説明

インクジェットインク

【課題】システム負荷が少なく、普通紙適性が高く文字品位、定着性に優れるインクジェットインクを提供する。
【解決手段】インクジェットインクを可逆的にゲル化できるゲル化剤を0.5質量%以上10質量%未満含有し、かつ、ロジン樹脂と、テルペン樹脂と、非水系溶媒とを含有することを特徴とするインクジェットインク。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、インクジェットインクに関し、詳しくは、ゲルオイルのインクジェットインクに関する。
【背景技術】
【0002】
インクジェット記録は微細なノズルヘッドからインク液滴を吐出し、基材に印字する記録方法であり、省エネルギー、またコンパクトなプリンタの設計が可能であることから、ホーム向け、またオフィス向けと広く普及している。
【0003】
このような記録方法に用いられるインクとしては、大きく水系タイプと非水系タイプに分けられる。水系タイプには水溶性染料、水溶性顔料をグリコール系の水溶性溶剤と水に溶解したものがよく用いられているが、水系インクで印字された記録物は一般的に耐水性が悪く、また普通紙の成分であるセルロースと溶媒が相互作用することで、溶媒乾燥後にカールやコックリングが発生することが多くある。これは、オフィスでの保存用印刷物においては大きな問題となる。また昨今、省資源という観点から、オフィス内書類印刷では両面印刷が広く行われている。水系インクで両面印刷を行う場合、表面を印刷した直後にカールやコックリングが発生すると、裏面印刷中に、ヘッドとの擦れによる紙面の汚れ、また吐出不良というプリンタとしては致命的な問題が生じてしまう。
【0004】
そこで、植物油などを主溶媒として用いる油性インクが知られている(例えば、特許文献1、2参照)。油性インクはセルロースとの相互作用が低いため、普通紙でのカール、コックリングを防止でき、また耐水性にも優れている。しかし、油性インクは普通紙に対する浸透性の高さから、裏抜けが大きくなってしまう。そこで、両面印刷を行う場合は、インク打ち込み量の制限等の手段が取られるが、それによって表面濃度の低下が生じ、満足する印刷品位は得られていない。また、普通紙に対する浸透性の高さから、印字面での滲みが発生しやすく、ドット輪郭の鮮鋭度を高く要求される文字品位が低下してしまい、文字を判別できないという、印刷物として致命的な問題点が生じてしまう。昨今は、両面印刷と同様に、割付印刷方法も広く行われているが、この場合、文字ポイント数が小さくなり、さらに高いドット輪郭の鮮鋭度を示さなければならないという問題があった。
【0005】
また他に、インクを基材に吐出後、紫外線照射による画像を形成する紫外線硬化型インク、熱により溶融した状態でインクを吐出し、基材上で冷えて固化するホットメルトインクで文字品位の高い普通紙印刷物を得ることは出来る。しかしながら、紫外線硬化型インクでは光源の設置が必要なことから、プリンタが高価格、大型になってしまい、コンパクトなプリンタというインクジェットのメリットを活かしきれない。同様に、ホットメルトインクでは耐擦性を上げるために、インクの硬度を上げることが必要となり、それによって融点が上昇しプリンタが大型化してしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2005−290035号公報
【特許文献2】特開2008−221780号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、システム負荷が少なく、普通紙適性が高く文字品位、定着性に優れるインクジェットインクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成することができる。
【0009】
1.インクジェットインクを可逆的にゲル化できるゲル化剤を0.5質量%以上10質量%未満含有し、かつ、ロジン樹脂と、テルペン樹脂と、非水系溶媒とを含有することを特徴とするインクジェットインク。
【0010】
2.前記インクジェットインクのゲル強度値が1以上100以下であることを特徴とする前記1に記載のインクジェットインク。
【0011】
3.前記ロジン樹脂とテルペン樹脂の含有量が合わせて10〜30質量%であることを特徴とする前記1又は2に記載のインクジェットインク。
【0012】
4.前記ロジン樹脂及びテルペン樹脂の平均分子量がそれぞれ1000〜50000であ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インク。
【0013】
5.前記非水系溶媒が脂肪酸エステルを含むことを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載のインクジェットインク。
【0014】
6.前記脂肪酸エステルが炭素数4以下のアルコールによるエステル化合物であることを特徴とする前記5に記載のインクジェットインク。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、システム負荷が少なく、普通紙適性が高く文字品位、定着性に優れるインクジェットインクを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【0017】
本発明は、インクジェットインクを可逆的にゲル化できるゲル化剤を0.5質量%以上10質量%未満含有し、かつ、ロジン樹脂と、テルペン樹脂と、非水系溶媒とを含有することを特徴とする。
【0018】
上記のような構成をとることで、システム負荷が少なく、普通紙適性が高く文字品位、定着性に優れるインクジェットインクが得られる。
【0019】
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様等について詳細な説明をする。
【0020】
本発明においては、本発明のインクジェットインクを可逆的にゲル化できるゲル化剤を含有すること(ゲルオイルインクジェットインク)により、温度によるインクジェットインクの相転移を利用して、インクジェットインクが普通紙上で過度に浸透する前にゲル化し、滲みを防ぎ、高い表面濃度を得ることができる。ゲル構造は溶媒を抱え込んだ状態で水素結合、分子間相互作用による高分子網目を形成していると考えられる。本発明のインクジェットインクを可逆的にゲル化できるゲル化剤とは、該ゲル化剤をインクジェットインクに添加することにより、インクジェットインクが、相転移を40℃以上、80℃以下で生ずる機能を有する化合物である。
【0021】
インクジェットインクを可逆的にゲル化できるゲル化剤のインクジェットインク中への添加量は0.5〜10.0質量%が好ましい。0.5質量%以上であると、滲み発生の防止、文字品質、表面濃度の観点から好ましい。また、10.0質量%以下であると、インクジェットインクの相転移温度の上昇防止、プリンタへの負荷防止の観点から好ましい。
【0022】
本発明でいうゲルとは、ラメラ構造、共有結合や水素結合した高分子網目、物理的な凝集によって形成される高分子網目、微粒子の凝集構造などの相互作用により、溶質が独立した運動性を失って集合した構造を持ち、急激な粘度上昇や著しい弾性増加を伴って固化または半固化した状態のことを言う。
【0023】
一般に、ゲルには、加熱により流動性のある溶液(ゾルと呼ばれる場合もある)となり、冷却すると元のゲルに戻る熱可逆性ゲルと、一旦ゲル化してしまえば加熱しても、ふたたび溶液には戻らない熱不可逆性ゲルがある。本発明に係るゲル化剤によって形成されるゲルは、熱可逆性ゲルであることが好ましい。
【0024】
本発明のインクジェットインクにおいては、インクジェットインクの相転移温度が、40℃以上、80℃以下であることが好ましく、より好ましくは45℃以上、70℃以下である。インクジェットインクの相転移温度が40℃以上であれば、記録ヘッドからインクジェットインク液滴を出射する際に、印字環境温度に影響されることなく安定した出射性を得ることができ、また80℃以下であれば、インクジェット記録装置を過度の高温に加熱する必要がなく、インクジェット記録装置のヘッドやインクジェットインク供給系の部材への負荷を低減することができる。
【0025】
上記で規定するインクジェットインクの相転移温度を実現するために、用いるゲル化剤の融点としては、20〜250℃であることが好ましく、より好ましくは40〜90℃である。インクジェットインクの相転移温度とは、流動性のある溶液状態から急激に粘度が変化してゲル状態になる温度のことを言い、ゲル転移温度、ゲル溶解温度、ゲル軟化温度、ゾル−ゲル相転移温度、ゲル化点と称される用語と同義である。
【0026】
本発明のインクジェットインク(以後、単にインクともいう)の相転移温度の測定方法は、例えば、ガラス管に封じ込めた小鉄片を膨張計の中にいれ、温度変化に対してインク液中を自然落下しなくなった時点を相転移温度とする方法(J.Polym.Sci.,21,57(1956))、インク上にアルミニウム製シリンダーを置き、ゲル温度を変化させた時に、アルミニウム製シリンダーが自然落下する温度を、相転移温度として測定する方法(日本レオロジー学会誌 Vol.17,86(1989))が挙げられる。また、簡便な方法としては、ヒートプレート上にゲル状の試験片を置き、ヒートプレートを加熱していき、試験片の形状が崩れる温度を測定し、これをインクの相転移温度として求めることができる。本発明では、ヒートプレート上での測定方法を採用した。
【0027】
本発明のインクで用いられるゲル化剤は、具体的には12−ヒドロキシステアリル酸やベヘン酸/エイコサン二酸グリセリル、ステアリン酸イヌリン、金属石鹸、無水ケイ酸、N−ラウロイル−L−グルタミン酸−α,γ−ジブチルアミド、ステアロン等が挙げられる。
【0028】
上記ゲル化剤を含む本発明のインクにおいては、インクの相転移温度+5℃の温度におけるインク粘度が、1〜10mPa・sであることが好ましく、より好ましくは1〜5.0mPa・sである。インクの相転移温度+5℃の温度におけるインク粘度が1〜10mPa・sの範囲であれば、安定した出射特性を得ることができる。
【0029】
また、本発明においてはロジン樹脂とテルペン樹脂を併用することで、定着性を上げることができる。理由は定かではないが、硬いロジン樹脂に粘性のあるテルペン樹脂を加える事で、被膜が柔軟になり、かかる力を拡散出来るのだと考えている。樹脂の添加量としては、射出性と定着性の観点からロジン樹脂とテルペン樹脂を合わせて10質量%以上30質量%未満が好ましく、樹脂の分子量も1000〜50000であることが好ましい。
【0030】
また、使用するロジン樹脂としては、三洋化成社製のハリフェノールシリーズ(ロジン変性フェノール樹脂)やハリマックシリーズ(ロジン変性マレイン酸樹脂)、荒川化学工業社製のタマノルシリーズ(ロジン変性フェノール樹脂)やマルキードシリーズ(ロジン変性マレイン酸樹脂)等が挙げられる。一方、テルペン樹脂としては、ヤスハラケミカル社製のYSレジンシリーズ(テルペン樹脂)やクリアロンシリーズ(水添テルペン樹脂)等が挙げられる。
【0031】
さらに、本発明においては非水性溶媒を用いることで、普通紙への浸透を促し、定着性を上げる事ができる。ここで言う非水性溶媒とは1対1の比率で水と混合したときに相溶せず、分離又は白濁する溶媒である。中でも、普通紙浸透性の高さから、アルコール由来部分が炭素数4以下である脂肪酸エステルであることが好ましい。
【0032】
非水性溶媒は定着性と発色性の観点から20質量%以上60質量%未満が好ましい。
【0033】
本発明のインクはゲル強度が100以下であることが定着性の観点から好ましい。ゲル強度の測定方法は「JIS K 6503」にあるようなプローブ法等が挙げられる。ゲル強度を100以下にすることで、インクが普通紙中に少し浸透する。それによって普通紙への定着性が向上する。
【0034】
《インクの各構成要素》
次いで、本発明のインクについて、上記項目を除いた各構成要素について説明する。
【0035】
(色材)
本発明のインクにおいては、インクを構成する色材としては、染料あるいは顔料を制限なく用いることができるが、インク成分に対し良好な分散安定性を有し、かつ耐候性に優れた顔料を用いることが好ましい。顔料としては、特に限定されるわけではないが、本発明には、例えば、カラーインデックスに記載される下記の番号の有機又は無機顔料が使用できる。
【0036】
赤或いはマゼンタ顔料としては、Pigment Red 3、5、19、22、31、38、43、48:1、48:2、48:3、48:4、48:5、49:1、53:1、57:1、57:2、58:4、63:1、81、81:1、81:2、81:3、81:4、88、104、108、112、122、123、144、146、149、166、168、169、170、177、178、179、184、185、208、216、226、257、Pigment Violet 3、19、23、29、30、37、50、88、Pigment Orange 13、16、20、36、
青又はシアン顔料としては、pigment Blue 1、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17−1、22、27、28、29、36、60、
緑顔料としては、Pigment Green 7、26、36、50、
黄顔料としては、Pigment Yellow 1、3、12、13、14、17、34、35、37、55、74、81、83、93、94,95、97、108、109、110、137、138、139、153、154、155、157、166、167、168、180、185、193、
黒顔料としては、Pigment Black 7、28、26などが目的に応じて使用できる。
【0037】
具体的に商品名を示すと、例えば、クロモファインイエロー2080、5900、5930、AF−1300、2700L、クロモファインオレンジ3700L、6730、クロモファインスカーレット6750、クロモファインマゼンタ6880、6886、6891N、6790、6887、クロモファインバイオレット RE、クロモファインレッド6820、6830、クロモファインブルーHS−3、5187、5108、5197、5085N、SR−5020、5026、5050、4920、4927、4937、4824、4933GN−EP、4940、4973、5205、5208、5214、5221、5000P、クロモファイングリーン2GN、2GO、2G−550D、5310、5370、6830、クロモファインブラックA−1103、セイカファストエロー10GH、A−3、2035、2054、2200、2270、2300、2400(B)、2500、2600、ZAY−260、2700(B)、2770、セイカファストレッド8040、C405(F)、CA120、LR−116、1531B、8060R、1547、ZAW−262、1537B、GY、4R−4016、3820、3891、ZA−215、セイカファストカーミン6B1476T−7、1483LT、3840、3870、セイカファストボルドー10B−430、セイカライトローズR40、セイカライトバイオレットB800、7805、セイカファストマルーン460N、セイカファストオレンジ900、2900、セイカライトブルーC718、A612、シアニンブルー4933M、4933GN−EP、4940、4973(大日精化工業製)、KET Yellow 401、402、403、404、405、406、416、424、KET Orange 501、KET Red 301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、336、337、338、346、KET Blue 101、102、103、104、105、106、111、118、124、KET Green 201(大日本インキ化学製)、Colortex Yellow 301、314、315、316、P−624、314、U10GN、U3GN、UNN、UA−414、U263、Finecol Yellow T−13、T−05、Pigment Yellow1705、Colortex Orange 202、Colortex Red101、103、115、116、D3B、P−625、102、H−1024、105C、UFN、UCN、UBN、U3BN、URN、UGN、UG276、U456、U457、105C、USN、Colortex Maroon601、Colortex BrownB610N、Colortex Violet600、Pigment Red 122、Colortex Blue516、517、518、519、A818、P−908、510、Colortex Green402、403、Colortex Black 702、U905(山陽色素製)、Lionol Yellow1405G、Lionol Blue FG7330、FG7350、FG7400G、FG7405G、ES、ESP−S(東洋インキ製)、Toner Magenta E02、Permanent RubinF6B、Toner Yellow HG、Permanent Yellow GG−02、Hostapeam BlueB2G(ヘキストインダストリ製)、Novoperm P−HG、Hostaperm Pink E、Hostaperm Blue B2G(クラリアント製)、カーボンブラック#2600、#2400、#2350、#2200、#1000、#990、#980、#970、#960、#950、#850、MCF88、#750、#650、MA600、MA7、MA8、MA11、MA100、MA100R、MA77、#52、#50、#47、#45、#45L、#40、#33、#32、#30、#25、#20、#10、#5、#44、CF9(三菱化学製)などが挙げられる。
【0038】
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。
【0039】
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。更には、下記のものが挙げられる。
【0040】
顔料分散剤としては、水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキル燐酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ステアリルアミンアセテート、顔料誘導体等を挙げることができる。
【0041】
具体例としては、BYK Chemie社製「Anti−Terra−U(ポリアミノアマイド燐酸塩)」、「Anti−Terra−203/204(高分子量ポリカルボン酸塩)」、「Disperbyk−101(ポリアミノアマイド燐酸塩と酸エステル)、107(水酸基含有カルボン酸エステル)、110(酸基を含む共重合物)、130(ポリアマイド)、161、162、163、164、165、166、170(高分子共重合物)」、「400」、「Bykumen」(高分子量不飽和酸エステル)、「BYK−P104、P105(高分子量不飽和酸ポリカルボン酸)」、「P104S、240S(高分子量不飽和酸ポリカルボン酸とシリコン系)」、「Lactimon(長鎖アミンと不飽和酸ポリカルボン酸とシリコン)」が挙げられる。
【0042】
又、Efka CHEMICALS社製「エフカ44、46、47、48、49、54、63、64、65、66、71、701、764、766」、「エフカポリマー100(変性ポリアクリレート)、150(脂肪族系変性ポリマー)、400、401、402、403、450、451、452、453(変性ポリアクリレート)、745(銅フタロシアニン系)」;共栄化学社製「フローレンTG−710(ウレタンオリゴマー)」、「フローノンSH−290、SP−1000」、「ポリフローNo.50E、No.300(アクリル系共重合物)」;楠本化成社製「ディスパロンKS−860、873SN、874(高分子分散剤)、#2150(脂肪族多価カルボン酸)、#7004(ポリエーテルエステル型)」等が挙げられる。
【0043】
更には、花王社製「デモールRN、N(ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩)、MS、C、SN−B(芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩)、EP」、「ホモゲノールL−18(ポリカルボン酸型高分子)」、「エマルゲン920、930、931、935、950、985(ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル)」、「アセタミン24(ココナッツアミンアセテート)、86(ステアリルアミンアセテート)」;ゼネカ社製「ソルスパーズ5000(フタロシアニンアンモニウム塩系)、13240、13940(ポリエステルアミン系)、17000(脂肪酸アミン系)、24000、32000」;日光ケミカル社製「ニッコールT106(ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート)、MYS−IEX(ポリオキシエチレンモノステアレート)、Hexagline4−0(ヘキサグリセリルテトラオレート)」等が挙げられる。
【0044】
これらの顔料分散剤は、インク中に0.1〜20質量%の範囲で含有させることが好ましい。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、溶剤または重合性化合物を用いて行う。
【0045】
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。
【0046】
また、本発明のインクにおいては、従来公知の染料、好ましくは油溶性染料を必要に応じて用いることができる。本発明で用いることのできる油溶性染料として、以下にその具体例を挙げるが、本発明はこれらにのみ限定されるものではない。
【0047】
〈マゼンタ染料〉
MS Magenta VP、MS Magenta HM−1450、MS Magenta HSo−147(以上、三井東圧社製)、AIZENSOT Red−1、AIZEN SOT Red−2、AIZEN SOTRed−3、AIZEN SOT Pink−1、SPIRON Red GEH SPECIAL(以上、保土谷化学社製)、RESOLIN Red FB 200%、MACROLEX Red Violet R、MACROLEX ROT5B(以上、バイエルジャパン社製)、KAYASET Red B、KAYASET Red 130、KAYASET Red 802(以上、日本化薬社製)、PHLOXIN、ROSE BENGAL、ACID Red(以上、ダイワ化成社製)、HSR−31、DIARESIN Red K(以上、三菱化成社製)、Oil Red(BASFジャパン社製)。
【0048】
〈シアン染料〉
MS Cyan HM−1238、MS Cyan HSo−16、Cyan HSo−144、MS Cyan VPG(以上、三井東圧社製)、AIZEN SOT Blue−4(保土谷化学社製)、RESOLIN BR.Blue BGLN 200%、MACROLEX Blue RR、CERES Blue GN、SIRIUS SUPRATURQ.Blue Z−BGL、SIRIUS SUPRA TURQ.Blue FB−LL 330%(以上、バイエルジャパン社製)、KAYASET Blue FR、KAYASET Blue N、KAYASET Blue 814、Turq.Blue GL−5 200、Light Blue BGL−5 200(以上、日本化薬社製)、DAIWA Blue 7000、Oleosol Fast Blue GL(以上、ダイワ化成社製)、DIARESIN Blue P(三菱化成社製)、SUDAN Blue 670、NEOPEN Blue 808、ZAPON Blue 806(以上、BASFジャパン社製)。
【0049】
〈イエロー染料〉
MS Yellow HSm−41、Yellow KX−7、Yellow EX−27(三井東圧)、AIZEN SOT Yellow−1、AIZEN SOT YelloW−3、AIZEN SOT Yellow−6(以上、保土谷化学社製)、MACROLEX Yellow 6G、MACROLEX FLUOR.Yellow 10GN(以上、バイエルジャパン社製)、KAYASET Yellow SF−G、KAYASET Yellow2G、KAYASET Yellow A−G、KAYASET Yellow E−G(以上、日本化薬社製)、DAIWA Yellow 330HB(ダイワ化成社製)、HSY−68(三菱化成社製)、SUDAN Yellow 146、NEOPEN Yellow 075(以上、BASFジャパン社製)。
【0050】
〈ブラック染料〉
MS Black VPC(三井東圧社製)、AIZEN SOT Black−1、AIZEN SOT Black−5(以上、保土谷化学社製)、RESORIN Black GSN 200%、RESOLIN BlackBS(以上、バイエルジャパン社製)、KAYASET Black A−N(日本化薬社製)、DAIWA Black MSC(ダイワ化成社製)、HSB−202(三菱化成社製)、NEPTUNE Black X60、NEOPEN Black X58(以上、BASFジャパン社製)等である。
【0051】
顔料あるいは油溶性染料の添加量は0.1〜20質量%が好ましく、更に好ましくは0.4〜10質量%である。0.1質量%以上であれば、良好な画像品質を得ることができ、20質量%以下であれば、インク出射における適正なインク粘度を得ることができる。又、色の調整等で2種類以上の着色剤を適時混合して使用できる。
【0052】
(その他の添加剤)
本発明のインクでは、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、退色防止剤、防バイ剤、防錆剤等を適宜選択して用いることができる。
【0053】
とくにノズル近傍での酸化重合を防止するためにも、酸化防止剤を添加することが好ましい。酸化防止剤としては、アルキルフェノール系化合物、フェニレンジアミン等のアミン系化合物、ヒンダードフェノール系化合物、ヒドロキノン系化合物、ヒドロキシルアミン系化合物などがある。
【0054】
本発明のインクは、記録ヘッド内でのインク温度と記録媒体の温度に差を付けて画像形成を行うことで、記録媒体上に着弾した本発明のインクを温度低下により増粘あるいはゲル化により固定化し、次いで不飽和脂肪酸エステルの酸化重合により定着させる。
【0055】
上記の増粘またはゲル化による固定化手段としては、例えば、インクジェット記録に用いるインクジェット記録装置を、室温等の比較的低温度環境下において、記録ヘッドを所定の温度に加熱した後、記録媒体上に着弾させて、環境温度により自然冷却して固定化させる方法や、記録媒体を予め冷却したり、あるいは冷風を強制的に着弾部に吹き付けて固定化したりする方法等を適宜選択して用いることができるが、本発明のインクジェット記録方法においては、記録ヘッド内のインクを室内温度よりも高い所定の温度範囲内に加熱する方法を特徴とする。記録ヘッド内のインクを加熱する方法としては、記録ヘッドの内部または外部にヒーターを付けて直接または間接的にインクを加熱する方法、記録ヘッド駆動時に発生する発熱を利用する方法などを挙げることが出来る。インクの吐出条件としては、記録ヘッド及びインクを本発明に係るインクのゲル転移温度よりも10℃以上、40℃未満の温度で加熱し、吐出することが吐出安定性および画質向上の点で好ましい。インクの吐出温度をゲル転移温度よりも10℃以上高くすることで、温度変動による記録ヘッド内におけるインクのゲル化を防ぐことができ、吐出不良を抑えることが可能となる。また40℃未満とすることで、記録媒体に着弾後にインクがゲル転移温度に達するまでの時間を短くでき、ゲル化速度を高めることが可能となるため、結果として高い画像品質が得られる。
【実施例】
【0056】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。尚、特に断りない限り、実施例中の「部」あるいは「%」の表示は、「質量部」あるいは「質量%」を表す。
【0057】
実施例1
《インクジェットインクの作製》
(インク1の作製)
ステアリン酸ブチル67質量部に、ソルスパース28000(ルーブリゾール社製)2質量部を溶解し、さらにカーボンブラックMA7(三菱化学社製)5質量部を添加してプレミックスした。その後ビーズミルにて約20分間で分散してインクを得た。
【0058】
そこにロジン変性フェノール樹脂タマノル361(荒川化学社製 分子量36000)20質量部とテルペン樹脂YS REDIN SX 100(ヤスハラケミカル社製)5質量部を添加撹拌し、さらにゲル化剤であるステアロン1質量部を90℃20分の状態で添加攪拌し、インク1(本発明)を得た。
【0059】
(インク2〜35の作製)
表1〜表4に記載した種類、量のゲル化剤、樹脂、非水性溶媒を用いた以外は、インク1と同様にしてインク2〜35(本発明)をそれぞれ得た。
【0060】
T−1:花王株式会社製のケトンワックス
FLORAESTERS 70:GLORA TECK社製の脂肪酸エステルワックス
ノムコートHK−G:日清オイリオ社製の脂肪酸エステルワックス
ハリフェノールP900:ハリマ化成社製のロジン樹脂(分子量21000)
マルキード:荒川化学社製のロジン樹脂(分子量3750)
KG2212:荒川化学社製のロジン変性フェノール樹脂(分子量133000)
YS REDINSX 100:ヤスハラケミカル社製のテルペン樹脂
CLEARON N M105:ヤスハラケミカル社製のテルペン樹脂
ポリマイドS40E:三洋化成社製のポリアミド樹脂(分子量50000)
クマロンG90:日塗化学社製のクマロン樹脂(分子量770)
(インク36〜71の作製)
表1〜表4に記載した種類、量のゲル化剤、樹脂、非水性溶媒、色材、分散剤を用いた以外は、インク1と同様にしてインク36〜71(比較)をそれぞれ得た。
【0061】
【表1】

【0062】
【表2】

【0063】
【表3】

【0064】
【表4】

【0065】
《評価方法》
《ゲル強度》
ゲル強度は、JIS K 6503記載の方法で測定した。
【0066】
《インクジェット画像の形成》
ピエゾ型インクジェットノズルを備えたインクジェット記録装置に、本発明のインク1〜35、比較のインク36〜71を装填し、PPC用紙(J PAPER コニカミノルタビジネスソリューションズ社製)に、抜き文字、ベタ画像を印字した。
【0067】
インク供給系は、インクタンク、供給パイプ、記録ヘッド直前の前室インクタンク、フィルター付き配管、ピエゾヘッドからなり、前室タンクから記録ヘッド部分まで断熱して、インクのゲル転移温度+30℃に加温した。また、ピエゾヘッドもヒーターを内蔵させ、記録ヘッド内のインク温度をゲル転移温度+30℃に加温した。また、ゲル化を生じないインクについては、一律70℃にインクを加熱した。
【0068】
ピエゾヘッドはノズル径20μm、ノズル数512ノズル(256ノズル×2列、千鳥配列、1列のノズルピッチ360dpi(dpiとは、2.54cm当たりのドット数を示す))で、各々1滴の液滴量が2.5plとなる条件で、液滴速度約6m/secで出射させて、1440dpi×1440dpiの記録解像度で印字した。各記録媒体は室温(23℃)とした。
【0069】
<文字品位>
上記のインクで、PPC用紙(J PAPER コニカミノルタビジネスソリューションズ社製)に対して解像度1400dpi×1440dpiで、3ポイント、4ポイントおよび5ポイントのMS明朝体で、漢字「口、四、日、回、因、困、固、国、目、図、國」の抜き文字を印字し、印字した文字画像を目視観察し、下記の評価基準に従って文字品位の評価を行った。
【0070】
◎:3ポイントの抜き文字全てが、細部にまで明瞭に記録されている
○:3ポイントの抜き文字が、一部判読できない
△:3ポイントの抜き文字は一部しか判読できないが、4ポイントの抜き文字全てが判読可能である
× :4ポイントの抜き文字は一部しか判読できない
××:4ポイントの抜き文字が全く判読できない
<定着性>
上記インクで、PPC用紙(J PAPER コニカミノルタビジネスソリューションズ社製)にベタ画像を印字したサンプルを一昼夜自然乾燥させた後、サンプルの印字部を2cm×2cmのPPC用紙(非印字部分)を摩擦紙として2Nの荷重で10cmを30往復させる。印字部の状態と非印字部に付着したインクを目視で観察し、以下の基準に基づいて定着性の評価を行った。
【0071】
◎◎:印字面は変化せず、摩擦紙にインクが付着しない
◎ :印字面は変化せず、摩擦紙の一部分にインクが付着する
○ :印字面は変化せず、摩擦紙の四分の一程度にインクが付着する
△ :印字面は変化せず、摩擦紙の半分程度にインクが付着する
× :印字面は剥がれ、摩擦紙の半分程度にインクが付着する
××:印字面は剥がれ、摩擦紙の全面にインクが付着する
<連続吐出安定性>
ピエゾ型インクジェットヘッドを用い、インク供給系及びピエゾヘッドをインクのゲル転移温度+30℃に加温した状態で、1滴の液滴量が2.5pl、液滴速度約6m/secの条件で1時間連続出射し、インク滴吐出ノズル数をマイクロスコープで観測した。
【0072】
(ノズル数−連続射出1h経過時点での欠・曲がり発生ノズル数)/(ノズル数)の百分率を求め、下記評価基準に基づいて連続吐出安定性を評価した。
【0073】
ピエゾヘッドはノズル径20μm、ノズル数512ノズル(256ノズル×2列、千鳥配列、1列のノズルピッチ360dpi)を用いた
○:吐出ノズル比が、85%以上、100%である
△:吐出ノズル比が、70%以上、85%未満である
×:吐出ノズル比が、70%未満である
結果を併せて表5〜表7に示す。
【0074】
【表5】

【0075】
【表6】

【0076】
【表7】

【0077】
表5〜表7から明らかなように、本発明のインクは、連続吐出安定性に優れ、文字品位、定着性に優れることがわかる。
【0078】
本発明の場合には、システム負荷が少なく、連続吐出安定性に優れ、普通紙適性が高く文字品位、定着性に優れるインクジェットインクを提供できることがわかる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
インクジェットインクを可逆的にゲル化できるゲル化剤を0.5質量%以上10質量%未満含有し、かつ、ロジン樹脂と、テルペン樹脂と、非水系溶媒とを含有することを特徴とするインクジェットインク。
【請求項2】
前記インクジェットインクのゲル強度値が1以上100以下であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットインク。
【請求項3】
前記ロジン樹脂とテルペン樹脂の含有量が合わせて10〜30質量%であることを特徴とする請求項1又は2に記載のインクジェットインク。
【請求項4】
前記ロジン樹脂及びテルペン樹脂の平均分子量がそれぞれ1000〜50000であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェットインク。
【請求項5】
前記非水系溶媒が脂肪酸エステルを含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェットインク。
【請求項6】
前記脂肪酸エステルが炭素数4以下のアルコールによるエステル化合物であることを特徴とする請求項5に記載のインクジェットインク。

【公開番号】特開2011−225714(P2011−225714A)
【公開日】平成23年11月10日(2011.11.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−96701(P2010−96701)
【出願日】平成22年4月20日(2010.4.20)
【出願人】(000001270)コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Fターム(参考)】