説明

インクジェット記録用水性インクセット、インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置

【課題】 記録物のカールが抑制され、かつ、水性インク及び処理液の再分散性及び蒸発後の流動性に優れたインクジェット記録用水性インクセットを提供する。
【解決手段】 インクジェット記録用水性インク及び処理液を含むインクジェット記録用水性インクセットであって、前記水性インクは、着色剤、水及び湿潤剤を含み、前記処理液は、凝集剤、水及び湿潤剤を含み、前記水性インク及び前記処理液において、前記浸透剤は、グリセリン及び重量平均分子量が400〜600のポリエチレングリコール(PEG)を含み、前記PEGが、下記(A)、(B1)及び(C)の条件を満たすように、前記水性インク及び前記処理液に配合されていることを特徴とする。

(A) 10≦x+y≦20
(B1) 0<x≦10
(C) 0<y≦15
x:前記水性インク全量に対する前記PEGの配合量(重量%)
y:前記処理液全量に対する前記PEGの配合量(重量%)

【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用水性インクセット、インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【0002】
記録物の光学濃度(OD値)を向上させることを目的として、水性インクによるインクジェット記録の前に、前記水性インク中の着色剤を凝集させる多価金属塩等の凝集剤を含む処理液を用いることがある。前記水性インク及び前記処理液を組み合わせたインクジェット記録用水性インクセットでは、水性インク及び処理液が水分を含んでいるため、記録物にカールが生じることがある。この問題を解決するものとして、水性インク及び処理液に、それぞれ、ポリエチレングリコール(PEG)を配合したインクジェット記録用水性インクセットが提案されている(特許文献1及び2)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2005−297548号公報
【特許文献2】特開2004−209759号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、前記インクジェット記録用水性インクセットは、水性インクが着色剤を、また、処理液が凝集剤を含んでいるので、水性インク及び処理液の再分散性及び蒸発後の流動性が充分でない。
【0005】
そこで、本発明は、記録物のカールが抑制され、かつ、水性インク及び処理液の再分散性及び蒸発後の流動性に優れたインクジェット記録用水性インクセットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記目的を達成するために、本発明のインクジェット記録用水性インクセットは、インクジェット記録用水性インク及び処理液を含むインクジェット記録用水性インクセットであって、
前記水性インクは、着色剤、水及び湿潤剤を含み、
前記処理液は、凝集剤、水及び湿潤剤を含み、
前記水性インク及び前記処理液において、前記湿潤剤は、グリセリン及び重量平均分子量が400〜600のPEGを含み、
重量平均分子量が400〜600のPEGが、下記(A)、(B1)及び(C)の条件を満たすように、前記水性インク及び前記処理液に配合されていることを特徴とする。

(A) 10≦x+y≦20
(B1) 0<x≦10
(C) 0<y≦15
x:前記水性インク全量に対する重量平均分子量が400〜600のPEGの配合量(重量%)
y:前記処理液全量に対する重量平均分子量が400〜600のPEGの配合量(重量%)

【発明の効果】
【0007】
本発明のインクジェット記録用水性インクセットでは、水性インク及び処理液の双方が、それぞれ、前記特定の分子量のPEGを前記(A)、(B1)及び(C)の条件を満たすように含まれているため、記録物のカールが抑制され、かつ、水性インク及び処理液の双方において、再分散性及び蒸発後の流動性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】図1は、本発明のインクジェット記録装置の一例の構成を示す概略斜視図である。
【図2】図2(a)及び(b)は、本発明のインクジェット記録方法による記録例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明において、水性インクの「再分散性」とは、例えば、水性インクが一度蒸発乾固し、固形物が生じた後、新たに水性インクと接触した際の前記固形物の溶解性及び分散性を意味する。再分散性が悪いと、例えば、インクジェットヘッドで水性インクが加熱され、蒸発乾固することで固形物が生じた後に、新たに水性インクと接触しても前記固形物が溶解及び分散せず、吐出不良の原因となる。処理液の「再分散性」についても、水性インクの「再分散性」と同様である。
【0010】
本発明において、水性インクの「蒸発後の流動性」とは、例えば、開放容器内で水性インクを蒸発させた後、前記開放容器を傾けたときの水性インクの流動性を意味する。蒸発後の流動性が悪いと、例えば、インクジェットヘッドで水性インクが一定時間放置され、蒸発すると、流動性がなくなり、吐出不良の原因となる。処理液の「蒸発後の流動性」についても、水性インクの「蒸発後の流動性」と同様である。
【0011】
前述のとおり、本発明のインクジェット記録用水性インクセット(以下、「水性インクセット」又は「インクセット」と言うことがある。)は、インクジェット記録用水性インク(以下、「水性インク」又は「インク」と言うことがある。)及び処理液を含む。前記水性インクは、着色剤、水及び湿潤剤を含む。前記水性インクは、着色剤、水及び湿潤剤以外のその他の成分を含んでもよい。前記処理液は、凝集剤、水及び湿潤剤を含む。前記処理液は、凝集剤、水及び湿潤剤以外のその他の成分を含んでもよい。
【0012】
本発明の水性インクセットは、前記水性インク及び前記処理液の双方が、それぞれ、前記湿潤剤として、グリセリン及び重量平均分子量が400〜600のPEG(以下、「特定分子量PEG」と言う。)を含み、かつ、前記特定分子量PEGが、前記(A)、(B1)及び(C)の条件を満たすように、前記水性インク及び前記処理液に配合されていることを特徴とする。
【0013】
前記水性インク全量に対するグリセリンの配合量は、特に限定されないが、例えば、10重量%〜40重量%であり、好ましくは、15重量%〜40重量%であり、より好ましくは、30重量%〜35重量%である。また、前記処理液全量に対するグリセリンの配合量は、特に限定されないが、例えば、10重量%〜30重量%であり、好ましくは、10重量%〜25重量%であり、より好ましくは、10重量%〜20重量%である。
【0014】
本発明の水性インクセットにおいて、前記特定分子量PEGが、前記(B1)の条件に代えて、下記(B2)の条件を満たすように、前記水性インク及び前記処理液の双方に配合されていることが好ましい。前記(B2)の条件を満たせば、前記水性インクの蒸発後の流動性が更に向上する。

(B2) 0<x≦8

【0015】
本発明の水性インクセットにおいて、前記特定分子量PEGが、さらに、下記(D)の条件を満たすように、前記水性インク及び前記処理液に配合されていることが好ましい。前記(D)の条件を満たせば、記録物のカールが更に抑制される。

(D) x<y

【0016】
前記水性インク及び前記処理液は、グリセリン及び前記特定分子量PEG以外の湿潤剤を含んでもよい。このような湿潤剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール等の低級アルコール;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド;アセトン等のケトン;ジアセトンアルコール等のケトアルコール;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル;ポリプロピレングリコール、アルキレングリコール等の多価アルコール;2−ピロリドン;N−メチル−2−ピロリドン;1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等があげられる。前記アルキレングリコールは、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール等があげられる。
【0017】
つぎに、前記水性インクの湿潤剤以外の成分について説明する。前記水性インクにおいて、前記着色剤は、顔料又は染料のいずれであってもよい。また、前記着色剤として、顔料及び染料を混合して用いてもよい。
【0018】
前記顔料は、例えば、カーボンブラック、無機顔料及び有機顔料等があげられる。前記カーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等があげられる。前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄系無機顔料及びカーボンブラック系無機顔料等をあげることができる。前記有機顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料;フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料;塩基性染料型レーキ顔料、酸性染料型レーキ顔料等の染料レーキ顔料;ニトロ顔料;ニトロソ顔料;アニリンブラック昼光蛍光顔料;等があげられる。また、その他の顔料であっても水相に分散可能なものであれば使用できる。これらの顔料の具体例としては、例えば、C.I.ピグメントブラック1、6及び7;C.I.ピグメントイエロー1、2、3、12、13、14、15、16、17、55、78、150、151、154、180、185及び194;C.I.ピグメントオレンジ31及び43;C.I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、12、15、16、48、48:1、53:1、57、57:1、112、122、123、139、144、146、149、166、168、175、176、177、178、184、185、190、202、221、222、224及び238;C.I.ピグメントバイオレット196;C.I.ピグメントブルー1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:4、16、22及び60;C.I.ピグメントグリーン7及び36等があげられる。
【0019】
前記顔料は、自己分散型顔料であってもよい。前記自己分散型顔料は、例えば、顔料粒子にカルボニル基、ヒドロキシル基、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基等の親水性官能基及びそれらの塩の少なくとも一種が、直接又は他の基を介して化学結合により導入されていることによって、分散剤を使用しなくても水に分散可能なものである。前記自己分散型顔料は、例えば、特開平8−3498号公報、特表2000−513396号公報、特表2008−524400号公報、特表2009−515007号公報等に記載の方法によって顔料が処理されたものを用いることができる。前記自己分散型顔料の原料としては、無機顔料及び有機顔料のいずれも使用することができる。また、前記処理を行うのに適した顔料としては、例えば、三菱化学(株)製の「MA8」及び「MA100」、デグサ社製の「カラーブラックFW200」等のカーボンブラックがあげられる。前記自己分散型顔料は、例えば、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ社製の「CAB−O−JET(登録商標)200」、「CAB−O−JET(登録商標)250C」、「CAB−O−JET(登録商標)260M」、「CAB−O−JET(登録商標)270Y」、「CAB−O−JET(登録商標)300」、「CAB−O−JET(登録商標)400」、「CAB−O−JET(登録商標)450C」、「CAB−O−JET(登録商標)465M」及び「CAB−O−JET(登録商標)470Y」;オリエント化学工業(株)製の「BONJET(登録商標)BLACK CW−2」及び「BONJET(登録商標)BLACK CW−3」;東洋インキ製造(株)製の「LIOJET(登録商標)WD BLACK 002C」;等があげられる。
【0020】
前記水性インク全量に対する前記顔料の固形分配合量(顔料固形分量)は、特に限定されず、例えば、所望の光学濃度又は色彩等により、適宜決定できる。前記顔料固形分量は、例えば、0.1重量%〜20重量%であり、好ましくは、1重量%〜10重量%であり、より好ましくは、2重量%〜8重量%である。
【0021】
前記染料は、特に限定されず、例えば、直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性染料等があげられる。前記染料の具体例としては、例えば、C.I.ダイレクトブラック、C.I.ダイレクトブルー、C.I.ダイレクトレッド、C.I.ダイレクトイエロー、C.I.ダイレクトオレンジ、C.I.ダイレクトバイオレット、C.I.ダイレクトブラウン、C.I.ダイレクトグリーン、C.I.アシッドブラック、C.I.アシッドブルー、C.I.アシッドレッド、C.I.アシッドイエロー、C.I.アシッドオレンジ、C.I.アシッドバイオレット、C.I.ベーシックブラック、C.I.ベーシックブルー、C.I.ベーシックレッド、C.I.ベーシックバイオレット及びC.I.フードブラック等があげられる。前記C.I.ダイレクトブラックとしては、例えば、C.I.ダイレクトブラック17、19、32、51、71、108、146、154及び168等があげられる。前記C.I.ダイレクトブルーとしては、例えば、C.I.ダイレクトブルー6、22、25、71、86、90、106及び199等があげられる。前記C.I.ダイレクトレッドとしては、例えば、C.I.ダイレクトレッド1、4、17、28、83及び227等があげられる。前記C.I.ダイレクトイエローとしては、例えば、C.I.ダイレクトイエロー12、24、26、86、98、132、142及び173等があげられる。前記C.I.ダイレクトオレンジとしては、例えば、C.I.ダイレクトオレンジ34、39、44、46及び60等があげられる。前記C.I.ダイレクトバイオレットとしては、例えば、C.I.ダイレクトバイオレット47及び48等があげられる。前記C.I.ダイレクトブラウンとしては、例えば、C.I.ダイレクトブラウン109等があげられる。前記C.I.ダイレクトグリーンとしては、例えば、C.I.ダイレクトグリーン59等があげられる。前記C.I.アシッドブラックとしては、例えば、C.I.アシッドブラック2、7、24、26、31、52、63、112及び118等があげられる。前記C.I.アシッドブルーとしては、例えば、C.I.アシッドブルー9、22、40、59、93、102、104、117、120、167、229及び234等があげられる。前記C.I.アシッドレッドとしては、例えば、C.I.アシッドレッド1、6、32、37、51、52、80、85、87、92、94、115、180、256、289、315及び317等があげられる。前記C.I.アシッドイエローとしては、例えば、C.I.アシッドイエロー11、17、23、25、29、42、61及び71等があげられる。前記C.I.アシッドオレンジとしては、例えば、C.I.アシッドオレンジ7及び19等があげられる。前記C.I.アシッドバイオレットとしては、例えば、C.I.アシッドバイオレット49等があげられる。前記C.I.ベーシックブラックとしては、例えば、C.I.ベーシックブラック2等があげられる。前記C.I.ベーシックブルーとしては、例えば、C.I.ベーシックブルー1、3、5、7、9、24、25、26、28及び29等があげられる。前記C.I.ベーシックレッドとしては、例えば、C.I.ベーシックレッド1、2、9、12、13、14及び37等があげられる。前記C.I.ベーシックバイオレットとしては、例えば、C.I.ベーシックバイオレット7、14及び27等があげられる。前記C.I.フードブラックとしては、例えば、C.I.フードブラック1及び2等があげられる。
【0022】
前記水性インク全量に対する前記染料の配合量は、特に限定されず、例えば、0.1重量%〜20重量%であり、好ましくは、0.3重量%〜10重量%である。
【0023】
前記着色剤は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。
【0024】
前記水性インクに用いられる水は、イオン交換水又は純水であることが好ましい。前記水性インク全量に対する前記水の配合量(水割合)は、例えば、10重量%〜90重量%であり、好ましくは、40重量%〜80重量%である。前記水割合は、例えば、他の成分の残部としてもよい。
【0025】
前記水性インクは、さらに、浸透剤を含んでもよい。前記浸透剤は、例えば、グリコールエーテルがあげられる。前記グリコールエーテルは、例えば、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコール−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコール−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコール−n−ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコール−n−プロピルエーテル、トリエチレングリコール−n−ブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコール−n−プロピルエーテル、プロピレングリコール−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコール−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコール−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールエチルエーテル、トリプロピレングリコール−n−プロピルエーテル及びトリプロピレングリコール−n−ブチルエーテル等があげられる。前記浸透剤は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。
【0026】
前記水性インク全量に対する前記浸透剤の配合量は、例えば、0重量%〜20重量%であり、好ましくは、0.1重量%〜15重量%であり、より好ましくは、0.5重量%〜10重量%である。
【0027】
前記水性インクは、必要に応じて、さらに、従来公知の添加剤を含んでもよい。前記添加剤としては、例えば、界面活性剤、pH調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、防黴剤等があげられる。前記粘度調整剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性樹脂等があげられる。
【0028】
前記水性インクは、例えば、着色剤、水、グリセリン及び前記特定分子量PEGと、必要に応じて他の添加成分とを、従来公知の方法で均一に混合し、フィルタ等で不溶解物を除去することにより調製できる。
【0029】
つぎに、前記処理液の湿潤剤以外の成分について説明する。前記処理液に含まれる前記凝集剤は、記録媒体上において、前記水性インク及び前記処理液が接触した際に、前記水性インク中の着色剤を凝集させる機能を有する、前記凝集剤としては、例えば、多価金属塩、カチオン性ポリマー、カチオン性界面活性剤等があげられる。
【0030】
前記多価金属塩としては、例えば、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、塩化バリウム、臭化バリウム、ヨウ化バリウム、酸化バリウム、硝酸バリウム、チオシアン酸バリウム、塩化カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム、リン酸二水素カルシウム、チオシアン酸カルシウム、乳酸カルシウム、フマル酸カルシウム、クエン酸カルシウム、塩化銅、臭化銅、硫酸銅、硝酸銅、酢酸銅、塩化鉄、臭化鉄、ヨウ化鉄、硫酸鉄、硝酸鉄、シュウ酸鉄、乳酸鉄、フマル酸鉄、クエン酸鉄、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸マンガン、硝酸マンガン、リン酸二水素マンガン、酢酸マンガン、サリチル酸マンガン、安息香酸マンガン、乳酸マンガン、塩化ニッケル、臭化ニッケル、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、酢酸ニッケル、硫酸スズ、塩化チタン、塩化亜鉛、臭化亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、チオシアン酸亜鉛、酢酸亜鉛等があげられる。これらの中でも、カルシウム、マグネシウムの多価金属塩が好ましい。また、着色剤の凝集度合いの観点から、2価の金属塩が好ましい。
【0031】
前記カチオン性ポリマーとしては、例えば、ポリアミン、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリビニルピリジン、ポリエチレンイミン−エピクロルヒドリン反応物、ポリアミド−ポリアミン樹脂、ポリアミド−エピクロルヒドリン樹脂、カチオンデンプン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアミジン、カチオンエポキシ樹脂、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリビニルホルムアミド、アミノアセタール化ポリビニルアルコール、ポリビニルベンジルオニウム、ジシアンジアミド・ホルマリン重縮合物、ジシアンジアミド・ジエチレントリアミン重縮合物、エピクロルヒドリン・ジメチルアミン付加重合物、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド・SO共重合物、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合物、及びこれらの誘導体等があげられる。また、前記カチオン性ポリマーとしては、例えば、ジメチルアミノエチル−メタクリレート(DM)、メタクリロイロキシエチル−トリメチルアンモニウム−クロライド(DMC)、メタクリロイロキシエチル−ベンジルジメチル−アンモニウムクロライド(DMBC)、ジメチルアミノエチル−アクリレート(DA)、アクリロイロキシエチル−トリメチルアンモニウム−クロライド(DMQ)、アクリロイロキシエチル−ベンジルジメチル−アンモニウムクロライド(DABC)、ジメチルアミノプロピル−アクリルアミド(DMAPAA)、アクリルアミドプロピル−トリメチルアンモニウム−クロライド(DMAPAAQ)等の水溶性モノマーの少なくとも一つからなる単一モノマー重合体又は複数種のモノマーの共重合体等もあげられる。これらの中でも、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミンが好ましい。
【0032】
前記カチオン性界面活性剤としては、例えば、第1級、第2級及び第3級アミン塩型化合物、アルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、脂肪族アミン塩、ベンザルコニウム塩、第4級アンモニウム塩、第4級アルキルアンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、オニウム塩等があげられる。具体的には、例えば、ラウリルアミン、ヤシアミン、ロジンアミン等の塩酸塩、酢酸塩等、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリブチルアンモニウムクロライド、塩化ベンザルコニウム、ジメチルエチルラウリルアンモニウムエチル硫酸塩、ジメチルエチルオクチルアンモニウムエチル硫酸塩、トリメチルラウリルアンモニウム塩酸塩、セチルピリジニウムクロライド、セチルピリジニウムブロマイド、ジヒドロキシエチルラウリルアミン、デシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ドデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、テトラデシルジメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルジメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルジメチルアンモニウムクロライド等があげられ、これらの中でも、ジメチルエチルラウリルアンモニウムエチル硫酸塩、ジメチルエチルオクチルアンモニウムエチル硫酸塩、トリメチルラウリルアンモニウム塩酸塩、ドデシルジメチルアンモニウムクロライド、テトラデシルジメチルアンモニウムクロライドが好ましい。
【0033】
前記処理液全量に対する前記凝集剤の配合量は、特に限定されず、例えば、多価金属塩であれば、例えば、1重量%〜30重量%であり、好ましくは、5重量%〜25重量%であり、例えば、カチオン性ポリマーであれば、例えば、0.1重量%〜15重量%であり、好ましくは、1重量%〜10重量%であり、例えば、カチオン性界面活性剤であれば、例えば、1重量%〜30重量%であり、好ましくは、4重量%〜25重量%である。前記凝集剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
【0034】
前記処理液に用いられる水は、イオン交換水又は純水であることが好ましい。前記処理液全量に対する前記水の配合量は、例えば、他の成分の残部としてもよい。
【0035】
前記処理液は、さらに、浸透剤を含んでもよい。前記浸透剤及びその配合量としては、前記水性インクにおける浸透剤及びその配合量と同様である。
【0036】
前記処理液は、必要に応じて、さらに、従来公知の添加剤を含んでもよい。前記添加剤としては、前記水性インクにおける添加剤と同様である。
【0037】
前記処理液は、例えば、凝集剤、水、グリセリン及び前記特定分子量PEGと、必要に応じて他の添加成分とを、従来公知の方法で均一に混合することにより調製できる。
【0038】
本発明の水性インクセットは、インクカートリッジとして提供することも可能である。例えば、本発明のインクカートリッジは、インク収納部及び処理液収納部を有し、インク収納部に本発明の水性インクが収納され、処理液収納部に本発明の処理液が収納されている。本発明のインクカートリッジにおいて、本発明の水性インク以外の水性インクの収納部を有してもよい。
【0039】
本発明のインクカートリッジは、別個独立に形成された水性インクカートリッジ及び処理液カートリッジが集合したインクカートリッジ集合体であってもよいし、インク収納部と処理液収納部とを形成するようにその内部が間仕切りされた一体型のインクカートリッジであってもよい。本発明のインクカートリッジの本体としては、例えば、従来公知のものを使用できる。
【0040】
つぎに、本発明のインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置について説明する。
【0041】
本発明のインクジェット記録方法は、インクジェット記録用水性インク及び処理液を含むインクジェット記録用水性インクセットを用いて記録するインクジェット記録方法であって、記録媒体に前記処理液を付与する工程と、前記記録媒体に前記水性インクをインクジェット方式により吐出して記録する記録工程とを有し、前記水性インクセットとして、本発明のインクジェット記録用水性インクセットを用いることを特徴とする。
【0042】
本発明のインクジェット記録装置は、インクセット収容部と、処理液付与手段と、インク吐出手段とを含むインクジェット記録装置であって、前記インクセット収容部に、本発明のインクジェット記録用水性インクセットが収容され、前記水性インクセットを構成する前記処理液が、前記処理液付与手段によって記録媒体に付与され、前記水性インクセットを構成する前記水性インクが、前記インク吐出手段によって前記記録媒体に吐出されることを特徴とする。
【0043】
本発明のインクジェット記録方法は、例えば、本発明のインクジェット記録装置を用いて実施可能である。前記記録は、印字、印画、印刷等を含む。
【0044】
図1に、本発明のインクジェット記録装置の一例の構成を示す。本例のインクジェット記録装置は、シリアル型インクジェットヘッドを採用したシリアル型インクジェット記録装置である。図示のとおり、このシリアル型インクジェット記録装置1は、インクカートリッジ集合体2と、インク吐出手段(シリアル型インクジェットヘッド)3と、ヘッドユニット4と、キャリッジ5と、駆動ユニット6と、プラテンローラ7と、パージ装置8とを主要な構成要素として含む。
【0045】
インクカートリッジ集合体2は、処理液カートリッジ2aと、4つの水性インクカートリッジ2bとを含む。処理液カートリッジ2aは、本発明の処理液を含む。4つの水性インクカートリッジ2bは、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの4色の水性インクを、それぞれ1色ずつ含む。前記4色の水性インクは、本発明の水性インクである。
【0046】
ヘッドユニット4に設置されたシリアル型インクジェットヘッド3は、記録媒体(例えば、記録用紙)Pに記録を行う。キャリッジ5には、インクカートリッジ集合体2及びヘッドユニット4が搭載される。駆動ユニット6は、キャリッジ5を直線方向に往復移動させる。駆動ユニット6としては、例えば、従来公知のものを使用できる(例えば、特開2008−246821号公報参照)。プラテンローラ7は、キャリッジ5の往復方向に延び、シリアル型インクジェットヘッド3と対向して配置されている。
【0047】
パージ装置8は、シリアル型インクジェットヘッド3の内部に溜まる気泡等を含んだ不良インクを吸引する。パージ装置8としては、例えば、従来公知のものを使用できる(例えば、特開2008−246821号公報参照)。
【0048】
パージ装置8のプラテンローラ7側には、パージ装置8に隣接してワイパ部材20が配設されている。ワイパ部材20は、へら状に形成されており、キャリッジ5の移動に伴って、インクジェットヘッド3のノズル形成面を拭うものである。図1において、キャップ18は、処理液及び水性インクの乾燥を防止するため、記録が終了するとリセット位置に戻されるシリアル型インクジェットヘッド3の複数のノズルを覆うものである。
【0049】
本例のシリアル型インクジェット記録装置1においては、インクカートリッジ集合体2は、ヘッドユニット4と共に、1つのキャリッジ5に搭載されている。ただし、本発明は、これに限定されない。前記シリアル型インクジェット記録装置において、インクカートリッジ集合体2の各カートリッジは、ヘッドユニット4とは別のキャリッジに搭載されていてもよい。また、インクカートリッジ集合体2の各カートリッジは、キャリッジ5には搭載されず、シリアル型インクジェット記録装置内に配置、固定されていてもよい。これらの態様においては、例えば、インクカートリッジ集合体2の各カートリッジと、キャリッジ5に搭載されたヘッドユニット4とが、チューブ等により連結され、インクカートリッジ集合体2の各カートリッジからヘッドユニット4に前記処理液及び前記水性インクが供給される。
【0050】
このシリアル型インクジェット記録装置1を用いたインクジェット記録は、例えば、つぎのようにして実施される。まず、シリアル型インクジェットヘッド3から、記録用紙Pに本発明の処理液を付与(吐出)する。前記処理液は、再分散性及び蒸発後の流動性に優れるため、シリアル型インクジェットヘッド3からの安定した吐出が可能である。前記処理液の付与は、記録用紙Pの記録面の全面でもよく、一部でもよい。一部に付与する場合、記録用紙Pの記録面の少なくとも水性インクによる記録部分が付与部となる。一部に付与する場合、付与部の大きさは、記録部分よりも大きい方がよい。例えば、図2(a)に示すように、記録用紙Pに対し、文字(X)を記録する場合は、前記文字の線幅よりも大きな線幅で付与部30を形成するように処理液を付与することが好ましい。また、図2(b)に示すように、記録用紙Pに対し、図柄を記録する場合は、前記図柄よりも大きな付与部40を形成するように処理液を付与することが好ましい。
【0051】
つぎに、シリアル型インクジェットヘッド3から、記録用紙Pの前記処理液の付与部に、前記水性インクを吐出する。前記水性インクは、再分散性及び蒸発後の流動性に優れるため、シリアル型インクジェットヘッド3からの安定した吐出が可能である。前記処理液の吐出から、前記水性インクの吐出までの時間は、特に制限されない。例えば、前記水性インクの吐出は、前記処理液の吐出と同一走査内で実施すればよい。
【0052】
本例のように、前記処理液は、前記水性インクの吐出に先立ち記録用紙Pに付与する前処理液として使用することが好ましい。これにより、例えば、前記水性インク中の着色剤の凝集効率を高めることができる。ただし、本発明は、これに限定されない。本発明では、記録用紙Pに前記水性インクを先に吐出した後、前記処理液を付与してもよいし、前記記録用紙Pへの前記処理液の付与と前記水性インクの吐出とを同時に行ってもよい。
【0053】
本例のシリアル型インクジェット記録装置1では、前記インク吐出手段(シリアル型インクジェットヘッド)3が、前記処理液付与手段を兼ねている。ただし、本発明は、これに限定されない。本発明において、前記処理液の付与は、例えば、スタンプ塗布、刷毛塗り、ローラ塗布等の方式により実施してもよい。
【0054】
このようにして記録された記録用紙Pは、シリアル型インクジェット記録装置1から排紙される。本発明の水性インクセットによれば、記録物のカールが抑制される。なお、図1においては、記録用紙Pの給紙機構及び排紙機構の図示を省略している。
【0055】
図1に示す装置では、シリアル型インクジェットヘッドを採用するが、本発明は、これに限定されない。前記インクジェット記録装置は、ライン型インクジェットヘッドを採用した装置であってもよい。
【実施例】
【0056】
つぎに、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は、下記の実施例及び比較例により限定及び制限されない。
【0057】
(水性インクの調製)
水性インク組成(表1)における、CAB−O−JET(登録商標)260Mを除く成分を、均一に混合しインク溶媒を得た。つぎに、CAB−O−JET(登録商標)260Mに前記インク溶媒を加え、均一に混合した。その後、得られた混合物を、東洋濾紙(株)製のセルロースアセテートタイプメンブレンフィルタ(孔径3.00μm)でろ過することで、インクジェット記録用水性インクM−1〜M−19を得た。
【0058】
(処理液の調製)
処理液組成(表2)の各成分を、均一に混合して、処理液G−1〜G−20を得た。
【0059】
【表1】

【0060】
【表2】

【0061】
[実施例1〜9及び比較例1〜16]
表3及び表4に示すように、前記水性インク及び前記処理液を組み合わせることで、インクジェット記録用水性インクセットを得た。
【0062】
実施例及び比較例の水性インクセットについて、(a)水性インクの再分散性評価、(b)水性インクの蒸発後の流動性評価、(c)処理液の再分散性評価、(d)処理液の蒸発後の流動性評価及び(e)記録物のカール評価を、下記の方法により実施した。
【0063】
(a)水性インクの再分散性評価
実施例及び比較例の水性インクセットを構成する水性インク12μLを、スライドグラス上に滴下した。ついで、前記スライドグラスを、温度60℃、相対湿度40%の環境下にて1日保存することで、前記水性インクを蒸発乾固させた。つぎに、前記保存後の固形物上に水を0.1mL滴下した。このようにして作製した評価サンプルを顕微鏡(倍率200倍)にて観察し、水性インクの再分散性を、下記の評価基準に従って評価した。
【0064】
水性インクの再分散性評価 評価基準
A:固形物が一様に分散した
C:固形物の残渣があった、又は固形物が分散しなかった
【0065】
(b)水性インクの蒸発後の流動性評価
実施例及び比較例の水性インク5gを、開放瓶(口径:20.2mm)に注入した。ついで、前記開放瓶を、温度60℃、相対湿度40%の恒温槽中に5日間保存した。つぎに、前記保存後の前記開放瓶内の水性インクの状態を目視で観察し、水性インクの蒸発後の流動性を、下記の評価基準に従って評価した。
【0066】
水性インクの蒸発後の流動性評価 評価基準
AA:水性インクに流動性が認められた
A :開放瓶に衝撃を与えると、水性インクに流動性が認められた
C :水性インクに流動性が認められなかった
【0067】
(c)処理液の再分散性評価
水性インクに代えて、実施例及び比較例の水性インクセットを構成する処理液を用いたこと以外は、(a)水性インクの再分散性評価と同様にして、処理液の再分散性を、下記の評価基準に従って評価した。
【0068】
処理液の再分散性評価 評価基準
A:固形物が一様に分散した
C:固形物の残渣があった、又は固形物が分散しなかった
【0069】
(d)処理液の蒸発後の流動性評価
水性インクに代えて、実施例及び比較例の水性インクセットを構成する処理液を用いたこと以外は、(b)水性インクの蒸発後の流動性評価と同様にして、処理液の蒸発後の流動性を、下記の評価基準に従って評価した。
【0070】
処理液の蒸発後の流動性評価 評価基準
A:処理液に流動性が認められた
C:処理液の一部が固化した
【0071】
(e)記録物のカール評価
バーコーター((株)安田精機製作所製のバーコーターのロッドNo.3)を用いて、普通紙(105mm×148mm、(株)リコー製のマイペーパー)上に、実施例及び比較例の水性インクセットを構成する処理液16pLを塗布した。ついで、バーコーター((株)安田精機製作所製のバーコーターのロッドNo.3)を用いて、前記普通紙上に、実施例及び比較例の水性インクセットを構成する水性インク18pLを塗布した。前記水性インクを塗布した後の前記普通紙を、平らな台上に塗布面を下にしてのせて、塗布から7日後の前記普通紙の4隅の浮き上がり高さを測定し、マイナスカールを評価した。また、前記水性インクを塗布した後の前記普通紙を、平らな台上に塗布面を上にしてのせたこと以外は、前記マイナスカール評価と同様にして、プラスカールを評価した。前記マイナスカール評価及び前記プラスカール評価の結果を基に、記録物のカールを、下記の評価基準に従って評価した。なお、バーコーターによる全面塗布でカールが抑制されていれば、インクジェット記録においても、カールを抑制可能と判断できる。
【0072】
記録物のカール評価 評価基準
AA:マイナスカール評価及びプラスカール評価の双方で、4隅の浮き上がり高さの平均が10mm以下であった
A :マイナスカール評価及びプラスカール評価の双方で、4隅の浮き上がり高さの平均が10mmを超えて15mm以下であった
C :マイナスカール評価及びプラスカール評価のいずれか一方で、4隅の浮き上がり高さの平均が15mmを超えた
【0073】
表3に、実施例で用いた水性インク及び処理液の種類、前記水性インク及び前記処理液におけるPEGの配合量(x重量%及びy重量%)、x+y、及び評価結果を示す。表4に、比較例で用いた水性インク及び処理液の種類、前記水性インク及び前記処理液におけるPEGの配合量(x重量%及びy重量%)、x+y、及び評価結果を示す。なお、比較例7〜10において、前記水性インク及び前記処理液におけるPEGの配合量(x重量%及びy重量%)は、重量平均分子量が200のPEGの配合量である。
【0074】
【表3】

【0075】
【表4】

【0076】
表3に示すとおり、実施例1〜9の水性インクセットでは、水性インクの再分散性評価、水性インクの蒸発後の流動性評価、処理液の再分散性評価、処理液の蒸発後の流動性評価、及び記録物のカール評価の全ての結果が良好であった。特に、0<x≦8とした実施例1、2、4、5及び7〜9の水性インクセットでは、より高い水性インクの蒸発後の流動性の向上が見られた。また、x<yとした実施例7の水性インクセットでは、記録物のカールが更に抑制された。
【0077】
一方、表4に示すように、水性インク及び処理液の双方において、PEGを用いなかった比較例1の水性インクセットでは、記録物のカール評価の結果が悪かった。x+y=6とした比較例2及び5の水性インクセットでも、記録物のカール評価の結果が悪かった。
【0078】
x+y=26とした比較例3及び6の水性インクセットでは、水性インクの再分散性評価の結果が悪かった。x+y=30とした比較例4の水性インクセットでは、水性インクの再分散性評価及び記録物のカール評価の結果が悪かった。
【0079】
水性インク及び処理液の双方において、グリセリンを用いなかった比較例7の水性インクセットでは、水性インクの蒸発後の流動性評価及び処理液の蒸発後の流動性評価の結果が悪かった。水性インク及び処理液の双方において、前記特定分子量PEGに代えて、重量平均分子量が200のPEGを用いた比較例8〜10の水性インクセットでは、記録物のカール評価の結果が悪かった。
【0080】
x=20、y=0とした比較例11の水性インクセットでは、水性インクの再分散性評価及び記録物のカール評価の結果が悪かった。x=15とした比較例12の水性インクセットでは、水性インクの再分散性評価の結果が悪かった。x=0、y=20とした比較例13の水性インクセットでは、処理液の蒸発後の流動性評価の結果が悪かった。
【0081】
水性インク及び処理液の双方において、特定分子量PEGに代えて、トリエチレングリコール−n−ブチルエーテルを用いた比較例14の水性インクセットでは、処理液の蒸発後の流動性評価の結果が悪かった。水性インク及び処理液の双方において、特定分子量PEGに代えて、ジエチレングリコールを用いた比較例15の水性インクセットでは、記録物のカール評価の結果が悪かった。水性インク及び処理液の双方において、特定分子量PEGに代えて、1,5−ペンタンジオールを用いた比較例16の水性インクセットでは、水性インクの再分散性評価及び記録物のカール評価の結果が悪かった。
【産業上の利用可能性】
【0082】
以上のように、本発明のインクジェット記録用水性インクセットは、記録物のカールが抑制され、かつ、水性インク及び処理液の再分散性及び蒸発後の流動性に優れたものである。本発明の水性インクセットの用途は、特に限定されず、各種のインクジェット記録に広く適用可能である。
【符号の説明】
【0083】
1 インクジェット記録装置
2 インクカートリッジ集合体
3 インクジェットヘッド
4 ヘッドユニット
5 キャリッジ
6 駆動ユニット
7 プラテンローラ
8 パージ装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
インクジェット記録用水性インク及び処理液を含むインクジェット記録用水性インクセットであって、
前記水性インクは、着色剤、水及び湿潤剤を含み、
前記処理液は、凝集剤、水及び湿潤剤を含み、
前記水性インク及び前記処理液において、前記浸透剤は、グリセリン及び重量平均分子量が400〜600のポリエチレングリコールを含み、
重量平均分子量が400〜600のポリエチレングリコールが、下記(A)、(B1)及び(C)の条件を満たすように、前記水性インク及び前記処理液に配合されていることを特徴とするインクジェット記録用水性インクセット。

(A) 10≦x+y≦20
(B1) 0<x≦10
(C) 0<y≦15
x:前記水性インク全量に対する重量平均分子量が400〜600のポリエチレングリコールの配合量(重量%)
y:前記処理液全量に対する重量平均分子量が400〜600のポリエチレングリコールの配合量(重量%)

【請求項2】
重量平均分子量が400〜600のポリエチレングリコールが、前記(B1)の条件に代えて、下記(B2)の条件を満たすように、前記水性インク及び前記処理液に配合されていることを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録用水性インクセット。

(B2) 0<x≦8

【請求項3】
重量平均分子量が400〜600のポリエチレングリコールが、さらに、下記(D)の条件を満たすように、前記水性インク及び前記処理液に配合されていることを特徴とする請求項1又は2記載のインクジェット記録用水性インクセット。

(D) x<y

【請求項4】
インクジェット記録用水性インク及び処理液を含むインクジェット記録用水性インクセットを用いて記録するインクジェット記録方法であって、
記録媒体に前記処理液を付与する工程と、
前記記録媒体に前記水性インクをインクジェット方式により吐出して記録する記録工程とを有し、
前記水性インクセットとして、請求項1〜3のいずれか一項に記載のインクジェット記録用水性インクセットを用いることを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項5】
インクセット収容部と、処理液付与手段と、インク吐出手段とを含むインクジェット記録装置であって、
前記インクセット収容部に、請求項1〜3のいずれか一項に記載のインクジェット記録用水性インクセットが収容され、
前記水性インクセットを構成する前記処理液が、前記処理液付与手段によって記録媒体に付与され、
前記水性インクセットを構成する前記水性インクが、前記インク吐出手段によって前記記録媒体に吐出されることを特徴とするインクジェット記録装置。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2012−207061(P2012−207061A)
【公開日】平成24年10月25日(2012.10.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−71567(P2011−71567)
【出願日】平成23年3月29日(2011.3.29)
【出願人】(000005267)ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Fターム(参考)】