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JP7302243B2 - 液体を吐出する装置 - Google Patents

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Description

本発明は液体を吐出する装置に関する。
液体を吐出する装置としての例えば印刷装置においては、液体吐出ヘッドのメンテナンスとして、印刷に寄与しない液体を吐出する空吐出(フラッシング、パージなどと称される動作を含む)を、吸収部材を配置した空吐出受けに対して行うようにしている。
従来、メラミン発泡体などの吸収部材を二層に収容した廃液タンクに対してフラッシングを行うものがある(特許文献1)。
ところで、液体として樹脂含有量が多い液体を使用する場合、空吐出受けの吸収部材上に吐出された液体の乾燥、固化による堆積が生じるという課題がある。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、吸収部材上での堆積を抑制することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明に係る液体を吐出する装置は、
液体を吐出する液体吐出手段と、
前記液体吐出手段から空吐出される液体を吸収する吸収部材を有する空吐出受けと、を備え、
前記液体吐出手段は、樹脂含有量が5質量%以上の液体を吐出し、
前記吸収部材は、第1吸収部材と、前記第1吸収部材に接し、前記第1吸収部材の下層の第2吸収部材とを含み、
前記第1吸収部材が、前記空吐出された液体が着弾される面内において複数のブロックに分割されたメラミン発泡体であり、
前記第2吸収部材の面積は、前記第1吸収部材の1つのブロックの面積よりも広い
構成とした。
本発明によれば、吸収部材上での堆積を抑制することができる。
本発明に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の一例の概略構成図である。 同印刷装置の印刷手段の部分の平面説明図である。 同じく印刷手段の部分の側面説明図である。 本発明の第1実施形態に係る空吐出受けの斜視説明図である。 同空吐出受けをシート材と共に説明する斜視説明図である。 同実施形態の空吐出受けとヘッド及びシート材の位置関係の一例を説明する平面説明図である。 同じく正面説明図である。 同空吐出受けのブロックの一部を相互に交換するときの説明に供する斜視説明図である。 同実施形態における空吐出受けのブロックへの保湿液を含侵するときの説明に供する斜視説明図である。 比較例の空吐出受けをヘッド及びシート材とともに説明する正面説明図である。 本発明の第2実施形態に係る空吐出受けの斜視説明図である。 本発明の第3実施形態に係る空吐出受けの分解斜視説明図である。 同じく他の分解斜視説明図である。 同じく短手方向の断面説明図である。 同空吐出受けとヘッド及びシート材の位置関係の一例を説明する正面説明図である。 第3実施形態に係る空吐出受けを使用したときのシート材の搬送領域と保湿液を含侵するブロックの関係の他の例の説明に供する同空吐出受けとヘッド及びシート材の位置関係の平面説明図である。 同じく正面説明図である。 本発明の第4実施形態に係る空吐出受けの分解斜視説明図である。 吸収部材(吸収体)の吸収速度の測定方法の説明に供する説明図である。 同測定結果の説明に供する説明図である。 吸収部材(吸収体)の毛管力(毛細管力)の測定の説明に供する評価実験の説明図である。 素材の異なる吸収体A~Eの吸収速度と毛細管力を測定した結果の一例を示す説明図である。
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の一例について図1ないし図3を参照して説明する。図1は同印刷装置の一例の概略構成図、図2は同印刷装置の印刷手段の部分の平面説明図、図3は同じく印刷手段の部分の側面説明図である。
この液体を吐出する装置である印刷装置500は、連続紙などのシート材510を搬入する搬入手段501と、搬入手段501から搬入されたシート材510を印刷手段505に案内搬送する案内搬送手段503と、シート材510に対して液体を吐出して画像を形成する印刷を行う印刷手段505と、シート材510を乾燥する乾燥手段507と、シート材510を搬出する搬出手段509などを備えている。
シート材510は搬入手段501の元巻きローラ511から送り出され、搬入手段501、案内搬送手段503、乾燥手段507、搬出手段509の各ローラによって案内、搬送されて、搬出手段509の巻取りローラ591にて巻き取られる。
このシート材510は、印刷手段505において、ヘッドユニット550及びヘッドユニット555に対向して搬送され、ヘッドユニット550から吐出される液体によって画像が形成され、ヘッドユニット555から吐出される処理液で後処理が行われる。
ここで、ヘッドユニット550には、例えば、搬送方向上流側から、4色分のフルライン型ヘッドアレイ551(551A、551B、551C、551D)が配置されている。
各ヘッドアレイ551は、液体吐出手段であり、それぞれ、搬送されるシート材510に対して、例えば、ブラックK,シアンC、マゼンタM、イエローYの液体を吐出する。
なお、色の種類及び数はこれに限るものではない。
ヘッドアレイ551は、例えば、液体を吐出する複数のノズル104を千鳥状に2列配列した液体吐出ヘッド(これを、単に「ヘッド」ともいう。)100をベース部材552上に千鳥状に並べて配置したものであるが、これに限らない。
ヘッドアレイ551の間には、ヘッド100のメンテナンスを行うためのメンテナンスユニット561(561A~561D)が配置されている。メンテナンスユニット561は、ヘッド100のノズル面101aをキャッピングするキャップ563などを備えている。
メンテナンスユニット561は図3の矢印方向に往復移動可能に配置され、ヘッドアレイ551は上下方向に昇降可能に配置され、キャッピングを行うときにはヘッドアレイ551が上昇して、メンテナンスユニット561がヘッド100の下方に移動する。そして、ヘッドアレイ551が下降してヘッド100のノズル面101aがキャップ563でキャッピングされる。
また、ヘッドアレイ551の下方には、ヘッド100のノズル104から吐出される空吐出滴を受ける本発明に係る空吐出受け800が配置されている。
次に、本発明の第1実施形態に係る空吐出受けについて図4ないし図7を参照して説明する。図4は同空吐出受けの斜視説明図、図5は同空吐出受けをシート材と共に説明する斜視説明図である。
空吐出受け800は、吸収部材(以下の実施形態と名称及び符号を統一するため「第1吸収部材」という。)801と、第1吸収部材801を収容する受け部材であるトレイ803とを備えている。
第1吸収部材801は、空吐出滴が着弾される面内に複数のブロック(ブロック体、セグメント)811(811A1~811A5、及び、ブロック811B1~811B5)に分割され、各ブロック811がトレイ803に並べて配置されている。なお、各ブロック811は互いに側面が接触して配置されている。また、ここでは個片化されたブロックに分割されている。
第1吸収部材801は、長手方向(シート材の搬送方向と直交する方向)において、少なくとも、両端部及び中央部の3つのブロック811に分割することが好ましい。本実施形態では、第1吸収部材801は5つのブロック811A1~811A5、811B1~811B5に分割して、搬送方向と直交する方向に並べて配置されている。
これにより、長手方向において、シート材510から外れた領域でヘッド100に対向し、空吐出による液体(空吐出滴)が着弾するブロック811のみの交換などのメンテナンスを行うことができる。
また、第1吸収部材801は、短手方向(シート材の搬送方向に沿う方向)において、搬送方向におけるヘッド100の数に対応して分割することが好ましい。前記印刷装置500では、千鳥配置によってヘッド100を2列配置しているため、本実施形態でも、上流側のブロック811A(811A1~811A5)と下流側のブロック811B(811B1~811B5)の2列に分割し、シート材の搬送方向に沿う方向に並べて配置されている。
これにより、ブロック811は、上流側のヘッド100と下流側のヘッド100のいずれかに対向することになり、シート材510から外れた領域で、単に長手方向で分割した場合よりも、空吐出による液体(空吐出滴)が着弾するより1つのブロック811の面積が狭くなり、交換などのメンテナンス対象となるブロックを更に限定することができる。
第1吸収部材801としては、液体の浸透速度が高く、毛管力の低い多孔質体、例えばメラミン発泡体を使用することができる。液体の浸透速度が高いことで、第1吸収部材801に着弾した液体は速やかに内部へ浸透して、第1吸収部材801の表面近傍に残りにくく、堆積物の成長を抑えることができる。
なお、メラミン発泡体(メラミンフォーム)は、主原料であるメラミンとホルムアルデヒドまたはそれらの前縮合体に、発泡剤、触媒及び乳化剤などを配合し混合した後に、型に注入し、加熱など適宜の手段で発泡材料を発熱させ、発泡、硬化させ、更に圧縮して発泡容積を向上して液体吸収能力を所望のレベルに高めることができる。
次に、本実施形態における空吐出受けのブロックの交換について図6ないし図8も参照して説明する。図6は同空吐出受けとヘッド及びシート材の位置関係の一例を説明する平面説明図、図7は同じく正面説明図である。図8は同空吐出受けのブロックの一部を相互に交換するときの説明に供する斜視説明図である。
前述した印刷装置500のように、連帳紙のようなシート材510に対して印刷を行う装置においては、シート材510がヘッド100に対向している状態で空吐出を行うことになる。そのため、空吐出による液体(空吐出滴)は、搬送方向と直交する方向において、シート材510が空吐出受け800との間に介在している領域では、シート材510に着弾し、シート材510が介在していない領域でのみ空吐出受け800に着弾する。
例えば、図6に示すように、空吐出受け800の第1吸収部材801の長手方向の長さL1は、ヘッド100の並び方向(搬送方向と直交する方向)の長さL2よりも長くしている。そして、空吐出受け800は、第1吸収部材801の両端部がヘッド100の並びからはみ出す関係で配置される。また、シート材510は、幅W1を有し、中央基準で搬送されるものとすると、空吐出受け800の両端部のみに空吐出された液体が着弾することになる。
そして、空吐出の繰り返しに伴って、液体として粘度の高い液体など乾燥、堆積し易い液体を使用している場合、第1吸収部材801の両端部での堆積が進行するおそれがあり、交換等が必要になる。
一方、本実施形態では、第1吸収部材801は、搬送方向と直交する方向において、複数のブロック811A1~811A5、811B1~811B5に分割されている。したがって、ヘッド100との対向及びシート材510の介在の有無により、空吐出による液体が着弾するブロック811と、空吐出による液体が着弾しないブロック811とに分かれる。
同様に、第1吸収部材801は、搬送方向においても、複数のブロック811A、811Bに分割されている。したがって、ヘッド100との対向及びシート材510の介在の有無により、空吐出による液体が着弾するブロック811と、空吐出による液体が着弾しないブロック811とに分かれる。
ここで、ヘッド100、シート材510及び空吐出受け800の第1吸収部材801のブロック811が、図6及び図7に示す位置関係にあるものとする。この場合、ヘッド100から空吐出された液体が着弾するブロック811は、上流側のブロック811A1と下流側のブロック811B5のみとなる。
したがって、吸収部材の交換を行うときには、例えば、図8に示すように、空吐出による液体が着弾するブロック811B5を空吐出による液体が着弾しないブロック811A4と交換することで、ブロック811B5を新規な吸収部材とすることができる。なお、同じ空吐出受け800の他のブロック811に代えて、別途新規のブロックを装着することもできる。
次に、本実施形態における空吐出受けのブロックへの保湿液の含侵について図9も参照して説明する。図9は同空吐出受けのブロックに保湿液を含侵するときの説明に供する斜視説明図である。
第1吸収部材801には保湿液が含浸されることが好ましい。保湿液を含浸することで、第1吸収部材801表面に着弾した空吐出された液体の乾燥を抑制し、堆積物の成長を抑えることができる。
また、空吐出された液体の密度が保湿液の密度よりも低い場合、第1吸収部材801内部への液体の浸透が促進され、第1吸収部材801表面近傍での堆積物の成長を抑えることができる。
保湿液としては、例えばインクジェット記録装置用洗浄液を使用してもよい。洗浄液に添加される有機溶剤として例えば、23℃、80%RH環境中の平衡水分量が30質量%以上の多価アルコール類が挙げられる。
その具体例としては、1,2,3-ブタントリオール(38質量%)、1,2,4-ブタントリオール(41質量%)、グリセリン(49質量%)、ジグリセリン(38質量%)、トリエチレングリコール(39質量%)、テトラエチレングリコール(37質量%)、ジエチレングリコール(43質量%)、1,3-ブタンジオール(35質量%)等が挙げられる。中でもグリセリン、1,3-ブタンジオールは水分を含んだ場合に低粘度化することができるため特に好適に用いられる。このような水溶性有機溶剤を処理液全体の20質量%以上用いた場合、廃液(廃インク)の固着防止に優れるため好ましい。
ここで、前述した図6及び図7を参照して説明したように、本実施形態の空吐出受け800では、ヘッド100から空吐出された液体が着弾するブロック811は、上流側のブロック811A1と下流側のブロック811B5のみとなる。
したがって、図9に示すように、ブロック811を保湿液806に浸漬して、当該保湿液806を含侵させたブロック811を、ブロック811A1、あるいは、ブロック811B5としてトレイ803に収容すればよい。
同様に、上述した図8で説明したように、例えばブロック811B5をブロック811A4と交換するときには、ブロック811A4と取り出して保湿液806を含侵させた後、ブロック811B5としてセットすればよい。
つまり、第1吸収部材801の複数のブロック811の内、シート材510が通過する領域の外側の領域を含むブロック811に保湿液806が含侵されている構成としている。
このように、空吐出受け800の吸収部材を交換し、あるいは、保湿液を含侵するときに、ブロック単位で交換、保湿液の含侵を行うことができ、空吐出受け800のメンテナンス性が向上し、また、吸収部材の消費量や保湿液の消費量を低減することができる。
ここで、比較例について図10を参照して説明する。図10は同比較例の空吐出受けをヘッド及びシート材とともに説明する正面説明図である。
この比較例は、1枚の吸収部材901を配置したものである。
そのため、比較例では、1枚の吸収部材901の搬送方向と直交する方向の両端部の領域のみに空吐出された液体が着弾することになるが、1枚の吸収部材901を使用しているので、吸収部材901全体の交換や洗浄が必要になる。また、吸収部材901に保湿液を含侵するときには、1枚の吸収部材901全部を保湿液806に浸漬しなければならない。
そのため、比較例では、空吐出受けのメンテナンスの作業性が悪く、また、吸収部材の消費量や保湿液の消費量が無駄に増加することになる。
次に、本発明の第2実施形態に係る空吐出受けについて図11を参照して説明する。図11は同空吐出受けの斜視説明図である。
本実施形態では、第1吸収部材801は、長手方向において、5つの個片化されたブロック811に分割されており、短手方向では分割していない。
このような構成でも、吸収部材の交換や保湿液の含侵を行う吸収部材の大きさは、1枚の吸収部材を使用する場合よりも小さくなり、空吐出受け800のメンテナンス性が向上し、また、吸収部材の消費量や保湿液の消費量を低減することができる。
次に、本発明の第3実施形態に係る空吐出受けについて図12ないし図15を参照して説明する。図12は同空吐出受けの分解斜視説明図、図13は同じく他の分解斜視説明図、図14は同じく短手方向の断面説明図、図15は同空吐出受けとヘッド及びシート材の位置関係の一例を説明する正面説明図である。なお、同空吐出受けとヘッド及びシート材の位置関係の平面説明図は図6と同じである。また、図12では第1吸収部材の各ブロックの符号は簡略化して付している。
空吐出受け800は、上層の第1吸収部材801と、下層の第2吸収部材802と、これらの第1吸収部材801及び第2吸収部材802を収容する受け部材であるトレイ803とを備えている。なお、第1吸収部材801の下層を2層以上の構成とすることもできる。
ここで、第2吸収部材802は分割しないで1枚の吸収部材としているが、第2吸収部材802を分割することもできる。分割した場合の例を図13に示す。ただし、第2吸収部材802を分割した1つのブロックの面積は、第1吸収部材801の1つのブロック811の面積よりも広いことが好ましい。
また、第1吸収部材801は、第2吸収部材802よりも液体の浸透性が高く、毛管力が低く、第2吸収部材802は第1吸収部材801よりも毛管力が高く、液体保持量が多い部材としている。
たとえば、第1吸収部材801にはメラミン発泡体のような多孔質体を使用し、第2吸収部材802には例えばポリエステルフェルトのような素材を使用している。
これにより、第1吸収部材801上は空吐出された液体(空吐出滴:廃液)が乾燥・堆積するのを防ぐとともに、空吐出された液体を第1吸収部材801の下部へすばやく浸透させ、第2吸収部材802側へと流動させることができる。
そして、第2吸収部材802は第1吸収部材801から受け取った液体を面内方向に拡散させ、収容する液体を第2吸収部材802の面内方向で均一化することができる。
例えば、図15に矢印で示すように、第1吸収部材801のブロック811B5に着弾した液体は速やかに浸透して第2吸収部材802に流動して拡散する。
このようにして、第1吸収部材801及び第2吸収部材802の液体収容限界に達するまでの印刷量を増やすことができ、吸収部材の交換頻度を減らすことができる。
なお、第2吸収部材802について、例えば素材の繊維方向を面内方向とすることで、面内方向への毛管力、拡散力を向上させることができる。
また、本実施形態では空吐出受け、ヘッド及びシート材の位置関係、シート材の幅は、前記第1実施形態で説明した図6と同じであるので、第1吸収部材801の両端部の上流側のブロック811A1、下流側のブロック811B5に空吐出による液体が着弾する。
したがって、第1吸収部材801の両端部の上流側のブロック811A1、下流側のブ
ロック811B5に保湿液806を含侵している。
次に、上記第3実施形態に係る空吐出受けを使用した場合のシート材の搬送領域と保湿液を含侵するブロックの関係の他の例について図16及び図17を参照して説明する。図16は同空吐出受けとヘッド及びシート材の位置関係を説明する平面説明図、図17は同じく正面説明図である。
この例では、図6と同様に、空吐出受け800の第1吸収部材801及び第2吸収部材802の長手方向の長さL1は、ヘッド100の並び方向(搬送方向と直交する方向)の長さL2よりも長くしている。そして、空吐出受け800は、第1吸収部材801及び第2吸収部材802の両端部がヘッド100の並びからはみ出す関係で配置される。
また、シート材510は、幅W2(W2<L1)を有し、端部基準で搬送されるものとする。
ここで、端部基準で端部基準でシート材510が搬送されるときも、シート材510の端部がヘッド100の端部よりも内側になるように搬送される。
そのため、上流側のブロック811A1、ブロック811A2の他、下流側の端部のブロック811B5、及び、幅が狭くなることでヘッド100と対向するブロック811B2に空吐出による液体が着弾することになる。
したがって、この例では、第1吸収部材801の両端部の上流側のブロック811A1、ブロック811A2、下流側のブロック811B5、及び、ブロック811B2に保湿液806を含侵している。
次に、本発明の第4実施形態に係る空吐出受けについて図18を参照して説明する。図19は同空吐出受けの分解斜視説明図である。
本実施形態では、第1吸収部材801の底面に1つ以上の凹部821を設け、第2吸収部材には第1吸収部材801の凹部821に対応した凸部822を設けて、第1吸収部材801と第2吸収部材802とを凹凸嵌合するようにしている。
これにより、第1吸収部材801及び第2吸収部材802が凹凸部で互いに嵌合することで、第1吸収部材801と第2吸収部材802間の接触面積が増加し、第1吸収部材801から第2吸収部材802への液体の受け渡し効率が向上する。
また、第1吸収部材801と第2吸収部材802とが凹凸嵌合することで、設置位置が安定し、設置が容易化されるとともに、装置内に発生した気流などによって吸収部材位置がずれる現象を防ぐことができる。
なお、第1吸収部材801の底面に1つ以上の凸部822を設け、第2吸収部材802には第1吸収部材801の凸部822に対応した凹部821を設けることもできる。また、凹凸の数及び列の方向はシートの搬送方向、シートの搬送方向と直交する方向のいずれでもよい。
次に、第1吸収部材801にメラミン発泡体(メラミン吸収体)を使用する場合の特性について説明する。
第1吸収部材801にメラミン発泡体(メラミン吸収体)を使用することで、第1吸収部材801上での空吐出された液体の堆積を抑制することができる。これは、メラミン発泡体が、他の多孔質体に対して、吸収速度が大きく、毛細管力が小さいことによる。
ここで、吸収部材(吸収体ともいう。)の吸収速度の測定について図19及び図20を参照して説明する。図19は吸収速度の測定方法の説明に供する説明図、図20は測定結果の説明に供する説明図である。
<評価手順>
図19も参照して、
(1)接触角測定器にインク1001を充填した注射器をセットする。
(2)注射針1000の先端に3.5~3.8μlのインク滴1001aを形成する。
(3)手動ステージにて測定スポンジ(吸収体)1002をインク滴1001aに対し下から接触させる。
(4)そのときのインク滴1001aが吸収体1002へ吸収される挙動を高速度カメラにて撮影する。
(5)インク滴1001aと吸収体1002が接触した瞬間からの経過時間と吸収量をプロットし、その傾きから滴下インク吸収速度を算出する。ある時刻の吸収量は、「初期のインク滴体積-ある時刻の未吸収インク滴体積」から計算される。
<評価装置>
〔接触角測定器〕
メーカー:DataPhysics社
メーカー型番:OCA200H
〔注射器〕
計測器No.:02-0144-T
注射針:SNS052/026 Dosing needle (Outer:0.52mm/Inner:0.26 mm/Length:51mm)
<評価条件>
インク:樹脂含有量が5質量%以上の後述するインク
環境:23℃、50%RH
測定動画:127fps
<インク滴体積の計算>
撮影された画像から、吸収体1002に未吸収のインク滴体積Vを計算する。
ここでは、インク滴1001aの形状を円錐台と仮定し、体積V=(1/3)・πh(r1+r1・r2+r2)、で計算した。
これにより、例えば図20に示すように、時間に対する吸収量のグラフを得られるので、その傾きから滴下インク吸収速度を算出した。
次に、毛管力(毛細管力)の測定について図21を参照して説明する。図21は同説明に供する評価実験の説明図である。
<評価手順>
(1)吸収体1002を支持部材1003に吊り下げ、吸収体1002下端の高さ位置を揃える。
(2)インク1001を収容したインクプール1010を下方から上げていく。
(3)インクプール1010を吸収体1002の先端が5mm程度インクに浸る位置で固定する。
(4)吸収体1002の先端にインク1001が浸り始めてから、5min経過後の吸収体1002上のインク吸収高さを測定する。
(5)測定した吸収高さ[mm]を毛細管力と定義する。
<評価条件>
インク:樹脂含有量が5質量%以上のインク
環境:23℃、50%RH
吸収体断面積:50mm
インクプール深さ:10mm
そこで、素材の異なる次の吸収体A~Eについて、吸収速度と毛細管力を測定した。その結果を図22に示している。
A:ウレタン吸収体
B:ウレタン吸収体
C:ポリウレタン吸収体(製品名5000AZ-P、(株)フジコー製)
D:メラミン吸収体(メラミンスポンジ;品番FU491-000X-MB、コンドル製)
E:メラミン吸収体(バソテクト(W)、(株)イノアック製)
また、上記の吸収部材A~Eを使用して、樹脂含有量が5重量%以上のインク(液体)を使用して、インクの堆積が生じるか否かを確認した。
この結果、吸収体A~Cはインクの堆積が生じ、吸収体D,Eはインクの堆積が生じなかった。
これにより、吸収速度10nl/msより大きく、かつ、毛管力が10mm未満の条件の特性値を有するメラミン吸収体は、樹脂含有量が5重量%以上のインクを使用してもインクの堆積が生じないことが分かる。
毛管力(吸い上げ高さ)が大きいと、吸収体の内部でインクが拡散されて、吸収体内部でインクが固化(膜化)されてしまい、吸収体の表面に付着したインクが内部に浸透しにくくなるので、毛管力(吸い上げ高さ)は10mm未満であることが好ましい。
以上のように、第1吸収部材801として、液体の吸収速度が高く、毛細管力の小さいメラミン発泡体を用いることで、第1吸収部材801の表面に着弾した液体を素早く内部へ吸収し、面内方向に広げることなく真下方向へ広げることができる。
これにより、第1吸収部材801表面付近での乾燥が進まず、堆積傾向の高い樹脂含有量が5質量%以上の液体についても第1吸収部材801表面への堆積が抑制される。
その結果、第1吸収部材801の定期的な交換周期を伸ばすことができ、交換のための部品代、作業のための費用増加を抑制することができる。
<液体>
次に、本発明に用いられる液体について詳細を説明する。以下、インクを例に挙げて説明する。本実施形態のインクは、色材、樹脂、有機溶剤A及び有機溶剤Bを含み、必要に応じてその他の成分を含む。本実施形態のインクを用いることにより、吸収部材に空吐出をした際でもより堆積しにくくなるという利点が得られる。
-有機溶剤A-
本実施形態で用いる有機溶剤Aは、炭素数3~6のアルカンジオールを主鎖とし、炭素数1~2のアルキル基を分岐鎖とするアルキルアルカンジオールであることが好ましい。
前記アルキルアルカンジオールは、親水性基と疎水性基のバランスがよく、水溶性で且つ疎水性基リッチなため、記録媒体への浸透を促進させることができる。
前記アルキルアルカンジオールとして特に好ましいのは、2-メチル-1,3-プロパンジオール(bp214℃)、3-メチル-1,3-ブタンジオール(bp203℃)、3-メチル-1,5-ペンタンジオール(bp250℃)、2-エチル-1,3-へキサンジオール(bp243.2℃)である。
-有機溶剤B-
本実施形態で用いる有機溶剤Bは、相対湿度80%における平衡水分量が30質量%以上、かつ、100℃における飽和蒸気圧が20mmHg以上である多価アルコールであることが好ましい。
前記多価アルコールは平衡水分量が高いため、前記液体の保湿性を向上させることができ、水分蒸発時の粘度を低く保ち、液体の堆積を抑制することができる。また、100℃における飽和蒸気圧が20mmHg以上であるため、印字物の乾燥を阻害しにくい。
特に好ましいのは、1,2-プロパンジオール(49%/23mmHg)、1,3-ブタンジオール(35%/20mmHg)である。なお、かっこ内の数値は、相対湿度80%における平衡水分量、100℃における飽和蒸気圧を表す。
本実施形態において、前記化合物の相対湿度80%における平衡水分量は、以下のようにして平衡する水分量を求めたものである。
塩化カリウム/塩化ナトリウム飽和水溶液を用いデシケーター内の温湿度を温度23±1℃、相対湿度80±3%に保ち、このデシケーター内に各有機溶剤を1gずつ秤量したシャーレを保管し、下記数式(1)より、平衡する水分量を求める。
Figure 0007302243000001
また、前記化合物の100℃における飽和蒸気圧は、例えば、DSC法(示差走査熱量測定法)により測定することができる。
-有機溶剤Aと溶剤Bの質量比(A/B)-
本実施形態で用いる液体における前記有機溶剤Aの含有量(質量%)と前記有機溶剤Bの含有量(質量%)との質量比(A/B)が、1以下であることが好ましい。
質量比(A/B)が1以下であると、液体の保湿性を向上することができるため、空吐出された液体の乾燥、固化を抑制することができる。
前記液体における、有機溶剤Aと有機溶剤Bの含有量(質量%)は、合計で1質量%以上50質量%以下が好ましく、5質量%以上40質量%以下がより好ましい。
-有機溶剤C-
本実施形態に用いられる液体に、溶解度パラメータが9以上11以下の有機溶剤Cをさらに含有させることで、記録媒体への濡れ性を向上させることができる。また、塗工層を持ち、吸液性の悪いコート紙などの商業印刷用紙にも液体成分が浸透し、画像品質を向上させることが可能となる。さらに、前記有機溶剤Cと、前記有機溶剤A及び有機溶剤Bとは、これらを混合した場合の化合物同士の相溶性が高く、互いの機能を阻害しない。
液体から水分が蒸発し、有機溶剤Cがリッチな組成となると、疎水性が高くなり、顔料、樹脂の分散安定性を悪化させ、堆積を加速する恐れがある。これらを考慮し、液体における有機溶剤Cの含有量は、1質量%以上40質量%以下であることが好ましい。有機溶剤Cの含有量が好ましい範囲であることで、液体の乾燥、固化を抑制しつつ、画像品質を向上させることができる。
前記溶解パラメータ(SP値)は、溶剤、樹脂や顔料など、水や溶剤に対して溶解又は分散して用いられる材料の親和性、溶解性の指標として一般に広く用いられている。
前記SP値の求め方は、実験により測定する方法や、浸漬熱など物理特性の測定から計算する方法、分子構造から計算する方法など様々な方法が提唱されているが、本実施形態ではFedorsが提唱した分子構造から計算する方法を用いる。前記方法は分子構造がわかればSP値が計算できる点と、実験による測定値との差が小さい点で有効である。
前記Fedorsの方法では、各原子や原子団の25℃における蒸発エネルギーΔei、モル体積Δviを下記数式(2)に代入することでSP値を求めることができる。なお、本実施形態では25℃におけるSP値を用い、温度換算等は行わない。
前記計算方法、各原子団の蒸発エネルギーΔei及びモル体積Δviの諸データとしては、「接着の基礎理論」(井本稔著、高分子刊行会発行、第5章)に記載のデータを用いることができる。また、前記「接着の基礎理論」に示されていないものに関しては、R.F.Fedors,Polym.Eng.Sci.14,147(1974)を参照することができる。
Figure 0007302243000002
ただし、数式(2)中、ΔEは蒸発エネルギー、Vはモル体積、Δeiは原子又は原子団の蒸発エネルギー、ΔViは原子又は原子団のモル体積を表す。
前記SP値が9以上11以下の化合物としては、例えば、N,N-ジメチル-β-ブトキシプロピオンアミド(SP値9.8)、N,N-ジメチル-β-エトキシプロピオンアミド(SP値9.8)、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン(SP値10.7)などが挙げられる。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記N,N-ジメチル-β-ブトキシプロピオンアミド、N,N-ジメチル-β-エトキシプロピオンアミド、及び3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタンの構造式を以下に示す。構造式(1)はN,N-ジメチル-β-ブトキシプロピオンアミドを表し、構造式(2)はN,N-ジメチル-β-エトキシプロピオンアミドを表し、構造式(3)は3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタンを表す。
Figure 0007302243000003
-特定の構造を有する共重合体-
本実施形態で用いることが好ましい特定の構造を有する共重合体について説明する。
空吐出された液体から水分が蒸発していくと、疎水的な組成へと変動してしまい、親水性と疎水性のバランスが変わることで、液体中に含まれる顔料の分散安定性が損なわれてしまうという問題がある。顔料の分散安定性が損なわれると、液体が増粘し、堆積が起こりやすくなる。
これに対し、本実施形態では、下記一般式(1)で表される構造単位を有する共重合体を含むことが好ましい。下記一般式(1)で表される構造単位を有する共重合体は、一般の共重合体と比較して、このような疎水的なインク溶媒においてもインク中の顔料を安定に分散させることができる。上記のような優れた耐溶剤性が発現する理由として、共重合体中における下記一般式(1)の側鎖のナフチル基が顔料と疎水性相互作用により強く吸着するためと推定される。
Figure 0007302243000004
(一般式(1)中、R1は水素原子又はメチル基を表し、Lは炭素数が2以上18以下のアルキレン基を表す。)
共重合体における前記一般式(1)で表される構成単位の含有率は、10mol%以上90mol%以下であることが好ましく、30mol%以上70mol%以下であることがより好ましい。前記一般式(1)で表される構成単位の含有率が30mol%以上70mol%以下であることにより、液体中の顔料の分散安定性が向上し、液体の堆積をより抑制することができる。
また、液体における前記一般式(1)で表される構成単位を有する共重合体の含有率としては、0.1質量%以上10.0質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上5.0質量%以下であることがより好ましい。共重合体の含有率が好ましい範囲であることで、水分蒸発時の粘度を低く保ち、液体の堆積をより抑制することができる。
前記共重合体は、下記一般式(2)で表されるモノマーと、例えば、アニオン性の親水性官能基を有する重合性のモノマー、重合性の疎水性モノマー、重合性界面活性剤などを重合することで得られる。必要に応じてアニオン性以外の親水性官能基を有する重合性のモノマー、例えばカチオン性の親水性官能基を有する重合性のモノマーまたは、ノニオン性の親水性官能基を有する重合性のモノマーを追加しても良い。
Figure 0007302243000005
(一般式(2)中、R1は水素原子又はメチル基を表し、Lは炭素数が2以上18以下のアルキレン基を表す。)
前記一般式(2)で表されるモノマーは、例えば1-ビニルナフタレン、2-ビニルナフタレンのように従来公知のモノマーを使用して合成することができる。
また、分子中にナフチル基を有する反応性化合物と重合性のモノマーとを反応させることで、前記一般式(2)で表されるモノマーを得ることができる。
分子中にナフチル基を有する反応性化合物としては、例えば、ナフタレンカルボン酸ヒドロキシエチルエステル、ナフタレンカルボン酸ヒドロキシプロピルエステル、ナフタレンカルボン酸ヒドロキシブチルエステルなどが挙げられる。
これらの反応性化合物と反応性させるモノマーとしては、例えば、2-アクロイルオキシエチルイソシアネート、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネートなどが挙げられる。
アニオン性の親水性官能基を有する重合性のモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸、2-メタクイロイルオキシエチルアシッドホスホエート、2-アクリロイルオキシエチルアシッドホスホエート、アシッドホスホキシポリオキシエチレングリコールメタクリレート、アシッドホスホキシポリオキシエチレングリコールメタクリレート、アシッドホスホキシポリ(オキシエチレンオキシプロピレン)グリコールメタクリレートなどの不飽和リン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、4-スチレンスルホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、2-ヒドロキシ-3-アリルオキシ-1-プロパンスルホン酸などの不飽和スルホン酸、或いはリン酸、ホスホン酸、アレンドロン酸又はエチドロン酸を含有した不飽和エチレンモノマー等のアニオン性不飽和エチレンモノマーなどが挙げられる。
本実施形態における共重合体は、アニオン性の親水性官能基を含有することが好ましい。アニオン性の親水性官能基としては、例えば以下のようなものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
[アニオン性の親水性可能基の例]
-COO-、-SO3 -、-PO3-、-PO3 2-、-CON2-、-SO32-、-NHC64-COO-、-NH-C64-SO3 -、-NH-C64-PO3-、-NH-C64-PO3 2-、-NH-C64-CON2-、-NH-C64-SO32-
これらのアニオン性の親水性官能基の中でも特にカルボキシル基が好ましい。アニオン性の親水性官能基がカルボキシル基であると顔料の分散安定性が向上し、インクの堆積性が良好となる。
後述するように、前記共重合体は塩であることが好ましく、共重合体を中和するのに塩基を添加すると、添加した塩基はカチオンとして存在する。
前記重合性の疎水性モノマーとしては、例えば、α-メチルスチレン、4-t-ブチルスチレン、4-クロロメチルスチレン等の芳香族環を有する不飽和エチレンモノマー;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸-n-ブチル、マレイン酸ジメチル、イタコン酸ジメチル、フマル酸ジメチル、(メタ)アクリル酸ラウリル(C12)、(メタ)アクリル酸トリデシル(C13)、(メタ)アクリル酸テトラデシル(C14)、(メタ)アクリル酸ペンタデシル(C15)、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル(C16)、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル(C17)、(メタ)アクリル酸ノナデシル(C19)、(メタ)アクリル酸エイコシル(C20)、(メタ)アクリル酸ヘンイコシル(C21)、(メタ)アクリル酸ドコシル(C22)等の(メタ)アクリル酸アルキル;1-ヘプテン、3,3-ジメチル-1-ペンテン、4,4-ジメチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ヘキセン、4-メチル-1-ヘキセン、5-メチル-1-ヘキセン、1-オクテン、3,3-ジメチル-1-ヘキセン、3,4-ジメチル-1-ヘキセン、4,4-ジメチル-1-ヘキセン、1-ノネン、3,5,5-トリメチル-1-ヘキセン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン、1-トリデセン、1-テトラデセン、1-ペンタデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-ノナデセン、1-エイコセン、1-ドコセン等のアルキル基を持つ不飽和エチレンモノマーなどが挙げられる。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記重合性界面活性剤は、ラジカル重合可能な不飽和二重結合性基を分子内に少なくとも1つ以上有するアニオン性又は非イオン性の界面活性剤である。
前記アニオン性界面活性剤としては、硫酸アンモニウム塩基(-SO3 -NH4 +)などの硫酸塩基とアリル基(-CH2-CH=CH2)とを有する炭化水素化合物、硫酸アンモニウム塩基(-SO3 -NH4 +)などの硫酸塩基とメタクリル基〔-CO-C(CH3)=CH2〕とを有する炭化水素化合物、又は硫酸アンモニウム塩基(-SO3 -NH4 +)などの硫酸塩基と1-プロペニル基(-CH=CH2CH3)とを有する芳香族炭化水素化合物が挙げられる。
その具体例としては、三洋化成社製のエレミノールJS-20、及びRS-300、第一工業製薬社製のアクアロンKH-10、アクアロンKH-1025、アクアロンKH-05、アクアロンHS-10、アクアロンHS-1025、アクアロンBC-0515、アクアロンBC-10、アクアロンBC-1025、アクアロンBC-20、及びアクアロンBC-2020などが挙げられる。
前記非イオン性界面活性剤としては、1-プロペニル基(-CH=CH2CH3)とポリオキシエチレン基〔-(C24O)-H〕とを有する炭化水素化合物又は芳香族炭化水素化合物が挙げられる。その具体例としては、第一工業製薬社製のアクアロンRN-20、アクアロンRN-2025、アクアロンRN-30、及びアクアロンRN-50、花王社製のラテムルPD-104、ラテムルPD-420、ラテムルPD-430、及びラテムルPD-450などが挙げられる。
前記重合性界面活性剤は、1種又は2種以上を混合して使用しても良い。
前記ノニオン性の親水性官能基を有する重合性のモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシエチル、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、が挙げられる。
また、前記カチオン性の親水性官能基を有する重合性のモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、N-ビニルピロリドン、アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N-t-ブチルアクリルアミド、N-オクチルアクリルアミド、Nt-オクチルアクリルアミド等が挙げられる。
前記共重合体の合成方法としては、溶液重合、懸濁重合、塊状重合、乳化重合等、公知の種々の合成方法を利用することができるが、重合操作及び分子量の調整が容易なことから、ラジカル重合開始剤を用いる方法が好ましい。
ラジカル重合開始剤としては、一般に用いられているものなら使用可能で、具体的には、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステル、シアノ系のアゾビスイソブチロニトリル、アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、アゾビス(2,2’-イソバレロニトリル)、非シアノ系のジメチル-2,2’-アゾビスイソブチレート等が挙げられる。分子量の制御がしやすく、分解温度の低い有機過酸化物やアゾ系化合物が好ましく、特にアゾ系化合物がより好ましい。重合開始剤の使用量は、重合性単量体の総質量に対して、1~10質量%が好ましい。
前記共重合体の重量平均分子量は、5,000以上40,000以下が好ましい。
本実施形態において、前記共重合体は塩であることが好ましい。インク中において、共重合体を中和するために添加した塩基は、カチオンとして存在する。
カチオンの添加量としては、顔料分散体の保存安定性とインクの保存安定性がより向上するため、共重合体に含まれるアニオン性親水性官能基のモル数に対して1倍以上2倍以下が好ましい。
カチオンとしては、インク保存安定性がより向上するため、有機アンモニウムイオンが好ましい。
カチオンとしては、特に限定されないが、ナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオン、有機アンモニウムイオン等が挙げられる。
有機アンモニウムイオンとしては、テトラメチルアンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオン、テトラプロピルアンモニウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオン、テトラペンチルアンモニウムイオン、テトラヘキシルアンモニウムイオン、トリエチルメチルアンモニウムイオン、トリブチルメチルアンモニウムイオン、トリオクチルメチルアンモニウムイオン、2-ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムイオン、トリス(2-ヒドロキシエチル)メチルアンモニウムイオン、プロピルトリメチルアンモニウムイオン、ヘキシルトリメチルアンモニウムイオン、オクチルトリメチルアンモニウムイオン、ノニルトリメチルアンモニウムイオン、デシルトリメチルアンモニウムイオン、ドデシルトリメチルアンモニウムイオン、テトラデシルトリメチルアンモニウムイオン、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムイオン、オクタデシルトリメチルアンモニウムイオンジドデシルジメチルアンモニウムイオン、ジテトラデシルジメチルアンモニウムイオン、ジヘキサデシルジメチルアンモニウムイオン、ジオクタデシルジメチルアンモニウムイオン、エチルヘキサデシルジメチルアンモニウムイオン、アンモニウムイオン、ジメチルアンモニウムイオン、トリメチルアンモニウムイオン、モノエチルアンモニウムイオン、ジエチルアンモニウムイオン、トリエチルアンモニウムイオン、モノエタノールアンモニウムイオン、ジエタノールアンモニウムイオン、トリエタノールアンモニウムイオン、メチルエタノールアンモニウムイオン、メチルジエタノールアンモニウムイオン、ジメチルエタノールアンモニウムイオン、モノプロパノールアンモニウムイオン、ジプロパノールアンモニウムイオン、トリプロパノールアンモニウムイオン、イソプロパノールアンモニウムイオン等が挙げられる。
-その他の有機溶剤-
上記の他にも、ぞの他の有機溶剤を用いることができる。その他の有機溶剤としては特に制限されず、水溶性有機溶剤を用いることができる。例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類や多価アルコールアリールエーテル類などのエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類が挙げられる。
多価アルコール類の具体例としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,2-ペンタンジオール、1,3-ペンタンジオール、1,4-ペンタンジオール、2,4-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,3-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、1,5-ヘキサンジオール、グリセリン、1,2,6-ヘキサントリオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、エチル-1,2,4-ブタントリオール、1,2,3-ブタントリオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、ペトリオール等が挙げられる。
多価アルコールアルキルエーテル類としては、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、テトラエチ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等が挙げられる。
多価アルコールアリールエーテル類としては、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等が挙げられる。
含窒素複素環化合物としては、2-ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン、N-ヒドロキシエチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、ε-カプロラクタム、γ-ブチロラクトン等が挙げられる。
アミド類としては、ホルムアミド、N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド等が挙げられる。
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、トリエチルアミン等が挙げられる。
含硫黄化合物類としては、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等が挙げられる。
また、有機溶剤としては、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。
湿潤剤として機能するだけでなく、良好な乾燥性を得られることから、沸点が250℃以下の有機溶剤を用いることが好ましい。
有機溶剤として、炭素数8以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物も好適に使用される。炭素数8以上のポリオール化合物の具体例としては、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオールなどが挙げられる。
グリコールエーテル化合物の具体例としては、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、テトラエチ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等の多価アルコールアルキルエーテル類;エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類などが挙げられる。
炭素数8以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物は、記録媒体として紙を用いた場合に、インクの浸透性を向上させることができる。
有機溶剤のインク中における含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、10質量%以上60質量%以下が好ましく、20質量%以上60質量%以下がより好ましい。
<水>
インクにおける水の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、10質量%以上90質量%以下が好ましく、20質量%以上60質量%以下がより好ましい。
<色材>
色材としては特に限定されず、顔料、染料を使用可能である。
顔料としては、無機顔料又は有機顔料を使用することができる。これらは、1種単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。また、顔料として、混晶を使用しても良い。
顔料としては、例えば、ブラック顔料、イエロー顔料、マゼンダ顔料、シアン顔料、白色顔料、緑色顔料、橙色顔料、金色や銀色などの光沢色顔料やメタリック顔料などを用いることができる。
無機顔料として、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。
また、有機顔料としては、アゾ顔料、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、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、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料など)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。これらの顔料のうち、溶媒と親和性の良いものが好ましく用いられる。その他、樹脂中空粒子、無機中空粒子の使用も可能である。
顔料の具体例として、黒色用としては、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のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、または銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料が挙げられる。
さらに、カラー用としては、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、17、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、108、109、110、117、120、138、150、153、155、180、185、213、C.I.ピグメントオレンジ5、13、16、17、36、43、51、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2、48:2(パーマネントレッド2B(Ca))、48:3、48:4、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、184、185、190、193、202、207、208、209、213、219、224、254、264、C.I.ピグメントバイオレット1(ローダミンレーキ)、3、5:1、16、19、23、38、C.I.ピグメントブルー1、2、15(フタロシアニンブルー)、15:1、15:2、15:3、15:4(フタロシアニンブルー)、16、17:1、56、60、63、C.I.ピグメントグリーン1、4、7、8、10、17、18、36、等がある。
染料としては、特に限定されることなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が使用可能であり、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
染料として、例えば、C.I.アシッドイエロー 17,23,42,44,79,142、C.I.アシッドレッド 52,80,82,249,254,289、C.I.アシッドブルー 9,45,249、C.I.アシッドブラック 1,2,24,94、C.I.フードブラック 1,2、C.I.ダイレクトイエロー 1,12,24,33,50,55,58,86,132,142,144,173、C.I.ダイレクトレッド 1,4,9,80,81,225,227、C.I.ダイレクトブルー 1,2,15,71,86,87,98,165,199,202、C.I.ダイレクドブラック 19,38,51,71,154,168,171,195、C.I.リアクティブレッド 14,32,55,79,249、C.I.リアクティブブラック 3,4,35が挙げられる。
インク中の色材の含有量は、画像濃度の向上、良好な定着性や吐出安定性の点から、0.1質量%以上15質量%以下が好ましく、より好ましくは1質量%以上10質量%以下である。
顔料を分散してインクを得る方法としては、顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法、顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法、分散剤を用いて分散させる方法、などが挙げられる。
顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法としては、例えば、顔料(例えばカーボン)にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加することで、水中に分散可能とする方法が挙げられる。
顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法としては、顔料をマイクロカプセルに包含させ、水中に分散可能とする方法が挙げられる。これは、樹脂被覆顔料と言い換えることができる。この場合、インクに配合される顔料はすべて樹脂に被覆されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、被覆されない顔料や、部分的に被覆された顔料がインク中に分散していてもよい。
分散剤を用いて分散させる方法としては、界面活性剤に代表される、公知の低分子型の分散剤、高分子型の分散剤を用いて分散する方法が挙げられる。
分散剤としては、顔料に応じて例えば、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤等を使用することが可能である。
分散剤として、竹本油脂社製RT-100(ノニオン系界面活性剤)や、ナフタレンスルホン酸Naホルマリン縮合物も、分散剤として好適に使用できる。
分散剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
<顔料分散体>
顔料に、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを得ることが可能である。また、顔料と、その他水や分散剤などを混合して顔料分散体としたものに、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを製造することも可能である。
顔料分散体は、水、顔料、顔料分散剤、必要に応じてその他の成分を混合、分散し、粒径を調整して得られる。分散は分散機を用いると良い。
顔料分散体における顔料の粒径については特に制限はないが、顔料の分散安定性が良好となり、吐出安定性、画像濃度などの画像品質も高くなる点から、最大個数換算で最大頻度が20nm以上500nm以下が好ましく、20nm以上150nm以下がより好ましい。顔料の粒径は、粒度分析装置(ナノトラック Wave-UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
顔料分散体における顔料の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な吐出安定性が得られ、また、画像濃度を高める点から、0.1質量%以上50質量%以下が好ましく、0.1質量%以上30質量%以下がより好ましい。
顔料分散体に対し、必要に応じて、フィルター、遠心分離装置などで粗大粒子をろ過し、脱気することが好ましい。
<樹脂>
インク中に含有する樹脂の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン-ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられる。
これらの樹脂からなる樹脂粒子を用いても良い。樹脂粒子を、水を分散媒として分散した樹脂エマルションの状態で、色材や有機溶剤などの材料と混合してインクを得ることが可能である。樹脂粒子としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。また、これらは、1種を単独で用いても、2種類以上の樹脂粒子を組み合わせて用いてもよい。
樹脂粒子の体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な定着性、高い画像硬度を得る点から、10nm以上1,000nm以下が好ましく、10nm以上200nm以下がより好ましく、10nm以上100nm以下が特に好ましい。
体積平均粒径は、例えば、粒度分析装置(ナノトラック Wave-UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
樹脂の含有量としては、定着性、インクの保存安定性の点から、インク全量に対して、5質量%以上であり、5質量%以上20質量%以下がより好ましい。
インク中の固形分の粒径については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。吐出安定性、画像濃度などの画像品質を高くする点から、インク中の固形分の粒径の最大頻度が最大個数換算で20nm以上1000nm以下が好ましく、20nm以上150nm以下がより好ましい。固形分は樹脂粒子や顔料の粒子等が含まれる。粒径は、粒度分析装置(ナノトラック Wave-UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
インク中の固形分の粒径については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。吐出安定性、画像濃度などの画像品質を高くする点から、インク中の固形分の粒径の最大頻度が最大個数換算で20nm以上1000nm以下が好ましく、20nm以上150nm以下がより好ましい。固形分は樹脂粒子や顔料の粒子等が含まれる。粒径は、粒度分析装置(ナノトラック Wave-UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
<添加剤>
インクには、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、pH調整剤等を加えても良い。
<界面活性剤>
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤のいずれも使用可能である。
シリコーン系界面活性剤には特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができる。中でも高pHでも分解しないものが好ましい。シリコーン系界面活性剤としては、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられる。変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。また、シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのSi部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が、起泡性が小さいので特に好ましい。パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Li、Na、K、NH、NHCHCHOH、NH(CHCHOH)、NH(CHCHOH)等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えばラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。
ノニオン系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アルキルアミド、ポリオキシエチレンプロピレンブロックポリマー、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、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。
アニオン系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酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩、などが挙げられる。
これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサンなどが挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤が水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。
このような界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、ビックケミー株式会社、信越化学工業株式会社、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社、日本エマルジョン株式会社、共栄社化学などから入手できる。
上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、一般式(S-1)式で表わされる、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルポリシロキサンのSi部側鎖に導入したものなどが挙げられる。
Figure 0007302243000006
(但し、一般式(S-1)式中、m、n、a、及びbは、それぞれ独立に、整数を表わし、Rは、アルキレン基を表し、R’は、アルキル基を表す。)
上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、例えば、KF-618、KF-642、KF-643(信越化学工業株式会社)、EMALEX-SS-5602、SS-1906EX(日本エマルジョン株式会社)、FZ-2105、FZ-2118、FZ-2154、FZ-2161、FZ-2162、FZ-2163、FZ-2164(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社)、BYK-33、BYK-387(ビックケミー株式会社)、TSF4440、TSF4452、TSF4453(東芝シリコン株式会社)などが挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、フッ素置換した炭素数が2~16の化合物が好ましく、フッ素置換した炭素数が4~16である化合物がより好ましい。
フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物などが挙げられる。 これらの中でも、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物は起泡性が少ないため好ましく、特に一般式(F-1)及び一般式(F-2)で表わされるフッ素系界面活性剤が好ましい。
Figure 0007302243000007
上記一般式(F-1)で表される化合物において、水溶性を付与するためにmは0~10の整数が好ましく、nは0~40の整数が好ましい。
Figure 0007302243000008
上記一般式(F-2)で表される化合物において、YはH、又はC2m+1でmは1~6の整数、又はCHCH(OH)CH-C2m+1でmは4~6の整数、又はC2p+1でpは1~19の整数である。nは1~6の整数である。aは4~14の整数である。
上記のフッ素系界面活性剤としては市販品を使用してもよい。この市販品としては、例えば、サーフロンS-111、S-112、S-113、S-121、S-131、S-132、S-141、S-145(いずれも、旭硝子株式会社製);フルラードFC-93、FC-95、FC-98、FC-129、FC-135、FC-170C、FC-430、FC-431(いずれも、住友スリーエム株式会社製);メガファックF-470、F-1405、F-474(いずれも、大日本インキ化学工業株式会社製);ゾニール(Zonyl)TBS、FSP、FSA、FSN-100、FSN、FSO-100、FSO、FS-300、UR、キャプストーンFS-30、FS-31、FS-3100、FS-34、FS-35(いずれも、Chemours社製);FT-110、FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150、FT-400SW(いずれも、株式会社ネオス社製)、ポリフォックスPF-136A,PF-156A、PF-151N、PF-154、PF-159(オムノバ社製)、ユニダインDSN-403N(ダイキン工業株式会社製)などが挙げられ、これらの中でも、良好な印字品質、特に発色性、紙に対する浸透性、濡れ性、均染性が著しく向上する点から、Chemours社製のFS-3100、FS-34、FS-300、株式会社ネオス製のFT-110、FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150、FT-400SW、オムノバ社製のポリフォックスPF-151N及びダイキン工業株式会社製のユニダインDSN-403Nが特に好ましい。
インク中における界面活性剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、濡れ性、吐出安定性に優れ、画像品質が向上する点から、0.001質量%以上5質量%以下が好ましく、0.05質量%以上5質量%以下がより好ましい。
<消泡剤>
消泡剤としては、特に制限はなく、例えば、シリコーン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤などが挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、破泡効果に優れる点から、シリコーン系消泡剤が好ましい。
<防腐防黴剤>
防腐防黴剤としては、特に制限はなく、例えば、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンなどが挙げられる。
<防錆剤>
防錆剤としては、特に制限はなく、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウムなどが挙げられる。
<pH調整剤>
pH調整剤としては、pHを7以上に調整することが可能であれば、特に制限はなく、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミンなどが挙げられる。
なお、液体を吐出する装置は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。
また、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、以下、「部」とあるのは「質量部」を表す。
<共重合体CP-1の合成>
特開2016-196621の合成例に基づいて、下記構造式(4)の[モノマーM-1]を合成した。1.20g(16.7mmol)のアクリル酸(アルドリッチ社製)、及び7.12g(16.7mmol)の[モノマーM-1]を40mLの乾燥メチルエチルケトンに溶解してモノマー溶液を調製した。モノマー溶液の10%をアルゴン気流下で75℃まで加熱した後、残りのモノマー溶液に0.273g(1.67mmol)の2,2’-アゾイソ(ブチロニトリル)(東京化成社製)を溶解した溶液を1.5時間かけて滴下し、75℃で6時間撹拌した。室温まで冷却し、得られた反応溶液をヘキサンに投下した。析出物した共重合体をろ別し、減圧乾燥して、8.23gの[共重合体CP-1](重量平均分子量(Mw):9500、数平均分子量(Mn):3400)を得た。
Figure 0007302243000009
<顔料分散体の調製>
-顔料分散体PD-1の調製-
得られた4.0部の[共重合体CP-1]を、pHが8.0となるように、80.0部のジエタノールアミン水溶液に溶解した。得られた共重合体水溶液84.0部に対し、16.0部のカーボンブラック(NIPEX150、オリオンエンジニアドカーボンズ社製)を加えて12時間攪拌した。得られた混合物をディスクタイプのビーズミル(シンマルエンタープライゼス社製、KDL型、メディア:直径0.1mmのジルコニアボール使用)を用いて、周速10m/sで1時間循環分散した後、平均孔径1.2μmのメンブレンフィルターでろ過し、調整量のイオン交換水を加えて、97.0質量部の[顔料分散体PD-1](顔料固形分濃度:16質量%)を得た。
-顔料分散体PD-2の調製-
得られた4.0部の[共重合体CP-1]を、pHが8.0となるように、76.0部のジエタノールアミン水溶液に溶解した。得られた共重合体水溶液80.0部に対し、20.0部のピグメントブルー15:3(クロモファインブルーA-220JC、大日精化社製)を加えて12時間攪拌した。得られた混合物をディスクタイプのビーズミル(シンマルエンタープライゼス社製、KDL型、メディア:直径0.1mmのジルコニアボール使用)を用いて、周速10m/sで1時間循環分散した後、平均孔径1.2μmのメンブレンフィルターでろ過し、調整量のイオン交換水を加えて、97.0質量部の[顔料分散体PD-2](顔料固形分濃度:20質量%)を得た。
-顔料分散体PD-3の調製-
得られた4.0部の[共重合体CP-1]を、pHが8.0となるように、76部のジエタノールアミン水溶液に溶解した。得られた共重合体水溶液80.0部に対し、20.0部のピグメントレッド122(トナーマゼンタEO02、クラリアント社製)を加えて12時間攪拌した。得られた混合物をディスクタイプのビーズミル(シンマルエンタープライゼス社製、KDL型、メディア:直径0.1mmのジルコニアボール使用)を用いて、周速10m/sで1時間循環分散した後、平均孔径1.2μmのメンブレンフィルターでろ過し、調整量のイオン交換水を加えて、97.0質量部の[顔料分散体PD-3](顔料固形分濃度:20質量%)を得た。
-顔料分散体PD-4の調製-
得られた2部の[共重合体CP-1]を、pHが8.0となるように、78部の水酸化カリウム水溶液に溶解した。得られた共重合体水溶液80.0部に対し、20.0部のピグメントイエロー74(ファーストイエロー531、大日精化社製)を加えて12時間攪拌した。得られた混合物をディスクタイプのビーズミル(シンマルエンタープライゼス社製、KDL型、メディア:直径0.1mmのジルコニアボール使用)を用いて、周速10m/sで1時間循環分散した後、平均孔径1.2μmのメンブレンフィルターでろ過し、調整量のイオン交換水を加えて、97.0質量部の[顔料分散体PD-4](顔料固形分濃度:20質量%)を得た。
<樹脂微粒子分散体1の調製>
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えた1Lのフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、イオン交換水350gに、8.0gのラテムルS-180(花王社製、反応性陰イオン性界面活性剤)を加えて混合し、65℃に昇温した。
次いで、反応開始剤のt-ブチルパーオキソベンゾエート3.0g、イソアスコルビン酸ナトリウム1.0gを加え、5分後にメタクリル酸メチル45g、メタクリル酸-2-エチルヘキシル160g、アクリル酸5g、メタクリル酸ブチル45g、メタクリル酸シクロヘキシル30g、ビニルトリエトキシシラン15g、ラテムルS-180を8.0g、及びイオン交換水340gの混合物を、3時間かけて滴下した。
次いで、80℃で2時間加熱熟成した後、常温まで冷却し、水酸化ナトリウムでpHを7~8に調整した。
次いで、エバポレータによりエタノールを留去し、水分調節をして、固形分40%のアクリル-シリコーンポリマー微粒子分散体([樹脂微粒子分散体1])730gを得た。分散体中のポリマー微粒子の体積平均粒径(D50)を、粒度分布測定装置(日機装社製、ナノトラックUPA-EX150)で測定したところ125nmであった。
(実施例1)
-インクGJ-1の作製-
40質量部の[顔料分散体PD-1]、13質量部の[樹脂微粒子分散体1]、7質量部の3-メチル-1,3-ブタンジオール、16質量部の1,2-プロパンジオール、4質量部の3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン、5質量部のN,N-ジメチル-β-エトキシプロピオンアミド、2質量部のユニダインDSN-403N(ダイキン工業社製)、及び13質量部のイオン交換水を混合し、1時間攪拌した後、平均孔径1.2μmのメンブレンフィルターでろ過して、実施例1の[インクGJ-1]を作製した。
(実施例2~5)
-インクGJ-2~5の作製-
実施例1において、表1に示すインク処方に変えた以外は、実施例1と同様にして、実施例2~5の[インクGJ-2~5]を作製した。
実施例1~5における[インクGJ-1~5]の処方を表1に示す。
Figure 0007302243000010
表1中、TEGO Wet-270は、エボニック社製のポリエーテル変性シロキサン化合物界面活性剤である。
<インク評価>
実施例1~5のインクについて、下記に示す方法で堆積性評価を行った。結果を表2に示す。
〔堆積性評価〕
実施例1~5のインクをディスポーザブルシリンジ(テルモシリンジSS-20ESZP)内に満たし、注射針(テルモシリンジSS-01T2613S付属)を装着して、気液抜きを実施した。32℃、30%RHに調整された環境下、インクを満たしたディスポーザブルシリンジを、シリンジの押出方向が実験台と水平になるようにシリンジポンプへセットし、0.5μl/minの滴下条件で、上記の吸収体D、Eに15時間インクを滴下した。滴下後の吸収体への堆積の有無を確認し、下記の評価基準により堆積性を評価した。B以上が実用上問題ないレベルである。
[評価基準]
A:吸収体にインクが吸収され、堆積していない
B:吸収体上にインクが一部残留しているが、流動性があり、堆積はしていない
C:吸収体上のインクの流動性がほとんどなく、堆積している
Figure 0007302243000011
上記のように、実施例1~5のインクは、空吐出をした際でも堆積しにくいことがわかる。特に、吸収速度が10nlより大きく、かつ、毛管力が10m未満のメラミン発泡体である吸収体D,Eにおいて、堆積が発生しにくいことがわかる。
100 ヘッド
500 印刷装置(液体を吐出する装置)
550 ヘッドユニット
551 ヘッドアレイ
800 空吐出受け
801 第1吸収部材
802 第2吸収部材
803 トレイ(受け部材)
811、812 ブロック
特開2014-208472号公報

Claims (13)

  1. 液体を吐出する液体吐出手段と、
    前記液体吐出手段から空吐出される液体を吸収する吸収部材を有する空吐出受けと、を備え、
    前記液体吐出手段は、樹脂含有量が5質量%以上の液体を吐出し、
    前記吸収部材は、第1吸収部材と、前記第1吸収部材に接し、前記第1吸収部材の下層の第2吸収部材とを含み、
    前記第1吸収部材が、前記空吐出された液体が着弾される面内において複数のブロックに分割されたメラミン発泡体であり、
    前記第2吸収部材の面積は、前記第1吸収部材の1つのブロックの面積よりも広い
    ことを特徴とする液体を吐出する装置。
  2. 前記メラミン発泡体は、前記液体の吸収速度が10nl/msより大きく、かつ、前記液体の毛管力が10mm未満のメラミン発泡体である
    ことを特徴とする請求項1に記載の液体を吐出する装置。
  3. 前記第2吸収部材は、複数のブロックに分割されている
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の液体を吐出する装置。
  4. 前記第2吸収部材は、繊維を含み、
    前記繊維の方向は、前記第2吸収部材の面内方向である
    ことを特徴とする請求項1に記載の液体を吐出する装置。
  5. 前記第2吸収部材は、前記第1吸収部材よりも毛管力が高い
    ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
  6. 前記第2吸収部材は、前記第1吸収部材よりも液体保持量が多い
    ことを特徴とする請求項5に記載の液体を吐出する装置。
  7. 前記第1吸収部材と前記第2吸収部材とは凹凸嵌合されている
    ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
  8. 前記第1吸収部材における前記複数のブロックの内の一部のブロックには保湿液が含侵されている
    ことを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
  9. 前記第1吸収部材と前記第2吸収部材は同一の収容部材に収容されている
    ことを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
  10. 前記液体は、色材、樹脂、有機溶剤A及び有機溶剤Bを含み、
    前記有機溶剤Aは、炭素数3~6のアルカンジオールを主鎖とし、炭素数1~2のアルキル基を分岐鎖とするアルキルアルカンジオールであり、
    前記有機溶剤Bは、相対湿度80%における平衡水分量が30質量%以上、かつ、100℃における飽和蒸気圧が20mmHg以上である多価アルコールである
    ことを特徴とする請求項1ないしのいずれかに記載の液体を吐出する装置。
  11. 前記液体における前記有機溶剤Aの含有量(質量%)と前記有機溶剤Bの含有量(質量%)との質量比(A/B)が、1以下である
    ことを特徴とする請求項10に記載の液体を吐出する装置。
  12. 前記液体は、溶解度パラメータが9以上11以下の有機溶剤Cを含む
    ことを特徴とする請求項10又は11に記載の液体を吐出する装置。
  13. 前記液体は、下記一般式(1)で表される構造単位を有する共重合体を含む
    ことを特徴とする請求項10ないし12のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
    Figure 0007302243000012
    (一般式(1)中、R1は水素原子又はメチル基を表し、Lは炭素数が2以上18以下の
    アルキレン基を表す。)
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