JP2011194613A - 画像形成方法及びインクセット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】塗工層を有する記録媒体に、エピハロヒドリンとジメチルアミンとの共重合ポリマーを含有する処理液を付与する処理液付与工程と、前記記録媒体に、自己分散顔料、溶剤、界面活性剤、ワックス粒子、及び水を含有するインク組成物を付与するインク付与工程と、を有する画像形成方法である。
【選択図】なし
Description
近年、インクジェット記録方法に関し、色濃度向上の観点や、にじみやムラの抑制の観点等から、定着液(処理液)とインク組成物とが接触することで画像を形成する、定着液とインク組成物との二液を用いたインクジェット記録方法に関する検討が行われている。
例えば、色素及び環に直結した酸性基を有する芳香族化合物を含有する水性記録液と多価金属塩を含有する水性定着液とを用いる画像形成法が知られている(例えば、特許文献1参照)。また、耐久性のあるインクジェットインク画像を得るために、インクと特定濃度のエピハロヒドリンとアミンのカチオンコポリマーとを含む定着剤組成物とを用いる方法が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
また、本発明は、コート紙上でのインク凝集性および画像の耐擦性に優れたインクセットを提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。
前記記録媒体に、自己分散顔料、溶剤、界面活性剤、ワックス粒子、及び水を含有するインク組成物を付与するインク付与工程と、
を有する画像形成方法である。
自己分散顔料、溶剤、界面活性剤、ワックス粒子、及び水を含有するインク組成物と、
を有するインクセットである。
また、本発明によれば、コート紙上でのインク凝集性および画像の耐擦性に優れたインクセットを提供することができる。
本発明の画像形成方法は、塗工層を有する記録媒体に、エピハロヒドリンとジメチルアミンとの共重合ポリマーを含有する処理液を付与する処理液付与工程と、前記記録媒体に、自己分散顔料、溶剤、界面活性剤、ワックス粒子、及び水を含有するインク組成物を付与するインク付与工程と、を有する。
本発明では、処理液として、エピハロヒドリンとジメチルアミンとの共重合ポリマーを含有する処理液を用い、かつ、塗工層を有する記録媒体(例えば、コート紙)に、インクを定着させて画像形成する場合に、インクとして、自己分散顔料、溶剤、界面活性剤、ワックス粒子、及び水を含有するインク組成物を用いて画像形成を行なうことで、インク組成物が凝集し易く、耐擦性に優れた画像を形成することができる。
なお、以下、インク組成物を単に、「インク」と称することもある。
本発明においては、インク組成物がワックスを含有することで、インク組成物の液滴が凝集し、記録媒体上に広がらずに、むしろ、絞まって液滴が小さくなるように記録媒体上に存在すると考えられる。
広がらずに、絞まった状態で記録媒体上に定着したインク液滴が乾燥すると、記録媒体上に形成されるインク膜は、記録媒体上に広がって定着したインク膜に比べ、インク膜の膜厚が大きい。従って、本発明により、記録媒体に形成された画像は、画像濃度が大きく、色味に優れると考えられる。
しかし、本発明においては、インク組成物がワックスを含有するために、ワックスが外力に対する潤滑剤として作用し、外力を受け流し易いと考えられる。その結果、本発明により形成された画像は、擦れ等の外力に対しても、インク膜(画像)が剥がれ難く、耐擦性に優れるものと考えられる。
以下、本発明の画像形成方法に用いられる記録媒体、処理液、及び、インク組成物、ならびに、画像形成方法について、詳細に説明する。
記録媒体としては、塗工層を有する記録媒体を用いる。
塗工層を有する記録媒体は、一般のオフセット印刷などに用いられ、コート紙等と称される、いわゆる塗工紙である。塗工紙は、セルロースを主体とした一般に表面処理されていない上質紙や中性紙等の表面にコート材を塗布してコート層を設けたものである。
面積が1250cm2以上であることは、画像形成時に付与されるインクの付与量が比較的多い場合を示すものであり、1250cm2以上の場合にスタッカーブロッキングが生じやすい。
また、記録媒体の坪量は、70g/m2〜350g/m2が好ましく、より好ましくは70g/m2〜200g/m2である。一般のオフセット印刷などに用いられる塗工紙は、坪量がこの範囲に含まれる。坪量が前記範囲内である場合は、インクの吸収量が多く、本発明において奏される効果が大きい。
処理液としては、エピハロヒドリンとジメチルアミンとの共重合ポリマーを含有する処理液を用いる。
処理液は、後述するインク組成物と接触することで凝集体を形成可能なように構成されたものである。具体的には、処理液は、インク組成物中の色材粒子(顔料等)などの分散粒子を凝集させて凝集体を形成可能な凝集剤を少なくとも含むことが好ましく、必要に応じて、他の成分を用いて構成することができる。インク組成物と共に処理液を用いることで、インクジェット記録方式で画像形成する場合には、インクジェット記録を高速化でき、高速記録しても濃度、解像度の高い描画性(例えば細線や微細部分の再現性)に優れた画像が得られる。
エピハロヒドリンとジメチルアミンとの共重合ポリマーは、エピハロヒドリンと、ジメチルアミンと、を共重合して得られるポリマーであれば特に制限されない。
ここで、エピハロヒドリンとジメチルアミンとの共重合ポリマーの共重合成分の1つであるエピハロヒドリンとは、下記一般式(1)で表される化合物である。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、Xが塩素原子である場合はエピクロロヒドリン、Xが臭素原子である場合はエピブロモヒドリン等と称する。
エピハロヒドリンとジメチルアミンとが共重合することで、ハロゲンの対イオン(X−)を有するヒドロキシ−及び第4級アミン−含有ポリマーを形成し得る。
エピハロヒドリンとジメチルアミンとの共重合ポリマーの処理液中の含有量は、処理液全質量に対し、0.5質量%〜10質量%であることが好ましく、1質量%〜5質量%であることがより好ましい。
処理液は、溶剤を含むことが好ましい。
溶剤としては、親水性有機溶媒を用いることが好ましく、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、チオジグリコール、ジチオジグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、アセチレングリコール誘導体、グリセリン、トリメチロールプロパン等に代表される多価アルコール類、エチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル、ジエチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル、トリエチレングリコールモノエチル(又はブチル)エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類、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、N−エチルモルホリン等の複素環類、スルホラン、ジメチルスルホキシド、3−スルホレン等の含硫黄化合物、ジアセトンアルコール、ジエタノールアミン等の多官能化合物、尿素誘導体等が挙げられる。
中でも、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。また、これらは、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
処理液が含み得る他の成分は、例えば、溶剤、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。
インク組成物としては、自己分散顔料、溶剤、界面活性剤、ワックス粒子、及び水を含有するインク組成物を用いる。インク組成物は、本発明の効果を損なわない限度において、他の成分を含有していてもよい。
自己分散顔料とは、多数の親水性官能基及び/又はその塩(以下、「分散性付与基」という。)を、顔料表面に直接又はアルキル基、アルキルエーテル基、アリール基等を介して間接的に結合させたもので、顔料分散用の分散剤を用いずに水性媒体中に分散可能な顔料である。ここで、「分散剤を用いずに水性媒体中に分散」とは、顔料を分散させるための分散剤を用いなくても水性媒体中に分散可能なことをいう。
顔料は、目的に応じて適宜選択することができ、有機顔料又は無機顔料のいずれであってもよい。
有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、多環式顔料などがより好ましい。例えば、アゾ顔料としては、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、などが挙げられる。多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、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、キノフラロン顔料、などが挙げられる。染料キレートとしては、例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート、などが挙げられる。
また、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。なお、カーボンブラックとしては、例えば、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ものが挙げられる。
上記の顔料は、1種単独で使用してもよく、また、上記した各群内もしくは各群間より複数種を選択して組み合わせて使用してもよい。
本発明におけるインク組成物は、水を主たる溶媒として含むものであるが、溶剤の少なくとも1種を更に含有する。溶剤は、疎水性有機溶媒でも親水性有機溶媒でもよいが、親水性有機溶媒であることが好ましい。親水性有機溶媒を含有することで、乾燥防止、浸透促進、粘度調整等を図ることができる。親水性有機溶媒を乾燥防止剤として用いる場合、インク組成物をインクジェット法で吐出して画像記録する際に、インク吐出口でのインクの乾燥によって発生し得るノズルの目詰まりを効果的に防止することができる。
中でも、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。また、これらは、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらの親水性有機溶媒は、インク組成物中に10〜50質量%含有されることが好ましい。
なお、親水性有機溶媒は、1種単独で又は2種以上を混合して用いてもよい。
界面活性剤としては、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、ベタイン界面活性剤等が挙げられる。
界面活性剤の具体的な例としては、特開昭59−157636号公報の第(37)〜(38)頁、リサーチディスクロージャーNo.308119(1989年)記載の界面活性剤として挙げ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号の各公報に記載されているようなフッ素(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。また、これら表面張力調整剤は、消泡剤としても使用することができ、フッ素系化合物、シリコーン系化合物、及びEDTAに代表されるキレート剤等、も使用することができる。
ワックス粒子は、インクを凝集させ、また、インク液滴が固化して画像として記録媒体に定着した後に、画像の耐擦性を上げるため、インク組成物に含有される。
ワックス粒子のワックスとしては、天然ワックスおよび合成ワックスを挙げることができる。
石油由来ワックスとして、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム等、また、植物由来ワックスとしてはカルナバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、木ロウ等、また、動物植物由来ワックスとしてはラノリン、みつろう等を挙げることができる。
合成炭化水素系ワックスとしては、ポリエチレンワックス、フィッシャー・トロブシュワックス等が挙げられ、また、変性ワックス系としてはパラフィンワックス誘導体、モンタンワックス誘導体、マイクロクリスタリンワックス誘導体等を挙げることができる。
前記ワックスの中でも、パラフィンワックスは炭素数20〜40の炭化水素を主成分とするもので、画像光沢感や、ノズル先端から水分蒸発防止、水分保持効果が優れている点で好ましい。
また、ポリエチレンワックスは、樹脂との相溶性が優れるため均質で良好な画像を形成しやすい点で好ましい。さらに、ポリエチレンワックスは変性し易いため、その変性されたグリコール変性ポリエチレンワックスは、グリコールに起因する湿潤性を付与することができ、ノズル先端でのインク組成物の湿潤性効果がみられ、よって吐出安定性が一層効果的に出来る点でより好ましい。
ワックス粒子の分散物は、ワックス粒子を公知の分散剤ないし乳化剤と共に上記溶媒で混合することにより調製することができる。ワックス分散物の調製にあたっては、ボールミル等を用いてもよい。
ワックス粒子の体積平均粒径は、光散乱を用いた粒度分布測定装置等で測定することができ、本発明においては、日機装(株)製、マイクロトラックUPA EX150を用いて測定した値である。
本発明におけるインク組成物は、水を含有することが好ましい。また含有する水の量には特に制限はない。本発明において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%である。
インク組成物は、さらに樹脂粒子を含有することが好ましい。
樹脂粒子としては、例えば、特開2010−046896号公報の段落番号[0021]〜[0055]に記載される樹脂粒子を用いることができる。
本発明においては、特開2010−046896号公報の段落番号[0021]〜[0055]に記載される樹脂粒子の中でも、吐出安定性及び液安定性の観点から、自己分散性ポリマー粒子が好ましく、カルボキシル基を有する自己分散性ポリマー粒子がより好ましい。自己分散性ポリマー粒子とは、界面活性剤の不存在下に、ポリマー自身が有する官能基(特に酸性基又はその塩)によって、水性媒体中で分散状態となり得る水不溶性ポリマーであって、遊離の乳化剤を含有しない水不溶性ポリマーの粒子を意味する。
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。
本発明において前記親水性基は、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、解離性基であることが好ましく、アニオン性の解離基であることがより好ましい。前記解離性基としては、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基などが挙げられ、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、カルボキシル基が好ましい。
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。
上記の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、アクリル酸及びメタクリル酸がより好ましい。
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。
本発明においては、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。
樹脂の分子量範囲は、重量平均分子量で、1,000〜20万であることが好ましく、1,000〜10万であることがより好ましく、1,000〜1万であることが更に好ましい。重量平均分子量を1,000以上とすることで吐出安定性を確保することができる。
なお、重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフ(GPC)によって測定することできる。本発明においては、GPCは、TSKgel GMHxL、TSKgel G4000HxL、TSKgel G2000HxL(東ソー(株)製、4.6mmID×15cm)を3本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いた。また、条件としては、試料濃度を0.35質量%、流速を0.35ml/min、サンプル注入量を10μl、測定温度を40℃とし、RI検出器を用いて行なった。また、検量線は、東ソー(株)製「標準試料TSK standard,polystyrene」:「F−40」、「F−20」、「F−4」、「F−1」、「A−5000」、「A−2500」、「A−1000」、「n−プロピルベンゼン」の8サンプルから作製した。
樹脂粒子(特に自己分散性ポリマー粒子)のインク組成物中における含有量としては、画像光沢の均一性などの観点から、インク組成物の全質量に対して、1〜10質量%であることが好ましく、2〜5質量%であることがより好ましい。
インク組成物が含み得る他の成分としては、例えば、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、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、インク組成物を調製後に直接添加してもよく、インク組成物の調製時に添加してもよい。具体的には特開2007−100071号公報の段落番号[0153]〜[0162]に記載のその他の添加剤などが挙げられる。
また、インク組成物の付与をインクジェット方式以外の方法で行う場合には、1〜40mPa・sの範囲が好ましく、5〜20mPa・sの範囲がより好ましい。
インク組成物の粘度は、E型粘度計(東機産業製)を用いて25℃で測定した値を採用する。
本発明において、インク組成物の表面張力は、プレート法を用いて25℃で測定する。
本発明の画像形成方法は、塗工層を有する記録媒体に、エピハロヒドリンとジメチルアミンとの共重合ポリマーを含有する処理液を付与する処理液付与工程と、前記記録媒体に、自己分散顔料、溶剤、界面活性剤、ワックス粒子、及び水を含有するインク組成物を付与するインク付与工程と、を有する。
また、本発明の画像形成方法は、必要に応じてその他の工程を備えて構成される。
処理液付与工程は、インク組成物中の成分を凝集させる成分であるエピハロヒドリンとジメチルアミンとの共重合ポリマーを含む既述の処理液を、塗工層を有する記録媒体上に付与する工程である。
即ち、凝集体の形成が可能な処理液を記録媒体に付与し、処理液をインク組成物と接触させて画像化する。この場合、インク組成物中の樹脂粒子や自己分散顔料などの分散粒子が凝集し、記録媒体上に画像が固定化される。
インク付与工程は、既述のインク組成物を記録媒体に付与する工程である。
インク組成物の記録媒体上への付与は、処理液の付与と同様に、既述の塗布法、インクジェット法、浸漬法などの公知の方法を適用して行なうことができる。本発明で用いる既述のインク組成物は、水を溶媒とした粘度の低い液状組成物であり、ノズル等の細孔からの吐出性に優れるため、インクジェット法に用いることが好ましい。すなわち、本発明の画像形成方法は、インクジェット記録方式によるインクジェット記録方法であることが好ましい。
インクジェット法においては、インク組成物を、シングルパス方式で付与する。シングルパス方式については後述する。
本工程では、記録媒体上に選択的にインク組成物を付与でき、所望の可視画像を形成できる。
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。
本発明の画像形成方法は、このシングルパスヘッドを用いてシングルパス方式で記録媒体上にインク組成物を付与するものである。
ライン方式では、記録素子の配列方向と直交する方向に記録媒体を走査させることで記録媒体の全面に画像記録を行なうことができ、短尺ヘッドを走査するキャリッジ等の搬送系が不要となる。また、キャリッジの移動と記録媒体との複雑な走査制御が不要になり、記録媒体だけが移動するので、シャトル方式に比べて記録速度の高速化が実現できる。
本発明の画像形成方法は、本発明の前記インク組成物を用いることによりプレスブロッキングの発生を抑制することができ、また、前記インク組成物をシングルパス方式で吐出することにより、吐出精度の向上が図れ、また、ノズルプレートとインクとの接触による侵食の抑制効果も大きい。
本発明の画像形成方法は、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面を接触させて加熱定着する加熱定着工程を有することも好ましい。加熱定着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。
ポリマー粒子の最低造膜温度(MFT)はポリマーのTgとインク溶剤の種類、量によって制御され、一般的にはTgが低いほど、インク溶剤のI/O値が低いほど、インク溶剤の量が多いほどMFTは低下する傾向にある。
除去工程を施すことにより、即ち、インクジェットヘッドに付着したインク組成物、インク組成物由来の固着物、又はその他の付着物を除去することにより、吐出直後及び経時後のインク吐出性がより向上する点で好ましい。
本発明のインクセットは、エピハロヒドリンとジメチルアミンとの共重合ポリマーを含有する処理液と、自己分散顔料、溶剤、界面活性剤、ワックス粒子、及び水を含有するインク組成物と、を含んで構成される。
本発明のインクセットは、上記処理液と、自己分散顔料、溶剤、界面活性剤、ワックス粒子、及び水を含有する本発明におけるインク組成物とを含んでいれば特に限定はなく、必要に応じ、他のインク組成物を含んでいてもよい。
他のインク組成物としては公知のインクを用いることができる。
−インクC1−
下記組成となるように成分を混合溶解して、インクC1を調製した。
・自己分散顔料
〔Cabot製自己分散性シアン顔料、CAB−O−JET250〕・・・2.5%
・溶剤
トリプロピレングリコール ・・・・17%
テトラエチレングリコール ・・・・・4%
・水 ・・73.4%
・界面活性剤
リン酸エステル界面活性剤 ・・・0.5%
Zonyl−FSN100〔Dupont社製フッ素系界面活性剤〕・・・0.1%
・樹脂粒子(下記構造の樹脂)
スチレン−アクリル樹脂〔Mw5200、酸価62KOHmg/g〕・・・0.5%
・ワックス分散物〔中京油脂社製セロゾール524、固形分30%〕 ・・・・・2%
(ワックス粒子(体積平均粒径70nm)を含むカルナバワックス分散物)
インクC1の調製において、ワックス分散物であるセロゾール524の量を、0.25%、0.5%、3%、4%、及び5%に変え、ワックス分散物の量の増減に応じ、インク全体で100%なるように水の量を増減して調整した以外は同様にして、インクC2〜インクC6を調製した。
さらに、インクC1の調製において、ワックス分散物であるセロゾール524を用いず、水の量を75.4%とした他は同様にして調製したインクを、インクC0とした。
インクC3、インクC1、及びインクC4の調製において、ワックス分散物をセロゾール524から、トラソルCN(固形分30%)に変更したほかは同様にして、それぞれ、インクC7、インクC8、及びインク9を調製した。
インクC1の調製において、自己分散顔料(CAB−O−JET250)を、PB 15:3〔大日精化(株)製〕を下記分散方法によりポリマー〔BASFジャパン(株)製ジョンクリル683〕で分散した顔料に変更した以外は同様にして、インクC10を調製した。
PB15:3を400g、ジョンクリル683(酸価160)〔BASFジャパン(株)製〕を80g、それぞれ秤量し、イオン交換水1560gに混合し、さらに、ポリマーの酸価分を中和するのに適した量の水酸化ナトリウムを添加した。得られた混合液を、乳鉢で1時間混錬した後、日本精機社製小型攪拌機付超音波分散機US−600CCVP(600W、超音波発振部50mm)で20分間、粗分散を行い、粗分散液を得た。
次に得られた粗分散液と0.05mmジルコニアビーズ1.3kgを、コトブキ技研興業社製スーパーアペックスミル(形式SAM−1)へ供給し、回転数2500rpm、処理流量15L/hで160分間分散を実施した。分散終了後、32μm濾布で濾過し、適量の水を添加し10質量%シアン顔料分散液とした。
得られたインクC0〜インクC10を、50℃で7日間放置した前後における粘度変化を、E型粘度計(東機産業社製)を用いて測定し、下記基準で評価した。その結果を表1に示す。
−評価基準−
◎:粘度変化が1.0mPa・s未満であり、問題のないレベル
○:粘度変化が1.0mPa・s以上〜1.5mPa・s未満であり、実用上問題のないレベル
×:粘度変化が1.5mPa・s以上であり、吐出において実用上問題のあるレベル
−処理液1(エピハロヒドリンとジメチルアミンの共重合ポリマー含有処理液)−
下記組成となるように成分を混合溶解して、処理液1を調製した。
・エピハロヒドリンとジメチルアミンの共重合ポリマー
SNF Floerger社製、Floquat FL−14 ・・・・・2%
・溶剤
4−メチルモルホリン−N−オキシド ・・・9.5%
トリメチロールプロパン ・・17.0%
・界面活性剤
Zonyl−FSN100〔Dupont社製フッ素系界面活性剤〕・・・0.1%
オルフィンE1010〔日信化学社製〕 ・・・0.9%
・水 ・・70.5%
下記組成となるように成分を混合溶解して、処理液2を調製した。
・溶剤〔グリセリン〕 ・・・10%
・多価金属〔塩化カルシウム〕・・・・5%
・水 ・・・85%
得られたインクC0〜インクC10のうち、インクC0〜インクC4及びインクC7〜インクC9と、処理液1〜処理液2とを組み合わせて構成されるインクセットを用いて、下記手順により画像形成し、画像形成の評価、及び、得られた画像に対しての評価を行なった。インクセットの構成と評価結果を表2に示す。なお、表2中、「ワックス量」において、「分散物」欄の数値は、インク全質量に対するワックス分散物の量を示し、「固形分」欄の数値は、インク全質量に対するワックス分散物固形分の量を示す。
(株)リコー製GELJET GX5000プリンターヘッドを用意し、これに繋がる貯留タンク中のインクを詰め替え、インクC1を充填した。
記録媒体として、坪量104.7g/m2の(N)シルバーダイヤ〔日本製紙(株)製〕を用意し、用意した記録媒体を、500mm/秒で所定の直線方向に移動可能なステージ上に固定し、ステージ温度を30℃で保持した。さらに、処理液1を、バーコーターで約1.2μmの厚みとなるように、記録媒体上に塗布し、塗布直後に記録媒体を50℃で2秒間乾燥させた。
その後、GELJET GX5000プリンターヘッドを、前記ステージの移動方向(副走査方向)と直交する方向に対して、ノズルが並ぶラインヘッドの方向(主走査方向)が75.7度傾斜するように固定配置した。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2.4pL、吐出周波数24kHz、解像度1200dpi×1200dpiの吐出条件にて、ライン方式でインクC1を吐出し、シアンのベタ画像を印字した。
評価サンプルを、印字後3時間室温で放置し、市販の蛍光ペン〔ゼブラ社製、蛍光オプテックス2、WKT4−Y〕を用いて、画像部から非印字部(白字)に筆記し、白字の汚れ、蛍光ペン先の汚れを目視で評価した。
−評価基準−
○:白字の汚れ、蛍光ペン先の汚れを目視で確認できない
×:白字の汚れ、蛍光ペン先の汚れを目視で確認できる
10mm×50mmに裁断した未印字の(N)シルバーダイヤを、文鎮(質量470g、サイズ15mm×30mm×120mm)に巻きつけ、評価サンプルの画像が印字された面を3往復擦った。このとき、未印字のシルバーダイヤと評価サンプルとが接触する面積は、150mm2であり、評価サンプルの画像が受ける負荷は、荷重260kg/m2に相当する。擦った後の評価サンプルの印字面を目視により観察し、下記の評価基準にしたがって評価した。
−評価基準−
A:印字面の画像(色材)の剥れは視認できなかった。
B:印字面の画像(色材)の剥れは視認できなかったが、擦った紙に色材が転写した。
C:印字面の画像(色材)の剥れがわずかにと視認できたが、実用上問題なし
D:印字面の画像(色材)の剥れがはっきりと視認でき、実用上問題あり
(株)リコー製GELJET GX5000のプリンターヘッドを、前記ステージの移動方向(副走査方向)と直交する方向に、ノズルが並ぶラインヘッドの方向(主走査方向)を合わせて固定した。次に、GELJET GX5000に繋がる貯留タンク中のインクを詰め替え、インクC1を充填した。
記録媒体として、坪量104.7g/m2のOKトップコート+(王子製紙(株)製)を用意し、用意した記録媒体を、500mm/秒で所定の直線方向に移動可能なステージ上に固定し、ステージ温度を25℃で保持した。さらに、処理液1を、バーコーターで約1.7μmの厚みとなるように、記録媒体上に塗布し、塗布直後に記録媒体を50℃で2秒間乾燥させた。
次に、ステージを504mm/秒で搬送方向(副走査方向)に移動させ、インク滴量2.4pL、吐出周波数5kHz、ノズル配列方向×搬送方向75×300dpiで、インクC1を吐出し、ドット画像を印字した。
−評価基準−
A:ドットの広がり率が1.90未満である
B:ドットの広がり率が1.90以上、1.95未満である
C:ドットの広がり率が1.95以上、2.00未満である
D:ドットの広がり率が2.00以上である
実施例1の画像形成および評価において、インクセットのインクC1と、処理液1を、表2に示す組合せのインクセットに変更したほかは同様にして、実施例2〜実施例3、比較例1〜比較例3の評価サンプルを作製し、評価した。実施例2〜実施例3、比較例1〜比較例3のインクセットの構成と、各評価結果を表2に示した。
Claims (15)
- 塗工層を有する記録媒体に、エピハロヒドリンとジメチルアミンとの共重合ポリマーを含有する処理液を付与する処理液付与工程と、
前記記録媒体に、自己分散顔料、溶剤、界面活性剤、ワックス粒子、及び水を含有するインク組成物を付与するインク付与工程と、
を有する画像形成方法。 - 前記インク組成物の全質量に対する前記ワックス粒子の含有量が、0.1質量%〜10質量%である請求項1に記載の画像形成方法。
- 前記ワックス粒子が、カルナバワックスの粒子である請求項1または請求項2に記載の画像形成方法。
- 前記ワックス粒子の体積平均粒径が、50nm〜100nmである請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 前記溶剤が、多価アルコールである請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 前記インク組成物が、更に、重量平均分子量が1,000〜10,000であり、酸価が50mgKOH/g〜100mgKOH/gである樹脂を含有する請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 前記処理液の全質量に対する前記共重合ポリマーの含有量が、0.5質量%〜10質量%である請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のインクジェット画像形成方法。
- 前記インク組成物は、シングルパス方式により前記記録媒体に付与される請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- エピハロヒドリンとジメチルアミンとの共重合ポリマーを含有する処理液と、
自己分散顔料、溶剤、界面活性剤、ワックス粒子、及び水を含有するインク組成物と、
を有するインクセット。 - 前記インク組成物の全質量に対する前記ワックス粒子の含有量が、0.1質量%〜10質量%である請求項9に記載のインクセット。
- 前記ワックス粒子が、カルナバワックスの粒子である請求項9または請求項10に記載のインクセット。
- 前記ワックス粒子の体積平均粒径が、50nm〜100nmである請求項9〜請求項11のいずれか1項に記載のインクセット。
- 前記溶剤が、多価アルコールである請求項9〜請求項12のいずれか1項に記載のインクセット。
- 前記インク組成物が、更に、重量平均分子量が1,000〜10,000であり、酸価50mgKOH/g〜100mgKOH/gである樹脂を含有する請求項9〜請求項13のいずれか1項に記載のインクセット。
- 前記処理液の全質量に対する前記共重合ポリマーの含有量が、0.5質量%〜5質量%である請求項9〜請求項14のいずれか1項に記載のインクセット。
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