WO2007032527A1 - メーリング用インク、該インクを用いたメーリング用インクタンク、メーリング用インクジェット記録方法及びメーリング用インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

　青色のインダイシャとしての好ましい色味や視認性と２Ｄバーコードリーダーでの読み取り性とを両立することのできるメーリング用インク、メーリング用インクタンク、メーリング用インクジェット記録方法及びメーリング用インクジェット記録装置を提供する。インクジェット記録に用いられるメーリング用インクであって、該インクをインク付与量が１インチ平方あたり４．５ｍｇとなるように記録媒体に付与することによって得られる印字部のＣＩＥ　Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるａ＊が−１０以上１５以下で、ｂ＊が−５０以上−１５以下であり、かつ該印字部の３８０ｎｍ以上７３０ｎｍ以下の波長域における反射スペクトルの積算値が９０以下であることを特徴とするメーリング用インク、メーリング用インクタンク、メーリング用インクジェット記録方法及びメーリング用インクジェット記録装置である。

Description

メーリング用インク、該インクを用いたメーリング用インクタンク、メーリング用インクジ: t ット記録方法及びメーリング用インクジェット記録装置

本発明は、青色として好ましい色味を有し、 2D.(2次元)バー ードの読み取り性に:. も優れる郵便証印の形成が可能なメーリング用インクに関する。また、本発明ほ、該 インクを用レ、るメーリング用ィ; クタンク、メーリング用インクジェット記録方法 ¾びメ一 リ/グ用インクジェット記.録装雷に関する。

•インクジェット記録方法は、インクの小 ¾滴を飛翔させ、紙等め ¾録媒体にインクを . 付着させて記録を行うものである。例えば、特公昭 61— 59911号公報には、ェネル ギーを供給する手段として電気熱変換体を用い、熱エネルギーをインクに与えて発 . 生させた気泡により液滴を吐出するサーマルインクジ fnット記録方法が開示されてい る ςこの方法によれば'、記録ヘッドの高密度マルチオリフィス化を容為に実.現するこ.と ができ、高解僮度及び高品位の画像を高速で記録することができる。 ,

この技衛を利用して、インクが様々な用途 使用されている。力かる用途は、単に 尊.真やビジネス文書等の美麗な有色画像を形成することに留まらず、産業角途、例 えば、郵便事業分野での証印（以下、インダイシャともいう）を大量、かつ高速に印剔 する用途等にも及んでいる。郵便分野でのインクジヱット記録技術の利用は、来国、 曰本のみならず欧州各国においても行われている。例えば、ドイツ、フランス及びスィ ス等では、青色の郵便証印を形成するためのメ一リング用インクジェット記録装置が 更に、近年の郵便分野での電子化に伴い、 2Dパーコードを利用して情報を付加し たインダイシャを用いたメーリングシステムが実用化されている。 2Dバーコードは、大 量の情報を高密度に記録し、読み取ることができ'るので、仕分けや入力作業の自動 ィ匕、省力化や顧客サービスの向上が可能となる。 .

' メーリング用のインクとしては、耐水性と蛍光強度の特性を両立することができる、水 溶 樹脂と顔^を含有するメ"リングシステム用蛍光インクが来国特許第 6, 176, 9 08号明細書で報告されている。このメ一リングシステムにおいては、インクが郵便物 に証印としてプリントされ、こ 証印を専用の機械によって読み取ることによって、郵 便料金、郵便物の投函地及び II印の記録者等 知るこ ができる。

一方、青色のインクとしては、特開 2001— 22052 号公報に、'特定の構造を有す るシアン染料と.マゼンタ染料とを特定の比率で含有するインクが開.示されている。こ のインクは、印字濃度が高ぐ ¾録装置の信頼性に優れるとされている。

また、印别物として目的の色を表現するために数種類の色 を混合することは知ら. れており、例えば、ブラック系の色 とシアン系の色 の雨方を含有するインクが特 . 開 2Q01— 106946号公報等に開示されている。.しかしながら、開'示されたいずれの インクも見た目の色はブラックであり、青色のインクは報告されていない。

また、互いに異なる電圧を印加することができる第 1及ぴ第 2電極を備えることで、ィ ンクミストの凳生を抑制した記録装置が特開平 05— 000518公報で報^されてい

ところ力 s、ドイツ、フランス及ぴスイス等の欧州各国で流通する従来の青色のインダ イシャでは、インダイシャとしての好ましい色 や視認性と 2Dバーコードリーダ一で の読み取り性との両立が十分にできな 、ことがあった。

従って、本凳明の目的は、インダイシャとしての好ましい色味ゃ視認性と 2Dバ ードリーダーでの読み取り性とを W立することのできるメーリング用インクを提供するこ

更に向上し、様々な種&の封筒に対する読み取り不良を少な することが可能となる。 更には、力かる積算値を 30 上にすることが好ましレ、。積算值が 30以上であると、好

^; 更に、本発明においては、上記反射スペクトルの 380ηπ！〜 550nmの積算値 S1と 5 prm！〜 730nmの積算値 S2との比率（S1/S2)が 1. 2以上であることが好ましい。 印字部の反射スペクトルの闋係がこの範囲內であると、 2Dパーコードの高い読み取 り精度を維持しつつ、印字部の色の彩度が高くなり、色がより鮮やかになるために視. 認性も更に向上する。更には、 S1ZS2が 3, 0以下であることが好ましい。 S1 /S2 が 3, 0以下であると、好ましい積算値が得られやすい。

なお、本発明における反射スペクトルの積算慨は 分光光度計を用いて常法により. 求めること力でさる。 ； 、 Gretagtt製 Spectorolir oを/^い、上 ¾liの 1千で Fi^d 'した印字 の反射スペクトルを、 ·観測光源： D50、 測視野： 2度、濃度: ANSI. Α,, 白色墓準： Abs、フィルタ： Noの条件で測色する。得られる反射スペクトルは、 380〜. 730nml0nm毎の反 強度として表現される（図 1)。反射強度 、理想的な^全 ¾ 散反射面で反射された光の反射強度、即ち、反射率 100%である場合の反射強. 度を: L 0としている。反射スペクトルの積算値 Sは、各波長の反射強度を総和し、そ の総和した値と ΙΟηώ (波長幡)との積で表される。図 1における反射スペクトルの積 算値 ま、 380nm〜730nmの叙 分の ffi積こ相当する。同様 ^こ、 38onm〜55 Onmの積算値 SIは、 380nm〜550nmの各波長の反射強度を総和した値と 10nm (波長幅）と 積である。図 1【こおける反射スペクトルの積算値 S Iは、 . 380nm〜550 nrnの斜線部分の面積に相当する。また、 560nm 730nmの積算値 S2は、 Sと S1 の差であり、 S— S 1より求めることができる。図 1における反射スペクトルの積算値 S2 は、 560nm〜730nmW斜線 M分の面積に相当する。 S1ZS2は、得られた S1及び 本発明のインクは、記録媒^に印字した翳に、特定の色味の青色を呈する印字部 であって、かつ特定の反射スペクトル特性を有する印字部を形 B することが必要であ

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' この他に、イェロー系色材として、国際公開第 99 43754号パンフレット及ぴ国隱 _: - 公開第 02Z081580号パンフレットに記載されている構造の化合物等が挙げられ

5 マ ン 'ク " ±L' (ノ J ソ、 二タ .享

C. I.ダイレクトレ ド：2 4 9 11 20 23 24 31、 39 46 62 75 79, 80 8 3 89 95 197 201 218 220 224 225 226 227 228 229, 230等 .· C, I,アシッドレッド： 6 8, 9 13 14 18 26 27 32 35 42 51 52 80 83 87.89 92 106 114 115 133 134 145. 158 198 2 265 289· C, I.フードレッド： 87 92 94等 .

C. I. ビグメントレッド： 2 5 7 12 48:2 48:4, 57:1 1:12 122 123 149 1 風 170 177 184 194 202 209 224等 .

C. I.アシッドオレンジ： 7 8 10 12 24 33 56 67 74 88 94 116 142等 C アシッドレッド：: 111 114 266 374等

C, I,ダイレクトオレンジ： 26 29 34 39 57 102 118等

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C, I, リアクティブオレンジ： 1 4, 5 7 12 13, 14..15, 16 20 29 30 84 10 C. I. ディスノ ースオレンジ： 1 3 11 13 20 25 29 30 31 32 47 55 56

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莩げられる。 以下に、上記一般式（7)〜（9)で示される色材の好ましい具体例を遊離酸の形で 挙 るが、これらに限定されるものではない。また、下記に挙げる色材を同時に 2種 類以上用いてもよい。中でも、例示化合物 Bk3と例示化合物 Bk4、例示化合物 Bk7 を用いることが特に好ましい。

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例示化合物 Bk3

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—リ n. \

»二一,,

. 次に、上記色材と共に本発明のイジクを構成する水性媒体について説明する。本 発明で使用する水性媒体は、永を主成分とする とが好ましく、インク中の永の含有 量は ンク全質量に对して、 ιο 95質量％であることが好ましレ、。より好ましくば 25 93質量％、更に好ましくは 40 90霣量％である。本発明で使用する永としては、

また、本発明においては、水性媒体として、水 単独で用いてもよいが、水に永溶 性有機澳剤を併用させること ^よって、本発明の効果をより顏著にすることもできる。 本 S明で使用できる永溶性育機鬵剤としては；具体的には、以下の通りである。 ' メチノレアノレコ一ノレ、 チノレアノレ ノレ、 n—プロピノレアノレ ノレ、イソプロピノレア レ ノレく n—プチ/レアノレコーノレ、 sec—ブチノレアノレコール tert ブチノレアノレコーノレ、 イソエチルアルコール、 _n—ペンタノール等の炭素数 1― 5のアルキルアルコ一ル類； ジ ノレホレムアミド、ジメチノレアセトアミド等のアミド類.；,

ァセト ジアセトンァノレコ一ノレ のケトンまたはケトァノレコーノレ類；

トラ] iドロフラン、ジォキサン等の テノレ類；

'ジエチレングリコ ノレ、トリエチレングリコーノ 1、テトラエチレングリコーノレ、ジプロピレ ングリコール. リブロピレングリコ ノレ、ポリエチレングリコール、ポリプロピレ グリコ ール等のォキシェテレンまたはォキシプロピレン付加重合^;

エチレングリコ一ノレ、ブロピレングリコーノレ、トリメチレングリコーノレ、プチレシグリコー ル、ペンタンジオール、へキシレングリコール等のアルキレン基が 2〜6個の炭素原子

-、 "~■ , ₅

グリセリン、トリメチロールェタン；トリメチロールプロパン、 1 2> 6 へキサントリオ

, , ,■圍 —— ， チ才ジダリコール；ビスヒドロキシェチノレスルホン；エチレングリコ一ノレモノメチル（また はェチノレ、プチル）エーテノレ、ジエチレングリコーノレモノメチノレ（またはェチノレ、ブチ ノレ）エーテル、トリエチレングリコーノレモノメチノレ（またはェチノレ、ブチル）エーテル等 O-oozAV7: /.zs<K>d/.i

： .。 、ボリォキシエチレン脂肪酸エステ；/レ、ソルビタン脂肪酸ェズテル、ポリオキシェチ レンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物等

HLBは 10以上、特に 12以上、更には 15以上のものが好ましい。これら界面活性剤 の使用量は、吐出持続性の効果を十分に得るために、インク全質量に対し 0. 3質 量 以上、特に 0, 5質量％以上、更には 0. 8質量％以上であることが好ましい。ま た、多すぎるとインクの粘度が高くなりすぎるだめ、インク全質 ¾に対し 3質量％以下、 特には 2, 5質量％以下、更 は 2= 0質量％以下であることが好ましい。

- また、本発 のインクの粘度 、 25¾：において 0, 7 12cPの範囲内にあることが 好ましい.。イ/クの粘度が上記範囲内であると、インクジェット記録において正常な吐 · 出が可能であり、また、その 抵抗により記録 体への浸透が旱ぐ定着性の面か 本発明めインクは、インクジェット記録に用いら るインクとして、特に、印刷画僮の 発色性や.2Dパーコードの読み取り性等の画像特性に優れると共に、インクの保存性. に優れ、乾爆定着性、印字品位及、 I 着特性の性能に優れたイシクの提供 可能に 7^£, 、 以上のようにして構成される本発明のインクは、インクジェット記録で用いられる際に、 特に効果的である。特に、連続印刷が必須である分 においてはその印字性が重

'要であり,、更に効果的であ.る。インクジェット記録方法としては、インクに.力学的エネ ルギーを作用させて液滴を ϋ出する記録方法及びインクに熱エネル ーを加えてィ ンクの発泡により液滴を吐出する記録方法があり、それらのインクジェット記録方法に

"7

j ν ^η^τ ν^ e 本発明における記録媒^としては、封筒やハガキだけではなく、インダイシャを印 字するものであればいずれのものでもよレ、。記録媒体が郵便物として通常用いられる ものであれば、本発明は十分な効果を示すことができる。

一 c u n

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と接読される複数の記録液流諮に記録液 If蔵ユニット 60からの記録液を供給するた めの記録液供給 p 52aをぞの 面側（支持墓板 53側）に育して 1、る。

図 10は第 1の記録素子基板 52の構成を説明するために一部破断して示す 1視図 である。第 1の記録素子基板 H1100は、例えほ、厚さ 0, 5〜lmmの Si基板 H1110 にインク流路である長溝状の貫違口のインク供給口 HI 102が Siの結晶方位を利用 した異方性エッチングやサンドプラスト等の方法で形成されている。インク供給 ΰ HI ' 102を挟んだ雨側には、電気熱変換素子 H1103がそれぞれ 1列ずつ並べて配置ざ

' れて形成されており、更に電気熱変換素子 ΗΓ103に電力を供給する A1等からなる 不図示の電気配線が形成されている。これら電気熱 ¾換素子 _{H 1 103}と電気配線と は成膜技衛により形成きれている。電¼熱変換秦于 Hi 103は、各列千鳥状に配歹 I] . されて、即ち各列の吐出 ΰの位置が、その並び列方向に直交する方向に並ばないよ

'うに少しずれて配置されている。 Ηに、各ノズルの吐出量が 15ng以上 40ng 下で- あるとより 範な記録媒体への適性が向上するため好ましい。この電気配線に電力. を供給したり、 ·電気熱変換素子 HI 1.03を駆動するためめ 信'号を供給したり十る · だめの電極部 HI 104が電気熱変摸素子 H1.103の両外側の側辺に治って配列して 形成されている。また、電極部 HI 104上には Au等からなるバンプ HI 105が形成さ

Si基板 HI 110上のこれらパターンが形成され 面上には、樹謂材料からなる構逢 体がフォトリソグラフィ ¾衛によって形成ざれている。かかる構造体は、電気熱変摸素 子 HI 103に対応したインク流 ¾を形成するインク流路壁 106とその上方を覆う天 上部とを有し、天弁部に吐出口 HI 107が開口されている。吐出口 1107は、電気熱 変換素子 H1103に ^向して設けられており、吐出口群 H1108を形成している。この 第 1の記録素子 HI 100において、インク流路 H1102がら供給されたインクは各電気 熱変換素子 H1103の発熱によって発生した気泡の 1Ξ力によって、各電気熱変換素 子 H1103に対向する吐出口 1107から吐出される。

なお、本発明では吐出口 HI 107が各列 300dt)iの間隔で 2列千鳥状に配置された

表 2

単位:

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u、，

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、 rrf,

n一, ， . 温度 15で、湿度 10%の環境下で図 2のインクジェット記録等置を用い、図 3のへッ ドの全ノズルを用いて 600 X 300dpiの解僮度で 100%.dutyのベタ印字を行った。 その後 12秒間放置し、再度全ノズルを用いて 1ドットだけ 出させ &線を印副した。

'爵線のドットの形成状態を下記墓準で判定した。結果を表 3に示す。

B：ドットが/]、さ なつてレ、る力卦驟は形成できている。

C：募線がかすれて形成され 、な 、¾分がある。

1、一

単 部

表中の略名は以下のィ匕合物％示す。

DBL199 : G, I,ダイレクトブルー 199

AB9 : G. I.アシッドプル 9

A 'Δ ". C I. ノ ：ノ V r ■'ソ i 乙

FB2 :じ. I.フードプラック 2

EG :エチレングリコ¹ ~ノレ ：

DEG：ジエチレングリコーノレ

AE100 :ァセチレノーノレ E100 (川研ファインケミカル社製）

例示化合物 M8、例不化合物 Bk4及ぴ例示 合物 Bk7は ゝずれも Na塩型を使用

C, I.フードブラッタ 2の 380 780nmにおける最大吸収波長は 585nm、例示化、 合物 Bk4の最大吸収波長は 656nm、例示化合物 Bk7の最大吸^波長は 482nmで ¾4に記載の実施例及 ^比較例の各インクを空タンクに収容し、それぞれのインク を評価.した。記録装置は、記録信号に応じた熱土ネノレギーをインクに付与することに よりインクを吐出させ §オンデマンド型マルチ記録ヘッドを有する図 3のヘッドを装着 した図 2のインクジェット記録装置を用いた。記録媒体としては、市販 白色織り封筒 (Georgia— Pacific社製、 ISO白色度 83%、ステキヒトサイズ度 12秒）を用いた。印 刷:は、面僮解像度 600 X 300dpi、吐出周波数 15kHzの条件下、 1ドットあたり 25ng のインクを付与して、 1回の走査で画像形或する方法（所謂 1パス印字）により行つ

(1)印字部の a*、 、反射スペクトルの積算値

600 X 300dpiの解像度で各面素に 25ngのインクを付与して、記録褽体へのインク 付与量が 1インチ平方あたり 4. 5rngとなるようにベタ部を印創して、印剧後 24時聞放 置した。印刷した印字部を Gretag社製 Soectorohnoを用いて測色した。測定条件

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「二 -一：、 3、「、ノヽ

表 5の結果より、実施例？〜 12 イシクにおいて、 2Dバーコードの読み取り性や色 調、視認' の'点で好ましい画像形或がなされていることが分かる。 下記表 6に記載の成分を記载された所定量加えて、 ϋ量が 100部になるように水で 調整した。これらの成分を混合し、十分に攪摔して鬵解させた。その後、ポアサイズ 0, 2 u mのミクロフィルター（富士フイノレム製）にて加圧濾 J!することによりインクを調製し た。また、得られたインクの表面張力を、協和界面科学社製'自動表面張力測定機（モ デル： CBVP— Z)を用いて 25 にて測定したところ、 38mN/mであった。

また、得られたインクを いて、実施例 1と.同様にして印学部の a *、 及び反射ス ぺタトルの積算値（S1及ぴ S 1/S2)を求めたところ、 a*、 *及びが れぞれ 4及び - 30で、.S1力 65で、 S1/S2力 Si. 4であった

単位： m また、インク Aの構成成分であるァセチレノール E100と水の量のみを調整し、表 7 に示す表面張力の値を持つインク B Eを得た。これらのインクを用いて、実施例 1と 同様にして印字部の a* b *及び反射スペクトルの積算値（S I及ぴ S 1ZS2)を求め たところ、 a* b*及びがそれぞれ 4及ぴー 30で、 S 1力 S65で、 S 1/S2力 4であつ ω

一 c、、、/ /■

B :

し： 冗 ·3 リ'个、 _K：罕 丄リ o' エ。

ノ， * 記録速度は吐出周波数及ぴ記録走査数に影響されやすい。即ち、ある解像度に ぉ 、て吐出周波数が低いと、それに比例して記録速度が下がる。また、記録走查数 を 2走査 上にすると、.1走査に べて単純に 2倍以上となる。以下に記録速度の実

■ 4crn X 2cmの大きさのドイツポストタイプの郵便証印'パターンを市販の白色織り封 筒（Georgia— Pacific¾製、 ISO白色度 83%、ステキヒトサイズ度 12秒）に印刷し、 1分間当りの印字枚 »を計測した。評価は以下の基準で行つた。結果を表 9に示す。

、 、

· ^。 'つ入？^:力' メ、上 i ' o

し： ϋ i% j d ' "

印字耐久性は、 IS僮解僮度及ぴ吐出周波数に影響されやす 。即ち、画像解像 度及ぴ吐出周 ¾¾が高!;、と、同数の封筒に記録を行う際にヒータ一を 用する回数.， が増え、ヒーター保護膜の削れ、断線、コゲ等に起因する吐出不良の発生が懸念さ し ' 、 に ~r~ W'\ . "\^ ' . S^. iT ^c lUl^ /Q_c,

4cin X 2cmの大きさのドイツボストタイプめ郵便証印パターンを市販の白色織り封 筒（Georgia— Pacific社製、 ISO白色度 83%、ステキヒトサイズ度 12秒）に 5万枚印 剧した後、ノズノレチェックパターンを印刷した。評価は以下の基準で行った。 it果を

A：不吐、ョレ'—等 ⁷ 1、₀ ： に- 、 !ゝ

ぐ積載後の読み取り性〉

積载後の読み取り /|4は、インクの表面張力に影響されやすい。即ち、インクの表面 OAV/7:900zfc>d8.

表 9

表 9の結果より、実施例 13 27においては、視 M性、.読み取り性、記録速度、印字 耐久 ϊΐ、積 後の読み敢り ϊ4力高度なレべノレで両立されて. 、ることがわかる。

' .上述のように、インクミストの発生はインクの表面張力に影響されやすい。そのため 実 例 35 39においては、インクの表面張力以外の記録条件を同一にし、インクの 表面張力によるインクミストの凳生を比較することとした。以下)こインクミストの実験に 上記インク A Eを図 2に示す記録装置に搭載し、下記表 10の条件でドイツポスト タイプの郵便証印パターンを市販の白色織り封筒（Georgia— Pacific社製、 ISO白 色度 83%、ステキヒトザィズ度 12秒）に 5万枚印 し、印剧後に本体内部のインクミス: トの付着を観察した。評価は以下の基準で行った。結果 表 11に示す。

Ά：インクミストによる汚れがな ί、もしくは |Ξ常に少なレ、。. 广 よ

表 11

[ 表 11の結果より、.インクの表面張力力 s、インクミストに影響を及ぼし得ること、及ぴィ ンクの表面張力力 ^s35mN/m以上であれば、 2Dパ一コードの読み取り性の向上の ;ViS ' 丁 3^し' y , こ A / °* S o この出願は 2005年 9月 14日に出願された日本国特許出願番号第2005— 26679 6号、 2005— 266797号及ぴ 2005 - 266798号力 の優先権を主張するものであ り、ぞの内容を引用してこの出顧の一部とするものである

Claims

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