JP2018039872A - インク組成物及び記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】着色剤、1種単独の樹脂粒子、水、及び水溶性有機溶媒から構成されるインクと比較して、画像の濃度ムラが抑制されるインク組成物を提供する。【解決手段】本実施形態に係るインク組成物は、着色剤、ガラス転移温度の異なる少なくとも2種の樹脂粒子、水、及び水溶性有機溶媒を含み、前記2種の樹脂粒子のガラス転移温度の差は、20℃以上であるインク組成物である。【選択図】なし
Description
本発明は、インク組成物及び記録装置に関する。
近年、印刷用コート紙などの液体の浸透が遅い記録媒体(以下、非浸透性の記録媒体と称する)に水性のインクで画像を記録する要望が高まっている。
従来の水性のインクとしては、例えば、特許文献1に記載されているものが知られている。特許文献1には、顔料(着色剤)、アルカリ可溶性樹脂、ワックスエマルジョン、塩基性化合物、水性媒体、及び、界面活性剤を含有する水性インクジェット用インク組成物であって、前記ワックスエマルジョンのワックスの平均粒子径が150〜200nmであり、前記ワックスエマルジョンの固形分の含有量が、水性インクジェット用インク組成物中0.5〜4質量%であり、前記界面活性剤がアセチレンジオール系界面活性剤である水性インクジェット用インク組成物が記載されている。
布用の水性インクであるが、例えば、特許文献2には、顔料(着色剤)と、水と、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル・アクリル共重合体樹脂、スチレン・アクリル共重合体樹脂から選ばれる1種又は2種以上からなる最低造膜温度が25℃以下である樹脂エマルジョンと、シリコーンエマルジョンとを少なくとも含む水性インクが記載されている。
ところで、インク組成物中に含まれる樹脂粒子は、主に非浸透性の記録媒体に対するインクの定着性を高める成分として用いられる。非浸透性の記録媒体にインク組成物が吐出された後、インク組成物中の水等が蒸発するにつれて、インク組成物中の樹脂粒子同士が融着し、インク膜が形成されることで、非浸透性の記録媒体にインク画像として定着される。通常、インク膜の形成の際には、インク膜表面の各場所において水等の蒸発量が異なること等に起因して、各場所での表面張力に差が生じ、インク膜に凹凸が形成される場合がある。特に、インク中に含まれる樹脂粒子が1種単独であると、部分的に液架橋が残りやすくなり、インク膜の凹凸が助長され、画像の濃度ムラの原因となる場合がある。
本発明の目的は、着色剤、1種単独の樹脂粒子、水、及び水溶性有機溶媒から構成されるインクと比較して、画像の濃度ムラが抑制されるインク組成物、及び当該インク組成物を備える記録装置を提供することである。
請求項1に係る発明は、着色剤、ガラス転移温度の異なる少なくとも2種の樹脂粒子、水、及び水溶性有機溶媒を含み、前記2種の樹脂粒子のガラス転移温度の差は、20℃以上であるインク組成物である。
請求項2に係る発明は、前記樹脂粒子のガラス転移温度は40℃以上であるインク組成物である。
請求項3に係る発明は、インクを記録媒体上に吐出する吐出ヘッドを備え、前記インクは、請求項1又は2に記載のインク組成物である記録装置である。
請求項1に係る発明によれば、着色剤、1種単独の樹脂粒子、水、及び水溶性有機溶媒から構成されるインク組成物と比較して、画像の濃度ムラが抑制されるインク組成物が提供される。
請求項2に係る発明によれば、樹脂粒子のガラス転移温度が40℃未満であるインク組成物と比較して、耐オフセット性に優れたインク組成物が提供される。
請求項3に係る発明によれば、着色剤、1種単独の樹脂粒子、水、及び水溶性有機溶媒から構成されるインク組成物を記録媒体上に吐出する吐出ヘッドを備える記録装置と比較して、画像の濃度ムラが抑制される記録装置が提供される。
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
<インク組成物>
本実施形態に係るインク組成物は、着色剤、樹脂粒子、水、及び水溶性有機溶媒を含む。樹脂粒子は、ガラス転移温度が異なる少なくとも2種の樹脂粒子を含み、当該2種の樹脂粒子のガラス転移温度の差は、20℃以上である。本実施形態に係るインク組成物のように、インク組成物中に含まれる少なくとも2種の樹脂粒子のガラス転移温度の差を20℃以上とすることで、1種単独の樹脂粒子を用いたインク組成物と比較して、画像の濃度ムラが抑制される。このメカニズムは十分に明らかでないが、以下のことが推察される。
本実施形態に係るインク組成物は、着色剤、樹脂粒子、水、及び水溶性有機溶媒を含む。樹脂粒子は、ガラス転移温度が異なる少なくとも2種の樹脂粒子を含み、当該2種の樹脂粒子のガラス転移温度の差は、20℃以上である。本実施形態に係るインク組成物のように、インク組成物中に含まれる少なくとも2種の樹脂粒子のガラス転移温度の差を20℃以上とすることで、1種単独の樹脂粒子を用いたインク組成物と比較して、画像の濃度ムラが抑制される。このメカニズムは十分に明らかでないが、以下のことが推察される。
図1は、記録媒体上に吐出されたにインク組成物中の樹脂粒子の状態を説明するための模式断面図である。なお、図1では、説明を容易とするために、インク組成物中の成分として樹脂粒子のみを表し着色剤等は省略している。一般的に、非浸透性の記録媒体1にインク組成物2を吐出すると、記録媒体1に着弾したインク組成物2が記録媒体1に浸透しない又は浸透し難いため、記録媒体1表面にインク組成物2が高さを持って残存する(図1(A)参照)。そして、継時で、インク組成物2中の水等が蒸発するにつれ、インク組成物2中の樹脂粒子3同士は融着し(図1(B)、(C)参照)、最終的にはインク膜4として成膜される(図1(D)参照)。
前述したように、通常、インク膜の形成の際には、インク膜表面の各場所において水等の蒸発量が異なること等に起因して、各場所での表面張力に差が生じ、インク膜に凹凸が形成される場合がある。特に、インク組成物中に含まれる樹脂粒子が1種単独であると、部分的に液架橋が残りやすくなり、インク膜の凹凸が助長され、画像の濃度ムラの原因となる場合がある。しかし、本実施形態のように、ガラス転移温度が異なる少なくとも2種の樹脂粒子を用い、また、2種の樹脂粒子のガラス転移温度の差を20℃以上とすることで、1種単独の樹脂粒子を用いた場合と比較して、乾燥過程でのインク膜のレベリング性が向上し、インク膜の凹凸が抑制されると考えられる。その結果、1種単独の樹脂粒子を用いた場合と比較して、画像の濃度ムラが抑制される。
本実施形態に係るインク組成物は、例えば、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、及びこれら色以外の中間色インクのいずれであってもよい。なお、複数色のインクを使用する場合、少なくとも1つのインクが、本実施形態に係るインク組成物であればよいが、全てのインクが、本実施形態に係るインク組成物であることが好ましい。
以下、本実施形態に係るインク組成物の各成分について説明する。
〔樹脂粒子〕
本実施形態に用いられるインク組成物は、ガラス転移温度の異なる少なくとも2種の樹脂粒子を含有する。本実施形態のインク組成物に含まれる少なくとも2種の樹脂粒子のガラス転移温度の差(絶対値)は、20℃以上であれば特に制限されるものではないが、20℃以上50℃以下が好ましく、20℃以上40℃以下がより好ましい。2種の樹脂粒子のガラス転移温度の差が20℃未満のインク組成物では、2種の樹脂粒子のガラス転移温度の差が20℃以上であるインク組成物と比較して、レベリング性向上の効果が十分に得られず、インク膜の凹凸形成を抑制する効果が小さく、画像の濃度ムラが生じる場合がある。なお、2種の樹脂粒子のガラス転移温度の差が50℃を超えると、レベリング性向上の効果が十分に得られない場合がある。
本実施形態に用いられるインク組成物は、ガラス転移温度の異なる少なくとも2種の樹脂粒子を含有する。本実施形態のインク組成物に含まれる少なくとも2種の樹脂粒子のガラス転移温度の差(絶対値)は、20℃以上であれば特に制限されるものではないが、20℃以上50℃以下が好ましく、20℃以上40℃以下がより好ましい。2種の樹脂粒子のガラス転移温度の差が20℃未満のインク組成物では、2種の樹脂粒子のガラス転移温度の差が20℃以上であるインク組成物と比較して、レベリング性向上の効果が十分に得られず、インク膜の凹凸形成を抑制する効果が小さく、画像の濃度ムラが生じる場合がある。なお、2種の樹脂粒子のガラス転移温度の差が50℃を超えると、レベリング性向上の効果が十分に得られない場合がある。
ここで、2種以上の樹脂粒子を含む場合におけるガラス転移温度の差とは、最も差がある2種の樹脂粒子間のガラス転移温度の差を意味する。すなわち、A,B,C3種の樹脂粒子を含む場合、例えば樹脂粒子A,Bのガラス転移温度の差が20℃以上であれば、樹脂粒子A,CやB,Cのガラス転移温度の差が20℃未満であってもよい。
樹脂粒子のガラス転移温度(Tg)は、JIS K7121−1987「プラスチックの転移温度測定法」9.3(2)の補外ガラス転移開始温度の測定方法に準拠して、示差走査熱量計(島津製作所社製:DSC60、自動接線処理システム付き)を用い、室温から150℃まで昇温速度20℃/分の条件下で測定することにより求める。なお、ガス転移温度は吸熱部におけるベースラインと立ち上がりラインとの延長線の交点の温度とした。
また、20℃以上のガラス転移温度差を有する2種の樹脂粒子の含有量比は(ガラス転移温度の高い方の樹脂粒子/ガラス転移温度の低い方の樹脂)は、特に制限されるものではないが、画像の濃度ムラをより抑制する等の点で、例えば、質量比で80/20以上20/80以下の範囲が好ましく、60/40以上40/60以下の範囲がより好ましい。
また、20℃以上のガラス転移温度差を有する2種の樹脂粒子において、それぞれのガラス転移温度は40℃以上であることが好ましく、40℃以上100℃以下であることがより好ましく、40℃以上80℃以下であることがより好ましい。
樹脂粒子のガラス転移温度は、例えば、使用する樹脂の種類、樹脂粒子が共重合体であれば、共重合体を形成するモノマーの比率、樹脂粒子の粒子径等によって調整される。また、ガラス転移温度の異なる2種の樹脂粒子については、樹脂粒子の相溶性等の点で、同種の樹脂粒子を用いることが好ましい。この場合、上記2種の樹脂粒子のガラス転移温度の差が20℃以上となるように共重合体を形成するモノマーの比率や、樹脂粒子の粒子径等を制御すればよい。
樹脂粒子としては、例えば、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸ナトリウム共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリル酸エステル共重合体、ポリウレタン、シリコーン−アクリル酸共重合体、アクリル変性フッ素樹脂等の粒子(ラテックス粒子)等が挙げられる。なお、樹脂粒子としては、粒子の中心部と外縁部で組成を異にしたコア・シェル型の樹脂粒子も挙げられる。
樹脂粒子は、乳化剤を用いてインク組成物中に分散させたものであってもよく、乳化剤を用いないでインク組成物中に分散させたものであってもよい。乳化剤としては、例えば、界面活性剤、スルホン酸基、カルボキシル基等の親水性基を有するポリマー(例えば、親水性基がグラフト結合しているポリマー、親水性を持つ単量体と疎水性の部分を持つ単量体とから得られるポリマー)が挙げられる。
樹脂粒子の体積平均粒径は、画像の光沢性及び耐擦過性の点から、例えば、10nm以上300nm以下が好ましく、10nm以上200nm以下がより好ましい。本実施形態における樹脂粒子の体積平均粒径の測定には、マイクロトラックUPA粒度分析計 UPA−UT151(Microtrac社製)により行う。その測定は、1,000倍希釈したインクを測定セルに入れて行う。なお、測定時の入力値として、粘度にはインク希釈液の粘度を、粒子屈折率は高分子の屈折率とする。
樹脂粒子の含有量は、例えば、インク組成物の全重量に対し、0.1重量%以上10重量%以下であることが好ましく、0.5重量%以上5重量%以下であることがより好ましい。
〔着色剤〕
本実施形態に用いられるインク組成物は、着色剤を含有する。着色剤としては、例えば、顔料が挙げられる。顔料としては、例えば、有機顔料、無機顔料等が挙げられる。
本実施形態に用いられるインク組成物は、着色剤を含有する。着色剤としては、例えば、顔料が挙げられる。顔料としては、例えば、有機顔料、無機顔料等が挙げられる。
黒色顔料(ブラック顔料)の具体例としては、例えば、Raven7000,Raven5750,Raven5250,Raven5000 ULTRAII,Raven 3500,Raven2000,Raven1500,Raven1250,Raven1200,Raven1190 ULTRAII,Raven1170,Raven1255,Raven1080,Raven1060(以上、コロンビアン・カーボン社製)、Regal400R,Regal330R,Regal660R,Mogul L,Black Pearls L,Monarch 700,Monarch 800,Monarch 880,Monarch 900,Monarch 1000,Monarch 1100,Monarch 1300,Monarch 1400(以上、キャボット社製)、Color Black FW1,Color Black FW2,Color Black FW2V,Color Black 18,Color Black FW200,Color Black S150,Color Black S160,Color Black S170,Printex35,Printex U,Printex V,Printex140U,Printex140V,Special Black 6,Special Black 5,Special Black 4A,Special Black4(以上、デグッサ社製)、No.25,No.33,No.40,No.47,No.52,No.900,No.2300,MCF−88,MA600,MA7,MA8,MA100(以上、三菱化学(株)製)等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
シアン顔料の具体例としては、例えば、C.I.Pigment Blue 1,2,3,15,15:1,15:2,15:3,15:4,16,22,60等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
マゼンタ顔料の具体例としては、例えば、C.I.Pigment Red 5,7,12,48,48:1,57,112,122,123,146,168,177,184,202,C.I.Pigment Violet 19等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
イエロー顔料の具体例としては、例えば、C.I.Pigment Yellow 1,2,3,12,13,14,16,17,73,74,75,83,93,95,97,98,114,128,129,138,151,154,180等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
ここで、着色剤として顔料を使用した場合には、上記インク組成物は、顔料分散剤を含有することが好ましい。使用される顔料分散剤としては、例えば、高分子分散剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等が挙げられる。
高分子分散剤としては、例えば、親水性構造部と疎水性構造部とを有する重合体等が好ましい。親水性構造部と疎水性構造部とを有する重合体としては、例えば、縮合系重合体と付加重合体とが使用される。縮合系重合体としては、公知のポリエステル系分散剤等が挙げられる。付加重合体としては、α,β−エチレン性不飽和基を有する単量体の付加重合体等が挙げられる。例えば、親水性基を有するα,β−エチレン性不飽和基を有する単量体と疎水性基を有するα,β−エチレン性不飽和基を有する単量体を組み合わせて共重合することにより目的の高分子分散剤が得られる。また、親水性基を有するα,β−エチレン性不飽和基を有する単量体の単独重合体も用いられる。
親水性基を有するα,β−エチレン性不飽和基を有する単量体としては、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、水酸基、リン酸基等を有する単量体、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸、フマル酸モノエステル、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホン化ビニルナフタレン、ビニルアルコール、アクリルアミド、メタクリロキシエチルホスフェート、ビスメタクリロキシエチルホスフェート、メタクリロオキシエチルフェニルアシドホスフェート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート等が挙げられる。
疎水性基を有するα,β−エチレン性不飽和基を有する単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体、ビニルシクロヘキサン、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸フェニルエステル、メタクリル酸シクロアルキルエステル、クロトン酸アルキルエステル、イタコン酸ジアルキルエステル、マレイン酸ジアルキルエステル等が挙げられる。
高分子分散剤として好ましい共重合体の例としては、スチレン−スチレンスルホン酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−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、ビニルナフタレン−メタクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、メタクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸シクロヘキシルエステル−メタクリル酸共重合体、及び、これらの塩等が挙げられる。また、これらの重合体に、ポリオキシエチレン基、水酸基を有する単量体を共重合させてもよい。
高分子分散剤の重量平均分子量(Mw)としては、例えば、2,000以上50,000以下であることが好ましい。
顔料分散剤は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。顔料分散剤の含有量は、顔料により大きく異なるため一概にはいえないが、顔料100重量部に対し、0.1重量部以上100重量部以下であることが好ましい。
顔料としては、水に自己分散する顔料(以下、「自己分散型顔料」ともいう。)も挙げられる。自己分散型顔料とは、顔料表面に水に対する可溶化基を有し、高分子分散剤が存在しなくとも水中で分散する顔料のことを指す。自己分散型顔料は、例えば、顔料に対して酸・塩基処理、カップリング剤処理、ポリマーグラフト処理、プラズマ処理、酸化/還元処理等の表面改質処理を施すことにより得られる。
自己分散型顔料としては、上記顔料に対して表面改質処理を施した顔料の他、キャボット社製のCab−o−jet−200,Cab−o−jet−300,Cab−o−jet−400,IJX−157,IJX−253,IJX−266,IJX−273,IJX−444,IJX−55,Cab−o−jet−250C,Cab−o−jet−260M,Cab−o−jet−270Y,Cab−o−jet−450C,Cab−o−jet−465M,Cab−o−jet−470Y,Cab−o−jet−480M、オリエント化学工業(株)製のMicrojet Black CW−1,CW−2等の市販の自己分散顔料等も挙げられる。
自己分散型顔料としては、その表面に官能基として少なくともスルホン酸、スルホン酸塩、カルボン酸、又はカルボン酸塩を有する顔料であることが好ましく、表面に官能基として少なくともカルボン酸、又は、カルボン酸塩を有する顔料であることがより好ましい。
ここで、顔料としては、樹脂により被覆された顔料等も挙げられる。これは、マイクロカプセル顔料と呼ばれ、例えば、DIC(株)製、東洋インキ(株)製などの市販のマイクロカプセル顔料等が挙げられる。なお、市販のマイクロカプセル顔料に限られず、目的に応じて作製したマイクロカプセル顔料を使用してもよい。
また、顔料としては、高分子化合物を顔料に物理的に吸着又は化学的に結合させた樹脂分散型顔料も挙げられる。
また、顔料としては、黒色顔料やシアン、マゼンタ、イエローの3原色顔料のほか、赤、緑、青、茶、白等の特定色顔料や、金、銀色等の金属光沢顔料、無色又は淡色の体質顔料、プラスチックピグメント等も挙げられる。
また、顔料としては、例えば、シリカ、アルミナ、又は、ポリマービード等をコアとして、その表面に染料又は顔料を固着させた粒子、染料の不溶レーキ化物、着色エマルション、着色ラテックス等も挙げられる。
着色剤としては、顔料の他、その他、親水性のアニオン染料、直接染料、カチオン染料、反応性染料、高分子染料等や油溶性染料等の染料類、染料で着色したワックス粉・樹脂粉類やエマルション類、蛍光染料や蛍光顔料等も挙げられる。
着色剤の体積平均粒径は、10nm以上1,000nm以下であること好ましい。着色剤の体積平均粒径とは、着色剤そのものの粒径、又は着色剤に分散剤等の添加物が付着している場合には、添加物が付着した粒径をいう。体積平均粒径の測定には、マイクロトラックUPA粒度分析計 UPA−UT151(Microtrac社製)により行う。その測定は、1,000倍希釈したインクを測定セルに入れて行う。なお、測定時の入力値として、粘度にはインク希釈液の粘度を、粒子屈折率は着色剤の屈折率とする。
着色剤の含有量(濃度)は、例えば、インク組成物の全重量に対し、1重量%以上25重量%以下であることが好ましく、2重量%以上20重量%以下であることがより好ましい。
〔水〕
本実施形態に用いられるインク組成物は、水を含有する。水としては、特に不純物の混入、又は微生物の発生を防止するという観点等から、イオン交換水、超純水、蒸留水、限外濾過水が好ましい。
本実施形態に用いられるインク組成物は、水を含有する。水としては、特に不純物の混入、又は微生物の発生を防止するという観点等から、イオン交換水、超純水、蒸留水、限外濾過水が好ましい。
水の含有量は、インク組成物の全重量に対し、例えば、10重量%以上95重量%以下であることが好ましく、30重量%以上90重量%以下であることがより好ましい。
〔水溶性有機溶媒〕
本実施形態に係るインク組成物は、水溶性有機溶媒を含有する。水溶性有機溶媒としては、例えば、多価アルコール類、多価アルコール類誘導体、含窒素溶媒、アルコール類、含硫黄溶媒等が挙げられる。また、水溶性有機溶媒としては、その他、炭酸プロピレン、炭酸エチレン等も挙げられる。
本実施形態に係るインク組成物は、水溶性有機溶媒を含有する。水溶性有機溶媒としては、例えば、多価アルコール類、多価アルコール類誘導体、含窒素溶媒、アルコール類、含硫黄溶媒等が挙げられる。また、水溶性有機溶媒としては、その他、炭酸プロピレン、炭酸エチレン等も挙げられる。
多価アルコール類としては、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、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,2−へキサンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、キシリトールなどの糖アルコール類;キシロース、グルコース、ガラクトースなどの糖類等が挙げられる。
多価アルコール類誘導体としては、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ブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジグリセリンのエチレンオキサイド付加物等が挙げられる。
含窒素溶媒としては、例えば、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等が挙げられる。
アルコール類としては、例えば、エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ベンジルアルコール等が挙げられる。
含硫黄溶媒としては、例えば、チオジエタノール、チオジグリセロール、スルフォラン、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
水溶性有機溶媒は、1種単独で含有しても、2種以上を含有してもよい。水溶性有機溶媒の含有量は、インク組成物の全重量に対して、0.1重量%以上60重量%以下であることが好ましく、1重量%以上50重量%以下であることがより好ましく、5重量%以上40重量%以下であることが更に好ましく、10重量%以上30重量%以下であることが特に好ましい。
〔界面活性剤〕
本実施形態に用いられるインク組成物は、界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤を含有することで、界面活性剤を含有しない場合と比較して、インクの吐出安定性、非浸透性の記録媒体に対するインクの濡れ性等が向上する場合がある。
本実施形態に用いられるインク組成物は、界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤を含有することで、界面活性剤を含有しない場合と比較して、インクの吐出安定性、非浸透性の記録媒体に対するインクの濡れ性等が向上する場合がある。
界面活性剤としては、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物、ポリエーテル変性シリコーン等が挙げられる。これらの中では、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物、ポリエーテル変性シリコーンが好ましい。
アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物は、例えば、アセチレングリコールの少なくとも一つの水酸基にエチレンオキサイドを付加させた−O−(CH2CH2O)n−H構造(例えば、nは1以上30以下の整数を表す。)を持つ化合物等である。アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物の市販品(なお、括弧内の数値はHLBのカタログ値を示す。)としては、例えば、オルフィンE1004(7以上9以下)、オルフィンE1010(13以上14以下)、オルフィンEXP.4001(8以上11以下)、オルフィンEXP.4123(11以上14以下)、オルフィンEXP.4300(10以上13以下)、サーフィノール104H(4)、サーフィノール420(4)、サーフィノール440(4)、ダイノール604(8)(以上、日信化学工業(株)製)等が挙げられる。
ポリエーテル変性シリコーンは、例えば、シリコーン鎖(ポリシロキサン主鎖)に、ポリエーテル基がグラフト状に結合した化合物、又はブロック状に結合した化合物等である。ポリエーテル基としては、例えば、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基が挙げられる。ポリエーテル基としては、例えば、オキシエチレン基とオキシプロピレン基がブロック状又はランダムに付加したポリオキシアルキレン基であってもよい。ポリエーテル変性シリコーンの市販品(なお、括弧内の数値はHLBのカタログ値を示す。)としては、シルフェイスSAG002(12)、シルフェイスSAG503A(11)、シルフェイスSAG005(7)(以上、日信化学工業(株)製)等が挙げられる。
前述した以外の他の界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられ、これらの中では、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等が好ましい。
アニオン性界面活性剤としては、例えば、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、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩等が挙げられる。これらの中では、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、イソプロピルナフタレンスルホン酸塩、モノブチルフェニルフェノールモノスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、ジブチルフェニルフェノールジスルホン酸塩等が好ましい。
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エーテル、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ソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、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、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、アルキルアルカノールアミド、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマー、アセチレングリコール等が挙げられる。これらの中では、例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシ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、脂肪酸アルキロールアミド、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマー、アセチレングリコール等が好ましい。
ノニオン性界面活性剤としては、その他、ポリシロキサンオキシエチレン付加物等のシリコーン界面活性剤、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等のフッ素界面活性剤、スピクリスポール酸やラムノリピド、リゾレシチン等のバイオサーファクタント等も挙げられる。
インクにおける界面活性剤の含有量は、例えば、インク組成物の全重量に対し、0.01重量%以上20重量%以下であることが好ましく、0.1重量%以上10重量%以下であることがより好ましく、0.5重量%以上8重量%以下であることが更に好ましく、2重量%以上5重量%以下であることが特に好ましい。
〔他の添加剤〕
本実施形態に用いられるインク組成物は、前述した以外の他の添加剤を含有していてもよい。他の添加剤としては、特に制限はなく、公知の添加剤が用いられる。具体的には、例えば、インク吐出性改善剤(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、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等)、導電率/pH調整剤(水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属類の化合物等)、反応性の希釈溶媒、浸透剤、pH緩衝剤、酸化防止剤、防カビ剤、粘度調整剤、導電剤、キレート化剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤等が挙げられる。
本実施形態に用いられるインク組成物は、前述した以外の他の添加剤を含有していてもよい。他の添加剤としては、特に制限はなく、公知の添加剤が用いられる。具体的には、例えば、インク吐出性改善剤(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、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等)、導電率/pH調整剤(水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属類の化合物等)、反応性の希釈溶媒、浸透剤、pH緩衝剤、酸化防止剤、防カビ剤、粘度調整剤、導電剤、キレート化剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤等が挙げられる。
本実施形態に用いられるインク組成物のpHは、例えば、4以上10以下であることが好ましく、5以上9以下であることがより好ましい。インクのpHは、温度23±0.5℃、湿度55±5%RH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。
本実施形態に用いられるインク組成物の導電率は、例えば、0.01S/m以上0.5S/m以下であることが好ましく、0.01S/m以上0.25S/m以下であることがより好ましく、0.01S/m以上0.20S/m以下であることが更に好ましい。導電率の測定は、MPC227(pH/Conductivity Meter、メトラー・トレド社製)で行う。
本実施形態に用いられるインク組成物の粘度は、例えば、1.5mPa・s以上30mPa・s以下であることが好ましく、1.5mPa・s以上20mPa・s以下であることがより好ましい。粘度は、TV−20(東機産業(株)製)を測定装置として用い、測定温度は23℃、せん断速度は1,400s-1の条件で測定する。
(記録装置)
本実施形態の記録装置は、本実施形態に係るインク組成物を非浸透性の記録媒体上に吐出する吐出ヘッドを備える記録装置である。また、本実施形態に係る記録方法は、例えば、本実施形態に係るインク組成物を非浸透性の記録媒体上に吐出する吐出工程を有する記録方法である。
本実施形態の記録装置は、本実施形態に係るインク組成物を非浸透性の記録媒体上に吐出する吐出ヘッドを備える記録装置である。また、本実施形態に係る記録方法は、例えば、本実施形態に係るインク組成物を非浸透性の記録媒体上に吐出する吐出工程を有する記録方法である。
本実施形態の記録装置は、本実施形態に係るインク組成物を収容し、記録装置に着脱されるようカートリッジ化されたインクカートリッジを備えていてもよい。
(記録媒体)
本実施形態の記録装置に用いられる非浸透性の記録媒体としては、コート紙、樹脂フィルム等が挙げられる。本実施形態においては、動的走査吸液計で測定した接触時間100msにおける純水の記録媒体への移転量が3ml/m2以上15ml/m2以下である非浸透性の記録媒体を使用することが好ましい。
本実施形態の記録装置に用いられる非浸透性の記録媒体としては、コート紙、樹脂フィルム等が挙げられる。本実施形態においては、動的走査吸液計で測定した接触時間100msにおける純水の記録媒体への移転量が3ml/m2以上15ml/m2以下である非浸透性の記録媒体を使用することが好ましい。
以下、本実施形態の画像記録装置の一例について図面を参照しつつ説明する。
図2は、本実施形態に係る記録装置の一例を示す概略構成図である。図2に示す記録装置10は、前述した本実施形態に係るインク組成物(以下「インク」とも称する)を非浸透性の記録媒体P上に吐出する吐出ヘッド122(吐出ヘッド122を有する吐出装置121)を備える記録装置である。記録装置10では、インクを非浸透性の記録媒体P上に吐出する吐出工程を有する記録方法が実現される。これにより、非浸透性の記録媒体P上にインクによる画像を記録する。
具体的には、記録装置10は、例えば、非浸透性の記録媒体Pとしての連帳紙(以下、「連帳紙P」とも称する。)に画像を記録する画像記録ユニット12を備えている。
記録装置10は、画像記録ユニット12に供給する連帳紙Pが収容される前処理ユニット14と、前処理ユニット14から画像記録ユニット12へ供給される連帳紙Pの搬送量等を調整するバッファユニット16と、を備えている。バッファユニット16は、画像記録ユニット12と前処理ユニット14との間に配置されている。
記録装置10は、例えば、画像記録ユニット12から排出される連帳紙Pを収容する後処理ユニット18と、画像記録ユニット12から後処理ユニット18へ排出される連帳紙Pの搬送量等を調整するバッファユニット20と、を備えている。バッファユニット20は、画像記録ユニット12と後処理ユニット18との間に配置されている。
記録装置10は、画像記録ユニット12とバッファユニット20との間に配置され、画像記録ユニット12から搬出される連帳紙Pを冷却する冷却ユニット22を備えている。
画像記録ユニット12は、例えば、連帳紙Pを連帳紙Pの搬送経路124に沿って案内するロール部材(符号省略)と、連帳紙Pの搬送経路124に沿って搬送される連帳紙Pにインク(インクの液滴)を吐出して画像を記録する吐出装置121とを備えている。
吐出装置121は、連帳紙Pにインクを吐出する吐出ヘッド122を備えている。吐出ヘッド122は、例えば、有効な記録領域(インクを吐出するノズルの配置領域)が連帳紙Pの幅(連帳紙Pの搬送方向と交差(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。なお、吐出ヘッド122は、これに限られず、連帳紙Pの幅よりも短尺状の吐出ヘッドであって、連帳紙Pの幅方向に移動してインクを吐出する方式(いわゆる、キャリッジ方式)の吐出ヘッドであってもよい。
吐出ヘッド122は、インクの液滴を熱により吐出する、いわゆる、サーマル方式であってもよいし、インクの液滴を圧力により吐出する、いわゆる、ピエゾ方式であってもよく、公知のものが適用される。
吐出ヘッド122は、例えば、連帳紙Pにインクを吐出してK(ブラック)色の画像を記録する吐出ヘッド122Kと、Y(イエロー)色の画像を記録する吐出ヘッド122Yと、M(マゼンタ)色の画像を記録する吐出ヘッド122Mと、C(シアン)色の画像を記録する吐出ヘッド122Cとを有している。そして、吐出ヘッド122Kと、吐出ヘッド122Yと、吐出ヘッド122Mと、吐出ヘッド122Cとは、この順番で連帳紙Pの搬送方向(以下、単に「用紙搬送方向」と記載することがある。)に沿って上流側から下流側に連帳紙Pと対向するように並べられている。なお、吐出ヘッドの表記において、K、Y、M、Cを区別しない場合には、符号に付しているK、Y、M、Cを省略する。
吐出ヘッド122K,122Y,122M,122Cは、それぞれ、記録装置10に着脱される各色のインクカートリッジ123K,123Y,123M,123Cと供給管(不図示)を通じて連結され、インクカートリッジ123により、各色のインクがそれぞれ吐出ヘッド122へ供給される。
吐出ヘッド122は、上記4色のそれぞれに対応した4つの吐出ヘッド122を配置する形態に限られず、目的に応じて、他の中間色を加えた4色以上のそれぞれに対応した4つ以上の吐出ヘッド122を配置した形態であってもよい。
吐出ヘッド122としては、例えば、インク液滴量1pl以上15pl以下の範囲でインクを吐出する低解像度用の吐出ヘッド122(例えば600dpiの吐出ヘッド)、インク液滴量10pl未満の範囲でインクを吐出する高解像度用の吐出ヘッド122(例えば1,200dpiの吐出ヘッド)のいずれを備えていてもよい。また、吐出装置121は、低解像度用の吐出ヘッド122、及び、高解像度用の吐出ヘッド122の双方を備えていてもよい。吐出ヘッド122のインク液滴量は、インクの最大液滴量の範囲である。また、dpiは「dot per inch」を意味する。
吐出ヘッド122に対して用紙搬送方向の下流側には、例えば、連帳紙Pの裏面が巻き掛けられ、搬送される連帳紙Pと接触して従動回転しながら連帳紙P上の画像(インク)を乾燥する乾燥ドラム126(乾燥装置の一例)が配置されている。
乾燥ドラム126の内部には、例えば、加熱源(例えばハロゲンヒータ等:不図示)が内蔵されている。乾燥ドラム126は、加熱源による加熱により連帳紙P上の画像(インク)を乾燥する。
乾燥ドラム126の周囲には、例えば、連帳紙P上の画像(インク)を乾燥する温風送風装置128(乾燥装置の一例)が配置されている。この温風送風装置128による温風によって、乾燥ドラム126に巻き掛けられた連帳紙P上の画像(インク)を乾燥する。
吐出ヘッド122に対して用紙搬送方向の下流側には、連帳紙P上の画像(インク)を乾燥する近赤外線ヒータ(不図示)、レーザ照射装置等の他の乾燥装置が配置されていてもよい。近赤外線ヒータ、レーザ照射装置等の他の乾燥装置は、乾燥ドラム126及び温風送風装置128の少なくとも一方に代えて、又は乾燥ドラム126及び温風送風装置128に加えて配置される。
一方、前処理ユニット14は、画像記録ユニット12へ供給される連帳紙Pが巻き付けられている供給ロール14Aを備えており、この供給ロール14Aは、図示せぬフレーム部材に回転可能に支持されている。
バッファユニット16には、例えば、用紙搬送方向に沿って第1パスローラ16A、ダンサーローラ16B及び第2パスローラ16Cが配置されている。ダンサーローラ16Bは、図2中上下に移動することにより、画像記録ユニット12へ搬送される連帳紙Pの張力調整、及び連帳紙Pの搬送量を調整する。
後処理ユニット18は、例えば、画像が記録された連帳紙Pを巻き取る搬送部の一例としての巻取ロール18Aを備えている。この巻取ロール18Aが図示せぬモータから回転力を受けて回転することで、連帳紙Pが搬送経路124に沿って搬送されるようになっている。
バッファユニット20には、例えば、用紙搬送方向に沿って第1パスローラ20A、ダンサーローラ20B及び第2パスローラ20Cが配置されている。ダンサーローラ16Bは、図1中上下に移動することにより、後処理ユニット18へ排出される連帳紙Pの張力調整、及び、連帳紙Pの搬送量を調整する。
冷却ユニット22には、例えば、複数のクーリングローラ22Aが配置されている。複数のクーリングローラ22Aの間に連帳紙Pを搬送することにより、連帳紙Pを冷却する。
次に、本実施形態に係る記録装置10による動作(記録方法)について説明する。
本実施形態に係る記録装置10では、まず、前処理ユニット14の供給ロール14Aから、バッファユニット16を通じて、画像記録ユニット12に連帳紙Pを搬送する。
次に、画像記録ユニット12において、吐出装置121の各吐出ヘッド122からインクを連帳紙Pに吐出する。これにより、連帳紙P上にインクよる画像が形成される。
その後、乾燥ドラム126により、連帳紙P上の画像(インク)を連帳紙Pの裏面側(記録面とは反対側の面)から乾燥する。そして、温風送風装置128により、連帳紙Pに吐出されたインク(画像)を連帳紙Pの表面側(記録面)から乾燥する。つまり、乾燥ドラム126及び温風送風装置128により、連帳紙P上に吐出されたインクを乾燥する。
次に、冷却ユニット22において、クーリングローラ22Aにより、画像が記録された連帳紙Pを冷却する。
次に、バッファユニット16を通じて、後処理ユニット18は、画像が記録された連帳紙Pを巻取ロール18Aにより巻き取る。
以上の工程を通じて、記録媒体Pとしての連帳紙Pにインクによる画像が記録される。なお、記録装置10では、吐出装置121(吐出ヘッド122)によってインクの液滴を記録媒体Pの表面に直接吐出する方式について説明したが、これに限られず、例えば中間転写体にインクの液滴を吐出した後に、中間転写体上のインクの液滴を記録媒体Pに転写する方式であってもよい。
また、記録装置10では、記録媒体Pとして連帳紙Pにインクを吐出して画像を記録する方式について説明したが、記録媒体Pとして枚葉紙にインクを吐出して画像を記録する方式であってもよい。
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
<実施例1>
以下に記載の成分を混合し、インクを作製した。
・CAB−O−JET 400(キャボット社製):6質量%・M6969D(樹脂粒子分散液:日本合成化学工業社製):2質量部(樹脂固形分)
(アクリル樹脂粒子、ガラス転移温度=80℃)
・M7980(樹脂粒子分散液:日本合成化学工業社製):2質量部(樹脂固形分)(アクリル樹脂、ガラス転移温度=55℃)
・プロピレングリコール:15質量部
・3−メチル−1,3−ブタンジオール:10質量部
・サーフィノール440(界面活性剤;エアプロダクツ社製):1.5質量部
・イオン交換水:全体で100部となる残量
以下に記載の成分を混合し、インクを作製した。
・CAB−O−JET 400(キャボット社製):6質量%・M6969D(樹脂粒子分散液:日本合成化学工業社製):2質量部(樹脂固形分)
(アクリル樹脂粒子、ガラス転移温度=80℃)
・M7980(樹脂粒子分散液:日本合成化学工業社製):2質量部(樹脂固形分)(アクリル樹脂、ガラス転移温度=55℃)
・プロピレングリコール:15質量部
・3−メチル−1,3−ブタンジオール:10質量部
・サーフィノール440(界面活性剤;エアプロダクツ社製):1.5質量部
・イオン交換水:全体で100部となる残量
上記成分を混合したのち、5μmのフィルターでろ過を行い、インクを得た。インク中のM6969D樹脂粒子とM7980樹脂粒子のガラス転移温度の差は25℃である。
<実施例2〜3>
実施例2では、樹脂粒子分散液M7980をM7180(日本合成化学工業社製)に変更したこと以外は、実施例1と同様にインクを準備した。実施例2で用いた樹脂粒子分散液M7180は、ガラス転移温度53℃のアクリル樹脂粒子を含む分散液である。したがって、実施例2のインク中のM6969D樹脂粒子とM7180樹脂粒子のガラス転移温度の差は27℃である。
実施例2では、樹脂粒子分散液M7980をM7180(日本合成化学工業社製)に変更したこと以外は、実施例1と同様にインクを準備した。実施例2で用いた樹脂粒子分散液M7180は、ガラス転移温度53℃のアクリル樹脂粒子を含む分散液である。したがって、実施例2のインク中のM6969D樹脂粒子とM7180樹脂粒子のガラス転移温度の差は27℃である。
実施例3では、樹脂粒子分散液M7980をM6520(日本合成化学工業社製)に変更したこと以外は、実施例1と同様にインクを準備した。実施例3で用いた樹脂粒子分散液M6520は、ガラス転移温度41℃のアクリル樹脂粒子を含む分散液である。したがって、実施例3のインク中のM6520樹脂粒子とM6969D樹脂粒子のガラス転移温度の差は39℃である。
<実施例4>
実施例4では、樹脂粒子分散液M7980をMLDM7582(日本合成化学工業社製)に変更したこと以外は、実施例1と同様にインクを準備した。実施例4で用いた樹脂粒子分散液MLDM7582は、ガラス転移温度26℃のアクリル樹脂粒子を含む分散液である。また、実施例4のインク中のMLDM7582樹脂粒子/M6969D樹脂粒子は、質量比で50/50である。実施例4のインク中のMLDM7582樹脂粒子とM6969D樹脂粒子のガラス転移温度の差は54℃である。
実施例4では、樹脂粒子分散液M7980をMLDM7582(日本合成化学工業社製)に変更したこと以外は、実施例1と同様にインクを準備した。実施例4で用いた樹脂粒子分散液MLDM7582は、ガラス転移温度26℃のアクリル樹脂粒子を含む分散液である。また、実施例4のインク中のMLDM7582樹脂粒子/M6969D樹脂粒子は、質量比で50/50である。実施例4のインク中のMLDM7582樹脂粒子とM6969D樹脂粒子のガラス転移温度の差は54℃である。
<実施例5〜6>
実施例5では、インク中のM7980樹脂粒子/M6969樹脂粒子の質量比を40/60に変更したこと以外は、実施例1と同様にインクを準備した。また、実施例6では、インク中のM7980樹脂粒子/M6969樹脂粒子の質量比を10/90に変更したこと以外は、実施例1と同様にインクを準備した。
実施例5では、インク中のM7980樹脂粒子/M6969樹脂粒子の質量比を40/60に変更したこと以外は、実施例1と同様にインクを準備した。また、実施例6では、インク中のM7980樹脂粒子/M6969樹脂粒子の質量比を10/90に変更したこと以外は、実施例1と同様にインクを準備した。
<比較例1>
比較例1では、樹脂粒子分散液M6969Dを添加しなかったこと以外は、実施例1と同様にインクを準備した。
比較例1では、樹脂粒子分散液M6969Dを添加しなかったこと以外は、実施例1と同様にインクを準備した。
<比較例2>
比較例2では、樹脂粒子分散液M7980を添加しなかったこと以外は、実施例1と同様にインクを準備した。
比較例2では、樹脂粒子分散液M7980を添加しなかったこと以外は、実施例1と同様にインクを準備した。
<比較例3〜4>
比較例3では、樹脂粒子分散液M6969をM7180に変更したこと以外、比較例4では、樹脂粒子分散液M6969をM6520に変更したこと以外は、実施例1と同様にインクを準備した。比較例3のインク中のM7980樹脂粒子とM7180樹脂粒子のガラス転移温度の差は2℃である。比較例4のインク中のM7980樹脂粒子とM7180樹脂粒子のガラス転移温度の差は11℃である。
比較例3では、樹脂粒子分散液M6969をM7180に変更したこと以外、比較例4では、樹脂粒子分散液M6969をM6520に変更したこと以外は、実施例1と同様にインクを準備した。比較例3のインク中のM7980樹脂粒子とM7180樹脂粒子のガラス転移温度の差は2℃である。比較例4のインク中のM7980樹脂粒子とM7180樹脂粒子のガラス転移温度の差は11℃である。
<モトル(σ)評価>
自動バーコーターK101(松尾産業株式会社製)を用いて、非浸透性の記録媒体として王子製紙製「OKトップコート+」上に、上記インクを塗布し、乾燥した。スキャナ(ES−10000G:セイコーエプソン社製)により、乾燥したインク塗布サンプルをスキャンし、塗工方向に対して垂直方向(インク塗布サンプルの幅方向)の濃度データ(1pxl幅/image J)を取得した。得られた濃度データから、濃度データの標準偏差を算出し、その値をσ(モトル)とした。σ(モトル)の値は濃度ムラの代替指標であり、値が小さくなるほど塗布サンプルの濃度ムラが少ないことを示している。
自動バーコーターK101(松尾産業株式会社製)を用いて、非浸透性の記録媒体として王子製紙製「OKトップコート+」上に、上記インクを塗布し、乾燥した。スキャナ(ES−10000G:セイコーエプソン社製)により、乾燥したインク塗布サンプルをスキャンし、塗工方向に対して垂直方向(インク塗布サンプルの幅方向)の濃度データ(1pxl幅/image J)を取得した。得られた濃度データから、濃度データの標準偏差を算出し、その値をσ(モトル)とした。σ(モトル)の値は濃度ムラの代替指標であり、値が小さくなるほど塗布サンプルの濃度ムラが少ないことを示している。
表1に、実施例1〜6及び比較例1〜4における樹脂粒子のガラス転移温度、ガラス転移温度の差、質量比、σ(モトル)値を示す。
(実機での濃度ムラ評価)
図2に示す構成と同じ構成で、インクの吐出ヘッドとして、600dpiのピエゾヘッド(最大インク滴量12pl)を備えた記録装置を準備した。そして、各実施例及び比較例のインクを記録装置のインクタンクに充填した。この記録装置を用いて、次の画像記録を行った。
図2に示す構成と同じ構成で、インクの吐出ヘッドとして、600dpiのピエゾヘッド(最大インク滴量12pl)を備えた記録装置を準備した。そして、各実施例及び比較例のインクを記録装置のインクタンクに充填した。この記録装置を用いて、次の画像記録を行った。
上記記録装置を用いて、記録速度(記録媒体搬送速度)100m/minで、王子製紙製「OKトップコート+」上に、600dpiのピエゾヘッド(最大インク滴量11pl)からインクを吐出し、印字を行い、ベタ画像(1.5cm×1.5cm)を形成した。形成したベタ画像を目視にて観察し、下記基準により画像の濃度ムラの評価を行った。その結果を表1に示す。
−濃度ムラの評価基準−
◎:濃度ムラが見られない。
○:濃度ムラがわずかに見られる。
△:濃度ムラが見られる。
×:顕著な濃度ムラが見られる。
◎:濃度ムラが見られない。
○:濃度ムラがわずかに見られる。
△:濃度ムラが見られる。
×:顕著な濃度ムラが見られる。
20℃以上のガラス転移温度差を有する2種の樹脂粒子を用いた実施例1〜6のインクは、σ(モトル)値がいずれも2となっており、1種単独の樹脂粒子を用いた比較例1〜2のインク、及び20℃未満のガラス転移温度差を有する2種の樹脂粒子を用いた比較例3〜4のインクと比較して、濃度ムラが少ないことを示した。また、実機での評価においても、実施例1〜6のインクは、比較例1〜4のインクと比較して濃度ムラが抑制された。
また、インク中のM7980樹脂粒子/M6969D樹脂粒子の質量比が80/20以上20/80以下である実施例5は、上記範囲外である実施例6と比較して、より画像の濃度ムラが抑制された。
1 非浸透性の記録媒体、2 インク組成物、3 樹脂粒子、4 インク膜、10 記録装置、12 画像記録ユニット、14 前処理ユニット、14A 供給ロール、16 バッファユニット、16A パスローラ、16B ダンサーローラ、16C パスローラ、18 後処理ユニット、18A 巻取ロール、20 バッファユニット、20A パスローラ、20B ダンサーローラ、20C パスローラ、22 冷却ユニット、22A クーリングローラ、121 吐出装置、122,122K,122Y,122M,122C 吐出ヘッド、123,123K,123Y,123M,123C インクカートリッジ、124 搬送経路、126 乾燥ドラム、128 温風送風装置。
Claims (3)
- 着色剤、ガラス転移温度の異なる少なくとも2種の樹脂粒子、水、及び水溶性有機溶媒を含み、
前記2種の樹脂粒子のガラス転移温度の差は、20℃以上であることを特徴とするインク組成物。 - 前記樹脂粒子のガラス転移温度は40℃以上であることを特徴とする請求項1に記載のインク組成物。
- インクを記録媒体上に吐出する吐出ヘッドを備え、
前記インクは、請求項1又は2に記載のインク組成物であることを特徴とする記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016173097A JP2018039872A (ja) | 2016-09-05 | 2016-09-05 | インク組成物及び記録装置 |
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| JP2016173097A JP2018039872A (ja) | 2016-09-05 | 2016-09-05 | インク組成物及び記録装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2018039872A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022086482A (ja) * | 2020-11-30 | 2022-06-09 | 株式会社リコー | 記録装置および記録方法 |
| US11760893B2 (en) | 2020-07-10 | 2023-09-19 | Ricoh Company, Ltd. | Ink, image forming apparatus, and image forming method |
-
2016
- 2016-09-05 JP JP2016173097A patent/JP2018039872A/ja active Pending
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