説明

インクジェット記録方法、インクジェット記録装置、インクジェット記録用インク

【課題】光学濃度の高い画像の記録を実現したインクジェット記録方法を提供すること。
【解決手段】体積平均粒径100nm以上400nm以下の顔料が含まれ、普通紙に対して3μl滴下して50秒後の動的接触角が30°以上60°以下のインクを用い、
1滴当たりの吐出量が1ng以上2ng以下で、前記インクの液滴を熱により吐出する吐出ヘッドによって、前記インクの液滴を記録媒体に吐出し、前記インクの液滴を記録媒体に付着して記録を行うインクジェット記録方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、インクジェット記録方法、インクジェット記録装置、インクジェット記録用インクに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献1には、「自己分散可能な顔料を含む、4μlのインク滴下後の普通紙に対する1s後の動的接触角が≦60°、体積平均粒子径Mvが150〜250nm、顔料濃度が3〜20wt.%、0.5〜5μmの粗大粒子が5×10〜2×10個/μl以上であるインク」について開示されている。
また、特許文献2には、「自己分散可能な顔料を含む、自己分散可能な顔料の表面親水基総量が、顔料1gあたり0.3〜0.6mmol、インクの表面張力γが40〜55mN/m、普通紙に対する1s後の接触角が40〜100°、>0.5μmの粗大粒子が2.5×10個/μl以上であるインク」について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2002−331739号公報
【特許文献2】特開2001−302951号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の課題は、下記組成のインクを適用しない場合に比べ、下記1滴当たりの吐出量が1ng以上2ng以下の吐出ヘッドを用いるインクジェット記録方法において、光学濃度の高い画像の記録を実現したインクジェット記録方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題は、以下の手段により改善される。即ち、
請求項1に係る発明は、
体積平均粒径100nm以上400nm以下の顔料が含まれ、普通紙に対して3μl滴下して50秒後の動的接触角が30°以上60°以下のインクを用い、
1滴当たりの吐出量が1ng以上2ng以下で、前記インクの液滴を熱により吐出する吐出ヘッドによって、前記インクの液滴を記録媒体に吐出し、前記インクの液滴を記録媒体に付着して記録を行うインクジェット記録方法。
【0006】
請求項2に係る発明は、
前記吐出ヘッドが、吐出ヘッド内部に前記インクを循環させて、前記インクの供給を行う吐出ヘッドである請求項1に記載のインクジェット記録方法。
【0007】
請求項3に係る発明は、
前記インク中の前記顔料の含有量が、4質量%以上8質量%以下である請求項1又は2に記載のインクジェット記録方法。
【0008】
請求項4に係る発明は、
体積平均粒径100nm以上400nm以下の顔料が含まれ、普通紙に対して3μl滴下して50秒後の動的接触角が30°以上60°以下のインクの液滴を、熱により吐出する吐出ヘッドであって、1滴当たりの吐出量が1ng以上2ng以下である吐出ヘッドを備えるインクジェット記録装置。
【0009】
請求項5に係る発明は、
前記吐出ヘッドが、吐出ヘッド内部に前記インクを循環させて、前記インクの供給を行う吐出ヘッドである請求項4に記載のインクジェット記録装置。
【0010】
請求項6に係る発明は、
前記インク中の前記顔料の含有量が、4質量%以上8質量%以下である請求項4又は5に記載のインクジェット記録装置。
【0011】
請求項7に係る発明は、
体積平均粒径100nm以上400nm以下の顔料が含まれ、普通紙に対して3μl滴下して50秒後の動的接触角が30°以上60°以下であるインクジェット記録用インク。
【0012】
請求項8に係る発明は、
前記顔料の含有量が、4質量%以上8質量%以下である請求項7に記載のインクジェット記録用インク。
【発明の効果】
【0013】
請求項1に係る発明によれば、上記組成のインクを適用しない場合に比べ、上記1滴当たりの吐出量が1ng以上2ng以下の吐出ヘッドを用いたインクジェット記録方法において、光学濃度の高い画像の記録を実現したインクジェット記録方法が提供できる。
請求項2に係る発明によれば、吐出ヘッドへのインクの供給方式として循環方式を採用しない場合に比べ、吐出ヘッド内でのインクの顔料の沈降を抑制したインクジェット記録方法が提供できる。
請求項3に係る発明によれば、インクの顔料の含有量が上記範囲外の場合に比べ、光学濃度の高い画像の記録を実現したインクジェット記録方法が提供できる。
請求項4に係る発明によれば、上記組成のインクを適用しない場合に比べ、上記1滴当たりの吐出量が1ng以上2ng以下の吐出ヘッドを備えたインクジェット記録装置において、光学濃度の高い画像の記録を実現したインクジェット記録装置が提供できる。
請求項5に係る発明によれば、吐出ヘッドへのインクの供給方式として循環方式を採用しない場合に比べ、吐出ヘッド内でのインクの顔料の沈降を抑制したインクジェット記録装置が提供できる。
請求項6に係る発明によれば、インクの顔料の含有量が上記範囲外の場合に比べ、光学濃度の高い画像の記録を実現したインクジェット記録装置が提供できる。
請求項7に係る発明によれば、普通紙に対する動的接触角及び顔料の体積平均粒径が上記範囲外の場合に比べ、1滴当たりの吐出量が1ng以上2ng以下の吐出ヘッドを用いたインクジェット記録を行うとき、光学濃度の高い画像の記録を実現するインクジェット記録用インクが提供できる。
請求項8に係る発明によれば、顔料の含有量が上記範囲外の場合に比べ、光学濃度の高い画像の記録を実現するインクジェット記録用インクが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本実施形態に係るインクジェット記録装置を示す概略構成図である。
【図2】本実施形態に係るインクジェット記録装置における記録ヘッド周辺を示す部分平面図である。
【図3】本実施形態に係るインクジェット記録装置における記録ヘッドを示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本実施形態に係るインクジェット記録装置を示す概略構成図である。図2は、本実施形態に係るインクジェット記録装置における記録ヘッド周辺を示す部分平面図である。図3は、本実施形態に係るインクジェット記録装置における記録ヘッドを示す概略断面図である。
【0016】
本実施形態に係るインクジェット記録装置12は、例えば、図1〜2に示すように、筐体14内の下部に、給紙容器16が備えられており、給紙容器16内に積層された用紙P(記録媒体の一例)を取り出しロール18で1枚ずつ取り出す機構を有している。取り出された用紙Pは、搬送ローラ対20を構成する複数の搬送ローラ対20で搬送される。
【0017】
給紙容器16の上方には、駆動ロール24及び従動ロール26に張力を付与されつつ支持された無端状の搬送ベルト28が配置されている。搬送ベルト28の上方には記録ヘッド30が配置されており、搬送ベルト28における平坦部分に対向している。この対向した領域が、記録ヘッド30からインクの液滴が吐出される吐出領域となっている。搬送ローラ対20を搬送された用紙Pは、搬送ベルト28で保持されてこの吐出領域に至り、記録ヘッド30に対向した状態で、記録ヘッド30から画像情報に応じて吐出されたインクの液滴が付着する。
【0018】
記録ヘッド30の上流側(用紙Pの搬送方向上流側)には、帯電ロール32が配置されている。帯電ロール32は、従動ロール26との間で搬送ベルト28及び用紙Pを挟みつつ従動し、接地された従動ロール26との間に電位差を生じさせ、用紙Pに電荷を与えて搬送ベルト28に静電吸着させる。
【0019】
記録ヘッド30の下流側(用紙Pの搬送方向下流側)には、不図示の剥離板34が配置されており、用紙Pを搬送ベルト28から剥離させる。剥離された用紙Pは、剥離板34の下流側(用紙Pの搬送方向下流側)で排出経路36を構成する複数の排出ローラ対38で搬送され、筐体14の上部に設けられた排紙容器40に排出される。
【0020】
記録ヘッド30(吐出ヘッドの一例)について説明する。
記録ヘッド30は、例えば、図2に示すように、有効な記録領域(インクを吐出するノズルの配置領域)が用紙Pの幅(搬送方向と交差(例えば直交)する方向の長さ)以上とされた長尺状の記録ヘッドである。
【0021】
記録ヘッド30としては、例えば、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラック(K)の4色それぞれに対応した4つの記録ヘッドが搬送方向に沿ってアレイ状に配置されている。無論、記録ヘッド30は、上記4色のそれぞれに対応した4つの記録ヘッド30を配置する形態に限られず、目的に応じて、ブラック(K)に対応した一つの記録ヘッド30を配置した形態であってよいし、他の中間色を加えた4色以上のそれぞれに対応した4つ以上の記録ヘッド30を配置した形態であってもよい。
【0022】
記録ヘッド30は、インクの液滴を熱により吐出する、所謂サーマル方式であって、吐出するインクの液滴1滴当たりの吐出量が1ng以上2ng以下(望ましくは1ng以上1.6ng以下)とした記録ヘッドである。
ここで、インクの液滴1滴当たりの吐出量を調整する方法としては、例えば、ヒータサイズ、ノズル径、入力信号のパルス幅と高さ、などを調整する手法が挙げられる。
【0023】
記録ヘッド30は、図3に示すように、例えば、インクの液滴が吐出されるノズル30Aと、各ノズル30Aにインクを供給するための共通インク室30Bと、を有している。また、ノズル30Aと共通インク室30Bとの間には、共通インク室30Bから供給されるインク中の遺物を除去するフィルタ30Cが配置されている。
【0024】
そして、図示しないが、記録ヘッド30の内部(共通インク室30B)に供給管30Dを通じてインクを供給し、記録ヘッド30の内部(共通インク室30B)から排出管30Eを通じてインクを排出して、インクを循環させて、外部から記録ヘッド30内部にインクを供給するためのインク供給部も備えており、記録ヘッド30は循環方式によりインクが供給されるよう構成されている。
これにより、比較的粒径が大きめの顔料(体積平均粒径100nm以上400nm以下の顔料)が含まれるインクを採用した場合であっても、記録ヘッド30内部での顔料の沈降が抑制される。その結果、記録ヘッド30(そのノズル)の目詰まりが抑制される。
【0025】
以上説明した本実施形態に係るインクジェット記録装置12では、1滴当たりの吐出量が1ng以上2ng以下で、インクの液滴を熱により吐出する記録ヘッド30によって、インクの液滴を用紙P(記録媒体)に吐出し、インクの液滴を用紙Pに付着して記録を行う。
この記録ヘッド30は、サーマル方式でのインクの液滴を吐出し、且つインクの液滴1滴当たりの吐出量が少ないという特性を有することから、インクの液滴の吐出速度が速いと共に、インクの液滴の単位質量当たりの比表面積が大きく、インクの乾燥時間が短く及び用紙Pに対する浸透速度が速くなると考えられる。このため、この記録ヘッド30を採用すると、高速記録(例えば、印字速度(用紙Pの搬送速度)がA4サイズの用紙で1分間当たり30枚以上60枚以下)が実現される。
なお、上記インクの液滴1滴当たりの吐出量が少なすぎると(吐出量が1ng未満)であると、インクの液滴が軽すぎることから、気流等により、インクの液滴の着弾位置にズレが生じ易くなる。
【0026】
しかし、このような特性を持つ記録ヘッド30を採用した場合、得られる記録画像の光学濃度が低下し易いのが現状である。
【0027】
そこで、本実施形態では、体積平均粒径100nm以上400nm以下の顔料が含まれ、普通紙に対して3μl滴下して50秒後の動的接触角が30°以上60°以下のインクジェット記録用インク(以下、単にインクと称する)を採用する。
【0028】
これにより、本実施形態では、上記記録ヘッド30を採用したインクジェット記録装置12において、光学濃度の高い画像の記録が実現される。
この理由は定かではないが、顔料の体積平均粒径を上記範囲と大き目とすると共に、上記動的接触角を高くする、つまりインク自体の物性として用紙Pに対する浸透速度を遅くすることで、インクの顔料が用紙Pの表面に残り易くなるためであると考えられる。なお、インクの用紙Pに対する浸透速度を遅めとしても、上述のようにインクの液滴1滴当たりの吐出量が少ないことから、高速印字への影響が少ないと考えられる。
【0029】
また、本実施形態では、インク自体の物性として用紙Pに対する浸透速度を遅くすることから、用紙P上のインクの拡散が抑えられ、インク滲みも抑制されると考えられる。つまり、本実施形態では、光学濃度が高く、且つインク滲みが抑えられた画像の記録が高速で実現され易くなる。
【0030】
以下、本実施形態に係るインクジェット記録装置12に採用されるインク(以下、本実施形態に係るインクと称する)について説明する。
【0031】
本実施形態に係るインクは、体積平均粒径100nm以上400nm以下の顔料を含んで構成される。そして、本実施形態は、普通紙に対して3μl滴下して50秒後の動的接触角が30°以上60°以下という特性を有する。
【0032】
普通紙に対して3μl滴下して50秒後の動的接触角は、30°以上60°以下であるが、望ましくは35°以上55°以下である
動的接触角が30°未満、又はインクが普通紙に浸透し切ってしまい測定不能である場合、インクの用紙Pに対する浸透速度が速すぎてしまい、インクの顔料が用紙Pの表面に残り易くなり光学濃度が低下し、またインク滲みが発生し易くなる。一方で、動的接触角が60°を超えると、インクの用紙Pに対する浸透速度が遅すぎてしまい、インクの乾燥時間が長くなり、高速印字に対応し難くなる。
【0033】
この動的接触角の調整方法としては、例えば、1)界面活性剤の種類と量の組み合わせを調整する方法、2)水溶性有機溶媒の量と種類を微調整する方法、3)その他添加剤の種類と量を調整する方法、等が挙げられる。
【0034】
ここで、動的接触角は、インクを普通紙上に滴下させてから目的とする時間経過後のいわゆる接触角、すなわちインクの液滴と普通紙との接液部における、インクの液滴表面と普通紙とのなす角をいい、インクの液滴が完全に普通紙に染み込んだ状態は0゜である。
本実施形態における動的接触角は、23℃、55%RHの条件下で、3μlのインクを普通紙上に滴下させてから50秒経過後の上記なす角である。
動的接触角を測定する測定装置としては、動的接触角計 FIBRO1100DAT((株)マツボー製)を用いる。
【0035】
また、動的接触角の測定に用いる普通紙は、インクジェット記録装置(方法)に適用する用紙Pを意味するが、代表して富士ゼロックス(株)製・コピー用紙カラーモノクロ兼用紙C2とした。富士ゼロックス(株)製・コピー用紙カラーモノクロ兼用紙C2を代表とした理由は、上記用紙がコピー用紙等として数多く市販されており、一般的に普通紙と呼ばれる用紙の中で、インクに対して平均的な浸透性を示し動的接触角の測定に適しているからである。
【0036】
次に、本実施形態に係るインクの組成について説明する。
本実施形態に係るインクは、例えば、顔料、水、水性有機溶媒、必要に応じてその他添加剤を含んで構成される。
【0037】
顔料について説明する。
顔料は、体積平均粒径100nm以上400nm以下(望ましくは100nm以上300nm以下、より望ましくは100nm以上250nm以下)のものが適用される。
顔料の体積平均粒径が100nm未満の場合には、目的とする記録画像の光学濃度が得れない。一方で、顔料の体積平均粒径が400nmを超えると、顔料の分散性が悪化し、顔料の沈降が進み、記録ヘッドの目詰まりが生じたり、目的とする記録画像の光学濃度が得れない。
【0038】
顔料の体積平均粒径は、ナノトラック粒度分布測定装置 UPA−EX150(日機装(株)製)を用い、動的光散乱法により、得られたインク中の顔料の体積平均粒径を測定した。測定温度は、25℃とする。
【0039】
上記体積平均粒径を持つ顔料としては、以下のものが挙げられる。
ブラック顔料としては、Cab−o−jet 400、SMP‐1‐0351等が挙げられる。
シアン顔料としては、Cab−o−jet 450Cが挙げられる。
マゼンタ顔料としては、Cab−o−jet 480Vが挙げられる。
イエロー顔料としては、Cab−o−jet 270Y、Cab−o−jet 470Yが挙げられる。
【0040】
顔料の含有量は、4質量%以上8質量%以下が望ましく、より望ましくは4質量%以上7.5質量%以下、さらに望ましくは4質量%以上7質量%以下である。
顔料の含有量が4質量%未満であると、目的とする記録画像の光学濃度が得られ難くなる場合がある。一方、顔料の含有量が8質量%を超えると、顔料の沈降が進み易く、記録ヘッドの目詰まりが生じたり、目的とする記録画像の光学濃度が得れ難くなる場合がある。
【0041】
水について説明する。
水としては、特に不純物が混入することを防止するため、イオン交換水、超純水、蒸留水、限外濾過水が挙げられる。
【0042】
水性有機溶媒について説明する。
水溶性有機溶媒としては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、1,2,6−ヘキサントリオール、1,5−ペンタンジオール、ジプロピレングリコール等の多価アルコール類;チオジエタノール、2−メルカプトエタノール、チオグリセロール、スルホラン、ジメチルスルホキシドなどの含硫黄溶媒類;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、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン等の含窒素溶媒が挙げられる。
【0043】
水溶性有機溶媒の含有量は、例えば1質量%以上70質量%以下の範囲がよい。
なお、水と水溶性有機溶媒との比率(水:水溶性溶媒)は、80:20乃至50:50であることがよい。
【0044】
その他添加剤について説明する。
本実施形態に係るインクには、用紙に対する浸透速度等を調整する目的で、浸透剤として、界面活性剤、溶媒系浸透剤(グリコールエーテル類等)を含ませてもよい。
【0045】
界面活性剤としては、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両イオン性界面活性剤が挙げられ、これらの中でも、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両イオン性界面活性剤がよい。
【0046】
ノニオン性界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンステロール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ノニオン性アセチレングリコール系界面活性剤、テトラメチルデシンジオール、テトラメチルデシンジオールエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。
【0047】
アニオン性界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩、高級アルコールエーテルの硫酸エステル塩及びスルホン酸塩、高級アルキルスルホコハク酸塩、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、アルキルエーテルカルボン酸塩、アルキル硫酸塩、アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。
【0048】
両性界面活性剤としては、ベタイン、スルフォベタイン、サルフェートベタイン、イミダゾリン、ポリシロキサンポリオキシエチレン付加物等のシリコーン系界面活性剤;パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩;オキシエチレンパーフルオロアルキルエーテルなどのフッ素系界面活性剤;スピクリスポール酸やラムノリピド、リゾレシチンなどのバイオサーファクタント;等が挙げられる。
【0049】
これら、界面活性剤のHLB(親水基/疎水基バランス)は、インクに適度な浸透性を持たせる観点から、8以上15以下の範囲にあるのがよい。
【0050】
溶媒系浸透剤としては、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エチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジ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ヘキシルエーテル、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プロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノヘキシルエーテル、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エチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、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プロピルエーテルなどが挙げられる。
【0051】
浸透剤の含有量は、ブラックインクの場合、例えば0.01質量%以上7質量%以下(望ましくは0.02質量%以上5質量%以下、より望ましくは0.05質量%以上3質量%以下)、ブラックインク以外のカラーインクの場合、例えば0.05質量%以上15質量%以下(望ましくは0.1質量%以上10質量%以下、より望ましくは0.2質量%以上8質量%以下)であることがよい。
【0052】
また、本実施形態に係るインクには、pH調整剤として塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、クエン酸、シュウ酸、マロン酸、ホウ酸、リン酸、亜リン酸、乳酸等の酸;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、アンモニア等の塩基;およびリン酸塩、シュウ酸塩、アミン塩やグッドバッファー等の各種緩衝剤を含んでもよい。
【0053】
また、本実施形態に係るインクには、物性調整剤としてポリエチレンイミン、ポリアミン類、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、セルロース誘導体等を、包接化合物としてシクロデキストリン、ポリシクロデキストリン、大環状アミン類、クラウンエーテル類等を、可溶化剤としてアセトアミド、ベタイン、尿素及びその類縁体等を含んでもよく、また必要に応じて防カビ剤、防錆剤、殺菌剤、キレート化剤、デンドリマー等を含んでもよい。
【0054】
本実施形態に係るインクの好適な物性について説明する。
まず、インクのpHは、例えば7以上の範囲(望ましくは7以上11以下の範囲、より望ましくは8以上10以下の範囲)が挙げられる。
ここで、インクのpHは、温度23±0.5℃、湿度55±5%R.H.環境下において、pH/導電率計(メトラー・トレド社製MPC227)により測定した値を採用する。
【0055】
インクの表面張力は、例えば20mN/m以上40mN/m以下の範囲(望ましくは25mN/m以上35mN/m以下の範囲)が挙げられる。
ここで、表面張力としては、ウイルヘルミー型表面張力計(協和界面科学株式会社製)を用い、23℃、55%RHの環境において測定した値を採用する。
【0056】
インクの導電率は、例えば0.01S/m以上0.5S/m以下の範囲(望ましくは0.01S/m以上0.25S/m以下の範囲、より望ましくは0.01S/m以上0.20S/m以下の範囲)が挙げられる。
導電率の測定は、MPC227(pH/Conductivity Meter、メトラー・トレンド社製)で行う。
【0057】
インクの粘度は、例えば1.5mPa・s以上30mPa・s以下の範囲(望ましくは3mPa・s以上20mPa・s以下の範囲)が挙げられる。
粘度は、レオマット115(Contraves製)を測定装置として用い、測定温度は23℃、せん断速度は1400s−1の条件で測定する。
【実施例】
【0058】
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【0059】
[実施例1]
−インクの作製−
・Cab−o−jet 400(キャボット(株)製:顔料濃度15質量%):33質量部
・グリセリン:15質量部
・オキシエチレン2−エチルヘキシルエーテル:0.25質量部
・オキシエチレンオレイルエーテル:0.07質量部
・尿素:6質量部
・純水:残部
上記組成を混合し、5μmフィルターでろ過し、Bkインクを得た。
【0060】
−インクジェット記録−
有効な記録領域が用紙の幅以上とした長尺状で、インクの液滴1滴当たりの吐出量を1.4ngに調整したサーマル方式の記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置を準備した。この記録ヘッドのインク供給は、記録ヘッド内部(共通インク室)−サブタンク間を循環して行われる循環方式を採用した。
次に、得られたインクを上記インクジェット記録装置に用いて、画像記録を行った。
【0061】
[比較例1]
インクの液滴1滴当たりの吐出量を2.8ngに調整した以外は、実施例1と同じインクジェット記録装置を準備した。
そして、実施例1で作製したインクを上記インクジェット記録装置に用いて、画像記録を行った。
【0062】
[比較例2]
−インクの作製−
・Cab−o−jet 300(キャボット(株)製:顔料濃度15質量%):33質量部
・ジエチレングリコール:20質量部
・オキシエチレンオレイルエーテル:0.08質量部
・純水:残部
上記組成を混合し、5μmフィルターでろ過し、インクを得た。
【0063】
−インクジェット記録−
インクの液滴1滴当たりの吐出量を1.5ngに調整した以外は、実施例1と同じインクジェット記録装置を準備した。
そして、得られたインクを上記インクジェット記録装置に用いて、画像記録を行った。
【0064】
[比較例3]
−インクの作製−
・Cab−o−jet 400 (キャボット(株)製:顔料濃度15質量%):40質量部
・グリセリン:15質量部
・オキシエチレン2−エチルヘキシルエーテル:0.1質量部
・オキシエチレンオレイルエーテル:0.05質量部
・純水:残部
上記組成を混合し、5μmフィルターでろ過し、Bkインクを得た。
【0065】
−インクジェット記録−
インクの液滴1滴当たりの吐出量を1.3ngに調整した以外は、実施例1と同じインクジェット記録装置を準備した。
そして、得られたインクを上記インクジェット記録装置に用いて、画像記録を行った。
【0066】
[比較例4]
−インクの作製−
・CW−1 (オリエント化学(株)製:顔料濃度20質量%):25質量部
・ポリエチレングリコール:25質量部
・オキシエチレン2−エチルヘキシルエーテル0.30質量部
・オキシエチレンオレイルエーテル0.10質量部
・純水:残部
上記組成を混合し、5μmフィルターでろ過し、Bkインクを得た。
【0067】
−インクジェット記録−
インクの液滴1滴当たりの吐出量を1.3ngに調整した以外は、実施例1と同じインクジェット記録装置を準備した。
そして、得られたインクを上記インクジェット記録装置に用いて、画像記録を行った。
【0068】
[実施例2]
−インクの作製−
・Cab−o−jet 400 (キャボット(株)製:顔料濃度15質量%):30質量部
・グリセリン:20質量部
・オキシエチレン2−エチルヘキシルエーテル:0.35質量部
・オキシエチレンステアリルエーテル:0.15質量部
・純水:残部
上記組成を混合し、5μmフィルターでろ過し、Bkインクを得た。
【0069】
−インクジェット記録−
実施例1と同じインクジェット記録装置を準備した。
そして、得られたインクを上記インクジェット記録装置に用いて、画像記録を行った。
【0070】
[実施例3]
−インクの作製−
・Cab−o−jet 400(キャボット(株)製:顔料濃度15質量%):40質量部
・グリセリン:15質量部
・ジエチレングリコール:10質量部
・オキシエチレン2−エチルヘキシルエーテル:0.13質量部
・オキシエチレンセチルエーテル:0.1質量部
・純水:残部
上記組成を混合し、5μmフィルターでろ過し、Bkインクを得た。
【0071】
インクの液滴1滴当たりの吐出量を1.5ngに調整した以外は、実施例1と同じインクジェット記録装置を準備した。
そして、得られたインクを上記インクジェット記録装置に用いて、画像記録を行った。
【0072】
[比較例5]
−インクの作製−
・試作した自己分散型顔料分散液(顔料濃度 8質量%):60質量部
・グリセリン:10質量部
・ジエチレングリコール:5質量部
・オキシエチレンオキシプロピレンブロックポリマー:0.1質量部
・純水:残部
上記組成を混合し、5μmフィルターでろ過し、Bkインクを得た。
【0073】
−インクジェット記録−
インクの液滴1滴当たりの吐出量を1.4ngの実施例1と同じインクジェット記録装置を準備した。
そして、得られたインクを上記インクジェット記録装置に用いて、画像記録を行おうとしたが、顔料の沈降/凝集が激しいためか、記録装置内でインク詰まりを起こしてしまい、十分な画像記録を行うことができなかった。
【0074】
[比較例6]
−インクの作製−
・Cab−o−jet 400 (キャボット(株)製:顔料濃度15質量%):30質量部
・ジエチレングリコール:10質量部
・プロピレングリコール:5質量部
・ジエチレングリコールモノブチルエーテル:3質量部
・オキシエチレンオレイルエーテル:1.5質量部
・純水:残部
上記組成を混合し、5μmフィルターでろ過し、Bkインクを得た。
【0075】
−インクジェット記録−
インクの液滴1滴当たりの吐出量を1.4ngの実施例1と同じインクジェット記録装置を準備した。
そして、得られたインクを上記インクジェット記録装置に用いて、画像記録を行った。
【0076】
[比較例7]
インクの液滴1滴当たりの吐出量を0.7ngに調整した以外は、実施例1と同じインクジェット記録装置を準備した。
そして、実施例1で作製したインクを上記インクジェット記録装置に用いて、画像記録を行った。
【0077】
[実施例4]
−インクの作製−
・Cab−o−jet 400 (キャボット(株)製:顔料濃度15質量%):23.3質量部
・グリセリン:15質量部
・オキシエチレン2−エチルヘキシルエーテル:0.25質量部
・オキシエチレンオレイルエーテル:0.07質量部
・尿素:6質量部
・純水:残部
上記組成を混合し、5μmフィルターでろ過し、Bkインクを得た。
【0078】
−インクジェット記録−
インクの液滴1滴当たりの吐出量を1.4ngの実施例1と同じインクジェット記録装置を準備した。
そして、得られたインクを上記インクジェット記録装置に用いて、画像記録を行った。
【0079】
[実施例5]
−インクの作製−
・Cab−o−jet 400 (キャボット(株)製:顔料濃度15質量%):50質量部
・グリセリン:15質量部
・オキシエチレン2−エチルヘキシルエーテル:0.25質量部
・オキシエチレンオレイルエーテル:0.07質量部
・尿素:6質量部
・純水:残部
上記組成を混合し、5μmフィルターでろ過し、Bkインクを得た。
【0080】
−インクジェット記録−
インクの液滴1滴当たりの吐出量を1.4ngの実施例1と同じインクジェット記録装置を準備した。
そして、得られたインクを上記インクジェット記録装置に用いて、画像記録を行った。
【0081】
[実施例6]
実施例1と同じ、吐出量を1.4ngに調整したサーマル方式の記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置を準備した。この記録ヘッドのインク供給は、インクタンクからノズルへの一方通行であった。
そして、実施例1で作製したインクを上記インクジェット記録装置に用いて、画像記録を行った。
ただし、ノズル目詰まりが激しく、印字直前に繰り返しヘッドのメンテナンスをすることで画像記録が可能となり、停止後再度印字しようとすると、またヘッドのメンテナンスが必要であった。
【0082】
[実施例7]
−インクの作製−
・試作した自己分散型顔料分散液(顔料濃度 10質量%):50質量部
・ジプロピレングリコール:5質量部
・トリエチレングリコール:10質量部
・オキシエチレンオレイルエーテル:0.1質量部
・純水:残部
上記組成を混合し、5μmフィルターでろ過し、Bkインクを得た。
【0083】
−インクジェット記録−
インクの液滴1滴当たりの吐出量を1.8ngに調整した以外は、実施例1と同じインクジェット記録装置を準備した。
そして、得られたインクを上記インクジェット記録装置に用いて、画像記録を行った。
【0084】
[実施例8]
インクの液滴1滴当たりの吐出量を1.0ngに調整した以外は、実施例1と同じインクジェット記録装置を準備した。
そして、実施例1で作製したインクを上記インクジェット記録装置に用いて、画像記録を行った。
【0085】
[実施例9]
−インクの作製−
・試作した自己分散型顔料分散液(顔料濃度 8質量%):60質量部
・グリセリン:10質量部
・オキシエチレンステアリルエーテル:0.2質量部
・純水:残部
上記組成を混合し、5μmフィルターでろ過し、Bkインクを得た。
【0086】
−インクジェット記録−
インクの液滴1滴当たりの吐出量を1.6ngに調整した以外は、実施例1と同じインクジェット記録装置を準備した。
そして、得られたインクを上記インクジェット記録装置に用いて、画像記録を行った。
【0087】
[実施例10]
インクの液滴1滴当たりの吐出量を1.9ngに調整した以外は、実施例1と同じインクジェット記録装置を準備した。
そして、実施例1で作製したインクを上記インクジェット記録装置に用いて、画像記録を行った。
【0088】
[評価]
(評価1)
各例のインクにおける顔料の体積平均粒径、普通紙(本実施例では富士ゼロックス(株)製・コピー用紙カラーモノクロ兼用紙C2を採用)に対して3μl滴下して50秒後の動的接触角を調べた。結果を表1に一覧に示す。
【0089】
(評価2)
各例で行った画像記録により得られた記録画像につき、以下の評価を行った。結果を表1に示す。
【0090】
−画像の滲み−
画像の滲みについて、2dotライン画像を印字し、以下の基準で官能評価を行った。評価基準は以下の通りである。
◎:目視および拡大鏡で確認し、ひげ状の画像乱れなし。
○:目視で確認できる明らかなにじみは無く、拡大すると、若干の画像乱れが検出された。
△:目視でわずかにひげ状の画像乱れが検知された。
×:目視で明らかなひげ状の画像乱れが多数あり。
【0091】
−画像の光学濃度−
画像の光学濃度について、100%カバレッジのソリッドパッチを印字し、X−Rite404を用いて調べた。評価基準は以下の通りである。
○:5箇所平均の光学濃度が1.2以上の濃度を示した。
△:5箇所平均の光学濃度が1.1以上1.2未満の濃度を示した。
×:5箇所平均の光学濃度が1.1未満の濃度を示した。
【0092】
−乾燥速度−
乾燥速度について、連続印字モードで、1枚目の後半に1×2cmサイズのソリッドパッチを印字した後、2枚目に白紙を印字し、2枚目の裏側に1枚目の印字汚れが付着しているかどうかを確認して評価した。評価基準は以下の通りである。
○:1枚目と2枚目の印字間隔が1s間隔でも汚れなし
△:1枚目と2枚目の印字間隔が2s間隔だと汚れなし、1s間隔でごくわずかの汚れが検知された。
×:1枚目と2枚目の印字間隔が3s間隔でも明らかな汚れが検知された。
【0093】
【表1】

【0094】
上記結果から、本実施例では、比較例に比べ、乾燥時間と共に、画像の光学濃度についても良好な結果が得られることがわかる。また、本実施例では、比較例に比べ、乾燥時間、画像の光学濃度共に、画像滲みについても良好な結果が得られることがわかる。
【符号の説明】
【0095】
12 インクジェット記録装置
14 筐体
16 給紙容器
18 取り出しロール
20 顔料濃度
20 搬送ローラ対
24 駆動ロール
26 従動ロール
28 搬送ベルト
30 記録ヘッド
30A ノズル
30B 共通インク室
30C フィルタ
30D 供給管
30E 排出管
32 帯電ロール
34 剥離板
36 排出経路
38 排出ローラ対
40 排紙容器
P 用紙

【特許請求の範囲】
【請求項1】
体積平均粒径100nm以上400nm以下の顔料が含まれ、普通紙に対して3μl滴下して50秒後の動的接触角が30°以上60°以下のインクを用い、
1滴当たりの吐出量が1ng以上2ng以下で、前記インクの液滴を熱により吐出する吐出ヘッドによって、前記インクの液滴を記録媒体に吐出し、前記インクの液滴を記録媒体に付着して記録を行うインクジェット記録方法。
【請求項2】
前記吐出ヘッドが、吐出ヘッド内部に前記インクを循環させて、前記インクの供給を行う吐出ヘッドである請求項1に記載のインクジェット記録方法。
【請求項3】
前記インク中の前記顔料の含有量が、4質量%以上8質量%以下である請求項1又は2に記載のインクジェット記録方法。
【請求項4】
体積平均粒径100nm以上400nm以下の顔料が含まれ、普通紙に対して3μl滴下して50秒後の動的接触角が30°以上60°以下のインクの液滴を、熱により吐出する吐出ヘッドであって、1滴当たりの吐出量が1ng以上2ng以下である吐出ヘッドを備えるインクジェット記録装置。
【請求項5】
前記吐出ヘッドが、吐出ヘッド内部に前記インクを循環させて、前記インクの供給を行う吐出ヘッドである請求項4に記載のインクジェット記録装置。
【請求項6】
前記インク中の前記顔料の含有量が、4質量%以上8質量%以下である請求項4又は5に記載のインクジェット記録装置。
【請求項7】
体積平均粒径100nm以上400nm以下の顔料が含まれ、普通紙に対して3μl滴下して50秒後の動的接触角が30°以上60°以下であるインクジェット記録用インク。
【請求項8】
前記顔料の含有量が、4質量%以上8質量%以下である請求項7に記載のインクジェット記録用インク。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−96511(P2012−96511A)
【公開日】平成24年5月24日(2012.5.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−248543(P2010−248543)
【出願日】平成22年11月5日(2010.11.5)
【出願人】(000005496)富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Fターム(参考)】