JP2010240862A - インクジェット記録方法およびインクジェット記録物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インクジェット記録を、酸性化合物を含む処理液をローラー塗布方式により塗布速度300mm/秒以上で、記録媒体に塗布する処理液付与工程と、酸価が30〜80mgKOH/gである自己分散性ポリマー粒子、顔料および水性媒体を含むインク組成物を、前記処理液が塗布された記録媒体上にインクジェット法により吐出して画像を記録するインク付与工程と、を備えるインクジェット記録方法で行う。
【選択図】なし
Description
本発明は、画像濃度のムラの発生を抑制できるインクジェット記録方法および該インクジェット記録方法で記録されたインクジェット記録物を提供することを課題とする。
<1> 酸性化合物を含む処理液をローラー塗布方式により塗布速度300mm/秒以上で、記録媒体に塗布する処理液付与工程と、酸価が30〜80mgKOH/gである自己分散性ポリマー粒子、顔料および水性媒体を含むインク組成物を、前記処理液が塗布された記録媒体上にインクジェット法により吐出して画像を記録するインク付与工程と、を備えるインクジェット記録方法。
<2> 前記自己分散性ポリマー粒子は、カルボキシル基を有するポリマーを含む前記<1>に記載のインクジェット記録方法。
<3> 前記酸性化合物は、2価のカルボン酸である前記<1>または<2>に記載のインクジェット記録方法。
<4> 前記処理液付与工程は、前記記録媒体上に前記酸性化合物を0.25〜0.55g/m2付与する前記<1>〜<3>のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
<5> 前記インク組成物が付与された記録媒体を、加熱加圧して前記画像を定着する定着工程をさらに備える前記<1>〜<4>のインクジェット記録方法。
<6> 前記顔料は、その表面の少なくとも一部がポリマー分散剤で被覆された水分散性顔料である前記<1>〜<5>のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
<7> 前記ポリマー分散剤は、カルボキシル基を有するポリマーを含む前記<6>に記載のインクジェット記録方法。
<8> 前記<1>〜<7>のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法により記録されたインクジェット記録物。
本発明のインクジェット記録方法は、酸性化合物を含む処理液をローラー塗布方式により塗布速度300mm/秒以上で、記録媒体に塗布する処理液付与工程と、酸価が30〜80mgKOH/gである自己分散性ポリマー粒子、顔料および水性媒体を含むインク組成物(以下、単に「インク」ということがある)を、前記処理液が塗布された記録媒体上にインクジェット法により吐出して画像を記録するインク付与工程と、を少なくとも備え、必要に応じてその他の工程を備えて構成される。
特定酸価の自己分散性ポリマーを含むインク組成物を用いて画像を記録することで、処理液の塗布ムラに起因する画像濃度ムラの発生を抑制することができる。
本発明のインクジェット記録方法においては、インク組成物の付与による画像の記録に際して、インク組成物中の成分を凝集可能な酸性化合物を含む処理液を、記録媒体上にローラー塗布により塗布速度300mm/秒以上で付与する。処理液の付与にローラー塗布を用いることにより、処理液の付与量制御が容易になる。また、処理液の塗布速度が300mm/秒未満では十分な印画速度を実現することができない。
本発明においては、酸価が特定の範囲である自己分散性ポリマー粒子を含むインク組成物を用いて画像を記録することで、処理液の塗布ムラに起因する画像濃度のムラ(チリメンムラ)を効果的に抑制することができる。
本発明においては、塗布ローラーに処理液を供給し塗布ローラーを介して記録媒体上に塗布する方法であることが好ましい。
具体的には、例えば、「コーティング」(株式会社 加工技術研究会「コーティング」編集委員会編)、第V章、232〜236頁に記載された塗布ローラー方式が好ましく、オフセットグラビアコーター方式、ダイレクトロールコーター方式が特に好ましい。
本発明における処理液は、酸性化合物の少なくとも1種と水性媒体とを含み、必要に応じてその他の成分を含んで構成される。酸性化合物とインク組成物とが接触することでインク組成物中の成分を凝集させ、高速画像記録が可能になる。
本発明における酸性化合物としては、インク組成物中の成分を凝集可能なものであれば特に制限はなく、無機酸であっても有機酸であってもよい。具体的には、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、ポリアクリル酸、酢酸、グリコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、スルホン酸、オルトリン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ピリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩等が好適に挙げられる。
酸性化合物は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
前記多価金属塩としては、周期表の第2属のアルカリ土類金属(例えば、マグネシウム、カルシウム)の塩、周期表の第3属の遷移金属(例えば、ランタン)、周期表の第13属からのカチオン(例えば、アルミニウム)の塩、ランタニド類(例えば、ネオジム)の塩を挙げることができる。これら金属の塩としては、カルボン酸塩(蟻酸、酢酸、安息香酸塩など)、硝酸塩、塩化物、及びチオシアン酸塩が好適である。中でも、好ましくは、カルボン酸(蟻酸、酢酸、安息香酸塩など)のカルシウム塩又はマグネシウム塩、硝酸のカルシウム塩又はマグネシウム塩、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、及びチオシアン酸のカルシウム塩又はマグネシウム塩である。
処理液中の酸性化合物以外の凝集成分の含有量としては特に制限はなく、前記酸性化合物の処理液中における含有量の範囲内で含有することができる。
中でも、画像濃度、解像度、及びインクジェット記録の高速化の観点から、インク組成物のpH(25℃)が8.0以上であって、処理液のpH(25℃)が0.5〜4である場合が好ましい。
また、処理液の表面張力としては、インク組成物の凝集速度とローラー塗布適性の観点から、20〜60mN/mであることが好ましく、20〜50mN/mであることがより好ましく、25〜45mN/mであることがさらに好ましい。なお、表面張力は、Automatic Surface Tensiometer CBVP−Z(協和界面科学(株)製)を用いて25℃の条件下で測定されるものである。
処理液の付与量を0.1g/m2以上とすることで打滴されるインク組成物を効果的に凝集・固定化することができ、より高解像度の画像を記録することができる。また、処理液の付与量が1.0g/m2以下であることで記録媒体に対するダメージの発生を抑制することができ、耐擦性の低下を抑制できる。特に記録媒体としてコート層を有する記録媒体を用いる場合には、コート層へのダメージを抑制する観点から、処理液の付与量を1.0g/m2以下とすることが好ましい。
加熱乾燥は、ヒータ等の公知の加熱手段やドライヤ等の送風を利用した送風手段、あるいはこれらを組み合わせた手段により行なえる。加熱方法としては、例えば、記録媒体の処理液の付与面と反対側からヒータ等で熱を与える方法や、記録媒体の処理液の付与面に温風又は熱風をあてる方法、赤外線ヒータを用いた加熱法などが挙げられ、これらの複数を組み合わせて加熱してもよい。
インク付与工程においては、自己分散性ポリマー粒子の少なくとも1種と、顔料の少なくとも1種と、水性媒体とを含むインク組成物を、前記処理液が塗布された記録媒体上にインクジェット法で吐出して画像を記録する。
インク組成物中に含まれる自己分散性ポリマー粒子の酸価が30〜80mgKOH/gであることで、処理液の塗布にムラが発生した場合でも、それに起因する画像濃度のムラ(チリメンムラ)の発生を効果的に抑制することができる。
−自己分散性ポリマー粒子−
本発明におけるインク組成物は、自己分散性ポリマー粒子の少なくとも1種を含む。自己分散性ポリマー粒子は、既述の処理液又はこれを乾燥させた領域と接触した際に分散不安定化して凝集してインクを増粘させることによりインク組成物を固定化する機能を有し、インク組成物の記録媒体への定着性及び画像の耐擦過性をより向上させることができる。また、自己分散性であることで、吐出安定性及び後述する顔料を含む系における液安定性(特に分散安定性)がより良好になる。
本発明における水不溶性ポリマーにおいては、液体組成物としたときの凝集速度と定着性の観点から、水不溶性ポリマーが固体状態で分散された分散状態となりうる水不溶性ポリマーであることが好ましい。
また、縮合系ポリマーと縮合系ポリマーを構成するモノマーの好適な例としては、特開2001−247787号公報に記載されているものを挙げることができる。
本発明におけるアニオン性解離性基は、自己分散促進の観点、形成された乳化又は分散状態の安定性の観点から、カルボキシル基、リン酸基、およびスルホン酸基から選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、中でも、インク組成物を構成した場合の定着性の観点から、カルボキシル基であることがより好ましい。
アニオン性の解離性基含有モノマーとしては、例えば、不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー、不飽和リン酸モノマー等が挙げられる。
前記不飽和スルホン酸モノマーの具体例としては、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、3−スルホプロピル(メタ)アクリレート、ビス−(3−スルホプロピル)−イタコン酸エステル等が挙げられる。
前記不飽和リン酸モノマーの具体例としては、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート等が挙げられる。
前記解離性基含有モノマーの中では、分散安定性、吐出安定性の観点から、不飽和カルボン酸モノマーが好ましく、アクリル系モノマーがより好ましく、特にはアクリル酸及びメタクリル酸が好ましい。
尚、自己分散性ポリマーの酸価は、JIS規格(JIS K0070:1992)に記載の方法に準拠して求められる。
本発明における自己分散性ポリマーにおいては、アニオン性の解離性基含有モノマーが、自己分散性ポリマーの酸価が前記範囲となるように含まれることが好ましい。
また、前記重合性基は、縮重合性の重合性基であっても、付加重合性の重合性基であってもよい。本発明においては水性媒体中での粒子形状安定性の観点から、付加重合性の重合性基であることが好ましく、エチレン性不飽和結合を含む重合性基であることがより好ましい。
なお、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート又はメタクリレートを意味する。
自己分散性ポリマー粒子における芳香族基含有モノマーの含有量としては、自己分散状態の安定性、芳香環同士の疎水性相互作用による水性媒体中での粒子形状の安定化、粒子の適度な疎水化による水溶性成分量の低下の観点から、15質量%〜90質量%であることがより好ましく、15質量%〜80質量%であることがより好ましく、25質量%〜70質量%であることが特に好ましい。
前記アルキル基含有モノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート、並びにヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート等の水酸基を有するエチレン性不飽和モノマー、並びにジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート、等の(メタ)アクリルエステル系モノマー;N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、Nーヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド等のN−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド、並びにN−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−(n−,イソ)ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−メトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−(n−,イソ)ブトキシエチル(メタ)アクリルアミド等のN−アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド等、等の(メタ)アクリルアミド系モノマーが挙げられる。
また、水不溶性ポリマーは、ポリマーの親疎水性制御の観点から、芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマーに由来する構成単位を共重合比率として15〜80質量%と、カルボキシル基含有モノマーに由来する構成単位と、アルキル基含有モノマーに由来する構成単位(好ましくは、(メタ)アクリル酸のアルキルエステルに由来する構造単位)とを含むことが好ましく、フェノキシエチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位及び/又はベンジル(メタ)アクリレートに由来する構造単位を共重合比率として15〜80質量%と、カルボキシル基含有モノマーに由来する構成単位と、アルキル基含有モノマーに由来する構成単位(好ましくは、(メタ)アクリル酸の炭素数1〜4のアルキルエステルに由来する構造単位)とを含むことがより好ましく、更には加えて、酸価が30〜80mgKOH/gであって重量平均分子量が3000〜20万であることが好ましく、酸価が30〜70mgKOH/gであって重量平均分子量が5000〜15万であることがより好ましい。
B−02:フェノキシエチルアクリレート/ベンジルメタクリレート/イソブチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(30/35/29/6)
B−03:フェノキシエチルメタクリレート/イソブチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(50/44/6)
B−04:フェノキシエチルアクリレート/メチルメタクリレート/エチルアクリレート/アクリル酸共重合体(30/55/10/5)
B−05:ベンジルメタクリレート/イソブチルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(35/59/6)
B−06:スチレン/フェノキシエチルアクリレート/メチルメタクリレート/アクリル酸共重合体(10/50/35/5)
B−07:ベンジルアクリレート/メチルメタクリレート/アクリル酸共重合体(55/40/5)
B−08:フェノキシエチルメタクリレート/ベンジルアクリレート/メタクリル酸共重合体(45/47/8)
B−09:スチレン/フェノキシエチルアクリレート/ブチルメタクリレート/アクリル酸共重合体(5/48/40/7)
B−10:ベンジルメタクリレート/イソブチルメタクリレート/シクロヘキシルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(35/30/30/5)
B−11:フェノキシエチルアクリレート/メチルメタクリレート/ブチルアクリレート/メタクリル酸共重合体(12/50/30/8)
B−12:ベンジルアクリレート/イソブチルメタクリレート/アクリル酸共重合体(93/2/5)
B−13:スチレン/フェノキシエチルメタクリレート/ブチルアクリレート/アクリル酸 共重合体(50/5/20/25)
B−14:スチレン/ブチルアクリレート/アクリル酸 共重合体(62/35/3)
B−15:メチルメタクリレート/フェノキシエチルアクリレート/アクリル酸共重合体(45/51/4)
B−16:メチルメタクリレート/フェノキシエチルアクリレート/アクリル酸共重合体(45/49/6)
B−17:メチルメタクリレート/フェノキシエチルアクリレート/アクリル酸共重合体(45/48/7)
B−18:メチルメタクリレート/フェノキシエチルアクリレート/アクリル酸共重合体(45/47/8)
B−19:メチルメタクリレート/フェノキシエチルアクリレート/アクリル酸共重合体(45/45/10)
工程(1):ポリマー(水不溶性ポリマー)、有機溶剤、中和剤、及び水性媒体を含有する混合物を、攪拌する工程
工程(2):前記混合物から前記有機溶剤を除去する工程
該混合物の攪拌方法に特に制限はなく、一般に用いられる混合攪拌装置や、必要に応じて超音波分散機や高圧ホモジナイザー等の分散機を用いることができる。
アルコール系溶剤としては、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、t−ブタノール、エタノール等が挙げられる。ケトン系溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。エーテル系溶剤としては、ジブチルエーテル、ジオキサン等が挙げられる。これらの有機溶剤の中では、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤とイソプロピルアルコール等のアルコール系溶剤が好ましい。また、油系から水系への転相時への極性変化を穏和にする目的で、イソプロピルアルコールとメチルエチルケトンを併用することも好ましい。該有機溶剤を併用することで、凝集沈降や粒子同士の融着が無く、分散安定性の高い微粒径の自己分散性ポリマー粒子を得ることができる。
また、自己分散性ポリマーの粒子の粒径分布に関しては、特に制限はなく、広い粒径分布を持つもの又は単分散の粒径分布を持つもののいずれでもよい。また、水不溶性粒子を2種以上混合して使用してもよい。
なお、自己分散性ポリマーの粒子の平均粒子径及び粒径分布は、ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150(日機装(株)製)を用いて、動的光散乱法により体積平均粒径を測定することにより求められるものである。
本発明におけるインク組成物は、色材成分として顔料の少なくとも1種を含有する。顔料としては、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、有機顔料、無機顔料のいずれであってもよい。顔料は、水に殆ど不溶であるか又は難溶である顔料であることが、インク着色性の点で好ましい。
無機顔料としては、例えば、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、カーボンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックが特に好ましい。
本発明のインク組成物は、分散剤の少なくとも1種を含有することができる。前記顔料の分散剤としては、ポリマー分散剤、又は低分子の界面活性剤型分散剤のいずれでもよい。また、ポリマー分散剤は、水溶性のポリマー分散剤、又は非水溶性のポリマー分散剤のいずれでもよい。
また、疎水性基は、炭素数2〜24の炭化水素基が好ましく、炭素数4〜24の炭化水素基がより好ましく、炭素数6〜20の炭化水素基がさらに好ましい。
尚、ここでいう水溶性分散剤とは、100gの水に25℃において5g以上溶解する分散剤をいう。
染料を保持した担体(水不溶性着色粒子)は、分散剤を用いて水系分散物として用いることができる。分散剤としては上述した分散剤を好適に用いることができる。
また、顔料は、凝集性の観点から、その表面の少なくとも一部がポリマー分散剤に被覆された水分散性顔料であることが好ましく、顔料の表面の少なくとも一部がカルボキシル基を有するポリマー分散剤に被覆された水分散性顔料であることがより好ましい。
さらに、凝集性の観点からは、既述の自己分散性ポリマーの粒子の酸価の方が、前記ポリマー分散剤の酸価よりも小さいことが好ましい。
なお、ポリマー粒子の平均粒子径及び粒径分布は、ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150(日機装(株)製)を用いて、動的光散乱法により体積平均粒径を測定することにより求められるものである。
顔料のインク組成物中における含有量としては、画像濃度の観点から、インク組成物に対して、1〜25質量%であることが好ましく、2〜20質量%がより好ましく、4〜20質量%がさらに好ましく、4〜15質量%が特に好ましい。
本発明におけるインク組成物は水性媒体を含む。水性媒体は、水と水溶性有機溶媒の少なくとも1種とを含有して構成される。水溶性有機溶媒は、乾燥防止、湿潤あるいは浸透促進の効果を得ることができる。乾燥防止には、噴射ノズルのインク吐出口においてインクが付着乾燥して凝集体ができ、目詰まりするのを防止する乾燥防止剤として用いられ、乾燥防止や湿潤には、水より蒸気圧の低い水溶性有機溶媒が好ましい。また、浸透促進には、紙へのインク浸透性を高める浸透促進剤として用いることができる。
このうち、乾燥防止剤としては、グリセリン、ジエチレングリコール等の多価アルコールが好ましい。
乾燥防止剤は、1種単独で用いても2種以上併用してもよい。乾燥防止剤の含有量は、インク組成物中に10〜50質量%の範囲とするのが好ましい。
浸透促進剤は、1種単独で用いても2種以上併用してもよい。浸透促進剤の含有量は、インク組成物中に5〜30質量%の範囲であるのが好ましい。また、浸透促進剤は、画像の滲み、紙抜け(プリントスルー)を起こさない量の範囲内で使用することが好ましい。
インク組成物は、水を含有するものであるが、水の量には特に制限はない。中でも、水の好ましい含有量は、10〜99質量%であり、より好ましくは30〜80質量%であり、更に好ましくは50〜70質量%である。
本発明におけるインク組成物は、上記成分以外にその他の添加剤を用いて構成することができる。その他の添加剤としては、例えば、乾燥防止剤(湿潤剤)、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、pH調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の公知の添加剤が挙げられる。これらの各種添加剤は、インク組成物の場合はインクに直接添加し、また、油性染料を分散物として用いる場合は染料分散物の調製後に分散物に添加するのが一般的であるが、調製時に油相又は水相に添加してもよい。
表面張力調整剤の添加量は、インク組成物の表面張力を20〜60mN/mに調整できる範囲が好ましく、20〜45mN/mに調整できる範囲がより好ましく、25〜40mN/mに調整できる範囲が更に好ましい。添加量が前記範囲内であると、インクジェット法で良好に打滴することができる。
更に、特開昭59−157636号の第(37)〜(38)頁、リサーチ・ディスクロージャーNo.308119(1989年)に界面活性剤として挙げられたものも用いることができる。
また、特開2003−322926号、特開2004−325707号、特開2004−309806号の各公報に記載のフッ素(フッ化アルキル系)系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等を用いることにより、耐擦性を良化することもできる。
本発明においてインク組成物は、インクジェット法で処理液が付与された記録媒体上に付与される。インクジェット法を利用した画像の記録は、具体的には、エネルギーを供与することにより、所望の記録媒体、すなわち普通紙、樹脂コート紙、例えば特開平8−169172号公報、同8−27693号公報、同2−276670号公報、同7−276789号公報、同9−323475号公報、特開昭62−238783号公報、特開平10−153989号公報、同10−217473号公報、同10−235995号公報、同10−337947号公報、同10−217597号公報、同10−337947号公報等に記載のインクジェット専用紙、フィルム、電子写真共用紙、布帛、ガラス、金属、陶磁器等に液体組成物を吐出することにより行なえる。なお、本発明に好ましいインクジェット記録方法として、特開2003−306623号公報の段落番号0093〜0105に記載の方法が適用できる。
尚、前記インクジェット法には、フォトインクと称する濃度の低いインクを小さい体積で多数射出する方式、実質的に同じ色相で濃度の異なる複数のインクを用いて画質を改良する方式や無色透明のインクを用いる方式が含まれる。
尚、前記インクジェット法により記録を行う際に使用するインクノズル等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。
インクの液滴量を0.5pl以上とすることで、発色濃度がより良好になる。またインクの液滴量を40pl以下とすることで、改着弾精度の制御がより容易になり、より均一で高解像度の画像を得ることができる。
また、本発明のインクジェット記録方法は、処理液とインク組成物と用いた記録方法であるため、特に解像度の高い画像を記録する記録方法として好適である。このような解像度が高いことが好まれる高精彩な画像を記録する場合は、0.5〜10plのインク液適量で画像を記録することが好ましく、1〜8plがより好ましく、1.5〜6plがより好ましい。
総打適量を5ml/m2以上とすることで、色再現域を大きくすることができ、色再現性に優れた画像を記録することができる。また、総打適量を30ml/m2以下とすることで、インク組成物中に含まれる水の除去に必要なエネルギーを低減することができ、装置構成および環境負荷の観点から好ましい。
本発明のインクジェット記録方法は、記録媒体の上に画像を記録するものである。記録媒体には、特に制限はないが、一般のオフセット印刷などに用いられる、いわゆる上質紙、コート紙、アート紙などのセルロースを主体とする一般印刷用紙を用いることができる。セルロースを主体とする一般印刷用紙は、水性インクを用いた一般のインクジェット法による画像記録においては比較的インクの吸収、乾燥が遅く、打滴後に色材移動が起こりやすく、画像品質が低下しやすいが、本発明のインクジェット記録方法によると、色材移動を抑制して色濃度、色相に優れた高品位の画像の記録が可能である。
本発明のインクジェット記録方法においては、前記インク付与工程の後、インク組成物の付与により形成されたインク画像に加熱部材の加熱面を接触させて加熱加圧する定着工程を有することが好ましい。加熱加圧処理を施すことにより、記録媒体上の画像の定着が施され、画像の擦過に対する耐性をより向上させることができる。
本発明のインクジェット記録物は、本発明のインクジェット記録方法によって記録されたものである。これにより、高速記録されたインクジェット記録物であっても、チリメンムラの発生が抑制され、高精彩で耐擦性にすぐれたインクジェット記録物として得ることができる。
《シアンインクC1〜C6の調製》
−シアン分散液の調製−
反応容器に、スチレン6部、ステアリルメタクリレート11部、スチレンマクロマーAS−6(東亜合成(株)製)4部、ブレンマーPP−500(日本油脂(株)製)5部、メタクリル酸5部、2−メルカプトエタノール0.05部、及びメチルエチルケトン24部を加え、混合溶液を調液した。
得られたシアン分散液C1の体積平均粒子径(2次粒子)を、ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150(日機装(株)製)で動的光散乱法により測定したところ、77nmであった。
攪拌機、温度計、還流冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた2リットル三口フラスコに、メチルエチルケトン360.0gを仕込んで、窒素雰囲気下で75℃まで昇温した。その後、フラスコ内温度を75℃に保ちながら、フェノキシエチルアクリレート180.0g、メチルメタクリレート162.0g、アクリル酸18.0g、メチルエチルケトン72g、及び「V−601」(和光純薬(株)製)1.44gからなる混合溶液を、2時間で滴下が完了するように等速で滴下した。滴下完了後、これに「V−601」0.72g及びメチルエチルケトン36.0gからなる溶液を加え、75℃で2時間攪拌後、さらに「V−601」0.72g及びイソプロパノール36.0gからなる溶液を加え、75℃で2時間攪拌した。その後、85℃に昇温して、さらに2時間攪拌を続け、フェノキシエチルアクリレート/メチルメタクリレート/アクリル酸(=50/45/5[質量比])共重合体の樹脂溶液を得た。
得られた共重合体の上記同様に測定した重量平均分子量(Mw)は、64,000(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算で算出)であり、JIS規格(JIS K0070:1992)に記載の方法に準拠して求めた酸価は38.9 39.0mgKOH/gであった。
上記自己分散性ポリマー粒子Bの合成において、それぞれのモノマーの使用量を下記表1に記載のモノマー組成となるように変更した以外は、自己分散性ポリマー粒子Bと同様にして、自己分散性ポリマー粒子A、C〜Fを合成し、これらを用いて自己分散性ポリマー粒子A、C〜Fの水分散物をそれぞれ調製した。
尚、表中のモノマー組成は質量基準である。
上記のようにしてシアン分散液Cを調製した後、これに上記の自己分散性ポリマー粒子Bの水分散物、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及びイオン交換水を用いて、下記組成になるように各成分を混合した後、5μmフィルタに通して粗大粒子を除去し、シアンインクC2とした。
・シアン顔料 ・・・ 4%
(Pigment Blue 15:3、大日精化(株)製)
・ポリマー分散剤(固形分) ・・・ 2%
・自己分散性ポリマー粒子Bの水分散物(固形分) ・・・ 4%
・サンニックスGP250 ・・・ 10%
(三洋化成工業(株)製;水溶性有機溶剤)
・ジエチレングリコールモノエチルエーテル ・・・ 5%
(DEGmEE、和光純薬社製;水溶性有機溶剤)
・オルフィンE1010(日信化学工業(株)製) ・・・ 1%
・イオン交換水 ・・・ 74%
上記シアンインクC2の調製において、自己分散性ポリマー粒子Bの水分散物の代わりに、自己分散性ポリマー粒子A、C〜Fの水分散物を用いた以外は、上記シアンインクC2の調製と同様にしてシアンインクC1、C3〜C6をそれぞれ調製した。
シアンインクC2の調製において、自己分散性ポリマー粒子Bの水分散物の代わりにイオン交換水を用いた以外は、上記シアンインクC2の調製と同様にしてシアンインクC7を調製した。
−マゼンタ分散液の調製−
シアン分散液の調製において、シアン顔料Pigment Blue 15:3(大日精化(株)製)の代わりに、シアン顔料Chromophtal Jet Magenta DMQを用いた以外はシアン顔料分散液の調製と同様にして、マゼンタ顔料分散液Mを調製した。
上記のようにマゼンタ分散液Mを調製した後、これに上記の自己分散性ポリマー粒子Bの水分散物、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及びイオン交換水を用いて、下記組成になるように各成分を混合した後、それを5μmフィルタに通して粗大粒子を除去し、マゼンタインクM2とした。
・マゼンタ顔料 ・・・ 4%
(Chromophtal Jet Magenta DMQ)
・ポリマー分散剤(固形分) ・・・ 2%
・自己分散性ポリマー粒子Bの水分散物(固形分) ・・・ 4%
・サンニックスGP250 ・・・ 10%
(三洋化成工業(株)製;水溶性有機溶剤)
・ジエチレングリコールモノエチルエーテル ・・・ 5%
(DEGmEE、和光純薬社製;水溶性有機溶剤)
・オルフィンE1010(日信化学工業(株)製) ・・・ 1%
・イオン交換水 ・・・ 74%
上記マゼンタインクM2の調製において、自己分散性ポリマー粒子Bの水分散物の代わりに、自己分散性ポリマー粒子A、C〜Fの水分散物を用いた以外は、上記マゼンタインクM2の調製と同様にしてマゼンタインクM1、M3〜M6をそれぞれ調製した。
マゼンタインクM2の調製において、自己分散性ポリマー粒子Bの水分散物の代わりにイオン交換水を用いた以外は、上記マゼンタインクM2の調製と同様にしてマゼンタインクM7を調製した。
下記処理液組成の成分を混合して、処理液を調製した。処理液の粘度、表面張力、及びpH(25±1℃)は、粘度2.5mPa・s、表面張力43mN/m、pH1.0であった。
尚、粘度は、VISCOMETER TV−22(TOKI SANGYO CO.LTD製)を用いて20℃の条件下で測定し、表面張力は、Automatic Surface Tensiometer CBVP−Z(協和界面科学(株)製)を用いて25℃の条件下で測定した。
・マロン酸(和光純薬(株)製、pKa1=2.6) ・・・25%
・ジエチレングリコールモノエチルエーテル ・・・20%
(DEGmEE、和光純薬社製)
・イオン交換水 ・・・55%
(画像記録)
1200dpi/10inch幅フルラインヘッド(駆動周波数:25kHz)を2個用意し、これに繋がるそれぞれの貯留タンクに上記で得たシアンインクおよびマゼンタインクを装填した。このフルラインヘッドは各色をシングルパスで主走査方向に吐出して記録できるようになっている。
記録媒体としてユーライト(坪量84.9g/m2、日本製紙(株)製)を用意し、最大500mm/秒で所定の直線方向に移動可能な搬送手段に固定した。
記録媒体上に、上記で得た処理液を、ローラー塗布装置を用いて、所定の塗布速度で、処理液中の酸性化合物(マロン酸)の塗布量が0.5g/m2となるように塗布し、塗布直後に70℃温風を当てて2秒間乾燥させた。
尚、ローラー塗布装置は、「コーティング」(株式会社 加工技術研究会「コーティング」編集委員会編)、第V章、232頁に記載されたオフセットグラビアコーター方式を参考に作製したものを用いた。
その後、記録媒体を副走査方向に定速移動させながらインク液滴量2.0pL、吐出周波数25kHz、解像度1200dpiの吐出条件にて、シアンインクおよびマゼンタインクをライン方式で吐出し、シアンインクとマゼンタインクからなる2次色の網点画像を、網点率が10%、50%、70%の網点画像となるようにそれぞれ記録した。また、同様にしてシアンインクとマゼンタインクからなる2次色のベタ画像を記録した。
記録直後、120℃で15秒間乾燥させ、更に80℃に調温された一対の定着ローラー(PFA樹脂製)間を通過させ、ニップ圧1MPaにて、加熱加圧する操作を(定着工程)3回繰り返して画像を定着して、印画サンプルを作製した。
尚、画像の記録に用いた処理液の塗布速度、およびインクの組合せを表2に示す。
−1.チリメンムラ−
上記で得られた印画サンプルについて、2次色の網点画像を目視で観察し、下記評価基準に従って評価した。
〜評価基準〜
A:画像濃度ムラは確認されなかった。
B:弱い画像濃度ムラが網点率70%の網点画像で確認された。
C:弱い画像濃度ムラが網点率50%、70%の網点画像で確認された。
D:2〜3mmピッチの強い画像濃度ムラが、いずれの網点率の網点画像でも確認された。
2次色のベタ画像が形成されたA5サイズの印画サンプルを25℃、50%RHの環境下に72時間放置し、放置後の印画サンプルのベタ画像表面を、記録していないユーライト(以下、本評価において「未使用サンプル」という)を重ねて、さらに荷重200kg/m2をかけて10往復擦った。その後、未使用サンプルとベタ画像とを目視で観察し、下記の評価基準にしたがって評価した。
〜評価基準〜
A:未使用サンプルへの色の付着がなく、擦られたベタ画像の劣化も認められなかった。
B:未使用サンプルには色が付着し、擦られたベタ画像の劣化も認められた。
また表2から、本発明のインクジェット画像記録方法によって、高速印画時においてもチリメンムラの発生が抑制できたことが分かる。
Claims (8)
- 酸性化合物を含む処理液をローラー塗布方式により塗布速度300mm/秒以上で、記録媒体に塗布する処理液付与工程と、
酸価が30〜80mgKOH/gである自己分散性ポリマー粒子、顔料および水性媒体を含むインク組成物を、前記処理液が塗布された記録媒体上にインクジェット法により吐出して画像を記録するインク付与工程と、
を備えるインクジェット記録方法。 - 前記自己分散性ポリマー粒子は、カルボキシル基を有するポリマーを含む請求項1に記載のインクジェット記録方法。
- 前記酸性化合物は、2価のカルボン酸である請求項1または請求項2に記載のインクジェット記録方法。
- 前記処理液付与工程は、前記記録媒体上に前記酸性化合物を0.25〜0.55g/m2付与する請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記インク組成物が付与された記録媒体を、加熱加圧して前記画像を定着する定着工程をさらに備える請求項1〜請求項4のインクジェット記録方法。
- 前記顔料は、その表面の少なくとも一部がポリマー分散剤で被覆された水分散性顔料である請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記ポリマー分散剤は、カルボキシル基を有するポリマーを含む請求項6に記載のインクジェット記録方法。
- 請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法により記録されたインクジェット記録物。
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