polymerization is preferably used.
- the acidic group derived from the acidic monomer of the resin is partially or completely neutralized with a base component.
- a neutralizing base in this case, an alkali metal-containing base such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, or an amine (ammonia, alkanolamine, alkylamine, etc. can be used) can be used.
- neutralization with amines having a boiling point of less than 200 ° C. is particularly preferable from the viewpoint of improving image durability.
- the amount of resin added is preferably 2% to 10%, more preferably 3% to 6%.
- an ink-soluble resin as a binder resin in a solid content of 2% by mass or more and 10% by mass or less. If it is less than 2% by mass, the degree of thickening is small and the ink mixing is insufficiently prevented, and high image quality cannot be obtained. Moreover, if it is added more than 10% by mass, the storage stability and ejection stability of the ink will be unstable.
- the aqueous fixing ink preferably contains at least 20% by mass and less than 45% by mass of a water-soluble organic solvent selected from glycol ether or 1,2-alkanediol as the water-soluble organic solvent. More preferably, it is 25% or more and less than 40%.
- the solvent may be contained alone at 20% by mass or more and less than 45% by mass, or a plurality of these solvents may be used and the total amount thereof may be contained at 20% by mass or more and less than 45% by mass.
- glycol ether ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol A monomethyl ether etc. are mentioned.
- 1,2-alkanediol examples include 1,2-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,2-heptanediol, and the like.
- the aforementioned water-soluble organic solvent can be added to the water-based fixing ink.
- a silicone-based or fluorine-based surfactant can be preferably used. It is preferable to obtain wettability to various recording media with glycol ethers or 1,2-alkanediols and silicone-based or fluorine-based surfactants.
- the silicone-based surfactant is preferably a polyether-modified polysiloxane compound, and examples thereof include KF-351A and KF-642 manufactured by Shin-Etsu Chemical, BYK347 and BYK348 manufactured by Big Chemie.
- Fluorosurfactant means a substance obtained by substituting part or all of it with fluorine instead of hydrogen bonded to carbon of a hydrophobic group of a normal surfactant. Of these, those having a perfluoroalkyl group in the molecule are preferred.
- nonionic fluorosurfactant examples include Megafax 144D manufactured by Dainippon Ink and Surflon S-141 and 145 manufactured by Asahi Glass Co., and amphoteric fluorosurfactant.
- agent examples include Surflon S-131 and 132 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.
- water-based inks corresponding to absorbent recording media (hereinafter referred to as water-based ink B) having printing characteristics on absorbent recording media (for example, paper recording media such as plain paper, coated paper, and art paper).
- absorbent recording media for example, paper recording media such as plain paper, coated paper, and art paper.
- the water-based ink B contains at least water, a water-soluble organic solvent, and a pigment, the water content is 10% by mass or more and less than 50% by mass of the total ink mass, and among the water-soluble organic solvents, the SP value ( It is preferable that a water-soluble organic solvent having (MPa) 1/2 ) of 16.5 or more and less than 24.6 is contained in an amount of 30% by mass or more of the total ink.
- the water content is preferably 10% by mass or more and less than 50% by mass of the total ink mass, and more preferably 20% by mass or more and less than 40% by mass.
- the water-based ink B applicable to the present invention preferably contains 30% by mass or more of a water-soluble organic solvent having an SP value ((MPa) 1/2 ) of 16.5 or more and less than 24.6. If this addition amount is 30% by mass or more, curling and cockling during recording on plain paper can be effectively suppressed. Moreover, if SP value ((MPa) ⁇ 1/2 >) of this organic solvent is 16.5 or more, compatibility with water can be maintained and separation will not occur. An organic solvent having an SP value ((MPa) 1/2 ) of less than 24.6 is sufficient in curling suppression effect.
- the range of the SP value ((MPa) 1/2 ) of the organic solvent is more preferably 16.5 or more and less than 22.5.
- the solvent solubility parameter (SP value) referred to in the present invention is a value represented by the square root of the molecular cohesive energy. F. Fedors, Polymer Engineering Science, 14, p147 (1974). The unit is (MPa) 1/2 and indicates a value at 25 ° C.
- water-soluble organic solvents having an SP value ((MPa) 1/2 ) of 16.5 or more and less than 24.6 are shown below together with the SP value ((MPa) 1/2 ).
- Ethylene glycol monomethyl ether (SP value ((MPa) 1/2 ): 24.5) Ethylene glycol monoethyl ether (23.5) Ethylene glycol monobutyl ether (22.1) Ethylene glycol monoisopropyl ether (22.3) Diethylene glycol monomethyl ether (23.0) Diethylene glycol monoethyl ether (22.4) Diethylene glycol monobutyl ether (21.5) Diethylene glycol diethyl ether (16.8) Triethylene glycol monomethyl ether (22.1) Triethylene glycol monoethyl ether (21.7) Triethylene glycol monobutyl ether (21.1) Propylene glycol monomethyl ether (23.0) Propylene glycol monophenyl ether (24.2) Dipropylene glycol monomethyl ether (21.3) Tripropylene glycol monomethyl ether (20.4) 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinone (21.8) Further, among water-soluble organic solvents having an SP value ((MPa) 1/2
- water-soluble organic solvents examples include tripropylene glycol monomethyl ether (3.99 Pa), triethylene glycol monomethyl ether (less than 1.33 Pa), triethylene glycol monobutyl ether (less than 1.33 Pa), diethylene glycol monomethyl. Examples include ether (24.00 Pa), diethylene glycol monoethyl ether (17.33 Pa), and the like.
- water-soluble organic solvent in addition to the above water-soluble organic solvent, various water-soluble organic solvents described in the water-based active energy ray-curable ink can be used in combination.
- the water-soluble organic solvents in the water-based ink B it is preferable to use an organic solvent that exhibits a maximum viscosity by mixing ratio when water is mixed, and water and the water-soluble at a ratio in the vicinity of the maximum.
- Mixing with an organic solvent is one of the more preferable embodiments in terms of light output and decap.
- the vicinity mentioned here means within 10% above and below the ratio indicating the maximum when the total mass ratio of water and the water-soluble organic solvent is 100%. For example, when the ratio of water to the organic solvent is 50:50 and indicates the maximum, 40:60 to 60:40 is set as the vicinity.
- Examples of the solvent that shows the maximum viscosity when mixed with water include ethylene glycol monoalkyl ethers (for example, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether), diethylene glycol, and the like.
- ethylene glycol monoalkyl ethers for example, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether
- diethylene glycol and the like.
- Monoalkyl ethers eg, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, etc.
- triethylene glycol monoalkyl ethers eg, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether) Etc.
- propylene glycol monoalkyl ethers eg propylene glycol) Coal monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, etc.
- dipropylene recall monoalkyl ethers eg, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, etc.
- tripropylene Recall monoalkyl ethers for example, tripropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monoethyl ether
- Examples of the pigment that can be used in the present invention include the same types of pigments that can be applied to the aforementioned non-aqueous active energy ray-curable ink.
- additives to ink In the various inks described above, in addition to those described above, various known types may be used depending on the purpose of improving the emission stability, print head and ink cartridge compatibility, storage stability, image storage stability, and other various performances. Additives such as viscosity modifiers, specific resistance modifiers, film forming agents, ultraviolet absorbers, antioxidants, fading inhibitors, antifungal agents, rust inhibitors, etc.
- Oil droplet fine particles such as liquid paraffin, dioctyl phthalate, tricresyl phosphate, silicone oil, ultraviolet absorbers described in JP-A-57-74193, JP-A-57-87988, and JP-A-62-261476, JP-A-57-74192, JP-A-57-87989, JP-A-60-72785, JP-A-61-146591, JP-A-1-95091 and JP-A-3-13376.
- the anti-fading agents described in JP-A-59-42993, JP-A-59-52689, JP-A-62-280069, JP-A-61-228771 and JP-A-4-219266 are described And the like.
- a fixing liquid is used together with the ink for the purpose of improving the fixing property of the ink to the ink jet recording medium.
- the fixing liquid when the corresponding ink is an aqueous ink, for example, an aqueous active energy ray-curable ink, an aqueous fixing ink, or an aqueous pigment ink, an aqueous fixing liquid is used as the fixing liquid,
- an aqueous fixing liquid is used as the fixing liquid
- a non-aqueous ink for example, a non-aqueous active energy ray-curable ink
- a non-aqueous fixing liquid is also used as the fixing liquid.
- the fixing liquid is not particularly limited as long as it has the property of thickening or aggregating the ink landed on the recording medium.
- the fixing liquid contains a polyvalent metal salt or polyallylamine shown below. It is preferable to use a liquid or a fixing liquid containing an organic acid.
- the present invention is characterized by comprising an ink containing a pigment, water, and other additives, and a fixing liquid containing a polyvalent metal salt or polyallylamine that thickens or aggregates the ink.
- the fixing liquid according to the present invention is characterized by having the property of thickening or aggregating the ink when associated with the ink, and the fixing liquid contains a polyvalent metal salt or polyallylamine, and the ink Ink jet printing of the fixing liquid on the recording medium allows the ink to thicken or aggregate at a timing before curing by irradiation with active energy rays, thereby preventing white streaks.
- the fixing liquid containing a polyvalent metal salt or polyallylamine (including a polyallylamine derivative) that can be used in the present invention thickens or aggregates upon contact with the ink.
- Any polyvalent metal salt or polyallylamine can be used as long as it exhibits a function of destroying and aggregating the dispersed state and dissolved state of the pigment and water-soluble polymer compound in the ink.
- Preferred examples of the polyvalent metal salt include salts composed of divalent or higher polyvalent metal ions and anions that bind to these polyvalent metal ions and soluble in water.
- Specific examples of the polyvalent metal ions include cations such as divalent metal ions such as Ca 2+ , Cu 2+ , Ni 2+ , Mg 2+ , Zn 2+ and Ba 2+, and trivalent metal ions such as Al 3+ and Fe 3+. It is done.
- Examples of the anion include Cl ⁇ , NO 3 ⁇ , I ⁇ , Br ⁇ , ClO 3 ⁇ and CH 3 COO ⁇ .
- the concentration of these polyvalent metal salts in the fixing solution is generally 0.1 to 40% by mass, more preferably 5 to 25% by mass.
- a preferred embodiment of the polyvalent metal salt used in the present invention is composed of the above-mentioned polyvalent metal ions and nitrate ions or carboxylate ions bonded to these polyvalent metal ions, and includes those soluble in water. it can.
- the carboxylate ion is preferably derived from a saturated aliphatic monocarboxylic acid having 1 to 6 carbon atoms or a carbocyclic monocarboxylic acid having 7 to 11 carbon atoms.
- saturated aliphatic monocarboxylic acid having 1 to 6 carbon atoms include formic acid and acetic acid, and the hydrogen atom on the saturated aliphatic hydrocarbon of the monocarboxylic acid may be substituted with a hydroxyl group,
- a preferred example of such a carboxylic acid is lactic acid.
- carbocyclic monocarboxylic acid having 7 to 11 carbon atoms include benzoic acid and the like.
- the polyallylamine contained in the fixing solution includes polyallylamine derivatives, which are soluble in water and positively charged in water.
- polyallylamine derivatives which are soluble in water and positively charged in water.
- the compound represented by the following general formula (a), general formula (b), and general formula (c) can be mentioned.
- X ⁇ represents a chloride ion, bromide ion, iodide ion, nitrate ion, phosphate ion, sulfate ion or acetate ion.
- the content of these polyallylamines is generally 0.5 to 10% by mass of the fixing liquid.
- the fixing liquid according to the present invention contains water and / or an aqueous solvent as an aqueous medium together with a polyvalent metal salt or polyallylamine.
- aqueous solvent a solvent similar to that used in the ink used in combination can be used, and the content thereof is generally 1 to 60% by mass.
- the organic acid that can be contained in the fixing liquid according to the present invention is not particularly limited.
- a compound having a cyclic structure represented by the following general formula (A) or general formula (B) is preferably used. Can do.
- X represents O, CO, NH, NR, S, or SO 2
- R represents an alkyl group.
- R is preferably CH 3 , C 2 H 5 , or C 2 H 4 OH.
- X is preferably CO, NH, NR, or O, and more preferably CO, NH, or O.
- M represents a hydrogen atom, an alkali metal or an amine.
- M is preferably H, Li, Na, K, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine or the like, more preferably H, Na, or K, and still more preferably a hydrogen atom.
- n is an integer of 3 to 7.
- n is preferably a case where the heterocyclic ring is a 6-membered ring or a 5-membered ring, and more preferably a 5-membered ring.
- m is 1 or 2.
- the compound represented by the general formula (A) may be a saturated ring or an unsaturated ring as long as it is a heterocyclic ring.
- p is an integer of 1 to 5.
- the compound represented by the general formula (A) is specifically a compound having a furan, pyrrole, pyrroline, pyrrolidone, pyrone, pyrrole, thiophene, indole, pyridine, quinoline structure and further having a carboxyl group as a functional group. Indicates.
- the compound represented by the general formula (A) is preferably pyrrolidone carboxylic acid, pyrone carboxylic acid, pyrrole carboxylic acid, furan carboxylic acid, pyridine carboxylic acid, coumaric acid, thiophene carboxylic acid, nicotinic acid, or a compound of these compounds Derivatives, or salts thereof. More preferably, it is pyrrolidone carboxylic acid, pyrone carboxylic acid, furan carboxylic acid, coumaric acid, or a compound derivative thereof, or a salt thereof.
- the compound represented by the general formula (A) may be used alone or in combination of two or more.
- X ′ represents a hydrocarbon group, an alkyloxy group, —OH, —NH 2 , —NR 1 , —COOR 1 , or —SO 3 H, which may have a substituent.
- R 1 represents an alkyl group.
- Y represents a hydrocarbon group that may have a substituent, and one or more of the constituent carbon atoms may be substituted with another atom or atomic group.
- M represents a hydrogen atom, an alkali metal, or an amine.
- m1 represents an integer of 0 to 3.
- n represents an integer of 1 to 4.
- the cyclic structure L ′ represents a saturated or unsaturated cyclic structure in which one or more of the constituent carbon atoms may be substituted with an O, N, S atom, or an atomic group of CO, NH, NR 3 .
- R 3 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkenylidene group, or an alkylene group.
- the hydrocarbon group which may have a substituent represented by X ′ preferably has a total carbon number of 1 to 8, more preferably 1 to 6, and specific examples include a methyl group , An ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group and the like, and a methyl group and an ethyl group are preferable.
- the alkyloxy group represented by X ′ preferably has a total carbon number of 1 to 8, more preferably 1 to 6, and specific examples include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group. Group, isopropoxy group, isobutoxy group, sec-butoxy group, tert-butoxy group, pentoxy group, phonoxy group and the like, and methoxy group, ethoxy group and propoxy group are preferable.
- the alkyl group represented by R 1 preferably has a total carbon number of 1 to 4, more preferably 1 to 3, and specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. And a methyl group, an ethyl group, and a propyl group are preferable.
- the hydrocarbon group which may have a substituent represented by Y preferably has a total carbon number of 1 to 4, more preferably 1 to 3, and specific examples thereof include a methyl group, Examples thereof include an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, and a methyl group, an ethyl group, and a propyl group are preferable.
- one or more of the constituent carbon atoms may be substituted with another atom or atomic group.
- the other atom or atomic group include oxygen and sulfur.
- Examples of the alkali metal represented by M include sodium, potassium, and lithium, and sodium and lithium are preferable.
- Examples of amines represented by M include monoethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine, and diethanolamine and triethanolamine are preferable.
- the cyclic structure L ′ is not particularly limited as long as it represents a saturated or unsaturated cyclic structure, but the total carbon number is preferably 3 to 10, more preferably 3 to 6, and more preferably 4 to 5 More preferred examples include cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclopentene, cyclohexane, cyclohexene, benzene, indene, naphthalene, azulene, fluorene, phenanthrene, anthracene and the like, and cyclobutane, cyclopentane, cyclopentene, and the like. Is preferred.
- R 3 is an alkyl group (eg, methyl group, ethyl group, propyl group, etc.), alkenyl group (eg, vinyl group, propenyl group, allyl group, etc.), alkenylidene group (eg, methylene group, ethylidene group, etc.) ), An alkylene group (for example, a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, etc.).
- M1 is preferably an integer of 1 to 3.
- n is preferably an integer of 1 to 3.
- the two m1s may have different values.
- the organic acid having a cyclic structure represented by the general formula (B) at least one of carbon atoms constituting the cyclic structure L1 in the general formula (B) is substituted with CO, and at least one is replaced with NH. It may be a substituted organic acid.
- organic acids having a cyclic structure represented by the general formula (B) particularly preferred examples include 2-pyrrolidone-5-carboxylic acid, furancarboxylic acid, 2-pyrrolidinecarboxylic acid, 3-pyridinecarboxylic acid. 4-piperidinecarboxylic acid.
- the amount of the organic acid contained in the fixing liquid according to the present invention is approximately 0.01 to 30% by mass.
- the fixing liquid according to the present invention can contain water and / or an aqueous solvent as an aqueous medium together with an organic acid.
- an aqueous solvent according to the present invention the same solvent as that used in the ink composition used in combination can be used, and the content thereof is generally 1 to 60% by mass.
- an aggregating agent as a component for thickening or aggregating the ink composition may be added to the fixing liquid according to the present invention.
- Examples of the flocculant applicable to the fixing liquid according to the present invention include alkali metal ions such as lithium ions, sodium ions, and potassium ions, and aluminum ions, barium ions, calcium ions, copper ions, iron ions, and magnesium ions. And polyvalent metal ions, organic carboxylic acids such as fumaric acid, fumaric acid, citric acid, salicylic acid and benzoic acid, and salts of organic sulfonic acids.
- the organic acid used in the fixing liquid according to the present invention may not have sufficient solubility in water, but an alkaline agent that dissolves the organic acid can be used together with the organic acid. Therefore, the fixing liquid according to the present invention may include an organic amine compound or an organic compound having a cyclic structure.
- the organic amine compound applicable to the present invention may be any of primary, secondary, tertiary and quaternary amines and salts thereof.
- Preferable specific examples include triethanolamine, triisopropanolamine, 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol, ethanolamine, propanediamine, propylamine and the like.
- the organic amine compound is preferably a compound having a weight average molecular weight of 1000 or less.
- Non-absorbent recording medium a non-absorbing recording medium having no ink absorbing ability can be used from the viewpoint of sufficiently exhibiting the characteristics, and various non-absorbing plastics and films used for so-called soft packaging can be used.
- various plastic films include polyethylene terephthalate (PET) film, stretched polystyrene (OPS) film, stretched polypropylene (OPP) film, stretched nylon (ONy) film, polyvinyl chloride (PVC) film, polyethylene (PE) A film, a triacetyl cellulose (TAC) film, etc. can be mentioned.
- PET polyethylene terephthalate
- OPS stretched polystyrene
- OPS stretched polypropylene
- PVC stretched nylon
- PE polyvinyl chloride
- PE polyethylene
- TAC triacetyl cellulose
- polycarbonate acrylic resin
- ABS polyacetal
- PVA polyvinyl alcohol
- the configuration of the present invention is effective particularly when an image is formed on a PET film, OPS film, OPP film, ONy film, or PVC film that can be shrunk by heat.
- the paper coated paper there is a non-coated paper
- the coated paper the coated amount per 1 m 2 are each one side 20g before and after art paper, one surface 10g before and after the coated paper, one surface 5g before and after lightweight coated Examples include paper, finely coated paper, matte-coated paper with matte finish, dull-coated paper with dull finish, and newspaper.
- Non-coated paper includes printing paper A using 100% chemical pulp, printing paper B using 70% or more, printing paper C using 40% or more and less than 70%, printing paper D using less than 40%, or mechanical pulp.
- the gravure paper which contained and performed the calendar process etc. can be mentioned. Further details are described in detail in the “Latest Paper Processing Handbook” edited by the Paper Processing Handbook Editorial Committee, published by Tech Times, “Printing Engineering Handbook” edited by the Japan Printing Society.
- plain paper uncoated paper, special printing paper, and 80 to 200 ⁇ m uncoated paper belonging to a part of information paper are used.
- the plain paper used in the present invention includes advanced printing paper, intermediate printing paper, lower printing paper, thin printing paper, fine coating printing paper, special printing paper such as colored fine paper, foam paper, PPC paper, and other information paper.
- special printing paper such as colored fine paper, foam paper, PPC paper, and other information paper.
- sizing agent internally added to plain paper examples include rosin size, AKD, arnique succinic anhydride, petroleum resin size, epichlorohydrin, cationic starch, and acrylamide.
- filler internally added to plain paper examples include finely divided silica, aluminum silicate, diatomaceous earth, kaolin, kaolinite, halloysite, nacrite, dickite, pyrophyllite, sericite, titanium dioxide, bentonite and the like.
- the plain paper according to the present invention may contain a water-soluble polyvalent metal salt from the viewpoint of improving the penetration of the ink according to the present invention and the fixability of the colorant.
- the water-soluble polyvalent metal salt that can be used for plain paper is not particularly limited.
- aluminum, calcium, magnesium, zinc, iron, strontium, barium, nickel, copper, scandium, gallium, indium, titanium It is added as a metal salt such as zirconium, tin, lead, sulfate, nitrate, formate, succinate, malonate, chloroacetate, p-toluenesulfonate, and the like.
- a water-soluble inorganic polymer such as polyaluminum chloride may be used as a salt of a water-soluble polyvalent metal ion.
- the water solubility is preferably at least 0.1% by mass, more preferably 1% by mass.
- a water-soluble salt composed of aluminum, calcium, aluminum, magnesium, and zinc is preferable because its metal ion is colorless.
- Particularly preferred are aluminum chloride, aluminum sulfate, aluminum nitrate, aluminum acetate, calcium chloride, calcium sulfate, calcium nitrate, calcium acetate, magnesium chloride, magnesium sulfate, magnesium nitrate, magnesium acetate, zinc chloride, zinc sulfate, zinc nitrate, Zinc acetate.
- Examples of the recording medium used for printing with the various inks include a recording medium having an ink absorbing layer on a support.
- the ink absorbing layer is roughly classified into a swelling type and a void type.
- the void-type ink absorbing layer is formed by soft aggregation of polyvinyl alcohol and inorganic fine particles.
- various methods for forming voids in a film are known. For example, a uniform coating solution containing two or more kinds of polymers is coated on a support, and these polymers are phase-separated from each other in the drying process.
- a method of forming voids, applying a coating liquid containing solid fine particles and a hydrophilic or hydrophobic resin on a support, and after drying, immersing the inkjet recording medium in water or a liquid containing an appropriate organic solvent A method for producing voids by dissolving solid fine particles, a method for forming voids in a film by applying a coating liquid containing a compound having a property of foaming during film formation, and then foaming this compound in a drying process, porous A method in which a coating liquid containing solid fine particles and a hydrophilic binder is coated on a support to form voids in or between the porous fine particles, and the volume approximately equal to or larger than that of the hydrophilic binder.
- That solid particulates and or a coating solution containing a particulate oil and a hydrophilic binder is coated on a support, and a method of forming an air gap between the solid particles are known.
- the void layer is formed by containing various inorganic solid fine particles having an average particle diameter of 100 nm or less.
- Examples of the inorganic fine particles used for the above purpose include light calcium carbonate, heavy calcium carbonate, magnesium carbonate, kaolin, clay, talc, calcium sulfate, barium sulfate, titanium dioxide, zinc oxide, zinc hydroxide, zinc sulfide.
- white inorganic fine particles such as zinc carbonate, hydrotalcite, aluminum silicate, diatomaceous earth, calcium silicate, magnesium silicate, silica, alumina, colloidal alumina, pseudoboehmite, aluminum hydroxide, lithopone, zeolite, magnesium hydroxide, etc. Can do.
- inorganic fine particles it is preferable to use solid fine particles selected from silica, alumina or alumina hydrate.
- silica synthesized by an ordinary wet method, colloidal silica, silica synthesized by a gas phase method, or the like is preferably used, but as fine particle silica particularly preferably used in the present invention.
- fine-particle silica synthesized by a gas phase method not only provides high porosity, but is also used for the purpose of immobilizing a dye.
- coarse aggregates are hardly formed, which is preferable.
- Alumina or alumina hydrate may be crystalline or amorphous, and any shape such as amorphous particles, spherical particles, and acicular particles can be used.
- the inorganic fine particles preferably have a particle size of 100 nm or less.
- the average particle size of primary particles of inorganic fine particles dispersed in a primary particle state is preferably 100 nm or less, More preferably, it is 4 to 50 nm, and most preferably 4 to 20 nm.
- the polyvinyl alcohol used in the present invention includes, in addition to ordinary polyvinyl alcohol obtained by hydrolyzing polyvinyl acetate, modified polyvinyl alcohol such as polyvinyl alcohol having a terminal cation modified or anion modified polyvinyl alcohol having an anionic group. Is also included.
- the polyvinyl alcohol obtained by hydrolyzing vinyl acetate preferably has an average degree of polymerization of 1,000 or more, and particularly preferably has an average degree of polymerization of 1,500 to 5,000.
- Examples of the cation-modified polyvinyl alcohol have primary to tertiary amino groups and quaternary ammonium groups in the main chain or side chain of the polyvinyl alcohol as described in JP-A-61-10383.
- Polyvinyl alcohol which is obtained by saponifying a copolymer of an ethylenically unsaturated monomer having a cationic group and vinyl acetate.
- Examples of the ethylenically unsaturated monomer having a cationic group include trimethyl- (2-acrylamido-2,2-dimethylethyl) ammonium chloride and trimethyl- (3-acrylamido-3,3-dimethylpropyl) ammonium chloride.
- the ratio of the cation-modified group-containing monomer of the cation-modified polyvinyl alcohol is 0.1 to 10 mol%, preferably 0.2 to 5 mol%, relative to vinyl acetate.
- the addition amount of the inorganic fine particles used in the ink absorbing layer is required ink absorption capacity, the void ratio of the void layer, kinds of inorganic, depends greatly on the kind of polyvinyl alcohol, generally, the recording medium 1 m 2, per 5 to 30 g, preferably 10 to 25 g.
- the ratio of the inorganic fine particles and polyvinyl alcohol used in the ink absorbing layer is usually 2: 1 to 20: 1 by mass ratio, and particularly preferably 3: 1 to 10: 1.
- a cationic water-soluble polymer having a quaternary ammonium base in the molecule may contain a cationic water-soluble polymer having a quaternary ammonium base in the molecule, and is usually used in the range of 0.1 to 10 g, preferably 0.2 to 5 g per 1 m 2 of the ink jet recording medium. .
- a hardening agent can be used for the purpose of improving ink absorbability.
- the hardener that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it causes a curing reaction with polyvinyl alcohol, but boric acid and its salts are preferable, but other known ones can be used. Specifically, it is a compound that has a group capable of reacting with polyvinyl alcohol or a compound that promotes the reaction between different groups of polyvinyl alcohol, and is appropriately selected according to the type of polyvinyl alcohol.
- the hardener include, for example, an epoxy-based curing agent (for example, diglycidyl ethyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-diglycidyl cyclohexane, N, N -Diglycidyl-4-glycidyloxyaniline, sorbitol polyglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, etc.), aldehyde-based curing agents (eg, formaldehyde, glioxal, etc.), active halogen-based curing agents (eg, 2,4-dichloro-4- Hydroxy-1,3,5-s-triazine, etc.), active vinyl compounds (eg, 1,3,5-trisacryloyl-hexahydro-s-triazine, bisvinylsulfonylmethyl ether), aluminum alum, etc.
- a support that can be used in the inkjet recording medium for example, a plastic support, a paper support coated with polyolefin on both sides, a composite support obtained by laminating these, and the like can be appropriately selected and used. It is preferable to use a non-absorbing support as the support used for the void-type ink absorbing layer having the structure.
- the plastic support that can be used in the present invention may be transparent or opaque, and various resin films can be used.
- Polyolefin films polyethylene, polypropylene, etc.
- polyester films polyethylene terephthalate
- polyvinyl chloride polyvinyl chloride
- cellulose acetate cellulose acetate, and the like
- polyester film is preferable.
- it does not specifically limit as a polyester film (henceforth polyester)
- the main constituent dicarboxylic acid components include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, diphenylsulfone dicarboxylic acid, diphenyl ether dicarboxylic acid, diphenylethanedicarboxylic acid, Examples thereof include cyclohexane dicarboxylic acid, diphenyl dicarboxylic acid, diphenyl thioether dicarboxylic acid, diphenyl ketone dicarboxylic acid, and phenylindane dicarboxylic acid.
- diol component examples include ethylene glycol, propylene glycol, tetramethylene glycol, cyclohexanedimethanol, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxyethoxyphenyl) propane, bis ( 4-Hydroxyphenyl) sulfone, bisphenol fluorene hydroxyethyl ether, diethylene glycol, neopentyl glycol, hydroquinone, cyclohexanediol and the like.
- ⁇ Preparation of yellow pigment dispersion> The following additives were mixed and dispersed using a sand grinder filled with 0.6 mm zirconia beads at a volume ratio of 50% to prepare a yellow pigment dispersion having a yellow pigment content of 15%.
- the average particle size of the magenta pigment particles contained in this yellow pigment dispersion was 110 nm.
- the particle size was measured with a Zetasizer 1000HS manufactured by Malvern.
- a yellow ink was obtained in the same manner as in the preparation of the magenta ink except that a yellow pigment dispersion was used instead of the magenta pigment dispersion.
- a black ink was obtained in the same manner as in the preparation of the magenta ink except that a black pigment dispersion was used instead of the magenta pigment dispersion.
- cyan ink was obtained in the same manner as in the preparation of the magenta ink except that a cyan pigment dispersion was used instead of the magenta pigment dispersion.
- Pigment dispersion P-1 5.0 parts by mass Ink-soluble resin: R-1 5.0 parts by mass Water-soluble organic solvent 1,2-hexanediol 5.0 parts by mass ⁇ -butyrolactone 5.0 parts by mass Diethylene glycol 10 0.0 part by mass Surfactant: KF-351A (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 0.6 part by mass ⁇ Preparation of yellow ink> A yellow ink was obtained in the same manner as in the preparation of the cyan ink except that the pigment dispersion: P-2 was used instead of the pigment dispersion: P-1.
- a black ink was obtained in the same manner as in the preparation of the cyan ink except that the pigment dispersion: P-4 was used instead of the pigment dispersion: P-1.
- magenta ink was obtained in the same manner as in the preparation of the cyan ink, except that the pigment dispersion: P-3 was used instead of the pigment dispersion: P-1.
- cyan pigment dispersion C.
- I. Pigment Blue 15 3 25% by mass Jonkrill 61 (acrylic-styrene resin, manufactured by Johnson) 15% by mass as solid content Glycerin 10% by mass Ion-exchanged water 50% by mass
- the above additives were mixed and dispersed using a horizontal bead mill (System Zetamini manufactured by Ashizawa Co., Ltd.) filled with 0.3% zirconia beads at a volume ratio of 60% to obtain a cyan pigment dispersion.
- the average particle diameter of the obtained cyan pigment was 87 nm.
- the above compositions were mixed, stirred, and filtered through a 1 ⁇ m filter to prepare a magenta ink that is the aqueous pigment ink of the present invention.
- the average particle size of the pigment in the ink was 113 nm, and the surface tension ⁇ was 35 mN / m.
- a fixing liquid 1 containing polyallylamine as an aggregating liquid was prepared.
- Fixing Solution 1 Polyallylamine PAA-10C (resin component 10%, manufactured by Nittobo) 30% Triethylene glycol monobutyl ether 10% Glycerin 8% Ion-exchanged water was added to make 100% to prepare fixing solution 1.
- a fixing liquid 2 containing an organic acid was prepared as an insolubilizing liquid.
- Example 1 [Sample No. 1] Using the inkjet recording apparatus of FIG. 4 in which the line head unit having the nozzle arrangement of FIG. 2A is arranged, yellow ink of an aqueous UV ink set is applied to the line head HY1, and an aggregating liquid is applied to the line head HT1 as a fixing liquid. Each was filled, and a yellow ink monochromatic image was recorded on a PET (polyethylene terephthalate) film recording medium.
- a PET polyethylene terephthalate
- the ultraviolet irradiation light source 5 was composed of 160 W / cm metal halide lamp (manufactured by Nippon Battery Co., Ltd., MAN200 (N) L) to constitute a line head type ultraviolet irradiation means.
- the image was a solid image of 100% yellow, and after forming yellow ink dots and fixing liquid dots on each pixel in the above landing order, ultraviolet rays were irradiated.
- Example No. 2 Using the inkjet recording apparatus shown in FIG. 4 in which the line head unit having the nozzle arrangement shown in FIG. 2B is used, the line heads HY1 and HY2 use yellow ink of an aqueous UV ink set, and the line heads HT1 and HT2 use the aggregate liquid. Sample No. 4 except that each was filled and the dots were formed in the above landing order. Image recording was performed in the same manner as in Example 1.
- Example No. 3 Sample No. was used except that art paper was used as the recording medium. Image recording was performed in the same manner as in Example 1.
- Sample No. 4 Sample No. was used except that art paper was used as the recording medium. Image recording was performed in the same manner as in Example 2.
- Example No. 5 1 except that the yellow ink of the ink set of the water-based fixing ink is used as the ink, the ink jet recording apparatus of FIG. 1 without the ultraviolet irradiation light source 5 is used, and the recording surface temperature of the recording medium is heated to 50 ° C. with a heater.
- Sample No. Image recording was performed in the same manner as in Example 2.
- Sample No. 6 Sample No. was used except that art paper was used as the recording medium. Image recording was performed in the same manner as in No. 5.
- Sample No. 7 Sample No. 1 was used except that the yellow ink of the water pigment ink set was used as the ink. Image recording was performed in the same manner as in Example 6.
- Example No. 8 Except for using the insolubilizing solution as the fixing solution, the sample No. Image recording was performed in the same manner as in Example 6.
- Example No. 9 Sample No. was used except that an insolubilizing solution was used as the fixing solution. Image recording was performed in the same manner as in Example 4.
- Example No. 10 Sample No. was used except that an insolubilizing solution was used as the fixing solution. The image was recorded in the same manner as in Example 7.
- Table 1 shows the evaluation results obtained as described above.
- Example 2 Sample No. 1 of Example 1 For 1 to 10, a solid color image was recorded using four color ink sets of yellow, magenta, cyan, and black, and liquid deviation and color bleeding were evaluated. [Liquid evaluation] In the same manner as in Example 1, the liquid closeness of a four-color solid image of yellow, magenta, cyan, and black was evaluated.
- the recorded character image was visually observed for color mixing and evaluated for color bleed resistance according to the following criteria.
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
Abstract
ラインヘッドを用いた記録方式における液寄りやカラーブリードを防止したインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法を提供することを目的とし、色材を含むインクを吐出する複数のノズルが所定ピッチで配置されたノズル列が設けられたインク用ラインヘッドと、前記インクの記録媒体への固着性を高める固着液を吐出する複数のノズルが前記所定ピッチで配置されたノズル列が設けられた固着液用ラインヘッドを備え、前記記録媒体と各ラインヘッドとを相対的に所定方向へ移動させながら、各ラインヘッドから記録媒体へ前記インク及び固着液を吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、インク用ラインヘッドと固着液用ラインヘッドのノズル列がノズル列方向に互いに前記所定ピッチの半ピッチずつずれているように配置されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
Description
本発明は、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に関するものである。
インクジェット記録装置は、比較的簡単な装置で、高精細な画像記録が可能であり、各方面で急速な発展を遂げている。また、インクジェット記録方式の用途も多岐にわたり、それぞれの目的にあった記録媒体あるいはインクが使用されている。
従来、OHP用フィルムなどのインクの吸収性の悪い記録媒体に印字する際のインク定着性を向上させる技術として、色材を含むインクと、前記インクと液体状で混合されて反応し記録媒体への定着性を上げることのできる固着液と、を重ねて記録するという方法がある。
例えば、ノズルからのアニオン染料を含有するインクの噴射に先立って記録媒体上にそのインクを良好に定着させるための1分子当り2個以上のカチオン性基を含有する無色又は淡色の液体を付着させるようにしたインクジェット記録方法が提案されている。(特許文献1参照)。
また、水性媒体中に、少なくとも顔料、及び光反応性ポリマー微粒子を含有するインク組成物と、該インク組成物と接触して凝集物を生成する凝集剤を含む凝集用液とを記録媒体に付着させて画像を形成する工程を含むインクジェット記録方法が提案されている(特許文献2参照)。
特開平3-240557号公報
特開2001-115067号公報
特に、近年では、記録速度の高速化へのニーズはますます高まってきており、ライン走査型のインクジェットヘッド(以下、ラインヘッドと記す。)による高速システムの開発も盛んになってきており、上記固着液を用いたとしても、インクと固着液を吐出するラインヘッドを用いて、インクと固着液をライン印字しながら1パスで画像記録すると、ノズル列方向の隣接ドットは重なりがあるため、重なり部分において固着液による凝集反応や析出反応の速度が隣接間ドットのインク液滴同士の液寄りやブリーディングの速度に追いつかず、同色の画像で液寄りが生じて濃度むら等が発生したり、カラー画像で色相の異なるインク液体同士が記録媒体上で混ざり色濁りを起こす、いわゆるカラーブリード等を十分に防止できないことが判明した。
本発明はこのような問題点を解決するためのものであり、ラインヘッドを用いた記録方式における液寄りやカラーブリードを防止したインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法を提供することを目的とする。
本発明の目的は、以下のような構成により達成される。
1.色材を含むインクを吐出する複数のノズルが所定ピッチで配置されたノズル列が設けられたインク用ラインヘッドと、前記インクの記録媒体への固着性を高める固着液を吐出する複数のノズルが前記所定ピッチで配置されたノズル列が設けられた固着液用ラインヘッドを備え、前記記録媒体と各ラインヘッドとを相対的に所定方向へ移動させながら、各ラインヘッドから記録媒体へ前記インク及び固着液を吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、インク用ラインヘッドと固着液用ラインヘッドの各ノズル列がノズル列方向に互いに前記所定ピッチの半ピッチずつずれているように配置されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
2.前記インク用ラインヘッドと固着液用ラインヘッドの組み合わせが2組あり、
2つのインク用ラインヘッドの各ノズル列及び2つの固着液用ラインヘッドの各ノズル列はそれぞれノズル列方向に互いに前記所定ピッチの半ピッチずつずれているように配置されていることを特徴とする前記1に記載のインクジェット記録装置。
2つのインク用ラインヘッドの各ノズル列及び2つの固着液用ラインヘッドの各ノズル列はそれぞれノズル列方向に互いに前記所定ピッチの半ピッチずつずれているように配置されていることを特徴とする前記1に記載のインクジェット記録装置。
3.前記2つのインク用ラインヘッドは同一の色材を含むインクを吐出することを特徴とする前記2に記載のインクジェット記録装置。
4.前記固着液が、有機酸を含有することを特徴とする前記1~3のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
5.前記固着液が、ポリアリルアミンを含有することを特徴とする前記1~3のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
6.前記インクが、活性エネルギー線硬化性インクであることを特徴とする前記1~5のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
7.前記活性エネルギー線硬化性インクが、水性紫外線硬化型インクであることを特徴とする前記6に記載のインクジェット記録装置。
8.前記インクが、水性顔料インクであることを特徴とする前記1~5のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
9.前記水性顔料インクが、定着型の水性顔料インクであることを特徴とする前記8に記載のインクジェット記録装置。
10.前記記録媒体が、非吸収性記録媒体であることを特徴とする前記1~9のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
11.前記記録媒体が、アート紙またはコート紙であることを特徴とする前記1~9のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
12.色材を含むインクを吐出する複数のノズルが配置されたノズル列が設けられたインク用ラインヘッド及び前記インクの記録媒体への固着性を高める固着液を吐出する複数のノズルが配置されたノズル列が設けられた固着液用ラインヘッドの各ラインヘッドと前記記録媒体とを相対的に所定方向へ移動させながら、各ラインヘッドから記録媒体へ前記インク及び固着液を吐出して記録を行うインクジェット記録方法において、
前記所定方向への移動に伴って、前記インク用ラインヘッドと固着液用ラインヘッドの何れか一方のラインヘッドの各ノズルからノズル列方向に配列された複数の記録ドットを吐出した後、前記複数の記録ドットの間に、他方のラインヘッドの各ノズルからの複数の記録ドットを吐出することを特徴とするインクジェット記録方法。
前記所定方向への移動に伴って、前記インク用ラインヘッドと固着液用ラインヘッドの何れか一方のラインヘッドの各ノズルからノズル列方向に配列された複数の記録ドットを吐出した後、前記複数の記録ドットの間に、他方のラインヘッドの各ノズルからの複数の記録ドットを吐出することを特徴とするインクジェット記録方法。
13.前記インク用ラインヘッドと固着液用ラインヘッドの組み合わせが2組あり、前記所定方向への移動に伴って、同一の組内の前記インク用ラインヘッドと固着液用ラインヘッドの何れか一方のラインヘッドの各ノズルからノズル列方向に配列された複数の記録ドットを吐出した後、
前記複数の記録ドットの間に、同一の組内の他方のラインヘッドの各ノズルからの複数の記録ドットを吐出することを特徴とする前記12に記載のインクジェット記録方法。
前記複数の記録ドットの間に、同一の組内の他方のラインヘッドの各ノズルからの複数の記録ドットを吐出することを特徴とする前記12に記載のインクジェット記録方法。
本発明により、ラインヘッドを用いた記録方式における液寄りやカラーブリードを防止したインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法を提供することができる。
1 インクジェット記録装置
2 プラテン
5 紫外線照射光源
HY、HM、HC、HK ラインヘッドユニット
N ノズル
P 記録媒体
2 プラテン
5 紫外線照射光源
HY、HM、HC、HK ラインヘッドユニット
N ノズル
P 記録媒体
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
《インクジェット記録装置》
図1は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の一例を示す概略上面図である。
図1は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の一例を示す概略上面図である。
図1は、記録媒体Pを保持するプラテン2上に、2種以上のインクから構成されるインクセット(図1では、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク及びブラックインクから構成されるインクセットの例を示してある)を搭載するラインヘッドユニットHY、HM、HC、HKを有するインクジェット記録装置1である。インクセットとしては、2種類以上のインクから構成されるインクセットであっても、単色のインクであっても良い。
各ラインヘッドユニットは、記録媒体の搬送方向と直交する記録媒体Pの幅方向に亘って延びる長尺状に設けられた複数のラインヘッドからなり、その記録媒体Pの表面に対してほぼ平行に対面するノズル面には、記録媒体Pの幅方向に沿うように、少なくとも記録媒体Pの幅に相当する長さに亘って多数のノズルが配列されている。
ラインヘッドとしては、オンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。また吐出方式としては、電気-機械変換方式(例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等)、電気-熱変換方式(例えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット(登録商標)型等)、静電吸引方式(例えば、電界制御型、スリットジェット型等)及び放電方式(例えば、スパークジェット型等)などを具体的な例として挙げることができるが、いずれの吐出方式を用いても構わない。
図2(b)は、ラインヘッドユニットの構成を示す底面図である。ラインヘッドユニットの構成は各色で共通であるので、ここではイエローインクを吐出するラインヘッドユニットHYを代表して説明する。
図2(b)は、ラインヘッドユニットHYについて、底面側より見た各ノズルNの配置を示したものであり、記録媒体の搬送方向上流側から順に、インクの記録媒体への固着性を高める固着液を吐出するノズル列が設けられた固着液用ラインヘッドHT1、イエローインクを吐出するノズル列が設けられたインク用ラインヘッドHY1とインクの記録媒体への固着性を高める固着液を吐出するノズル列が設けられた固着液用ラインヘッドHT2、イエローインクを吐出するノズル列が設けられたインク用ラインヘッドHY2が配置されている。
インク用ラインヘッドHY1と固着液用ラインヘッドHT1のノズル列が互いに半ピッチずつずれているように配置されている。同様に、インク用ラインヘッドHY2と固着液用ラインヘッドHT2のノズル列が互いに半ピッチずつずれているように配置されている。
このように、インク用ラインヘッドと固着液用ラインヘッドの組み合わせが2組あり、同色のインクを吐出する2つのインク用ラインヘッドHY1、HY2と2つの固着液用ラインヘッドHT1、HT2は互いに半ピッチずつずれているように配置されている。すべてのノズル列のノズル列方向は同一(平行)であり、記録媒体の搬送方向に垂直な方向に設定されている。
HT1、HY2の各ノズルNがノズル列方向に同じ位置にあり、HY1、HT2の各ノズルNがHT1、HY2のノズルとノズルとの間の同じ位置にある。即ち、各ラインヘッドのノズルピッチをX(mm)とすると、HT1、HY2の各ノズルと、HY1、HT2の各ノズルとは、ノズルとその隣のノズルとの間にもう1つのドットが形成されるようにノズルピッチX(mm)の半分、即ち半ピッチX/2(mm)分だけノズル列方向にずれている。
このように、各ラインヘッドのノズルピッチXは、得られる記録媒体の搬送方向に垂直な方向のドットピッチX/2(図3)の2倍に設定されている。
本実施形態のインクジェット記録装置においては、Y、M、C、Kの各色毎に図2(b)のラインヘッドユニットを備えており、各ラインヘッドの計16列のノズル列の各ノズルから記録媒体Pへインク及び固着液を吐出し次に記録媒体Pを所定の搬送方向に搬送することを繰り返しながら画像記録を行う。
次いで、図3を用いて、図1に記載の構成からなるインクジェット記録装置1を用いた各インク、固着液の記録順序(着弾順序)について説明する。図3は、記録媒体上に形成されるインク、固着液のドットD(画素)を模式的に示す平面図である。記録媒体の搬送方向に垂直な方向(ノズル列方向)のドット1、ドット2の繰り返しで構成されるドットラインが搬送方向に繰り返されることにより所定の画像形成領域を形成する。
まず、記録媒体を搬送させながらラインヘッドユニットHYにより記録が行われる。記録媒体上の画像形成領域の先端がラインヘッドHT1のノズル位置に到達するとラインヘッドHT1により固着液の各ドット1を着弾させる。次いで、画像形成領域の先端がラインヘッドHY1のノズル位置に到達すると、それ以前に形成された固着液の各ドット1の間にラインヘッドHY1によりイエローインクの各ドット2を着弾させる。次いで、記録媒体上の画像形成領域の先端がラインヘッドHT2のノズル位置に到達すると、それ以前に形成された固着液の各ドット1の間(イエローインクの各ドット2の上)にラインヘッドHT2により固着液の各ドット2を着弾させる。次いで、画像形成領域の先端がラインヘッドHY2のノズル位置に到達すると、それ以前に形成されたイエローインクの各ドット2の間(固着液の各ドット1の上)にラインヘッドHY2によりイエローインクの各ドット1を着弾させる。画像形成領域の後端部分へのラインヘッドHY2による記録が完了すると所定の画像形成領域へのラインヘッドユニットHYによる記録が完了する。同様にして、ラインヘッドユニットHM、HC、HKにより記録が並行して行われ、各ラインヘッドによって画像を1パスで記録する、すなわち、記録媒体Pが各ラインヘッドを1回通過するだけで所定の画像を記録する。
この方法では、同色のドット1とドット2との着弾時間差は、同色のインクを吐出する2つのラインヘッドHY1とHY2のノズル列間の距離と記録媒体の搬送速度によって調整することが可能になる。
ここで、各画素毎に、画像部における前記固着液用ラインヘッドから固着液を吐出する量Aと前記複数のインク用ラインヘッドが複数の色インクを吐出する総量Bの比(A/B)を一定とすることが好ましい。これにより、例えば、各画素において、非画像部のインク吐出量を0、単色部のインク吐出量をI、2色重ね部のインク吐出量を2I、3色重ね部のインク吐出量を3Iとした場合、非画像部の固着液吐出量を0、単色部の固着液吐出量をK、2色重ね部の固着液吐出量を2K、3色重ね部の固着液吐出量を3Kとすることにより、インクの吐出量が多い画素には、インクの吐出量が少ない画素と比較して、固着液の吐出量を多くするので、液寄り防止効果やカラーブリード防止効果の均一性をより高めることができる。
なお、以上の方法では、打ち込み量が多く液寄り等による画像不良が発生しやすいべた画像(ここではY、M、C、K100%べた画像)について説明したが、画像データに応じて全ての画素に各インクドットが形成されるとは限らず、画像データに応じて、選択的に少なくとも各インクドットが形成される。
固着液の記録媒体への付着は、画像データに応じて、選択的に固着液を付着させる態様であっても、また、画像データに拘わらず、全ての画素に固着液を付着させる態様のいずれであってもよいが、固着液の乾燥性や消費量等の観点では前者の態様が好ましい。
例えば、図3において、ドット2の各インクドットは形成せずドット1のみの各インクドットを形成する場合においては、インクドットの間に固着液ドットが形成されるように、少なくともドット2の各固着液ドットを形成すればよく、ドット1の各固着液ドットは形成してもしなくても良い。
次に、比較例のインクジェット記録ヘッドユニットについて、各ノズルNの配置を図2(a)に示す。
図2(a)は、記録媒体の搬送方向上流側から順に、インクの記録媒体への固着性を高める固着液を吐出するノズル列が設けられた固着液用ラインヘッドHT1、イエローインクを吐出するノズル列が設けられたインク用ラインヘッドHY1が配置されている。
HT1、HY1の各ノズルがノズル列方向に同じ位置にある。また、各ノズル列のノズルピッチはX/2(mm)であり、得られる記録媒体の搬送方向に垂直な方向のドットピッチX/2(図3)に等しくなるように設定されている。
比較例のインクジェット記録装置においては、Y、M、C、Kの各色毎に図2(a)のラインヘッドユニットを備えており、各ラインヘッドの計8列のノズル列の各ノズルから記録媒体Pへインク及び固着液を吐出し次に記録媒体Pを所定の搬送方向に搬送することを繰り返しながら画像記録を行う。
この比較例では、まず、記録媒体を搬送させながらラインヘッドユニットHYにより記録が行われる。記録媒体上の画像形成領域の先端がラインヘッドHT1のノズル位置に到達するとラインヘッドHT1により固着液の各ドット1及び各ドット2(図3参照)を着弾させる。次いで、画像形成領域の先端がラインヘッドHY1のノズル位置に到達すると、それ以前に形成された固着液の各ドット1及び各ドット2の上にラインヘッドHY1によりイエローインクの各ドット1及び各ドット2を着弾させる。画像形成領域の後端部分へのラインヘッドHY1による記録が完了すると所定の画像形成領域へのラインヘッドユニットHYによる記録が完了する。同様にして、ラインヘッドユニットHM、HC、HKにより記録が並行して行われ、各ラインヘッドによって画像を1パスで記録する。
この方法によって隣接するドット1,2は、ほぼ同時に記録媒体に着弾し、得られる記録媒体の搬送方向に垂直な方向のドットピッチX/2は、各ラインヘッドのノズルピッチX/2に等しくなる。
以上のように、図2(b)では、インク用ラインヘッドHY1と固着液用ラインヘッドHT1のノズル列が互いに半ピッチずつずれているように配置されていることにより、固着液用ラインヘッドHT1によりインク用ラインヘッドHY1によるインクドットの間に固着液ドットを形成することが可能となり、インクドットの上に固着液ドットを形成する図2(a)の構成に比較してノズル列方向の隣接ドットの液寄り抑止やカラー画像でのカラーブリード防止の効果が高い。
また、図2(b)では、インク用ラインヘッドと固着液用ラインヘッドの組み合わせが2組あり、同色のインクを吐出する2つのインク用ラインヘッドHY1、HY2と2つの固着液用ラインヘッドHT1、HT2は互いに半ピッチずつずれているように配置されていることにより、インク用ラインヘッドHY1による記録時にドットがノズル列方向において連続しないように配置された状態で1パスの画像記録が可能になるので、連続するように配置される図2(a)に比べて、ノズル列方向のドット間の距離が長くなる。また、インク用ラインヘッドHY2による同色インクの隣接ドット着弾までに所定の時間間隔を設けることが可能となり、ノズル列方向に隣接するインクドットをほぼ同時に着弾させる図2(a)の構成に比較してノズル列方向の隣接ドットの液寄抑止の効果やカラー画像でのカラーブリード防止の効果をさらに高めることができる。
次に、印字を行った記録媒体に紫外線を照射する紫外線照射装置を有するインクジェット記録装置の好ましい態様を図4に示す。図4は、紫外線照射光源5を設けた点以外は図1に示したものと同様なものである。この紫外線照射光源5として、例えば、数100Paから1MPaまでの動作圧力を有する低圧、中圧、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプや紫外域の発光波長を持つキセノンランプ、冷陰極管、熱陰極管、LED等従来公知の物が用いられる。
紫外線の照射条件としては、記録媒体上にインクと固着液が着弾した後、0.01~5.0秒の間に紫外線が照射されることが好ましい。高精細な画像を記録するためには、照射タイミングができるだけ早いことが特に重要となる。紫外線照射光源とラインヘッドのノズルとの間隔と記録媒体の搬送速度とを適宜調整することにより、達成することができる。
また、本発明においては、記録中あるいは記録前後の過程で、記録媒体を加熱することが更に好ましい。記録媒体を加熱することで、インクの乾燥増粘速度が著しく向上し、高画質が得られるようになる。また、画像の耐久性も向上する。好ましい加熱温度の範囲は記録媒体の記録表面温度で30℃以上、70℃以下である。30℃以上に加熱すれば記録物の光沢性が良好となり、70℃以下であれば記録媒体の変形などがなく搬送性が良好である。
加熱方法としては、メディア搬送系もしくはプラテン部材に発熱ヒーターを組み込み、記録メディア下方より接触式で加熱する方法や、ランプ等により下方または上方から非接触で加熱する方法を選択することができる。
《インク》
次いで、本発明に係るインクについて説明する。
次いで、本発明に係るインクについて説明する。
本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法においては、以下に示す各種のインクジェットインクを適用することができる。
〔活性エネルギー線硬化性インク〕
(非水系活性エネルギー線硬化性インク)
本発明においては、インクの一例として、色材と共に、活性エネルギー線重合性化合物を含有する非水系の活性エネルギー線硬化性インクを挙げることができる。
(非水系活性エネルギー線硬化性インク)
本発明においては、インクの一例として、色材と共に、活性エネルギー線重合性化合物を含有する非水系の活性エネルギー線硬化性インクを挙げることができる。
本発明に係る非水系活性エネルギー線硬化性インクは、主には、活性エネルギー線重合性化合物(以下、単に重合性化合物ともいう)、光重合開始剤及び色材から構成、活性エネルギー線として、主には、紫外線を用いて硬化するインクであり、本発明では、UVインクと略称する。
活性エネルギー線硬化性インクに適用可能な活性エネルギー線重合性化合物としては、ラジカル重合性化合物とカチオン重合性化合物を挙げることができるが、本発明においては、カチオン重合性化合物を適用することが好ましい。
本発明においては、カチオン重合性化合物としては、各種公知のカチオン重合性のモノマーを用いることができ、その中でも、オキシラン基を有する化合物、例えば、特開平6-9714号、特開2001-31892号、特開2001-40068号、特開2001-55507号、特開2001-310938号、特開2001-310937号、特開2001-220526号に例示されているエポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物などが挙げられる。
エポキシ化合物には、以下の芳香族エポキシド、脂環式エポキシド及び脂肪族エポキシド等が挙げられる。
芳香族エポキシドとして好ましいものは、少なくとも1個の芳香族核を有する多価フェノール或いはそのアルキレンオキサイド付加体とエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるジ又はポリグリシジルエーテルであり、例えば、ビスフェノールA、あるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールA或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル、並びにノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。
脂環式エポキシドとしては、少なくとも1個のシクロヘキセン又はシクロペンテン環等のシクロアルカン環を有する化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化することによって得られる、シクロヘキセンオキサイド又はシクロペンテンオキサイド含有化合物が好ましい。
脂肪族エポキシドの好ましいものとしては、脂肪族多価アルコール或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル等があり、その代表例としては、エチレングリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコールのジグリシジルエーテル又は1,6-ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル等のアルキレングリコールのジグリシジルエーテル、グリセリン或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はトリグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコール或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル等のポリアルキレングリコールのジグリシジルエーテル等が挙げられる。
ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。
これらのエポキシドのうち、速硬化性を考慮すると、芳香族エポキシド及び脂環式エポキシドが好ましく、特に脂環式エポキシドが好ましい。
本発明では、上記エポキシドの1種を単独で使用してもよいが、2種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。
また、本発明においてはAMES及び感作性などの安全性の観点から、オキシラン基を有するエポキシ化合物としては、エポキシ化脂肪酸エステル、エポキシ化脂肪酸グリセライドの少なくとも一方であることが特に好ましい。
エポキシ化脂肪酸エステル、エポキシ化脂肪酸グリセライドは、脂肪酸エステル、脂肪酸グリセライドにエポキシ基を導入したものであれば、特に制限はなく用いられる。
エポキシ化脂肪酸エステルとしては、オレイン酸エステルをエポキシ化して製造されたもので、エポキシステアリン酸メチル、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸オクチル等が用いられる。また、エポキシ化脂肪酸グリセライドは、同様に、大豆油、アマニ油、ヒマシ油等をエポキシ化して製造されたもので、エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシ化ヒマシ油等が用いられる。
また、本発明においては、更なる硬化性及び吐出安定性の向上のために、光重合性化合物として、オキセタン環を有する化合物を30~95質量%、オキシラン基を有する化合物を5~70質量%、ビニルエーテル化合物を0~40質量%とを含有することが好ましい。
本発明で用いることのできるオキセタン化合物としては、特開2001-220526号、同2001-310937号に記載されているような公知のあらゆるオキセタン化合物を使用できる。
本発明で用いることのできるビニルエーテル化合物としては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル等のジ又はトリビニルエーテル化合物、エチルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、2-エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、n-プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、イソプロペニルエーテル-O-プロピレンカーボネート、ドデシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル等のモノビニルエーテル化合物等が挙げられる。
これらのビニルエーテル化合物のうち、硬化性、密着性、表面硬度を考慮すると、ジ又はトリビニルエーテル化合物が好ましく、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。本発明では、上記ビニルエーテル化合物の1種を単独で使用してもよいが、2種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。
本発明に係るカチオン重合性化合物を含有するインクにおいては、重合開始剤として、光酸発生剤を含有することが好ましい。本発明で用いることのできる光酸発生剤としては、例えば、化学増幅型フォトレジストや光カチオン重合に利用される化合物が用いられる(有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」、ぶんしん出版(1993年)、187~192ページ参照)。本発明に好適な化合物の例を以下に挙げる。
第1に、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨードニウム、スルホニウム、ホスホニウムなどの芳香族オニウム化合物のB(C6F5)4
-、PF6
-、AsF6
-、SbF6
-、CF3SO3
-塩を挙げることができる。
本発明で用いることのできるオニウム化合物の具体的な例を、以下に示す。
第2に、スルホン酸を発生するスルホン化物を挙げることができ、その具体的な化合物を、以下に例示する。
第3に、ハロゲン化水素を光発生するハロゲン化物も用いることができ、以下にその具体的な化合物を例示する。
第4に、鉄アレン錯体を挙げることができる。
上記光酸発生剤(光カチオン重合開始剤)は、カチオン重合性モノマー100質量部に対して、0.2~20質量部の比率で含有させることが好ましい。光カチオン重合開始剤の含有量が0.2質量部未満では硬化物を得ることが困難であり、20質量部を越えて含有させても、更なる硬化性向上効果を期待することができない。これら光カチオン重合開始剤は、1種または2種以上を選択して使用することができる。
非水系活性エネルギー線硬化性インクには、上記カチオン重合性化合物と共に、色材を含有する。
本発明に係るインクでは色材を含有するが、色材としては顔料であることが好ましい。
本発明に係るインクに用いられる顔料としては、酸性及びまたは塩基性に表面処理された有機顔料が好ましく用いられ、分散剤のインク中における含有量が顔料質量の35~65%であることが好ましい。本発明のインクにおいては、分散剤の含有量が35%未満であると、分散剤が十分に顔料表面全体に吸着できず分散安定性が不十分な場合があり、65%を超えると、顔料表面に吸着されない分散剤がインク中に遊離して、重合阻害を起こし問題となる場合がある。顔料のアミン価は酸価よりも大きいことが好ましく、その差が1mg/gKOH以上10mg/g未満であることが更に好ましい。1mg/gKOH未満であればその効果がなく、10mg/g以上の場合は塩基性処理を過度に行う必要がありコストアップとなるばかりでなく、重合阻害の原因にもなり好ましくない。
本発明に用いる顔料としては、カーボンブラック、カーボンリファインド、およびカーボンナノチューブのような炭素系顔料、鉄黒、コバルトブルー、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化クロム、および酸化鉄のような金属酸化物顔料、硫化亜鉛のような硫化物顔料、フタロシアニン系顔料、金属の硫酸塩、炭酸塩、ケイ酸塩、およびリン酸塩のような塩からなる顔料、並びにアルミ粉末、ブロンズ粉末、および亜鉛粉末のような金属粉末等の無機顔料、ニトロ顔料、アニリンブラック、ナフトールグリーンBのようなニトロソ顔料、ボルドー10B、レーキレッド4Rおよびクロモフタールレッドのようなアゾ顔料(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を含む。)、ピーコックブルーレーキおよびローダミンレーキのようなレーキ顔料、フタロシアニンブルーのようなフタロシアニン顔料、多環式顔料(ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラノン顔料など)、チオインジゴレッドおよびインダトロンブルーのようなスレン顔料、キナクリドン顔料、キナクリジン顔料、並びにイソインドリノン顔料のような有機系顔料を使用することもできる。
顔料の具体例としては、C.I.Pigment Yellow-1、2、3、12、13、14、16、17、42、73、74、75、81、83、87、93、95、97、98、109、114、120、128、129、138、150、151、154、180、185、C.I.Pigment Orange-16、36、38、C.I.Pigment Red-5、7、22、38、48:1、48:2、48:4、49:1、53:1、57:1、63:1、101、112、122、123、144、146、168、184、185、202、C.I.Pigment Violet-19、23、C.I.Pigment Blue-1、2、3、15:1、15:2、15:3、15:4、18、22、27、29、60、C.I.Pigment Green-7、36、C.I.Pigment White-6、18、21、C.I.Pigment Black-7、等を挙げることができる。
上記顔料の分散には、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等を用いることができる。また、顔料の分散を行う際に、分散剤を添加することも可能である。分散剤としては、高分子分散剤を用いることが好ましく、高分子分散剤としては、例えば、Avecia社のSolsperseシリーズや、味の素ファインテクノ社のPBシリーズが挙げられる。また、分散助剤として、各種顔料に応じたシナージストを用いることも可能である。これらの分散剤および分散助剤は、顔料100質量部に対し、1~50質量部添加することが好ましい。分散媒体は、溶媒または重合性化合物を用いて行うが、本発明の非水系活性エネルギー線硬化性インクでは、印字後に反応、硬化させるため、無溶媒であることが好ましい。溶媒が硬化画像に残ってしまうと、耐溶媒性の劣化、残留する溶媒のVOCの問題が生じる。よって、分散媒体は溶媒では無く重合性化合物、その中でも最も粘度の低いモノマーを選択することが分散適性上好ましい。
顔料の分散は、顔料粒子の平均粒径を0.08~0.5μmとすることが好ましく、最大粒径は0.3~10μm、好ましくは0.3~3μmとなるよう、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件を適宜設定する。この粒径管理によって、ヘッドノズルの詰まりを抑制し、インクの保存安定性、インク透明性および硬化感度を維持することができる。本発明に係るインクにおいては、色材濃度としては、インク全体の1~10質量%とすることが好ましい。
また、カチオン重合性化合物を含有するインクにおいては、インクの保存安定性を向上させる点で、含水率は、0.5質量%以上、3.0質量%以下の範囲に調整することが好ましい。含水率を0.5質量%未満にするとインク保存安定性が低下し、含水率が3.0質量%を超えると析出物の発生が増え、ノズルの目詰まり、吐出安定性が低下する。
(水系活性エネルギー線硬化性インク)
本発明においては、インクの一例として、水、色材、水溶性溶媒と共に、活性エネルギー線反応性化合物を含有する水系活性エネルギー線硬化性インクを挙げることができる。
本発明においては、インクの一例として、水、色材、水溶性溶媒と共に、活性エネルギー線反応性化合物を含有する水系活性エネルギー線硬化性インクを挙げることができる。
本発明に係る水系活性エネルギー線硬化性インクは、主には、紫外線を用いて硬化するインクであり、本発明では、水性UVインクと略称する。
本発明に係る水性UVインクに適用可能な活性エネルギー線反応性化合物としては、主鎖に対して複数の側鎖を有し、活性エネルギー線(例えば、紫外線)を照射することにより、側鎖間で架橋結合可能な高分子化合物であることが好ましく、更には、主鎖がポリ酢酸ビニルのケン化物であり、ポリ酢酸ビニル鹸化物に対して架橋又は重合可能な部位を含む機能性基を結合した高分子化合物であることが好ましい。
ポリ酢酸ビニル鹸化物に対して架橋又は重合可能な部位を含む機能性基を結合した高分子化合物とは、ポリ酢酸ビニル鹸化物に光2量化型、光分解型、光重合型、光変性型、光解重合型等の変性基を導入したものである。
ポリ酢酸ビニル鹸化物においては、機能性基を導入に対する簡便性や、取扱い上の観点からポリ酢酸ビニルの鹸化物が好ましく、鹸化度は77~99%であることが好ましい。重合度は200~3,000であることが好ましく、300~1,500であることが取扱い上の観点からより好ましい。
ポリ酢酸ビニル鹸化物に対する側鎖の変性率は1.0~6.0モル%であることが好ましく、1.0~5.0モル%であることが反応性の観点からより好ましい。1.0モル%以上であると十分な架橋性が得られ、6.0モル%以下であると膜の強度に優れる。
光2量化型の変性基としては、ジアゾ基、シンナモイル基、スチルバゾニウム基、スチルキノリウム基等を導入したものが好ましく、例えば特開昭60-129742号等に記載された感光性樹脂(組成物)が挙げられる。該特許に記載の感光性樹脂は、ポリビニルアルコール構造体中にスチルバゾニウム基を導入した下記一般式(1)で表される化合物である。
式中、R1は炭素数1~4のアルキル基を表し、A-はカウンターアニオンを表す。
又、下記一般式(2)で表される変性基も好ましく用いられる。
式中、Rはアルキレン基又はアリーレン基を表す。好ましくはフェニレン基である。
光重合型の変性基としては、例えば特開2000-181062号、同2004-189841号に示される下記一般式(3)で表される樹脂が反応性との観点から好ましい。
式中、R2はメチル基又は水素原子、nは1又は2を表し、Xは-(CH2)mCOO-、-CH2COO-又は-O-を表し、Yはアリーレン基又は単結合を表し、mは0~6の整数を表す。
本発明のインクには、水溶性光重合開始剤を添加するのも好ましい。これらの化合物は、溶媒に溶解又は分散した状態か、もしくは活性エネルギー線架橋型高分子化合物に対して化学的に結合されてもよい。
適用される光重合開始剤について特に制限はないが、水溶性の化合物が混合性、反応効率の観点から好ましい。特に4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン(HMPK)、チオキサントンアンモニウム塩(QTX)、ベンゾフェノンアンモニウム塩(ABQ)が水系溶媒への混合性という観点で好ましい。
更に、樹脂との相溶性の観点から、下記一般式(4)で表される4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン(n=1、HMPK)や、そのエチレンオキシド付加物(n=2~5)がより好ましい。
式中、nは1~5の整数を表す。
又、他には一例としベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、ビス-N,N-ジメチルアミノベンゾフェノン、ビス-N,N-ジエチルアミノベンゾフェノン、4-メトキシ-4′-ジメチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類。チオキサトン、2、4-ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、クロロチオキサントン、イソプロポキシクロロチオキサントン等のチオキサントン類。エチルアントラキノン、ベンズアントラキノン、アミノアントラキノン、クロロアントラキノン等のアントラキノン類。アセトフェノン類。ベンゾインメチルエーテル等のベンゾインエーテル類。2,4,6-トリハロメチルトリアジン類、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール2量体、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジ(m-メトキシフェニル)イミダゾール2量体、2-(o-フルオロフェニル)-4,5-フェニルイミダゾール2量体、2-(o-メトキシフェニル)-4,5-フェニルイミダゾール2量体、2-(p-メトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール2量体、2-ジ(p-メトキシフェニル)-5-フェニルイミダゾール2量体、2-(2,4-ジメトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール2量体の2,4,5-トリアリールイミダゾール2量体、ベンジルジメチルケタール、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)ブタン-1-オン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノ-1-プロパノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、フェナントレンキノン、9,10-フェナンスレンキノン、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等ベンゾイン類、9-フェニルアクリジン、1,7-ビス(9,9′-アクリジニル)ヘプタン等のアクリジン誘導体、ビスアシルホスフィンオキシド、及びこれらの混合物等が好ましく用いられる。上記は単独で使用しても混合して使用しても構わない。
これらの光重合開始剤に加え、促進剤等を添加することもできる。これらの例として、p-ジメチルアミノ安息香酸エチル、p-ジメチルアミノ安息香酸-i-アミル、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が挙げられる。
これらの光重合開始剤は、ポリ酢酸ビニル鹸化物に対してグラフト化されていても好ましい。
このような活性エネルギー線架橋型の樹脂においては、元々、或る程度の重合度を持ったポリ酢酸ビニル鹸化物に結合した架橋又は重合可能な部位を含む機能性基が架橋結合を介して架橋をするため、一般的な連鎖反応を介して重合する活性エネルギー線硬化型の樹脂に対して光子一つ当たりの分子量増加効果が著しく大きい。一方、従来公知の活性エネルギー線硬化型の樹脂においては、架橋点の数は制御不可能であるため、硬化後の膜物性をコントロールすることができず、硬くて脆い膜となり易い。
本発明に用いられる樹脂は、架橋点の数はポリ酢酸ビニル鹸化物の長さと、架橋又は重合可能な部位を含む機能性基の導入量で完全に制御でき、目的に応じたインク膜の物性制御が可能である。
水系活性エネルギー線硬化性インクにおいては、色材として、上記非水系活性エネルギー線硬化性インクに記載した顔料を用いることができ、また、下記に示す染料も好ましく用いることができる。
本発明に適用可能な染料としては、水溶性染料であることが好ましく、酸性染料、塩基性染料、反応性染料などが挙げられる。特に好ましいものとして、
C.I.ダイレクトレッド2、26、31、62、63、72、75、76、79、80、81、83、84、89、92、95、111、173、184、207、211、212、214、218、221、223、224、225、226、227、232、233、240、241、242、243、247、
C.I.ダイレクトバイオレット7、9、47、48、51、66、90、93、94、95、98、100、101、
C.I.ダイレクトイエロー8、9、11、12、27、28、29、33、35、39、41、44、50、53、58、59、68、86、87、93、95、96、98、100、106、108、109、110、130、132、142、144、161、163、
C.I.ダイレクトブルー1、10、15、22、25、55、67、68、71、76、77、78、80、84、86、87、90、98、106、108、109、151、156、158、159、160、168、189、192、193、194、199、200、201、202、203、207、211、213、214、218、225、229、236、237、244、248、249、251、252、264、270、280、288、289、291、
C.I.ダイレクトブラック9、17、19、22、32、51、56、62、69、77、80、91、94、97、108、112、113、114、117、118、121、122、125、132、146、154、166、168、173、199、
C.I.アシッドレッド35、42、52、57、62、80、82、111、114、118、119、127、128、131、143、151、154、158、249、254、257、261、263、266、289、299、301、305、336、337、361、396、397、
C.I.アシッドバイオレット5、34、43、47、48、90、103、126、
C.I.アシッドイエロー17、19、23、25、39、40、42、44、49、50、61、64、76、79、110、127、135、143、151、159、169、174、190、195、196、197、199、218、219、222、227、
C.I.アシッドブルー9、25、40、41、62、72、76、78、80、82、92、106、112、113、120、127:1、129、138、143、175、181、205、207、220、221、230、232、247、258、260、264、271、277、278、279、280、288、290、326、
C.I.アシッドブラック7、24、29、48、52:1、172、
C.I.リアクティブレッド3、13、17、19、21、22、23、24、29、35、37、40、41、43、45、49、55、
C.I.リアクティブバイオレット1、3、4、5、6、7、8、9、16、17、22、23、24、26、27、33、34、
C.I.リアクティブイエロー2、3、13、14、15、17、18、23、24、25、26、27、29、35、37、41、42、
C.I.リアクティブブルー2、3、5、8、10、13、14、15、17、18、19、21、25、26、27、28、29、38、
C.I.リアクティブブラック4、5、8、14、21、23、26、31、32、34、
C.I.ベーシックレッド12、13、14、15、18、22、23、24、25、27、29、35、36、38、39、45、46、
C.I.ベーシックバイオレット1、2、3、7、10、15、16、20、21、25、27、28、35、37、39、40、48、
C.I.ベーシックイエロー1、2、4、11、13、14、15、19、21、23、24、25、28、29、32、36、39、40、
C.I.ベーシックブルー1、3、5、7、9、22、26、41、45、46、47、54、57、60、62、65、66、69、71、
C.I.ベーシックブラック8等が挙げられる。
C.I.ダイレクトレッド2、26、31、62、63、72、75、76、79、80、81、83、84、89、92、95、111、173、184、207、211、212、214、218、221、223、224、225、226、227、232、233、240、241、242、243、247、
C.I.ダイレクトバイオレット7、9、47、48、51、66、90、93、94、95、98、100、101、
C.I.ダイレクトイエロー8、9、11、12、27、28、29、33、35、39、41、44、50、53、58、59、68、86、87、93、95、96、98、100、106、108、109、110、130、132、142、144、161、163、
C.I.ダイレクトブルー1、10、15、22、25、55、67、68、71、76、77、78、80、84、86、87、90、98、106、108、109、151、156、158、159、160、168、189、192、193、194、199、200、201、202、203、207、211、213、214、218、225、229、236、237、244、248、249、251、252、264、270、280、288、289、291、
C.I.ダイレクトブラック9、17、19、22、32、51、56、62、69、77、80、91、94、97、108、112、113、114、117、118、121、122、125、132、146、154、166、168、173、199、
C.I.アシッドレッド35、42、52、57、62、80、82、111、114、118、119、127、128、131、143、151、154、158、249、254、257、261、263、266、289、299、301、305、336、337、361、396、397、
C.I.アシッドバイオレット5、34、43、47、48、90、103、126、
C.I.アシッドイエロー17、19、23、25、39、40、42、44、49、50、61、64、76、79、110、127、135、143、151、159、169、174、190、195、196、197、199、218、219、222、227、
C.I.アシッドブルー9、25、40、41、62、72、76、78、80、82、92、106、112、113、120、127:1、129、138、143、175、181、205、207、220、221、230、232、247、258、260、264、271、277、278、279、280、288、290、326、
C.I.アシッドブラック7、24、29、48、52:1、172、
C.I.リアクティブレッド3、13、17、19、21、22、23、24、29、35、37、40、41、43、45、49、55、
C.I.リアクティブバイオレット1、3、4、5、6、7、8、9、16、17、22、23、24、26、27、33、34、
C.I.リアクティブイエロー2、3、13、14、15、17、18、23、24、25、26、27、29、35、37、41、42、
C.I.リアクティブブルー2、3、5、8、10、13、14、15、17、18、19、21、25、26、27、28、29、38、
C.I.リアクティブブラック4、5、8、14、21、23、26、31、32、34、
C.I.ベーシックレッド12、13、14、15、18、22、23、24、25、27、29、35、36、38、39、45、46、
C.I.ベーシックバイオレット1、2、3、7、10、15、16、20、21、25、27、28、35、37、39、40、48、
C.I.ベーシックイエロー1、2、4、11、13、14、15、19、21、23、24、25、28、29、32、36、39、40、
C.I.ベーシックブルー1、3、5、7、9、22、26、41、45、46、47、54、57、60、62、65、66、69、71、
C.I.ベーシックブラック8等が挙げられる。
分散染料としては、
ディスパーズイエロー3、4、42、71、79、114、180、199、227、
ディスパーズオレンジ29、32、73、ディスパーズレッド11、58、73、180、184、283、
ディスパーズバイオレット1、26、48、
ディスパーズブルー73、102、167、184等を好ましく挙げることができる。
ディスパーズイエロー3、4、42、71、79、114、180、199、227、
ディスパーズオレンジ29、32、73、ディスパーズレッド11、58、73、180、184、283、
ディスパーズバイオレット1、26、48、
ディスパーズブルー73、102、167、184等を好ましく挙げることができる。
また、本発明においては、水溶性樹脂を用いることができ、例えば、スチレン-アクリル酸-アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン-アクリル酸共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、スチレン-マレイン酸-アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン-メタクリル酸共重合体、スチレン-メタクリル酸-アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン-マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン-アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン-マレイン酸共重合体等のような樹脂である。
また、本発明に係る水系活性エネルギー線硬化性インクにおいては、親水性溶媒を含有することが好ましく、親水性溶媒としては、水及び水溶性溶媒等の混合溶媒が好ましい。好ましく用いられる水溶性溶媒としては、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、セカンダリーブタノール、ターシャリーブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等)、多価アルコール類(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、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール等)、多価アルコールエーテル類(例えば、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メチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピ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ブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル等)、アミン類(例えば、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、N-メチルジエタノールアミン、N-エチルジエタノールアミン、モルホリン、N-エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミン等)、アミド類(例えば、ホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等)、複素環類(例えば、2-ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、2-オキサゾリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等)、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシド等)、スルホン類(例えば、スルホラン等)、尿素、アセトニトリル、アセトン等が挙げられる。好ましい水溶性有機溶媒としては、多価アルコール類が挙げられる。さらに、多価アルコールと多価アルコールエーテルを併用することも好ましい。
水溶性有機溶媒は、単独もしくは複数を併用しても良い。水溶性有機溶媒のインク中の添加量としては、総量で5~60質量%であり、好ましくは10~35質量%である。
(活性エネルギー線の照射)
本発明においては、紫外線等の活性エネルギー線により硬化する化合物を含有するインクを、インクジェットヘッドを用いて記録媒体に吐出した後、インクに活性エネルギー線を照射して増粘(硬化)させる。
本発明においては、紫外線等の活性エネルギー線により硬化する化合物を含有するインクを、インクジェットヘッドを用いて記録媒体に吐出した後、インクに活性エネルギー線を照射して増粘(硬化)させる。
本発明で言う活性エネルギー線とは、例えば電子線、紫外線、α線、β線、γ線、X線等が挙げられるが、人体への危険性や取扱いが容易で、かつ工業的にも、その利用が普及している点で紫外線が好ましい。
紫外線の光源としては、例えば100Pa~1MPaの動作圧力を有する低圧、中圧、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等が用いられるが、光源の波長分布と言う観点で高圧水銀灯、メタルハライドランプが好ましい。
特に、照射エネルギーが10mJ/cm2以上の場合に架橋効率に優れ、本発明の効果を十分に得ることができる。従って、ランプの出力としては500W~30kW、照度としては10mW~1,000W/cm2であり、好ましくは10mW~200W/cm2である。本発明の照射エネルギーとしては、10~1,000mJ/cm2である。
〔水性顔料インク〕
本発明においては、インクの一例として、少なくとも水、水溶性溶媒及び顔料を含有する水性顔料インクを挙げることができる。
本発明においては、インクの一例として、少なくとも水、水溶性溶媒及び顔料を含有する水性顔料インクを挙げることができる。
顔料としては上述の顔料と同様のものを挙げることができ、また、水溶性溶媒としても上述したのと同様の水溶性溶媒を挙げることができる。
(水性定着インク)
本発明においては、水性顔料インクの中でも、特に、非吸収性記録媒体への印字性を得る観点から、下記に示す構成からなる水性定着インク(定着型の水性顔料インク)を用いることが好ましい。
本発明においては、水性顔料インクの中でも、特に、非吸収性記録媒体への印字性を得る観点から、下記に示す構成からなる水性定着インク(定着型の水性顔料インク)を用いることが好ましい。
本発明でいう水性定着インクとは、少なくとの顔料、インク溶解性樹脂及び水溶性有機溶媒から構成され、印字後に加熱処理等を施すことにより、非吸収性記録媒体への印字特性を備えたインクである。
水性インクに適用可能な顔料としては、水系で安定に分散できるものであればよく、高分子樹脂により分散した顔料分散体、水不溶性樹脂で被覆されたカプセル顔料、顔料表面を修飾し分散樹脂を用いなくても分散可能な自己分散顔料等から選択することができる。インクの保存性を特に重視する場合は、水不溶性樹脂で被覆されたカプセル顔料を選択することができ、使用しうる顔料としては、前述の非水系活性エネルギー線硬化性インクに適用可能な顔料と同様の種類を挙げることができる。
〈インク溶解性樹脂〉
本発明に係る水性定着インクには、インク溶解性樹脂を含有することが好ましく、その含有量は、インク全質量に対し2%質量以上10質量%以下の範囲であることが好ましい。なお、本発明でいうインク溶解性樹脂とは、少なくともインクベヒクルに対して10%程度の溶解性を有する樹脂である。
本発明に係る水性定着インクには、インク溶解性樹脂を含有することが好ましく、その含有量は、インク全質量に対し2%質量以上10質量%以下の範囲であることが好ましい。なお、本発明でいうインク溶解性樹脂とは、少なくともインクベヒクルに対して10%程度の溶解性を有する樹脂である。
インク溶解性樹脂としては、画像の耐久性向上のためのバインダー樹脂としての機能があるため、インク中では安定に溶解しているが、メディア上で乾燥後は耐水性が付与される樹脂が好ましい。
このような樹脂としては、樹脂中に疎水性成分と親水性成分をあるバランスで有するものを設計して用いる。この際、親水性成分としてはイオン性のもの、ノニオン性のものどちらを用いてもよいが、より好ましくはイオン性のものであり、更に好ましくはアニオン性のものである。特に、アニオン性のものを揮発可能な塩基成分で中和することで水溶性を付与したものが好ましい。特に、インク溶解性樹脂の少なくとも1種は酸性基としてカルボキシル基またはスルホン酸基を有しており、且つ酸価が80mgKOH/g以上、300mgKOH/g未満である樹脂が本発明の効果発現上好ましい。酸価としては、90mgKOH/g乃至200mgKOH/g程度のものを特に好ましく用いることができる。酸価とは樹脂1g中に含まれる酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのミリグラム数である。
このような樹脂としては、アクリル系、スチレン-アクリル系、アクリロニトリル-アクリル系、酢酸ビニル-アクリル系、ポリウレタン系、ポリエステル系の各樹脂を挙げることができる。
樹脂として疎水性モノマーと親水性モノマーを含有する樹脂を用いることができる。
疎水性モノマーとしては、アクリル酸エステル(アクリル酸n-ブチル、アクリル酸2-エチルヘキシル、アクリル酸2-ヒドロキシエチル等)、メタクリル酸エステル(メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸グリシジル等)、スチレン等が挙げられる。
親水性モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド等が挙げられ、アクリル酸のような酸性基を有するものは、重合後に塩基で中和したものを好ましく用いることができる。
樹脂の分子量としては、平均分子量で3000から30000のものを用いることができる。好ましくは7000から20000のものを用いることができる。
樹脂のTgは-30℃から100℃程度のものを用いることができる。好ましくは-10℃から80℃程度のものを用いることができる。
重合方法としては、溶液重合を用いることが好ましい。
樹脂の酸性モノマー由来の酸性基は部分的、あるいは完全に塩基成分で中和することが好ましい。この場合の中和塩基としては、アルカリ金属含有塩基、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等や、アミン類(アンモニア、アルカノールアミン、アルキルアミン等を用いることができる)を用いることができる。特に、沸点が200℃未満のアミン類で中和することは、画像耐久性向上の観点から特に好ましい。
樹脂の添加量としては、2%以上10%以下の量で用いることが好ましく、3%以上6%以下で用いることがより好ましい。
また、バインダー樹脂としてインク溶解性樹脂を固形分として2質量%以上、10質量%以下用いることが重要である。2質量%未満では増粘の程度が小さくインク混じり防止が不十分で高画質が得られない。また、10質量%より多く添加するとインクの保存安定性、吐出安定性の不安定化が生じる。
〈水溶性有機溶媒〉
水性定着インクには、水溶性有機溶媒として、少なくともグリコールエーテル、もしくは1,2-アルカンジオールから選ばれる水溶性有機溶媒を20質量%以上45質量%未満含有することが好ましい。更に好ましくは25%以上40%未満である。該溶媒は単独で20質量%以上45質量%未満含有してもよいし、複数種用いて、それらの総計量が20質量%以上45質量%未満含有するものであってもよい。
水性定着インクには、水溶性有機溶媒として、少なくともグリコールエーテル、もしくは1,2-アルカンジオールから選ばれる水溶性有機溶媒を20質量%以上45質量%未満含有することが好ましい。更に好ましくは25%以上40%未満である。該溶媒は単独で20質量%以上45質量%未満含有してもよいし、複数種用いて、それらの総計量が20質量%以上45質量%未満含有するものであってもよい。
具体的には、グリコールエーテルとしてはエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリ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プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
また、1,2-アルカンジオールとしては、1,2-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,2-ヘプタンジオール等が挙げられる。
水性定着インクには、グリコールエーテルもしくは1,2-アルカンジオール以外にも前述の水溶性有機溶媒を添加することができる。
〈界面活性剤〉
水性定着インクには、シリコーン系もしくはフッ素系の界面活性剤を好ましく用いることができる。グリコールエーテルもしくは1,2-アルカンジオール類とシリコーン系もしくはフッ素系の界面活性剤により種々の記録メディアに対する濡れ性を得ることが好ましい。
水性定着インクには、シリコーン系もしくはフッ素系の界面活性剤を好ましく用いることができる。グリコールエーテルもしくは1,2-アルカンジオール類とシリコーン系もしくはフッ素系の界面活性剤により種々の記録メディアに対する濡れ性を得ることが好ましい。
シリコーン系の界面活性剤としては、好ましくはポリエーテル変性ポリシロキサン化合物であり、例えば、信越化学工業製のKF-351A、KF-642やビッグケミー製のBYK347、BYK348などが挙げられる。
フッ素系の界面活性剤は、通常の界面活性剤の疎水性基の炭素に結合した水素の代わりに、その一部または全部をフッ素で置換したものを意味する。この内、分子内にパーフルオロアルキル基を有するものが好ましい。
フッ素系の界面活性剤の内、ある種のものは大日本インキ化学工業社からメガファック(Megafac)Fなる商品名で、旭硝子社からサーフロン(Surflon)なる商品名で、ミネソタ・マイニング・アンド・マニファクチュアリング・カンパニー社からフルオラッド(Fluorad)FCなる商品名で、インペリアル・ケミカル・インダストリー社からモンフロール(Monflor)なる商品名で、イー・アイ・デュポン・ネメラス・アンド・カンパニー社からゾニルス(Zonyls)なる商品名で、またファルベベルケ・ヘキスト社からリコベット(Licowet)VPFなる商品名で、それぞれ市販されている。
また、非イオン性フッ素系界面活性剤としては、例えば、大日本インキ社製のメガファックス144D、旭硝子社製のサーフロンS-141、同145等を挙げることができ、また、両性フッ素系界面活性剤としては、例えば、旭硝子社製のサーフロンS-131、同132等を挙げることができる。
(その他の水性インク)
水性インクのうち、更には、吸収性記録媒体(例えば、普通紙、コート紙、アート紙等の紙記録媒体)への印字特性を有する吸収性記録媒体対応の水性インク(以下、水性インクBと称す)を用いることができる。
水性インクのうち、更には、吸収性記録媒体(例えば、普通紙、コート紙、アート紙等の紙記録媒体)への印字特性を有する吸収性記録媒体対応の水性インク(以下、水性インクBと称す)を用いることができる。
この水性インクBとしては、少なくとも水、水溶性有機溶媒及び顔料を含有し、水の含有量が全インク質量の10質量%以上50質量%未満であり、且つ水溶性有機溶媒のうちSP値((MPa)1/2)が16.5以上24.6未満の水溶性有機溶媒を全インクの30質量%以上含有する構成とすることが好ましい。
水の含有量としては、全インク質量の10質量%以上、50質量%未満であることが好ましいが、更には、20質量%以上、40質量%未満であることが好ましい。
本発明に適用可能な水性インクBとしては、SP値((MPa)1/2)が16.5以上24.6未満の水溶性有機溶媒を全インクの30質量%以上含有することが好ましい。この添加量が30質量%以上であれば、普通紙記録時のカール、コックリングが効果的に抑えることができる。また、この有機溶媒のSP値((MPa)1/2)が16.5以上であれば、水との相溶性を維持でき、分離を生じることはない。また、SP値((MPa)1/2)が24.6未満の有機溶媒であれば、カール抑制効果が十分である。この有機溶媒のSP値((MPa)1/2)の範囲は、16.5以上22.5未満であることが更に好ましい。
本発明で言う溶媒の溶解度パラメーター(SP値)とは、分子凝集エネルギーの平方根で表される値で、R.F.Fedors, Polymer Engineering Science, 14,p147(1974)に記載の方法で計算することができる。単位は(MPa)1/2であり、25℃における値を指す。
以下、SP値((MPa)1/2)が16.5以上、24.6未満に該当する水溶性有機溶媒の例をSP値((MPa)1/2)と共に示す。
エチレングリコールモノメチルエーテル(SP値((MPa)1/2):24.5)
エチレングリコールモノエチルエーテル(23.5)
エチレングリコールモノブチルエーテル(22.1)
エチレングリコールモノイソプロピルエーテル(22.3)
ジエチレングリコールモノメチルエーテル(23.0)
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(22.4)
ジエチレングリコールモノブチルエーテル(21.5)
ジエチレングリコールジエチルエーテル(16.8)
トリエチレングリコールモノメチルエーテル(22.1)
トリエチレングリコールモノエチルエーテル(21.7)
トリエチレングリコールモノブチルエーテル(21.1)
プロピレングリコールモノメチルエーテル(23.0)
プロピレングリコールモノフェニルエーテル(24.2)
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(21.3)
トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(20.4)
1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン(21.8)
更に、SP値((MPa)1/2)が16.5以上、24.6未満に該当する水溶性有機溶媒のうち、20℃における蒸気圧が0.01Pa以上、133Pa以下の水溶性有機溶媒を全インクの30質量%以上含有することが好ましく、0.01Pa以上66Pa以下の有機溶媒を含有することが更に好ましい。これに該当する水溶性有機溶媒の一例としては、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(3.99Pa)、トリエチレングリコールモノメチルエーテル(1.33Pa未満)、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(1.33Pa未満)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(24.00Pa)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(17.33Pa)等がある。
エチレングリコールモノエチルエーテル(23.5)
エチレングリコールモノブチルエーテル(22.1)
エチレングリコールモノイソプロピルエーテル(22.3)
ジエチレングリコールモノメチルエーテル(23.0)
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(22.4)
ジエチレングリコールモノブチルエーテル(21.5)
ジエチレングリコールジエチルエーテル(16.8)
トリエチレングリコールモノメチルエーテル(22.1)
トリエチレングリコールモノエチルエーテル(21.7)
トリエチレングリコールモノブチルエーテル(21.1)
プロピレングリコールモノメチルエーテル(23.0)
プロピレングリコールモノフェニルエーテル(24.2)
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(21.3)
トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(20.4)
1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン(21.8)
更に、SP値((MPa)1/2)が16.5以上、24.6未満に該当する水溶性有機溶媒のうち、20℃における蒸気圧が0.01Pa以上、133Pa以下の水溶性有機溶媒を全インクの30質量%以上含有することが好ましく、0.01Pa以上66Pa以下の有機溶媒を含有することが更に好ましい。これに該当する水溶性有機溶媒の一例としては、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(3.99Pa)、トリエチレングリコールモノメチルエーテル(1.33Pa未満)、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(1.33Pa未満)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(24.00Pa)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(17.33Pa)等がある。
本発明では、上記の水溶性有機溶媒に加えて、水系活性エネルギー線硬化性インクで説明した各種の水溶性有機溶媒を併用することができる。
水性インクBにおける水溶性有機溶媒のうち、水とを混合した際にその混合比により粘度の極大部を示す有機溶媒を用いることが好ましく、且つ該極大部の近傍の比率で水と該水溶性有機溶媒とが混合されていることが、出射性やデキャップの点で更に好ましい態様の一つである。ここで言う近傍とは、水と水溶性有機溶媒との質量比の合計を100%としたとき、極大部を示す比率の上下10%以内を言う。例えば、水と有機溶媒との比率が50:50で極大部を示すとき、40:60から60:40を近傍とする。
水と混合した際にその混合比により粘度の極大部を示す溶媒としては、例えば、エチレングリコールモノアルキルエーテル類(例えば、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等)、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル類(例えば、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等)、トリエチレングリコールモノアルキルエーテル類(例えば、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル等)、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類(例えば、プロピ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、プロピレングリコールモノブチルエーテル等)、ジプロピレンリコールモノアルキルエーテル類(例えば、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル等)、トリプロピレンリコールモノアルキルエーテル類(例えば、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル等)等を挙げることができ、好ましくはジアルキレングリコールモノアルキルエーテル類またはトリアルキレングリコールモノアルキルエーテル類である。
本発明において使用できる顔料は、前述の非水系活性エネルギー線硬化性インクに適用可能な顔料と同様の種類を挙げることができる。
〔インクへのその他の添加剤〕
以上説明した各種インクでは、上記説明した以外に必要に応じて出射安定性、プリントヘッドやインクカートリッジ適合性、保存安定性、画像保存性、その他の諸性能向上の目的に応じて、公知の各種添加剤、例えば、粘度調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防ばい剤、防錆剤等を適宜選択して用いることができ、例えば、流動パラフィン、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート、シリコンオイル等の油滴微粒子、特開昭57-74193号、同57-87988号及び同62-261476号の各公報に記載の紫外線吸収剤、特開昭57-74192号、同57-87989号、同60-72785号、同61-146591号、特開平1-95091号及び同3-13376号の各公報等に記載されている退色防止剤、特開昭59-42993号、同59-52689号、同62-280069号、同61-242871号及び特開平4-219266号の各公報等に記載されている蛍光増白剤等を挙げることができる。
以上説明した各種インクでは、上記説明した以外に必要に応じて出射安定性、プリントヘッドやインクカートリッジ適合性、保存安定性、画像保存性、その他の諸性能向上の目的に応じて、公知の各種添加剤、例えば、粘度調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防ばい剤、防錆剤等を適宜選択して用いることができ、例えば、流動パラフィン、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート、シリコンオイル等の油滴微粒子、特開昭57-74193号、同57-87988号及び同62-261476号の各公報に記載の紫外線吸収剤、特開昭57-74192号、同57-87989号、同60-72785号、同61-146591号、特開平1-95091号及び同3-13376号の各公報等に記載されている退色防止剤、特開昭59-42993号、同59-52689号、同62-280069号、同61-242871号及び特開平4-219266号の各公報等に記載されている蛍光増白剤等を挙げることができる。
《固着液について》
本発明においては、インクと共に、インクジェット記録媒体へのインクの固着性を高める目的で、固着液を用いることを特徴とする。
本発明においては、インクと共に、インクジェット記録媒体へのインクの固着性を高める目的で、固着液を用いることを特徴とする。
本発明に係る固着液としては、対応するインクが水系インク、例えば、水系活性エネルギー線硬化性インク、水性定着インク、あるいは水性顔料インクである場合には、固着液としても水系固着液を用い、対応するインクが非水系インク、例えば、非水系活性エネルギー線硬化性インクである場合には、固着液としても非水系固着液を使用する。
以下、本発明に係る固着液の詳細について、水系の固着液を一例として説明する。
本発明において、固着液としては、記録媒体に着弾したインクを増粘あるいは凝集させる特性を備えたものであれば、特に制限はないが、下記に示す多価金属塩またはポリアリルアミンを含有する固着液、あるいは有機酸を含有する固着液を用いることが好ましい。
〔多価金属塩またはポリアリルアミンを含有する固着液〕
本発明においては、顔料、水、及びその他の添加剤を含有するインクと共に、該インクを増粘または凝集させる、多価金属塩またはポリアリルアミンを含有する固着液とを含むことを特徴とする。
本発明においては、顔料、水、及びその他の添加剤を含有するインクと共に、該インクを増粘または凝集させる、多価金属塩またはポリアリルアミンを含有する固着液とを含むことを特徴とする。
本発明に係る固着液は、インクと会合した際にインクを増粘または凝集させる特性を備えていることを特徴とし、該固着液は多価金属塩またはポリアリルアミンを含有しており、該インクと固着液を記録媒体にインクジェット印字することによって、インクが活性エネルギー線照射による硬化をする前のタイミングで、増粘または凝集し、白スジ発生を防止することができる。
本発明で用いることのできる多価金属塩またはポリアリルアミン(ポリアリルアミン誘導体を含む。)を含有する固着液は、前記インクと接触すると増粘または凝集する。多価金属塩またはポリアリルアミンは、前記インク中の顔料や水溶性高分子化合物の分散状態や溶解状態を破壊し凝集させる働きを示すものである限りいずれも用いることができる。
多価金属塩としては、その好ましい例としては、二価以上の多価金属イオンとこれら多価金属イオンに結合する陰イオンとから構成され、水に可溶な塩が挙げられる。多価金属イオンの具体例として、陽イオンとしてはCa2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Zn2+、Ba2+などの二価金属イオン、Al3+、Fe3+などの三価金属イオンが挙げられる。陰イオンとしては、Cl-、NO3
-、I-、Br-、ClO3
-及びCH3COO-などが挙げられる。
特に好ましいのは、Ca2+、またはMg2+である。これら多価金属塩の固着液中の濃度は、概ね0.1~40質量%であり、更に好ましくは5~25質量%である。
本発明で用いる多価金属塩の好ましい態様は、上記の多価金属イオンと、これら多価金属イオンに結合する硝酸イオンまたはカルボン酸イオンとから構成され、水に可溶なものを挙げることができる。
カルボン酸イオンは、好ましくは炭素数1~6の飽和脂肪族モノカルボン酸、または、炭素数7~11の炭素環式モノカルボン酸から誘導されるものである。
炭素数1~6の飽和脂肪族モノカルボン酸の特に好ましい例としては、蟻酸、酢酸が挙げられ、このモノカルボン酸の飽和脂肪族炭化水素上の水素原子は水酸基で置換されていてもよく、そのようなカルボン酸の好ましい例として、乳酸が挙げられる。
一方、炭素数7~11の炭素環式モノカルボン酸の好ましい例としては、安息香酸等が挙げられる。
固着液に含まれるポリアリルアミンとしては、ポリアリルアミン誘導体も含むが、これらは、水に可溶で、水中でプラスに荷電するカチオン系高分子である。例えば、下記の一般式(a)、一般式(b)、及び一般式(c)で表される化合物を挙げることができる。
上記各一般式において、X-は塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、硝酸イオン、燐酸イオン、硫酸イオンまたは酢酸イオンを表す。
これらポリアリルアミンの含有量は、概ね固着液の0.5~10質量%である。
本発明に係る固着液は、多価金属塩またはポリアリルアミンと共に、水性媒体として水、及び/又は水性溶媒を含む。該水性溶媒は、併用するインクに用いるものと同様の溶媒を使用することができ、その含有量は概ね1~60質量%である。
〔有機酸を含有する固着液〕
本発明に係る固着液が含有することのできる有機酸としては、特に制限はないが、例えば、下記一般式(A)、一般式(B)で表される環状構造を有する化合物を好ましく用いることができる。
本発明に係る固着液が含有することのできる有機酸としては、特に制限はないが、例えば、下記一般式(A)、一般式(B)で表される環状構造を有する化合物を好ましく用いることができる。
上記一般式(A)において、Xは、O、CO、NH、NR、S、またはSO2を表し、Rは、アルキル基を表す。Rとして好ましくは、CH3、C2H5、C2H4OHである。Xとして好ましくは、CO、NH、NR,Oであり、より好ましくは、CO、NH、Oである。Mは、水素原子、アルカリ金属またはアミン類を表す。Mとして好ましくは、H、Li、Na、K、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であり、より好ましくは、H、Na、Kであり、更に好ましくは、水素原子である。nは、3~7の整数である。nとして好ましくは、複素環が6員環又は5員環となる場合であり、より好ましくは、5員環の場合である。mは、1または2である。一般式(A)で表される化合物は、複素環であれば、飽和環であっても不飽和環であってもよい。pは、1~5の整数である。
一般式(A)で表される化合物は、具体的には、フラン、ピロール、ピロリン、ピロリドン、ピロン、ピロール、チオフェン、インドール、ピリジン、キノリン構造を有し、更に官能基としてカルボキシル基を有する化合物を示す。
一般式(A)で表される化合物として、好ましくは、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ビリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩である。より好ましくは、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、フランカルボン酸、クマリン酸、若しくはこれらの化合物誘導体、又は、これらの塩である。
一般式(A)で表される化合物は、1種類を用いても、2種類以上を併用してもよい。
次いで、一般式(B)で表される環状構造を有する化合物について説明する。
上記一般式(B)において、X′は、置換基を有してもよい炭化水素基、アルキルオキシ基、-OH、-NH2、-NR1、-COOR1、または-SO3Hを表す。R1は、アルキル基を表す。Yは、置換基を有してもよい炭化水素基を表し、構成する炭素原子の1個以上が他の原子または原子団に置換されてもよい。Mは、水素原子、アルカリ金属、またはアミン類を表す。m1は、0~3の整数を表す。nは、1~4の整数を表す。環状構造L′は、構成する炭素原子の1個以上がO、N、Sの原子、またはCO、NH、NR3の原子団で置換されてもよい、飽和もしくは不飽和の環状構造を表す。R3は、アルキル基、アルケニル基、アルケニリデン基、またはアルキレン基を表す。
X′で表される置換基を有してもよい炭化水素基としては、総炭素数が1~8であることが好ましく、1~6であることがより好ましく、具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、メチル基、エチル基が好ましい。
X′で表されるアルキルオキシ基としては、総炭素数が1~8であることが好ましく、1~6であることがより好ましく、具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、ペントキシ基、フォノキシ基等が挙げられ、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基が好ましい。
R1で表されるアルキル基としては、総炭素数が1~4であることが好ましく、1~3であることがより好ましく、具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、プロピル基が好ましい。
Yで表される置換基を有してもよい炭化水素基としては、総炭素数が1~4であることが好ましく、1~3であることがより好ましく、具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、プロピル基が好ましい。
また、Yで表される置換基を有してもよい炭化水素基は、構成する炭素原子の1個以上が他の原子または原子団に置換されてもよい。該他の原子または原子団としては、酸素、硫黄等が挙げられる。
Mで表されるアルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム、リチウム等が挙げられ、ナトリウム、リチウムが好ましい。
Mで表されるアミン類としては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等が挙げられ、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンが好ましい。
環状構造L′は、飽和もしくは不飽和の環状構造を表すものであれば特に限定されないが、総炭素数が3~10であることが好ましく、3~6であることがより好ましく、4~5であることが更に好ましく、具体例としては、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロペンテン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、ベンゼン、インデン、ナフタレン、アズレン、フルオレン、フェナントレン、アントラセン等が挙げられ、シクロブタン、シクロペンタン、シクロペンテンが好ましい。
また、環状構造L′は、構成する炭素原子の1個以上がO、N、Sの原子、またはCO、NH、NR3の原子団で置換されてもよい。ここで、R3は、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、プロペニル基、アリル基等)、アルケニリデン基(例えば、メチレン基、エチリデン基等)、アルキレン基(例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基等)を表す。
m1は、1~3の整数が好ましい。一方、nは、1~3の整数が好ましい。また、2つのm1は、それぞれ異なった値でもよい。
一般式(B)で表される環状構造を有する有機酸は、更に、一般式(B)中の環状構造L1を構成する炭素原子の内、少なくとも1つがCOに置換され、少なくとも1つがNHに置換されている有機酸であってもよい。
前記一般式(B)で表される環状構造を有する有機酸のうち、特に好ましい具体例としては、2-ピロリドン-5-カルボン酸、フランカルボン酸、2-ピロリジンカルボン酸、3-ピリジンカルボン酸、4-ピペリジンカルボン酸が挙げられる。
本発明に係る固着液に含まれる有機酸の量は、概ね0.01~30質量%である。
本発明に係る固着液は、有機酸とともに、水性媒体として水、及び/又は水性溶媒を含むことができる。本発明に係る水性溶媒は、併用するインク組成物に用いるものと同様の溶媒を使用することができ、その含有量は概ね1~60質量%である。
本発明に係る固着液には、有機酸の他にもインク組成物を増粘または凝集させる成分としての凝集剤を添加してもよい。
本発明に係る固着液の適用可能な凝集剤としては、例えば、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属イオン及び、アルミニウムイオン、バリウムイオン、カルシウムイオン、銅イオン、鉄イオン、マグネシウムイオン等の多価金属イオンと、フマル酸、フマル酸、クエン酸、サリチル酸、安息香酸等の有機カルボン酸及び、有機スルホン酸の塩等が挙げられる。
本発明に係る固着液に用いる有機酸は、水に対する溶解度が十分でない場合があるが、この有機酸と共に、有機酸を溶解するアルカリ剤を使用することができる。そのため、本発明に係る固着液には、有機アミン化合物や環状構造を有する有機化合物を含んでもよい。例えば、有機アミン化合物を用いる場合には、その含有量としては、モル比で、有機酸:有機アミン化合物=1:0.1~1:0.9の範囲が好ましい。
本発明に適用可能な有機アミン化合物としては、1級、2級、3級、及び4級アミン、並びにそれらの塩のいずれであってもよい。好ましい具体例としては、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、2-アミノ-2-エチル-1,3-プロパンジオール、エタノールアミン、プロパンジアミン、プロピルアミンなどが挙げられる。有機アミン化合物としては、重量平均分子量が1000以下の化合物であることが好ましい。
《記録媒体について》
次いで、本発明に係る記録媒体について説明する。
次いで、本発明に係る記録媒体について説明する。
本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法においては、以下に示す各種の記録媒体を適用することができる。
(非吸収性記録媒体)
本発明においては、その特徴を十分に発揮できる観点からインク吸収能を持たない非吸収性記録媒体を用いることができ、いわゆる軟包装に用いられる各種非吸収性のプラスチックおよびそのフィルムを用いることができ、各種プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、延伸ポリスチレン(OPS)フィルム、延伸ポリプロピレン(OPP)フィルム、延伸ナイロン(ONy)フィルム、ポリ塩化ビニル(PVC)フィルム、ポリエチレン(PE)フィルム、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム等を挙げることができる。その他のプラスチックとしては、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ABS、ポリアセタール、ポリビニルアルコール(PVA)、ゴム類などが使用できる。また、金属類や、ガラス類にも適用可能である。これらの記録媒体の中でも、特に熱でシュリンク可能な、PETフィルム、OPSフィルム、OPPフィルム、ONyフィルム、PVCフィルムへ画像を形成する場合に本発明の構成は、有効となる。
本発明においては、その特徴を十分に発揮できる観点からインク吸収能を持たない非吸収性記録媒体を用いることができ、いわゆる軟包装に用いられる各種非吸収性のプラスチックおよびそのフィルムを用いることができ、各種プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、延伸ポリスチレン(OPS)フィルム、延伸ポリプロピレン(OPP)フィルム、延伸ナイロン(ONy)フィルム、ポリ塩化ビニル(PVC)フィルム、ポリエチレン(PE)フィルム、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム等を挙げることができる。その他のプラスチックとしては、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ABS、ポリアセタール、ポリビニルアルコール(PVA)、ゴム類などが使用できる。また、金属類や、ガラス類にも適用可能である。これらの記録媒体の中でも、特に熱でシュリンク可能な、PETフィルム、OPSフィルム、OPPフィルム、ONyフィルム、PVCフィルムへ画像を形成する場合に本発明の構成は、有効となる。
(低吸水性記録媒体)
本発明においては、その特徴を十分に発揮できる観点から、インクの吸収性を余り持たない支持体であるアート紙、コート紙、キャストコート紙、光沢紙を用いることが、インクの持つ優れた特性を発揮させることができ好ましい。
本発明においては、その特徴を十分に発揮できる観点から、インクの吸収性を余り持たない支持体であるアート紙、コート紙、キャストコート紙、光沢紙を用いることが、インクの持つ優れた特性を発揮させることができ好ましい。
紙には塗工紙、非塗工紙があり、塗工紙としては、1m2当たりの塗工量が、それぞれ片面20g前後のアート紙、片面10g前後のコート紙、片面5g前後の軽量コート紙、微塗工紙、マット調仕上げのマットコート紙、ダル調仕上げのダルコート紙、新聞用紙などを挙げることが出来る。
非塗工紙としては、化学パルプ100%使用の印刷用紙A、70%以上使用の印刷用紙B、40%以上70%未満使用の印刷用紙C、40%未満使用の印刷用紙Dや機械パルプを含有しカレンダー処理を行ったグラビア用紙などを挙げることが出来る。更に詳しくは、「最新紙加工便覧」紙加工便覧編集委員会編,テックタイムス発行、「印刷工学便覧」日本印刷学会編などに詳細に記載される。
普通紙としては、非塗工用紙、特殊印刷用紙及び情報用紙の一部に属する80~200μmの非コート紙が用いられる。本発明で用いる普通紙としては、上級印刷紙、中級印刷紙、下級印刷紙、薄様印刷紙、微塗工印刷用紙、色上質紙等特殊印刷用紙、フォーム用紙、PPC用紙、その他、情報用紙等があり、具体的には下記する用紙及びこれらを用いた各種の変性/加工用紙があるが、特に、これらに限定されるものではない。
OK上質紙、OKプリンス上質紙、OKいしかり、OKエバーライト、OKサワークリーム、OKシュークリーム、OKソフトクリームバニラ、OKムーンライトクリーム、OKクリアホワイト、OKトップコート+、OKトップコートS、OKトップコートマットN、OKH、OKH-D、地図用紙、OKフォームグリーン100(以上、王子製紙社製)、スーパーマットアートA、菱アート両面N、菱アート片面N、パールコートN、ニューVマット、パールソフト(以上、三菱製紙社製)しらおい、リサイクル上質、オペラクリーム、オペラクリームラフ、オペラクリームSK、ホワイトランド、ピレーヌ、ハイランド、グリーンランド、アルプス、はやぶさ、ダイナピュアホワイト、ネプチューン、ジャック、ペガサス、エスプリコートC(以上、日本製紙社製)、ミューマット、αマット、ハミング、L書籍、キンマリSW、キンマリV、クリームキンマリ、マリコピー、セミ上質、Sシロマリ(以上、北越製紙社製)淡クリームせんだい、雷鳥上質、雷鳥スーパーアートN、雷鳥ダルアートN、雷鳥コートN、雷鳥マットコートN、レジーナ(以上、中越パルプ工業社製)、NIP・KPF、BOD用紙、ファインPPC、ファインFC、カラーインクジェット専用紙(以上、紀州製紙社製)、オードリー、ユトリロプラス、ゲーテコート、カントエクセル、デカルトエクセル、ダンテエクセル、プラトンバルキークリーム、ダンテ、タイオウバル(以上、大王製紙社製)、ニューブライト、汎用PPC用紙、マルチプリンタ用紙(以上、名古屋パルプ社製)、ドリームコート、チェリーホワイトダル、チェリーホワイト、チェリー1スーパー、スターリンデンAW、スターエルム、スターローレル、ブルーガム、やしま1(以上、丸住製紙社製)等が挙げられる。
普通紙に内添されるサイズ剤としては、例えば、ロジンサイズ、AKD、アルニケル無水コハク酸、石油樹脂系サイズ、エピクロルヒドリン、カチオン澱粉及びアクリルアミド等が挙げられる。
また、普通紙に内添される填料としては、例えば、微粉珪酸、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、カオリン、カオリナイト、ハロイサイト、ナクライト、ディッカイト、パイロフィライト、セリサイト、二酸化チタン、ベントナイト等が挙げられる。
また本発明に係る普通紙には、本発明に係るインクの裏抜けや着色剤の定着性を高める観点から、水溶性多価金属塩を含有していてもよい。
普通紙に用いることのできる水溶性多価金属塩としては、特に制限はないが、例えば、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、鉄、ストロンチウム、バリウム、ニッケル、銅、スカンジウム、ガリウム、インジウム、チタン、ジルコニウム、スズ、鉛などの金属塩、硫酸塩、硝酸塩、ギ酸塩、コハク酸塩、マロン酸塩、クロロ酢酸塩、p-トルエンスルホン酸塩といった塩として添加される。また、水溶性の多価金属イオンの塩として、ポリ塩化アルミニウムのような水溶性無機ポリマーを使用してもよい。水溶性は少なくとも0.1質量%を示すものが好ましく、より好ましくは1質量%を示すものである。中でも、アルミニウム、カルシウム、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛からなる水溶性塩はその金属イオンが無色なため好ましい。特に好ましいのは、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、塩化カルシウム、硫酸カルシウム、硝酸カルシウム、酢酸カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、酢酸亜鉛である。
(吸収性記録媒体)
上記各種インクによる印字に用いる記録媒体としては、支持体上にインク吸収層を有する記録媒体を挙げることができる。
上記各種インクによる印字に用いる記録媒体としては、支持体上にインク吸収層を有する記録媒体を挙げることができる。
一般に、インク吸収層としては、大きく分けて膨潤型と空隙型があるが、本発明においては、空隙構造を有するインクジェット記録媒体を用いることが好ましい。
空隙型のインク吸収層は、ポリビニルアルコールと無機微粒子の軟凝集により形成される。従来、皮膜中に空隙を形成する方法は種々知られており、例えば、二種以上のポリマーを含有する均一な塗布液を支持体上に塗布し、乾燥過程でこれらのポリマーを互いに相分離させて空隙を形成する方法、固体微粒子及び親水性または疎水性樹脂を含有する塗布液を支持体上に塗布し、乾燥後に、インクジェット記録媒体を水或いは適当な有機溶媒を含有する液に浸漬し、固体微粒子を溶解させて空隙を作製する方法、皮膜形成時に発泡する性質を有する化合物を含有する塗布液を塗布後、乾燥過程でこの化合物を発泡させて皮膜中に空隙を形成する方法、多孔質固体微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を支持体上に塗布し、多孔質微粒子中や微粒子間に空隙を形成する方法、親水性バインダーに対して、概ね等量以上の容積を有する固体微粒子及びまたは微粒子油滴と親水性バインダーを含有する塗布液を支持体上に塗布し、固体微粒子の間に空隙を形成する方法等が知られている。本発明においては、空隙層に、平均粒径が100nm以下の各種無機固体微粒子を含有させることによって形成されることが、特に好ましい。
上記の目的で使用される無機微粒子としては、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、クレー、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、ハイドロタルサイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、シリカ、アルミナ、コロイダルアルミナ、擬ベーマイト、水酸化アルミニウム、リトポン、ゼオライト、水酸化マグネシウム等の白色無機微粒子等を挙げることができる。
無機微粒子としては、シリカ、アルミナまたはアルミナ水和物から選ばれた固体微粒子を用いることが好ましい。
本発明で好ましく用いることのできるシリカとしては、通常の湿式法で合成されたシリカ、コロイダルシリカ或いは気相法で合成されたシリカ等が好ましく用いられるが、本発明において特に好ましく用いられる微粒子シリカとしては、コロイダルシリカまたは気相法で合成された微粒子シリカが好ましく、中でも気相法により合成された微粒子シリカは、高い空隙率が得られるだけでなく、染料を固定化する目的で用いられるカチオン性ポリマーに添加したときに、粗大凝集体が形成されにくいので好ましい。また、アルミナまたはアルミナ水和物は、結晶性であっても非晶質であってもよく、また不定形粒子、球状粒子、針状粒子など任意の形状のものを使用することができる。
無機微粒子は、その粒径が100nm以下であることが好ましい。例えば、上記気相法微粒子シリカの場合、一次粒子の状態で分散された無機微粒子の一次粒子の平均粒径(塗設前の分散液状態での粒径)は、100nm以下のものが好ましく、より好ましくは4~50nm、最も好ましくは4~20nmである。
本発明で用いられるポリビニルアルコールには、ポリ酢酸ビニルを加水分解して得られる通常のポリビニルアルコールの他に、末端をカチオン変性したポリビニルアルコールやアニオン性基を有するアニオン変性ポリビニルアルコール等の変性ポリビニルアルコールも含まれる。
酢酸ビニルを加水分解して得られるポリビニルアルコールは、平均重合度が1,000以上のものが好ましく用いられ、特に平均重合度が1,500~5,000のものが好ましく用いられる。
カチオン変性ポリビニルアルコールとしては、例えば、特開昭61-10483号に記載されているような、第一~三級アミノ基や第四級アンモニウム基を上記ポリビニルアルコールの主鎖または側鎖中に有するポリビニルアルコールであり、カチオン性基を有するエチレン性不飽和単量体と酢酸ビニルとの共重合体をケン化することにより得られる。
カチオン性基を有するエチレン性不飽和単量体としては、例えば、トリメチル-(2-アクリルアミド-2,2-ジメチルエチル)アンモニウムクロライド、トリメチル-(3-アクリルアミド-3,3-ジメチルプロピル)アンモニウムクロライド、N-ビニルイミダゾール、N-ビニル-2-メチルイミダゾール、N-(3-ジメチルアミノプロピル)メタクリルアミド、ヒドロキシルエチルトリメチルアンモニウムクロライド、トリメチル-(2-メタクリルアミドプロピル)アンモニウムクロライド、N-(1,1-ジメチル-3-ジメチルアミノプロピル)アクリルアミド等が挙げられる。
カチオン変性ポリビニルアルコールのカチオン変性基含有単量体の比率は、酢酸ビニルに対して0.1~10モル%、好ましくは0.2~5モル%である。
インク吸収層で用いられる無機微粒子の添加量は、要求されるインク吸収容量、空隙層の空隙率、無機の種類、ポリビニルアルコールの種類に大きく依存するが、一般には、記録媒体1m2当たり、通常5~30g、好ましくは10~25gである。
また、インク吸収層に用いられる無機微粒子とポリビニルアルコールの比率は、質量比で通常2:1~20:1であり、特に、3:1~10:1であることが好ましい。
また、分子内に第四級アンモニウム塩基を有するカチオン性の水溶性ポリマーを含有しても良く、インクジェット記録媒体1m2当たり通常0.1~10g、好ましくは0.2~5gの範囲で用いられる。
また、本発明において、インク吸収性の向上を目的として、硬膜剤を用いることができる。本発明で用いることのできる硬膜剤としては、ポリビニルアルコールと硬化反応を起こすものであれば特に制限はないが、ホウ酸及びその塩が好ましいが、その他にも公知のものが使用でき、一般的にはポリビニルアルコールと反応し得る基を有する化合物あるいはポリビニルアルコールが有する異なる基同士の反応を促進するような化合物であり、ポリビニルアルコールの種類に応じて適宜選択して用いられる。硬膜剤の具体例としては、例えば、エポキシ系硬化剤(例えば、ジグリシジルエチルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6-ジグリシジルシクロヘキサン、N,N-ジグリシジル-4-グリシジルオキシアニリン、ソルビトールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル等)、アルデヒド系硬化剤(例えば、ホルムアルデヒド、グリオキザール等)、活性ハロゲン系硬化剤(例えば、2,4-ジクロロ-4-ヒドロキシ-1,3,5-s-トリアジン等)、活性ビニル系化合物(例えば、1,3,5-トリスアクリロイル-ヘキサヒドロ-s-トリアジン、ビスビニルスルホニルメチルエーテル等)、アルミニウム明礬等が挙げられる。
上記インクジェット記録媒体で用いることのできる支持体としては、例えば、プラスチック支持体、両面をポリオレフィンで被覆した紙支持体、これらを張り合わせた複合支持体等を、適宜選択して用いることができ、上記構成の空隙型インク吸収層に用いる支持体としては非吸収性支持体を用いることが好ましい。
また、本発明で用いることのできるプラスチック支持体は、透明であっても不透明であってもよく、種々の樹脂フィルムを用いることができ、ポリオレフィンフィルム(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、ポリエステルフィルム(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等)、ポリ塩化ビニル、3酢酸セルロース等を用いることができ、好ましくはポリエステルフィルムである。ポリエステルフィルム(以降ポリエステルと称す)としては、特に限定されるものではないが、ジカルボン酸成分とジオール成分を主要な構成成分とするフィルム形成性を有するポリエステルであることが好ましい。主要な構成成分のジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、2,7-ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニルエタンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルチオエーテルジカルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸、フェニルインダンジカルボン酸などを挙げることができる。また、ジオール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビスフェノールフルオレンジヒドロキシエチルエーテル、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ハイドロキノン、シクロヘキサンジオールなどを挙げることができる。
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。
〔水性UVインク(水系活性エネルギー線硬化性インク)のインクセットの作製〕
〔インク調製処方〕
〈高分子化合物Aの合成〉
グリシジルメタクリレート56g、p-ヒドロキシベンズアルデヒド48g、ピリジン2g及びN-ニトロソ-フェニルヒドロキシアンモニウム塩1gを反応容器に入れ、85℃の湯浴中で10時間攪拌した。次に、重合度300、鹸化度98%のポリ酢酸ビニル鹸化物45gをイオン交換水225gに分散した後、燐酸4.5gと上記反応で得られたp-(3-メタクリロキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)ベンズアルデヒドを、ポリ酢酸ビニル鹸化物に対して変性率が3モル%になるように加え、90度で8時間攪拌した。得られた溶液を室温まで冷却した後、塩基性イオン交換樹脂30gを加えて1時間攪拌した。その後、イオン交換樹脂を濾過し、ここに重合開始剤としてイルガキュア2959(チバガイギー社製)を上記溶液100gに対して0.25gの割合で混合し、その後、イオン交換樹脂にて希釈して15%の高分子化合物Aを得た。
〔インク調製処方〕
〈高分子化合物Aの合成〉
グリシジルメタクリレート56g、p-ヒドロキシベンズアルデヒド48g、ピリジン2g及びN-ニトロソ-フェニルヒドロキシアンモニウム塩1gを反応容器に入れ、85℃の湯浴中で10時間攪拌した。次に、重合度300、鹸化度98%のポリ酢酸ビニル鹸化物45gをイオン交換水225gに分散した後、燐酸4.5gと上記反応で得られたp-(3-メタクリロキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)ベンズアルデヒドを、ポリ酢酸ビニル鹸化物に対して変性率が3モル%になるように加え、90度で8時間攪拌した。得られた溶液を室温まで冷却した後、塩基性イオン交換樹脂30gを加えて1時間攪拌した。その後、イオン交換樹脂を濾過し、ここに重合開始剤としてイルガキュア2959(チバガイギー社製)を上記溶液100gに対して0.25gの割合で混合し、その後、イオン交換樹脂にて希釈して15%の高分子化合物Aを得た。
(顔料分散液の調製)
〈マゼンタ顔料分散液の調製〉
以下の各添加剤を混合し、0.6mmのジルコニアビーズを体積率で50%充填したサンドグラインダーを用いて分散し、マゼンタ顔料の含有量が15%のマゼンタ顔料分散液を調製した。このマゼンタ顔料分散液に含まれるマゼンタ顔料粒子の平均粒径は120nmであった。なお、粒径測定はマルバーン社製ゼータサイザ1000HSにより、行った。
〈マゼンタ顔料分散液の調製〉
以下の各添加剤を混合し、0.6mmのジルコニアビーズを体積率で50%充填したサンドグラインダーを用いて分散し、マゼンタ顔料の含有量が15%のマゼンタ顔料分散液を調製した。このマゼンタ顔料分散液に含まれるマゼンタ顔料粒子の平均粒径は120nmであった。なお、粒径測定はマルバーン社製ゼータサイザ1000HSにより、行った。
C.Iピグメントレッド122 15部
ジョンクリル61(スチレンアクリル系樹脂分散剤、ジョンソン社製、固形分量30%) 10部
グリセリン 15部
イオン交換水 67部
〈ブラック顔料分散液の調製〉
Cabot社製のカーボンブラック自己分散物 cabojet300をイオン交換水で希釈して、カーボンブラック含有量が15%のブラック顔料分散液を調製した。このブラック顔料分散液に含まれるカーボンブラック粒子の平均粒径は130nmであった。なお、粒径測定はマルバーン社製ゼータサイザ1000HSにより、行った。
ジョンクリル61(スチレンアクリル系樹脂分散剤、ジョンソン社製、固形分量30%) 10部
グリセリン 15部
イオン交換水 67部
〈ブラック顔料分散液の調製〉
Cabot社製のカーボンブラック自己分散物 cabojet300をイオン交換水で希釈して、カーボンブラック含有量が15%のブラック顔料分散液を調製した。このブラック顔料分散液に含まれるカーボンブラック粒子の平均粒径は130nmであった。なお、粒径測定はマルバーン社製ゼータサイザ1000HSにより、行った。
〈イエロー顔料分散液の調製〉
以下の各添加剤を混合し、0.6mmのジルコニアビーズを体積率で50%充填したサンドグラインダーを用いて分散し、イエロー顔料の含有量が15%のイエロー顔料分散液を調製した。このイエロー顔料分散液に含まれるマゼンタ顔料粒子の平均粒径は110nmであった。なお、粒径測定はマルバーン社製ゼータサイザ1000HSにより、行った。
以下の各添加剤を混合し、0.6mmのジルコニアビーズを体積率で50%充填したサンドグラインダーを用いて分散し、イエロー顔料の含有量が15%のイエロー顔料分散液を調製した。このイエロー顔料分散液に含まれるマゼンタ顔料粒子の平均粒径は110nmであった。なお、粒径測定はマルバーン社製ゼータサイザ1000HSにより、行った。
C.Iピグメントイエロー74 15部
ジョンクリル61(スチレンアクリル系樹脂分散剤、ジョンソン社製、固形分量30%) 10部
グリセリン 15部
イオン交換水 67部
〈シアン顔料分散液の調製〉
以下の各添加剤を混合し、0.6mmのジルコニアビーズを体積率で50%充填したサンドグラインダーを用いて分散し、シアン顔料の含有量が15%のシアン顔料分散液を調製した。このシアン顔料分散液に含まれるシアン顔料粒子の平均粒径は130nmであった。なお、粒径測定はマルバーン社製ゼータサイザ1000HSにより、行った。
ジョンクリル61(スチレンアクリル系樹脂分散剤、ジョンソン社製、固形分量30%) 10部
グリセリン 15部
イオン交換水 67部
〈シアン顔料分散液の調製〉
以下の各添加剤を混合し、0.6mmのジルコニアビーズを体積率で50%充填したサンドグラインダーを用いて分散し、シアン顔料の含有量が15%のシアン顔料分散液を調製した。このシアン顔料分散液に含まれるシアン顔料粒子の平均粒径は130nmであった。なお、粒径測定はマルバーン社製ゼータサイザ1000HSにより、行った。
C.Iピグメントブルー15 15部
ジョンクリル61(スチレンアクリル系樹脂分散剤、ジョンソン社製、固形分量30%) 10部
グリセリン 15部
イオン交換水 67部
〈インクセットの調製〉
〈マゼンタインクの調製〉
高分子化合物A 20部
マゼンタ顔料分散液 20部
燐酸緩衝液 10部
オルフィンe1010(日信化学社製:界面活性剤) 0.1部
エチレングリコール 20部
以上の各物質を混合した後、イオン交換水を加えて全量を100部とし、マゼンタインクを得た。
ジョンクリル61(スチレンアクリル系樹脂分散剤、ジョンソン社製、固形分量30%) 10部
グリセリン 15部
イオン交換水 67部
〈インクセットの調製〉
〈マゼンタインクの調製〉
高分子化合物A 20部
マゼンタ顔料分散液 20部
燐酸緩衝液 10部
オルフィンe1010(日信化学社製:界面活性剤) 0.1部
エチレングリコール 20部
以上の各物質を混合した後、イオン交換水を加えて全量を100部とし、マゼンタインクを得た。
〈イエローインクの調製〉
上記マゼンタインクの調製において、マゼンタ顔料分散液に代えてイエロー顔料分散液を用いた以外は同様にして、イエローインクを得た。
上記マゼンタインクの調製において、マゼンタ顔料分散液に代えてイエロー顔料分散液を用いた以外は同様にして、イエローインクを得た。
〈ブラックインクの調製〉
上記マゼンタインクの調製において、マゼンタ顔料分散液に代えてブラック顔料分散液を用いた以外は同様にして、ブラックインクを得た。
上記マゼンタインクの調製において、マゼンタ顔料分散液に代えてブラック顔料分散液を用いた以外は同様にして、ブラックインクを得た。
〈シアンインクの調製〉
上記マゼンタインクの調製において、マゼンタ顔料分散液に代えてシアン顔料分散液を用いた以外は同様にして、シアンインクを得た。
上記マゼンタインクの調製において、マゼンタ顔料分散液に代えてシアン顔料分散液を用いた以外は同様にして、シアンインクを得た。
〔水性定着インクのインクセットの調製〕
《インクの調製》
(分散樹脂の合成)
滴下ロート、窒素導入官、還流冷却官、温度計及び攪拌装置を備えたフラスコにメチルエチルケトン50gを加え、窒素バブリングしながら、75℃に加温した。そこへ、メタクリル酸n-ブチル75g、アクリル酸ブチル5g、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル5g、アクリル酸15gのモノマーとメチルエチルケトン50g、重合開始剤(AIBN)500mgの混合物を滴下ロートより3時間かけ滴下した。滴下後さらに6時間、加熱還流した。放冷後、揮発した分のメチルエチルケトンを加え、分散樹脂D-1(固形分50質量%)の樹脂溶液を得た。
《インクの調製》
(分散樹脂の合成)
滴下ロート、窒素導入官、還流冷却官、温度計及び攪拌装置を備えたフラスコにメチルエチルケトン50gを加え、窒素バブリングしながら、75℃に加温した。そこへ、メタクリル酸n-ブチル75g、アクリル酸ブチル5g、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル5g、アクリル酸15gのモノマーとメチルエチルケトン50g、重合開始剤(AIBN)500mgの混合物を滴下ロートより3時間かけ滴下した。滴下後さらに6時間、加熱還流した。放冷後、揮発した分のメチルエチルケトンを加え、分散樹脂D-1(固形分50質量%)の樹脂溶液を得た。
(顔料分散体の調製)
合成した分散樹脂D-1(固形分50質量%)溶液100gに、中和剤として20質量%水酸化ナトリウム水溶液を所定量加えて塩生成基を100%中和し、そこへ攪拌しながら、顔料(C:C.I.ピグメントブルー15:3、Y:C.I.ピグメントイエロー74、M:C.I.ピグメントレッド122またはBk:カーボンブラック)50gを少しずつ加えた後、ビーズミルで2時間混練した。得られた混練物にイオン交換水400gを加え攪拌後、減圧下、加温しメチルエチルケトンを留去した。さらに、イオン交換水を加え、顔料C、Y、M、Bkからそれぞれ顔料分散体P-1~P-4(固形分15質量%)の顔料分散体を得た。
合成した分散樹脂D-1(固形分50質量%)溶液100gに、中和剤として20質量%水酸化ナトリウム水溶液を所定量加えて塩生成基を100%中和し、そこへ攪拌しながら、顔料(C:C.I.ピグメントブルー15:3、Y:C.I.ピグメントイエロー74、M:C.I.ピグメントレッド122またはBk:カーボンブラック)50gを少しずつ加えた後、ビーズミルで2時間混練した。得られた混練物にイオン交換水400gを加え攪拌後、減圧下、加温しメチルエチルケトンを留去した。さらに、イオン交換水を加え、顔料C、Y、M、Bkからそれぞれ顔料分散体P-1~P-4(固形分15質量%)の顔料分散体を得た。
(インク溶解性樹脂の合成)
滴下ロート、窒素導入官、還流冷却官、温度計及び攪拌装置を備えたフラスコにメチルエチルケトン50gを加え、窒素バブリングしながら、75℃に加温した。そこへ、モノマーとしてメタクリル酸n-ブチル80g、アクリル酸20gとメチルエチルケトン50g、重合開始剤(AIBN)500mgの混合物を滴下ロートより3時間かけ滴下した。滴下後さらに6時間、加熱還流した。放冷後、減圧下加熱しメチルエチルケトンを留去した。イオン交換水450mlに対して、モノマーとして添加したアクリル酸の1.05倍モル相当のジメチルアミノエタノールを溶解し、そこへ上記重合物残渣を溶解した。イオン交換水で濃度を調整し、インク溶解性樹脂R-1(固形分20質量%)のインク溶解性樹脂水溶液を得た。
滴下ロート、窒素導入官、還流冷却官、温度計及び攪拌装置を備えたフラスコにメチルエチルケトン50gを加え、窒素バブリングしながら、75℃に加温した。そこへ、モノマーとしてメタクリル酸n-ブチル80g、アクリル酸20gとメチルエチルケトン50g、重合開始剤(AIBN)500mgの混合物を滴下ロートより3時間かけ滴下した。滴下後さらに6時間、加熱還流した。放冷後、減圧下加熱しメチルエチルケトンを留去した。イオン交換水450mlに対して、モノマーとして添加したアクリル酸の1.05倍モル相当のジメチルアミノエタノールを溶解し、そこへ上記重合物残渣を溶解した。イオン交換水で濃度を調整し、インク溶解性樹脂R-1(固形分20質量%)のインク溶解性樹脂水溶液を得た。
(インクの調整)
〈シアンインクの調製〉
顔料分散体、インク溶解性樹脂、水溶性有機溶剤、界面活性剤を下記に記載の条件で混合し、合計して100gになるようにイオン交換水を加えて調製後、5μmフィルターにてろ過し、シアンインクを得た。
〈シアンインクの調製〉
顔料分散体、インク溶解性樹脂、水溶性有機溶剤、界面活性剤を下記に記載の条件で混合し、合計して100gになるようにイオン交換水を加えて調製後、5μmフィルターにてろ過し、シアンインクを得た。
顔料分散体:P-1 5.0質量部
インク溶解性樹脂:R-1 5.0質量部
水溶性有機溶媒
1,2-ヘキサンジオール 5.0質量部
γ-ブチロラクトン 5.0質量部
ジエチレングリコール 10.0質量部
界面活性剤:KF-351A(信越化学工業社製) 0.6質量部
〈イエローインクの調製〉
上記シアンインクの調製において、顔料分散体:P-1に代えて顔料分散体:P-2を用いた以外は同様にして、イエローインクを得た。
インク溶解性樹脂:R-1 5.0質量部
水溶性有機溶媒
1,2-ヘキサンジオール 5.0質量部
γ-ブチロラクトン 5.0質量部
ジエチレングリコール 10.0質量部
界面活性剤:KF-351A(信越化学工業社製) 0.6質量部
〈イエローインクの調製〉
上記シアンインクの調製において、顔料分散体:P-1に代えて顔料分散体:P-2を用いた以外は同様にして、イエローインクを得た。
〈ブラックインクの調製〉
上記シアンインクの調製において、顔料分散体:P-1に代えて顔料分散体:P-4を用いた以外は同様にして、ブラックインクを得た。
上記シアンインクの調製において、顔料分散体:P-1に代えて顔料分散体:P-4を用いた以外は同様にして、ブラックインクを得た。
〈マゼンタインクの調製〉
上記シアンインクの調製において、顔料分散体:P-1に代えて顔料分散体:P-3を用いた以外は同様にして、マゼンタインクを得た。
上記シアンインクの調製において、顔料分散体:P-1に代えて顔料分散体:P-3を用いた以外は同様にして、マゼンタインクを得た。
〔水性顔料インクのインクセットの調製〕
(顔料分散液の調製)
〈イエロー顔料分散体の調製〉
C.I.ピグメントイエロー74 20質量%
スチレン-アクリル酸共重合体(分子量10,000、酸価120) 12質量%
ジエチレングリコール 15質量%
イオン交換水 53質量%
上記各添加剤を混合し、0.3mmのジルコニアビーズを体積率で60%充填した横型ビーズミル(アシザワ社製 システムゼータミニ)を用いて分散し、イエロー顔料分散体を得た。得られたイエロー顔料の平均粒径は112nmであった。
(顔料分散液の調製)
〈イエロー顔料分散体の調製〉
C.I.ピグメントイエロー74 20質量%
スチレン-アクリル酸共重合体(分子量10,000、酸価120) 12質量%
ジエチレングリコール 15質量%
イオン交換水 53質量%
上記各添加剤を混合し、0.3mmのジルコニアビーズを体積率で60%充填した横型ビーズミル(アシザワ社製 システムゼータミニ)を用いて分散し、イエロー顔料分散体を得た。得られたイエロー顔料の平均粒径は112nmであった。
〈マゼンタ顔料分散体の調製〉
C.I.ピグメントレッド122 25質量%
ジョンクリル61(アクリル-スチレン系樹脂、ジョンソン社製)
固形分で18質量%
ジエチレングリコール 15質量%
イオン交換水 42質量%
上記各添加剤を混合し、0.3mmのジルコニアビーズを体積率で60%充填した横型ビーズミル(アシザワ社製 システムゼータミニ)を用いて分散し、マゼンタ顔料分散体を得た。得られたマゼンタ顔料の平均粒径は105nmであった。
C.I.ピグメントレッド122 25質量%
ジョンクリル61(アクリル-スチレン系樹脂、ジョンソン社製)
固形分で18質量%
ジエチレングリコール 15質量%
イオン交換水 42質量%
上記各添加剤を混合し、0.3mmのジルコニアビーズを体積率で60%充填した横型ビーズミル(アシザワ社製 システムゼータミニ)を用いて分散し、マゼンタ顔料分散体を得た。得られたマゼンタ顔料の平均粒径は105nmであった。
〈シアン顔料分散体の調製〉
C.I.ピグメントブルー15:3 25質量%
ジョンクリル61(アクリル-スチレン系樹脂、ジョンソン社製)
固形分として15質量%
グリセリン 10質量%
イオン交換水 50質量%
上記各添加剤を混合し、0.3mmのジルコニアビーズを体積率で60%充填した横型ビーズミル(アシザワ社製 システムゼータミニ)を用いて分散し、シアン顔料分散体を得た。得られたシアン顔料の平均粒径は87nmであった。
C.I.ピグメントブルー15:3 25質量%
ジョンクリル61(アクリル-スチレン系樹脂、ジョンソン社製)
固形分として15質量%
グリセリン 10質量%
イオン交換水 50質量%
上記各添加剤を混合し、0.3mmのジルコニアビーズを体積率で60%充填した横型ビーズミル(アシザワ社製 システムゼータミニ)を用いて分散し、シアン顔料分散体を得た。得られたシアン顔料の平均粒径は87nmであった。
〈ブラック顔料分散体の調製〉
カーボンブラック 20質量%
スチレン-アクリル酸共重合体(分子量7,000、酸価150) 10質量%
グリセリン 10質量%
イオン交換水 60質量%
上記各添加剤を混合し、0.3mmのジルコニアビーズを体積率で60%充填した横型ビーズミル(アシザワ社製 システムゼータミニ)を用いて分散し、ブラック顔料分散体を得た。得られたブラック顔料の平均粒径は75nmであった。
カーボンブラック 20質量%
スチレン-アクリル酸共重合体(分子量7,000、酸価150) 10質量%
グリセリン 10質量%
イオン交換水 60質量%
上記各添加剤を混合し、0.3mmのジルコニアビーズを体積率で60%充填した横型ビーズミル(アシザワ社製 システムゼータミニ)を用いて分散し、ブラック顔料分散体を得た。得られたブラック顔料の平均粒径は75nmであった。
(顔料インクの調製)
〈イエローインクの調製〉
イエロー顔料分散体 15質量%
エチレングリコール 20質量%
ジエチレングリコール 10質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社) 0.1質量%
イオン交換水 54.9質量%
以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過し、本発明の水性顔料インクであるイエローインクを調製した。該インク中の顔料の平均粒径は120nmであり、表面張力γは36mN/mであった。
〈イエローインクの調製〉
イエロー顔料分散体 15質量%
エチレングリコール 20質量%
ジエチレングリコール 10質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社) 0.1質量%
イオン交換水 54.9質量%
以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過し、本発明の水性顔料インクであるイエローインクを調製した。該インク中の顔料の平均粒径は120nmであり、表面張力γは36mN/mであった。
〈マゼンタインクの調製〉
マゼンタ顔料分散体 15質量%
エチレングリコール 20質量%
ジエチレングリコール 10質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社) 0.1質量%
イオン交換水 54.9質量%
以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過し、本発明の水性顔料インクであるマゼンタインクを調製した。該インク中の顔料の平均粒径は113nmであり、表面張力γは35mN/mであった。
マゼンタ顔料分散体 15質量%
エチレングリコール 20質量%
ジエチレングリコール 10質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社) 0.1質量%
イオン交換水 54.9質量%
以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過し、本発明の水性顔料インクであるマゼンタインクを調製した。該インク中の顔料の平均粒径は113nmであり、表面張力γは35mN/mであった。
〈シアンインクの調製〉
シアン顔料分散体 10質量%
エチレングリコール 20質量%
ジエチレングリコール 10質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社) 0.1質量%
イオン交換水 59.9質量%
以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過し、本発明の水性顔料インクであるシアンインクを調製した。該インク中の顔料の平均粒径は95nmであり、表面張力γは36mN/mであった。
シアン顔料分散体 10質量%
エチレングリコール 20質量%
ジエチレングリコール 10質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社) 0.1質量%
イオン交換水 59.9質量%
以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過し、本発明の水性顔料インクであるシアンインクを調製した。該インク中の顔料の平均粒径は95nmであり、表面張力γは36mN/mであった。
〈ブラックインクの調製〉
ブラック顔料分散体 10質量%
エチレングリコール 20質量%
ジエチレングリコール 10質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社) 0.1質量%
イオン交換水 59.9質量%
以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過し、本発明の水性顔料インクであるブラックインクを調製した。該インク中の顔料の平均粒径は85nmであり、表面張力γは35mN/mであった。
ブラック顔料分散体 10質量%
エチレングリコール 20質量%
ジエチレングリコール 10質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社) 0.1質量%
イオン交換水 59.9質量%
以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過し、本発明の水性顔料インクであるブラックインクを調製した。該インク中の顔料の平均粒径は85nmであり、表面張力γは35mN/mであった。
〔固着液の調製〕
<凝集液>
凝集液としてポリアリルアミンを含有する固着液1を調製した。
<凝集液>
凝集液としてポリアリルアミンを含有する固着液1を調製した。
〔固着液1の調製〕
ポリアリルアミンPAA-10C(樹脂成分10%、日東紡績社製) 30%
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 10%
グリセリン 8%
にイオン交換水を加えて100%として、固着液1を調製した。
ポリアリルアミンPAA-10C(樹脂成分10%、日東紡績社製) 30%
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 10%
グリセリン 8%
にイオン交換水を加えて100%として、固着液1を調製した。
<不溶化液>
不溶化液として有機酸を含有する固着液2を調製した。
不溶化液として有機酸を含有する固着液2を調製した。
〔固着液2の調製〕
ジエチレングリコール 28.0%
2-フランカルボン酸 7.0%
トリエタノールアミン 3.0%
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物 1.0%
にイオン交換水を加えて100%として、固着液2を調製した。
ジエチレングリコール 28.0%
2-フランカルボン酸 7.0%
トリエタノールアミン 3.0%
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物 1.0%
にイオン交換水を加えて100%として、固着液2を調製した。
《画像記録》
実施例1
〔試料No.1〕
図2(a)のノズル配置のラインヘッドユニットが配置された図4のインクジェット記録装置を用い、ラインヘッドHY1に水性UVインクのインクセットのイエローインクを、ラインヘッドHT1に固着液として凝集液をそれぞれ充填して、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムの記録媒体にイエローインク単色の画像記録を行った。
実施例1
〔試料No.1〕
図2(a)のノズル配置のラインヘッドユニットが配置された図4のインクジェット記録装置を用い、ラインヘッドHY1に水性UVインクのインクセットのイエローインクを、ラインヘッドHT1に固着液として凝集液をそれぞれ充填して、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムの記録媒体にイエローインク単色の画像記録を行った。
紫外線照射光源5は、160W/cmメタルハライドランプ(日本電池社製 MAN200(N)L)を並べてラインヘッド型の紫外線照射手段を構成した。
画像は、イエロー100%のベタ画像とし、前記した着弾順序で各画素にイエローインクのドットと固着液のドットを形成させた後、紫外線を照射した。
〔試料No.2〕
図2(b)のノズル配置のラインヘッドユニットが配置された図4のインクジェット記録装置を用い、ラインヘッドHY1、HY2に水性UVインクのインクセットのイエローインクを、ラインヘッドHT1、HT2に凝集液をそれぞれ充填し、前記した着弾順序でドット形成を行った以外は、試料No.1と同様にして画像記録を行った。
図2(b)のノズル配置のラインヘッドユニットが配置された図4のインクジェット記録装置を用い、ラインヘッドHY1、HY2に水性UVインクのインクセットのイエローインクを、ラインヘッドHT1、HT2に凝集液をそれぞれ充填し、前記した着弾順序でドット形成を行った以外は、試料No.1と同様にして画像記録を行った。
〔試料No.3〕
記録媒体としてアート紙を用いた以外は、試料No.1と同様にして画像記録を行った。
記録媒体としてアート紙を用いた以外は、試料No.1と同様にして画像記録を行った。
〔試料No.4〕
記録媒体としてアート紙を用いた以外は、試料No.2と同様にして画像記録を行った。
記録媒体としてアート紙を用いた以外は、試料No.2と同様にして画像記録を行った。
〔試料No.5〕
インクとして水性定着インクのインクセットのイエローインクを用い、紫外線照射光源5がない図1のインクジェット記録装置を用い、ヒーターにより記録媒体の記録面表面温度が50℃になるようにして加熱した以外は、試料No.2と同様にして画像記録を行った。
インクとして水性定着インクのインクセットのイエローインクを用い、紫外線照射光源5がない図1のインクジェット記録装置を用い、ヒーターにより記録媒体の記録面表面温度が50℃になるようにして加熱した以外は、試料No.2と同様にして画像記録を行った。
〔試料No.6〕
記録媒体としてアート紙を用いた以外は、試料No.5と同様にして画像記録を行った。
記録媒体としてアート紙を用いた以外は、試料No.5と同様にして画像記録を行った。
〔試料No.7〕
インクとして水性顔料インクのインクセットのイエローインクを用いた以外は、試料No.6と同様にして画像記録を行った。
インクとして水性顔料インクのインクセットのイエローインクを用いた以外は、試料No.6と同様にして画像記録を行った。
〔試料No.8〕
固着液として不溶化液を用いた以外は、試料No.6と同様にして画像記録を行った。
固着液として不溶化液を用いた以外は、試料No.6と同様にして画像記録を行った。
〔試料No.9〕
固着液として不溶化液を用いた以外は、試料No.4と同様にして画像記録を行った。
固着液として不溶化液を用いた以外は、試料No.4と同様にして画像記録を行った。
〔試料No.10〕
固着液として不溶化液を用いた以外は、試料No.7と同様にして画像記録を行った。
固着液として不溶化液を用いた以外は、試料No.7と同様にして画像記録を行った。
《記録画像の評価》
上記の試料No.1~10で作成した各画像について、下記の方法に従って液寄りの評価を行った。
上記の試料No.1~10で作成した各画像について、下記の方法に従って液寄りの評価を行った。
〔液寄りの評価〕
上記各試料No.1~10の方法に従って、記録媒体に作成したイエローのベタ画像を出力した後、記録ベタ画像の液寄りの有無を目視観察し、下記の基準に従って液寄りの評価を行った。
上記各試料No.1~10の方法に従って、記録媒体に作成したイエローのベタ画像を出力した後、記録ベタ画像の液寄りの有無を目視観察し、下記の基準に従って液寄りの評価を行った。
良:液寄りが見られない。
不良:全体にかなりひどい液寄りが見られ、実用に耐えられない。
以上により得られた各評価結果を、表1に示す。
表1に記載の結果より明らかなように、本発明で規定する構成からなるインクジェット記録装置を用いて記録した画像は、比較例に対し、液寄りが優れていることが分かる。
実施例2
実施例1の試料No.1~10に対して、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック4色のインクセットを用いて、カラーのベタ画像の記録を行い、液寄りとカラーブリードを評価した、
〔液寄りの評価〕
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色重ねのベタ画像の液寄りを実施例1と同様に評価した。
実施例1の試料No.1~10に対して、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック4色のインクセットを用いて、カラーのベタ画像の記録を行い、液寄りとカラーブリードを評価した、
〔液寄りの評価〕
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色重ねのベタ画像の液寄りを実施例1と同様に評価した。
〔カラーブリードの評価〕
マゼンタインクとイエローインクを用いて作成した10cm×10cmのレッドのベタ画像上に、印字ポイントを変化させて、ブラックインクを用いて黒文字を配した画像パターンを出力した。
マゼンタインクとイエローインクを用いて作成した10cm×10cmのレッドのベタ画像上に、印字ポイントを変化させて、ブラックインクを用いて黒文字を配した画像パターンを出力した。
記録した文字画像の色混ざりの有無を目視観察し、下記の基準に従ってカラーブリード耐性の評価を行った。
良:色混ざりの発生が全くなし
不良:色混ざりがかなりひどく、12ポイント文字でも確認が不可能
本発明で規定する構成からなるインクジェット記録装置を用いて記録した画像は液寄り、カラーブリードとも良であり、液寄り、カラーブリードとも不良であった比較例に対し、液寄り、カラーブリードが優れていることを確認した。
不良:色混ざりがかなりひどく、12ポイント文字でも確認が不可能
本発明で規定する構成からなるインクジェット記録装置を用いて記録した画像は液寄り、カラーブリードとも良であり、液寄り、カラーブリードとも不良であった比較例に対し、液寄り、カラーブリードが優れていることを確認した。
Claims (13)
- 色材を含むインクを吐出する複数のノズルが所定ピッチで配置されたノズル列が設けられたインク用ラインヘッドと、前記インクの記録媒体への固着性を高める固着液を吐出する複数のノズルが前記所定ピッチで配置されたノズル列が設けられた固着液用ラインヘッドを備え、前記記録媒体と各ラインヘッドとを相対的に所定方向へ移動させながら、各ラインヘッドから記録媒体へ前記インク及び固着液を吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、インク用ラインヘッドと固着液用ラインヘッドの各ノズル列がノズル列方向に互いに前記所定ピッチの半ピッチずつずれているように配置されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
- 前記インク用ラインヘッドと固着液用ラインヘッドの組み合わせが2組あり、
2つのインク用ラインヘッドの各ノズル列及び2つの固着液用ラインヘッドの各ノズル列はそれぞれノズル列方向に互いに前記所定ピッチの半ピッチずつずれているように配置されていることを特徴とする請求の範囲第1項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記2つのインク用ラインヘッドは同一の色材を含むインクを吐出することを特徴とする請求の範囲第2項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記固着液が、有機酸を含有することを特徴とする請求の範囲第1項~第3項のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記固着液が、ポリアリルアミンを含有することを特徴とする請求の範囲第1項~第3項のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記インクが、活性エネルギー線硬化性インクであることを特徴とする請求の範囲第1項~第5項のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記活性エネルギー線硬化性インクが、水性紫外線硬化型インクであることを特徴とする請求の範囲第6項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記インクが、水性顔料インクであることを特徴とする請求の範囲第1項~第5項のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記水性顔料インクが、定着型の水性顔料インクであることを特徴とする請求の範囲第8項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録媒体が、非吸収性記録媒体であることを特徴とする請求の範囲第1項~第9項のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録媒体が、アート紙またはコート紙であることを特徴とする請求の範囲第1項~第9項のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
- 色材を含むインクを吐出する複数のノズルが配置されたノズル列が設けられたインク用ラインヘッド及び前記インクの記録媒体への固着性を高める固着液を吐出する複数のノズルが配置されたノズル列が設けられた固着液用ラインヘッドの各ラインヘッドと前記記録媒体とを相対的に所定方向へ移動させながら、各ラインヘッドから記録媒体へ前記インク及び固着液を吐出して記録を行うインクジェット記録方法において、
前記所定方向への移動に伴って、前記インク用ラインヘッドと固着液用ラインヘッドの何れか一方のラインヘッドの各ノズルからノズル列方向に配列された複数の記録ドットを吐出した後、前記複数の記録ドットの間に、他方のラインヘッドの各ノズルからの複数の記録ドットを吐出することを特徴とするインクジェット記録方法。 - 前記インク用ラインヘッドと固着液用ラインヘッドの組み合わせが2組あり、前記所定方向への移動に伴って、同一の組内の前記インク用ラインヘッドと固着液用ラインヘッドの何れか一方のラインヘッドの各ノズルからノズル列方向に配列された複数の記録ドットを吐出した後、
前記複数の記録ドットの間に、同一の組内の他方のラインヘッドの各ノズルからの複数の記録ドットを吐出することを特徴とする請求の範囲第12項に記載のインクジェット記録方法。
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