JP2014131855A - 画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】商業印刷用光沢コート紙に定着性及び耐ブロッキング性に優れる画像を形成することが可能な画像形成方法及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成方法において、記録媒体Mにインクジェットインクを吐出する工程と、記録媒体のインクジェットインクが塗布された面に、後処理液を塗布する工程を有し、インクジェットインクは、水分散性着色剤、湿潤剤、界面活性剤、浸透剤及び水を含み、後処理液は、水分散性ポリウレタン及び水を含むと共に、ポリエチレンワックス及び/又はパラフィンワックスを含み、水分散性ポリウレタンは、メジアン径が0.01μm以上0.10μm以下である。
【選択図】図1

Description

本発明の一実施形態は、画像形成方法及び画像形成装置に関する。
記録媒体の表面に水性顔料インクを吐出した後、後処理液を塗布する画像形成方法が知られている。
近年、商業印刷向けコート紙に対して、インクジェットにより、従来のオフセット印刷と同等の画像を形成することが要求されている。
しかしながら、商業印刷用コート紙が水を吸収しにくいため、耐擦性に優れる画像を形成することができないという問題がある。
特許文献1には、インク非吸収性および低吸収性の記録媒体に、水性インクセットを用いたインクジェット記録方式により色インク、樹脂インク、および反応インクを塗布して画像を印刷する印刷方法が開示されている。このとき、水性インクセットは、着色剤を含む色インクと、着色剤を含まずに樹脂粒子を含む樹脂インクと、色インクおよび樹脂インクの構成成分に凝集を生じさせる反応剤を含有する反応インクとを備える。また、色インクは、水不溶性の着色剤、水溶性および/または非水溶性の樹脂成分、水溶性溶剤、界面活性剤を含む。さらに、樹脂インクは、水溶性樹脂溶剤、水には不溶であるが水溶性樹脂溶剤には相溶する熱可塑性の樹脂粒子を含み、かつ樹脂粒子の総含有率が色インクに含まれる着色剤の含有率以上である。また、反応インクは、多価金属塩、ポリアリルアミンおよびその誘導体から選択される反応剤と、界面活性剤を含む。さらに、印刷中および/または印刷後に乾燥工程を含む。
しかしながら、商業印刷用コート紙に定着性及び耐ブロッキング性に優れる画像を形成することができないという問題がある。
本発明の一実施形態は、上記従来技術が有する問題に鑑み、商業印刷用コート紙に定着性及び耐ブロッキング性に優れる画像を形成することが可能な画像形成方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明の一実施形態は、画像形成方法において、記録媒体にインクジェットインクを吐出する工程と、該記録媒体の該インクジェットインクが塗布された面に、後処理液を塗布する工程を有し、前記インクジェットインクは、水分散性着色剤、湿潤剤、界面活性剤、浸透剤及び水を含み、前記後処理液は、水分散性ポリウレタン及び水を含むと共に、ポリエチレンワックス及び/又はパラフィンワックスを含み、前記水分散性ポリウレタンは、メジアン径が0.01μm以上0.10μm以下である。
本発明の一実施形態は、画像形成装置において、記録媒体にインクジェットインクを吐出する手段と、該記録媒体の該インクジェットインクが塗布された面に、後処理液を塗布する手段を有し、前記インクジェットインクは、水分散性着色剤、湿潤剤、界面活性剤、浸透剤及び水を含み、前記後処理液は、水分散性ポリウレタン及び水を含むと共に、ポリエチレンワックス及び/又はパラフィンワックスを含み、前記水分散性ポリウレタンは、メジアン径が0.01μm以上0.10μm以下である。
本発明の一実施形態によれば、商業印刷用コート紙に定着性及び耐ブロッキング性に優れる画像を形成することが可能な画像形成方法及び画像形成装置を提供することができる。
画像形成装置の一例を示す模式図である。
次に、本発明を実施するための形態を説明する。
図1に、画像形成装置の一例を示す。
画像形成装置100は、前処理液塗布部110、インク吐出部120、後処理液吐出部130、乾燥部140及び搬送部150を有する。
前処理液塗布部110は、記録媒体Mに前処理液を塗布する。
前処理液を塗布する方法としては、特に限定されないが、インクジェット法、ブレードコート法、グラビアコート法、グラビアオフセットコート法、バーコート法、ロールコート法、ナイフコート法、エアナイフコート法、コンマコート法、Uコンマコート法、AKKUコート法、スムージングコート法、マイクログラビアコート法、リバースロールコート法、4本乃至5本ロールコート法、ディップコート法、カーテンコート法、スライドコート法、ダイコート法等が挙げられる。
なお、前処理液塗布部110は、省略してもよい。
一方、記録媒体Mとして、商業印刷用コート紙を用いる場合に、前処理液を塗布せずに画像を形成すると、後工程で搬送時に重送することがある。この場合、前処理液を塗布することにより、耐ブロッキング性を低下させることなく、搬送時の重送を抑制することができる。
インク吐出部120は、記録媒体Mの前処理液が塗布された面に、インクジェットインクを吐出する。
インク吐出部120としては、公知のインクジェットヘッドを用いることができる。
後処理液吐出部130は、記録媒体Mのインクジェットインクが塗布された面のインクジェットインクが塗布された領域に、後処理液を吐出する。
後処理液吐出部130としては、公知のインクジェットヘッドを用いることができる。
なお、後処理液吐出部130の代わりに、記録媒体Mのインクジェットインクが塗布された面の略全域に、後処理液を塗布する後処理液塗布部を設けてもよい。
後処理液を塗布する方法としては、特に限定されないが、インクジェット法、ブレードコート法、グラビアコート法、グラビアオフセットコート法、バーコート法、ロールコート法、ナイフコート法、エアナイフコート法、コンマコート法、Uコンマコート法、AKKUコート法、スムージングコート法、マイクログラビアコート法、リバースロールコート法、4本乃至5本ロールコート法、ディップコート法、カーテンコート法、スライドコート法、ダイコート法等が挙げられる。
乾燥部140は、後処理液が塗布された記録媒体Mを温風で乾燥させる。
なお、乾燥部140は、温風の代わりに、赤外線、マイクロ波、ロールヒーター等を用いて、後処理液が塗布された記録媒体Mを加熱乾燥させてもよいし、後処理液が塗布された記録媒体Mを自然乾燥させてもよい。
搬送部150は、記録媒体Mを搬送する。
搬送部150としては、記録媒体Mを搬送することが可能であれば、特に限定されないが、搬送ベルト等が挙げられる。
なお、画像形成装置100は、記録媒体Mに形成された画像を加熱定着させる定着部をさらに有してもよい。
定着部としては、特に限定されないが、定着ローラ等が挙げられる。
記録媒体Mに形成された画像を加熱定着させる温度は、通常、50〜150℃であり、100〜150℃であることが好ましい。
インクジェットインクは、水分散性着色剤、湿潤剤、界面活性剤、浸透剤及び水を含み、水分散性樹脂、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤等をさらに含んでいてもよい。
インクジェットインク中の水分散性着色剤の含有量は、通常、6〜15質量%であり、8〜12質量%であることが好ましい。インクジェットインク中の水分散性着色剤の含有量が6質量%未満であると、着色力が低下することにより、画像濃度が低下することがあり、15質量%を超えると、ドットが広がらないために画像濃度が低下することがある。
水分散性着色剤としては、特に限定されないが、樹脂被覆型顔料、自己分散型顔料等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、画像の定着性の点で、樹脂被覆型顔料が好ましい。
水分散性着色剤に含まれる顔料としては、特に限定されないが、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ペリレン系、イソインドレノン系、アニリンブラック、アゾメチン系、ローダミンBレーキ顔料、カーボンブラック等の有機顔料;酸化鉄、酸化チタン、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、紺青、カドミウムレッド、クロムイエロー、金属粉等の無機顔料等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
カーボンブラックの市販品としては、No.2300、No.900、MCF88、No.40、No.52、MA7、MA8、No.2200B(以上、三菱化成社製)、RAVEN1255(コロンビア社製)、REGAL400R、REGAL660R、MOGUL L(以上、キャボット社製)、Color Black FW1、Color Black FW18、Color BlackS170、Color Black S150、Printex 35、Printex U(以上、デグッサ社製)等が挙げられる。
水分散性樹脂は、水中で均一に分散し、通常、ディスパージョン、エマルション等の状態で存在する。
水分散性樹脂としては、特に限定されないが、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリエーテル、(メタ)アクリル樹脂、アクリル−シリコーン樹脂、フッ素系樹脂等の縮合系合成樹脂;ポリオレフィン、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルエステル系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、不飽和カルボン酸系樹脂等の付加系合成樹脂;セルロース類、ロジン類、天然ゴム等の天然高分子等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、ポリウレタンが好ましい。
インクジェットインク中の湿潤剤の含有量は、通常、10〜50質量%であり、20〜35質量%であることが好ましい。インクジェットインク中の湿潤剤の含有量が10質量%未満であると、インクジェットヘッドのノズルが乾燥しやすくなって、吐出安定性が低下することがあり、50質量%を超えると、インクジェットインクの粘度が高くなって、吐出安定性が低下することがある。
湿潤剤としては、特に限定されないが、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−へキサンジオール、グリセリン、1,2,6−へキサントリオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,3−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類、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、トリ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−テル額;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、2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム等の含窒素複素環化合物;ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノ−ル等の含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ−ブチロラクトン等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
インクジェットインク中の浸透剤の含有量は、通常、0.1〜20質量%であり、0.5〜10質量%であることが好ましい。インクジェットインク中の浸透剤の含有量が0.1質量%未満であると、カラーブリードが発生することがあり、20質量%を超えると、吐出安定性及び画像濃度が低下することがある。
浸透剤としては、特に限定されないが、ジ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フェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、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、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、エタノール、2−プロパノール等の低級アルコール類等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
インクジェットインク中の界面活性剤の含有量は、通常、0.01〜3質量%であり、0.5〜2質量%であることが好ましい。インクジェットインク中の界面活性剤の含有量が0.01質量%未満であると、レベリング性が低下することがあり、3質量%を超えると、画像濃度が低下することがある。
界面活性剤としては、レベリング性を向上させることが可能であれば、特に限定されないが、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤が好ましい。
フッ素系界面活性剤のフルオロ基により置換されている炭素数は、通常、2〜16であり、4〜16が好ましい。フッ素系界面活性剤のフルオロ基により置換されている炭素数が2未満であると、レベリング性が低下することがあり、16を超えると、吐出安定性が低下することがある。
フッ素系アニオン性界面活性剤としては、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、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、パーフルオロアルキルリン酸エステルの塩、パーフルオロアルキルオキシ基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルの硫酸エステル塩等が挙げられる。
フッ素系アニオン性界面活性剤の塩の対イオンとしては、特に限定されないが、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、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等が挙げられる。
フッ素系アニオン性界面活性剤は、一般式
Figure 2014131855
(式中、Rは、化学式
Figure 2014131855
で表わされる基又は化学式
Figure 2014131855
で表わされる基であり、Aは、一般式
−SO 、−COO又は−PO
(式中、Mは、プロトン、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、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又はトリエタノールアンモニウムイオンである。)
で表される化合物、一般式
(R'O)PO(O
(式中、R'は、一般式
F(CFCFCHCH−・・・(C)
(式中、nは3〜10の整数である。)
で表わされる基であり、Mは、プロトン、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、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又はトリエタノールアンモニウムイオンであり、nは1又は2であり、mは2−nである。)
で表される化合物、一般式
'SCHCHCOO
(式中、R'は、一般式(C)で表される基であり、Mは、プロトン、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、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又はトリエタノールアンモニウムイオンである。)
で表される化合物、一般式
'SO
(式中、R'は、一般式(C)で表される基であり、Mは、プロトン、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、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又はトリエタノールアンモニウムイオンである。)
で表される化合物であることが好ましい。
フッ素系ノニオン性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、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルオキシ基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテル等が挙げられる。中でも、起泡性が少ないため、パーフルオロアルキルオキシ基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルが好ましい。
フッ素系ノニオン性界面活性剤は、一般式
CFCF(CFCFCHCHO(CHCHO)
(式中、mは0〜10の整数であり、nは0〜40の整数である。ただし、m及びnが0である場合を除く。)
で表される化合物、一般式
O(CHCHO)
(式中、Rは、一般式(A)で表される基又は一般式(B)で表される基であり、nは5〜20の整数である。)
で表される化合物、一般式
'O(CHCHO)
(式中、R'は、一般式(C)で表される基であり、nは1〜40の整数である。)
で表される化合物が好ましい。
フッ素系両性界面活性剤は、一般式
Figure 2014131855
(式中、Rは、一般式(A)で表される基又は一般式(B)で表される基である。)
で表される化合物であることが好ましい。
オリゴマー型フッ素系界面活性剤は、一般式
Figure 2014131855
(式中、Rは、一般式
F(CFCFCH
(式中、nは1〜4の整数である。)
で表される基であり、Mは、ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属イオン又はトリエチルアンモニウム、トリエタノールアンモニウム等の4級アンモニウム基である。)
で表される基であり、qは1〜6の整数である。)
で表される化合物又は一般式
Figure 2014131855
(式中、Rf''は、炭素数が2〜22のパーフルオロアルキル基であり。mは6〜25の整数であり、l及びnは、それぞれ独立に、0〜10の整数である。ただし、l及びnが0である場合を除く。)
で表される化合物であることが好ましい。
フッ素系界面活性剤の市販品としては、サーフロンS−111、S−112、S−113、S−121、S−131、S−132、S−141、S−145(以上、旭硝子社製);フルラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129、FC−135、FC−170C、FC−430、FC−431(以上、住友スリーエム社製);メガファックF−470、F−1405、F−474(以上、DIC社製);ゾニール(Zonyl)TBS、FSP、FSA、FSN−100、FSN、FSO−100、FSO、FS−300、UR(以上、DuPont社製);FT−110、FT−250、FT−251、FT−400S、FT−150、FT−400SW(以上、ネオス社製)、ポリフォックスPF−136A、PF−156A、PF−151N、PF−154、PF−159(以上、オムノバ社製)、ユニダインDSN−403N(ダイキン工業社製)等が挙げられる。
シリコーン系界面活性剤としては、特に限定されないが、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。中でも、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好ましい。
ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤は、一般式
Figure 2014131855
(式中、Rは、アルキレン基であり、R'は、アルキル基であり、m、n、a及びbは、それぞれ独立に、整数である。)
で表される化合物であることが好ましい。
ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤の市販品としては、KF−618、KF−642、KF−643(以上、信越化学工業社製)、EMALEX−SS−5602、SS−1906EX(以上、日本エマルジョン社製)、FZ−2105、FZ−2118、FZ−2154、FZ−2161、FZ−2162、FZ−2163、FZ−2164(以上、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)、BYK−33、BYK−387(以上、ビックケミー社製)、TSF4440、TSF4452、TSF4453(以上、東芝シリコーン社製)等が挙げられる。
アニオン性界面活性剤としては、特に限定されないが、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等が挙げられる。
ノニオン性界面活性剤としては、特に限定されないが、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレン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アミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド等が挙げられる。
インクジェットインク中のpH調整剤の含有量は、通常、0.01〜3.0質量%であり、0.5〜2質量%であることが好ましい。
pH調整剤としては、特に限定されないが、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物、第4級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、ジエタノールアミン、トリエタノ−ルアミン等のアミン類、硼酸、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
インクジェットインク中の防腐防黴剤の含有量は、通常、0.01〜3.0質量%であり、0.5〜2質量%であることが好ましい。
防腐防黴剤としては、特に限定されないが、ベンゾトリアゾール、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、イソチアゾリン系化合物、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
インクジェットインク中の防錆剤の含有量は、通常、0.01〜3.0質量%であり、0.5〜2質量%であることが好ましい。
防錆剤としては、特に限定されないが、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
前処理液は、アミンを含み、水、多価金属塩、アンモニウム塩、酸等をさらに含んでいてもよい。
アミンとしては、水に可溶であれば、特に限定されないが、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、メチルエチルアミン、メチルプロピルアミン、メチルブチルアミン、メチルオクチルアミン、メチルラウリルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン、ピペリジン、ピロール、カルバゾール等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
前処理液中の多価金属塩の含有量は、通常、0.1〜40質量%であり、1〜30質量%であることが好ましく、3〜15質量%であることがさらに好ましい。前処理液中の多価金属塩の含有量が0.1質量%未満であると、水分散性着色剤が凝集しにくくなることがあり、40質量%を超えると、インクジェットヘッドのノズルの近傍で水分散性着色剤が凝集することがある。
多価金属塩は、2価以上の金属イオンと対イオンから構成され、水に可溶である。
2価以上の金属イオンとしては、特に限定されないが、Ca2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Zn2+、Ba2+等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
対イオンとしては、特に限定されないが、Cl、NO 、I、Br、ClO 、酢酸イオン、ギ酸イオン、シュウ酸イオン、乳酸イオン、クエン酸イオン、マレイン酸イオン、マロン酸イオン等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
アンモニウム塩は、アンモニウムイオンと対イオンから構成され、水に可溶である。
対イオンとしては、特に限定されないが、Cl、NO 、I、Br、ClO 、酢酸イオン、ギ酸イオン、シュウ酸イオン、乳酸イオン、クエン酸イオン、マレイン酸イオン、マロン酸イオン等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
酸としては、水に可溶であれば、特に限定されないが、塩酸、硫酸、亜硫酸、硝酸、亜硝酸、リン酸、ホウ酸、炭酸等の無機酸;酢酸、ギ酸、シュウ酸、乳酸、クエン酸、マレイン酸、マロン酸等の有機酸等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、水中での一次解離定数pKaが5以下である酸が好ましい。
前処理液は、後述する後処理液と同様に、水分散性ポリウレタン、ポリエチレンワックス及び/又はパラフィンワックスをさらに含むことが好ましい。
水分散性ポリウレタンのメジアン径は、0.01〜0.10μmであり、0.02〜0.09μmであることが好ましい。水分散性ポリウレタンのメジアン径が0.01μm未満である場合又は0.10μmを超える場合は、画像の耐ブロッキング性が低下する。
なお、水分散性ポリウレタンのメジアン径は、粒度分布測定装置ナノトラックUPA−EX150(日機装社製)を用いて測定することができる。
前処理液は、後述する後処理液と同様に、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンをさらに含むことが好ましい。
前処理液は、インクジェットインクと同様に、湿潤剤、界面活性剤、浸透剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤等をさらに含んでいてもよい。
後処理液は、水分散性ポリウレタン及び水を含むと共に、ポリエチレンワックス及び/又はパラフィンワックスを含む。
後処理液中の水分散性ポリウレタンの含有量は、通常、3質量%以上であり、5質量%以上であることが好ましい。後処理液中の水分散性ポリウレタンの含有量が3質量%未満であると、画像の耐ブロッキング性が低下することがある。一方、後処理液中の水分散性ポリウレタンの含有量が10質量%を超えると、画像の定着性及び耐ブロッキング性が低下することがある。
水分散性ポリウレタンのメジアン径は、0.01〜0.10μmであり、0.02〜0.09μmであることが好ましい。水分散性ポリウレタンのメジアン径が0.01μm未満である場合又は0.10μmを超える場合は、画像の耐ブロッキング性が低下する。
水分散性ポリウレタンとしては、特に限定されないが、アクリル変性ウレタン、カーボネート変性ウレタン等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
アクリル変性ウレタンの市販品としては、SU−100、SU−100N(以上、中央理化工業社製)等が挙げられる。
カーボネート変性ウレタンの市販品としては、バイヒドロール UH XP 2648/1(住化バイエルウレタン社製)等が挙げられる。
水分散性ポリウレタンの製造方法としては、特に限定されないが、特許第3661047号公報に開示されている方法等が挙げられる。
後処理液中のポリエチレンワックス及び/又はパラフィンワックスの含有量は、通常、1〜7質量%であり、1〜5質量%であることが好ましく、1〜3質量%であることがさらに好ましい。後処理液中のポリエチレンワックス及び/又はパラフィンワックスの含有量が1質量%未満であると、画像の定着性及び耐ブロッキング性が低下することがあり、7質量%を超えると、画像の耐ブロッキング性が低下することがある。
ポリエチレンワックスの市販品としては、AQUACER−513、AQUACER−515(ビックケミー・ジャパン社製)、ポリロンP−502(中京油脂社製)等が挙げられる。
パラフィンワックスの市販品としては、AQUACER−498(ビックケミー・ジャパン社製)等が挙げられる。
ポリエチレンワックスとパラフィンワックスの混合ワックスの市販品としては、AQUACER−539(ビックケミー・ジャパン社製)等が挙げられる。
後処理液がポリエチレンワックスを含む場合、ポリエチレンワックスに対する水分散性ポリウレタンの質量比は、通常、1〜10であり、1〜7であることが好ましい。ポリエチレンワックスに対する水分散性ポリウレタンの質量比が1未満であると、画像の耐ブロッキング性が低下することがあり、10を超えると、画像の定着性及び耐ブロッキング性が低下することがある。
後処理液がポリエチレンワックス及びパラフィンワックスを含む場合、ポリエチレンワックスに対するパラフィンワックスの質量比は、通常、1〜9であり、1〜7であることが好ましい。
後処理液は、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンをさらに含むことが好ましい。
後処理液中のポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの含有量は、通常、0.1〜5質量%であり、0.5〜3質量%であることが好ましく、1〜1.5質量%であることがさらに好ましい。後処理液中のポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの含有量が0.1質量%未満であると、画像の耐ブロッキング性が低下することがあり、5質量%を超えると、画像の定着性が低下することがある。
ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの市販品としては、BYK−333、BYK−UV3500(ビックケミー・ジャパン社製)等が挙げられる。
後処理液は、水分散性ポリウレタン以外の水分散性樹脂をさらに含んでいてもよい。
水分散性ポリウレタン以外の水分散性樹脂としては、特に限定されないが、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリエーテル、(メタ)アクリル樹脂、アクリル−シリコーン樹脂、フッ素系樹脂等の縮合系合成樹脂;ポリオレフィン、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルエステル系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、不飽和カルボン酸系樹脂等の付加系合成樹脂;セルロース類、ロジン類、天然ゴム等の天然高分子等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂が好ましい。
後処理液は、インクジェットインクと同様に、湿潤剤、界面活性剤、浸透剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤等をさらに含んでいてもよい。
記録媒体としては、特に限定されないが、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、OHPシート、商業印刷用コート紙等が挙げられる。中でも、画像の定着性及び耐ブロッキング性に優れる画像を形成できることから、商業印刷用コート紙が好ましい。
商業印刷用コート紙の市販品としては、リコービジネスコーグロス100(リコー社製)、OKトップコート+、OK金藤+、SA金藤+(以上、王子製紙社製)、スーパーMIダル、オーロラコート(以上、日本製紙社製)、αマット、ミューコート(以上、北越製紙社製)、雷鳥アート、雷鳥スーパーアート(以上、中越パルプ工業社製)、パールコートN(三菱製紙社製)等が挙げられる。
商業印刷用コート紙は、支持体の片面又は両面に塗工層が形成されている。このとき、インクジェットインク、前処理液及び後処理液は、商業印刷用コート紙の塗工層が形成されている面に吐出又は塗布される。
商業印刷用コート紙の塗工層が形成されている面の接触時間が100msである時の純水の転移量は、通常、1〜10mL/mである。商業印刷用コート紙の塗工層が形成されている面の接触時間が100msである時の純水の転移量が1mL/m未満であると、ビーディングやカラーブリードが発生することがあり、10mL/mを超えると、画像濃度が低下することがある。
なお、商業印刷用コート紙の塗工層が形成されている面の純水の転移量は、動的走査吸液計K350シリーズD型(協和精工社製)を用いて測定することができる。また、接触時間が100msである時の純水の転移量は、100msの近傍の接触時間における純水の転移量の測定値から補間することにより求めることができる。
支持体としては、特に限定されないが、木材繊維主体の紙、木材繊維及び合成繊維を主体とした不織布等のシート状物質が挙げられる。
木材繊維としては、特に限定されないが、木材パルプ、古紙パルプ等が挙げられる。
木材パルプとしては、広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)、NBSP、LBSP、GP、TMP等が挙げられる。
古紙パルプの原料としては、財団法人古紙再生促進センターの古紙標準品質規格表に示されている、上白、罫白、クリーム白、カード、特白、中白、模造、色白、ケント、白アート、特上切、別上切、新聞、雑誌等が挙げられる。具体的には、情報関連用紙である非塗工コンピュータ用紙、感熱紙、感圧紙等のプリンタ用紙;PPC用紙等のOA古紙;アート紙、コート紙、微塗工紙、マット紙等の塗工紙;上質紙、色上質、ノート、便箋、包装紙、ファンシーペーパー、中質紙、新聞用紙、更紙、スーパー掛け紙、模造紙、純白ロール紙、ミルクカートン等の非塗工紙等の紙や板紙の古紙で、化学パルプ紙、高歩留りパルプ含有紙等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
古紙パルプは、一般的に、以下の4工程の組み合わせにより製造される。
(1)離解は、古紙をパルパーにより機械力と薬品で処理して繊維状にほぐし、印刷インキを繊維より剥離する。
(2)除塵は、古紙に含まれるプラスチック等の異物及びゴミを、スクリーン、クリーナー等により除去する。
(3)脱墨は、繊維から界面活性剤を用いて剥離された印刷インキをフローテーション法、又は洗浄法で系外に除去する。
(4)漂白は、酸化作用や還元作用を用いて、繊維の白色度を高める。
古紙パルプを混合する場合、全パルプ中の古紙パルプの混合比率は、カールを抑制することを考慮すると、40%以下であることが好ましい。
支持体に使用される内添填料としては、特に限定されないが、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、カオリン、クレー、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、合成シリカ、水酸化アルミニウム、アルミナ、リトポン、ゼオライト、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム等の白色無機顔料;スチレン系プラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメント、ポリエチレン、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン樹脂等の有機顔料が挙げられ、二種以上併用してもよい。
支持体を抄造する際に使用される内添サイズ剤としては、特に限定されないが、中性抄紙に用いられる中性ロジン系サイズ剤、アルケニル無水コハク酸(ASA)、アルキルケテンダイマー(AKD)、石油樹脂系サイズ剤等が挙げられる。中でも、中性ロジンサイズ剤又はアルケニル無水コハク酸が好ましい。
支持体の厚みは、通常、50〜300μmである。
支持体の坪量は、通常、45〜290g/mである。
塗工層は、顔料及びバインダーを含む。
顔料としては、無機顔料、又は、無機顔料と有機顔料の混合物を用いることができる。
無機顔料としては、特に限定されないが、カオリン、タルク、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、非晶質シリカ、チタンホワイト、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、クロライト等が挙げられる。中でも、光沢発現性に優れており、オフセット印刷用に近い風合いとすることができる点から好ましい。
カオリンとしては、デラミネーテッドカオリン、焼成カオリン、表面改質等によるエンジニアードカオリン等が挙げられる。
カオリンは、光沢発現性を考慮すると、粒径が2μm以下である粒子の割合が80質量%以上であるカオリンの含有量が50質量%以上であることが好ましい。
バインダーに対するカオリンの質量比は、通常、0.5以上である。バインダーに対するカオリンの質量比が0.5未満であると、光沢度が低下することがある。一方、カオリンの流動性、特に、高せん断力下での増粘性を考慮すると、塗工適性の点から、バインダーに対するカオリンの質量比は、0.9以下であることが好ましい。
有機顔料は、光沢発現性に優れていること及び比重が無機顔料と比べて小さいことから、嵩高く、高光沢で、表面被覆性の良好な塗工層を形成することができる。
有機顔料としては、特に限定されないが、スチレン−アクリル共重合体粒子、スチレン−ブタジエン共重合体粒子、ポリスチレン粒子、ポリエチレン粒子等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
無機顔料と有機顔料の総質量に対する有機顔料の質量比は、通常、0.02〜0.2である。無機顔料と有機顔料の総質量に対する有機顔料の質量比が0.02未満であると、有機顔料を添加する効果が得られなくなることがあり、0.2を超えると、塗工液の流動性が低下し、塗工作業性が低下することがあり、コスト面からも経済的ではない。
有機顔料の形態としては、密実型、中空型、ドーナツ型等が挙げられる。
有機顔料の体積平均粒径は、光沢発現性、表面被覆性及び塗工液の流動性のバランスを考慮すると、通常、0.2〜3.0μmである、
中空型の有機顔料の空隙率は、通常、40%以上である。
バインダーとしては、特に限定されないが、水溶性樹脂、水分散性樹脂等の水性樹脂が挙げられる。
顔料に対する水性樹脂の質量比は、通常、0.02〜1であり、0.03〜0.5であることが好ましい。
水溶性樹脂としては、特に限定されないが、ポリビニルアルコール、アニオン変性ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコール、アセタール変性ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコールの変性物;ポリウレタン;ポリビニルピロリドン及びポリビニルピロリドンと酢酸ビニルの共重合体、ビニルピロリドンとジメチルアミノエチル・メタクリル酸の共重合体、4級化したビニルピロリドンとジメチルアミノエチル・メタクリル酸の共重合体、ビニルピロリドンとメタクリルアミドプロピル塩化トリメチルアンモニウムの共重合体等のポリビニルピロリドンの変性物;カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース;カチオン化ヒドロキシエチルセルロース等のセルロースの変性物;ポリエステル、ポリアクリル酸(エステル)、メラミン樹脂又はこれらの変性物、ポリエステルとポリウレタンの共重合体等の合成樹脂;ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリルアミド、酸化澱粉、リン酸エステル化澱粉、自家変性澱粉、カチオン化澱粉又は各種変性澱粉、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム等が挙げられ二種以上併用してもよい。中でも、インクジェットインクの吸収性の観点から、ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコール、アセタール変性ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエステルとポリウレタンの共重合体が好ましい。
水分散性樹脂としては、特に限定されないが、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、(メタ)アクリル酸エステル系重合体、酢酸ビニル−(メタ)アクリル酸(エステル)共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、ポリビニルエーテル、シリコーン−アクリル系共重合体等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
水分散性樹脂は、メチロール化メラミン、メチロール化尿素、メチロール化ヒドロキシプロピレン尿素、イソシアネート等の架橋剤を含んでいてよいし、N−メチロールアクリルアミド等由来の構成単位を有する自己架橋性の共重合体であってもよい。
塗工層は、界面活性剤をさらに含んでいてもよい。これにより、画像の耐水性が向上すると共に、画像濃度が高くなり、ブリーディングが改善される。
界面活性剤としては、特に限定されないが、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のいずれも使用することができる。中でも、ノニオン性界面活性剤が好ましい。
ノニオン性界面活性剤としては、高級アルコールエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物、脂肪酸エチレンオキサイド付加物、多価アルコール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加物、高級脂肪族アミンエチレンオキサイド付加物、脂肪酸アミドエチレンオキサイド付加物、油脂のエチレンオキサイド付加物、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物、グリセロールの脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールの脂肪酸エステル、ソルビトール及びソルビタンの脂肪酸エステル、ショ糖の脂肪酸エステル、多価アルコールのアルキルエーテル、アルカノールアミン類の脂肪酸アミド等が挙られ、二種以上併用してもよい。
多価アルコールとしては、特に限定されないが、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリット、ソルビトール、ショ糖等が挙げられる。
なお、エチレンオキサイド付加物は、エチレンオキサイドと共に、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドが付加されていてもよい。
全アルキレンオキサイド中のエチレンオキサイドの比率は、通常、50mol%以上である。
ノニオン性界面活性剤のHLB値は、通常、4〜15であり、7〜13であることが好ましい。
塗工層は、アルミナ粉末、pH調整剤、防腐剤、酸化防止剤等をさらに含んでいてもよい。
塗工層は、塗工液を支持体に含浸又は塗布することにより、形成することができる。
塗工層を形成する際に用いる塗工機としては、特に限定されないが、コンベンショナルサイズプレス、ゲートロールサイズプレス、フィルムトランスファーサイズプレス、ブレードコーター、ロッドコーター、エアーナイフコーター、カーテンコーター等が挙げられる。
塗工層は、抄紙機に設置されているコンベンショナルサイズプレス、ゲートロールサイズプレス、フィルムトランスファーサイズプレス等を用いて、塗工液を支持体に含浸又は塗布し、オンマシンで仕上げてもよい。
塗工液の付着量(固形分)は、通常、0.5〜20g/mであり、1〜15g/mであることが好ましい。
また、塗工液を支持体に含浸又は塗布した後、乾燥させてもよい。
支持体に含浸又は塗布された塗工液を乾燥させる温度は、通常、100〜250℃である。
商業印刷用コート紙は、支持体の塗工層が形成されていない面に、バック層が形成されていてもよい。また、商業印刷用コート紙は、支持体と塗工層との間又は支持体とバック層の間にその他の層が形成されていてもよい。さらに、商業印刷用コート紙は、塗工層上に保護層がさらに形成されていてもよい。これらの各層は、単層であってもよいし、複数層であってもよい。
以上のようにして画像を形成すると、商業印刷用コート紙の後処理液による塗膜が形成されている面同士を擦り合わせた際の静摩擦係数(表面同士)及び動摩擦係数(表面同士)を、それぞれ0.1以上0.7以下及び0.1以上0.4以下にすることができる。また、商業印刷用コート紙の後処理液による塗膜が形成されている面と、後処理液による塗膜が形成されておらず、塗工層が形成されている面を擦り合わせた際の静摩擦係数(表裏)及び動摩擦係数(表裏)を、それぞれ0.1以上0.7以下及び0.1以上0.4以下にすることができる。
実施例において、部は、質量部を意味する。
(自己分散型ブラック顔料分散液の調製)
CTAB比表面積が150m/g、DBP吸油量が100ml/100gのカーボンブラックMA600(三菱化学社製)90gを、2.5N硫酸ナトリウム水溶液3000mLに添加した後、300rpmで攪拌しながら、60℃で10時間酸化処理した。次に、反応液を濾過した後、濾別したカーボンブラックを水酸化ナトリウム水溶液で中和した。さらに、中和液を限外濾過した後、水洗し、乾燥させた。次に、固形分が30質量%となるように純水中に分散させて、自己分散型ブラック顔料分散液を得た。
粒度分布測定装置ナノトラックUPA−EX150(日機装社製)を用いて、自己分散型ブラック顔料分散液のメジアン径を測定したところ、103nmであった。
(樹脂被覆型ブラック顔料分散液の調製)
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のフラスコ内を窒素ガスで置換した後、スチレン11.2g、アクリル酸2.8g、ラウリルメタクリレート12.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート4.0g、スチレンマクロマー4.0g及びメルカプトエタノール0.4gを混合し、65℃に昇温した。次に、スチレン100.8g、アクリル酸25.2g、ラウリルメタクリレート108.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート36.0g、ヒドロキシルエチルメタクリレート60.0g、スチレンマクロマー36.0g、メルカプトエタノール3.6g、アゾビスメチルバレロニトリル2.4g及びメチルエチルケトン18gの混合液を2.5時間かけて、フラスコ内に滴下した。さらに、アゾビスメチルバレロニトリル0.8g及びメチルエチルケトン18gの混合液を0.5時間かけて、フラスコ内に滴下した。次に、65℃で1時間熟成した後、アゾビスメチルバレロニトリル0.8gを添加し、さらに1時間熟成した。さらに、メチルエチルケトン364gを添加し、濃度が50質量%の樹脂溶液800gを得た。
樹脂溶液28gと、カーボンブラックFW100(デグサ社製)42g、1M水酸化カリウム水溶液13.6g、メチルエチルケトン20g及びイオン交換水13.6gを攪拌した後、ロールミルを用いて混練し、ペーストを得た。次に、ペーストを純水200g中に投入し、攪拌した後、エバポレータを用いてメチルエチルケトン及び水を留去した。さらに、平均孔径が5.0μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターを用いて加圧濾過し、顔料の含有量が15質量%、固形分が20質量%の樹脂被覆型ブラック顔料分散液を得た。
粒度分布測定装置ナノトラックUPA−EX150(日機装社製)を用いて、樹脂被覆型ブラック顔料分散液のメジアン径を測定したところ、104nmであった。
(樹脂被覆型マゼンタ顔料分散液の調製)
カーボンブラックの代わりに、C.I.ピグメントレッド122を用いた以外は、樹脂被覆型ブラック顔料分散液と同様にして、樹脂被覆型マゼンタ顔料分散液を得た。
粒度分布測定装置ナノトラックUPA−EX150(日機装社製)を用いて、樹脂被覆型マゼンタ顔料分散液のメジアン径を測定したところ、127nmであった。
(前処理液1の調製)
N,N−ジエチルエタノールアミン23.42部、L−乳酸15部、乳酸カルシウム5部、シリコーン系界面活性剤KF643(信越化学工業社製)1部、防黴剤Proxel GXL(アーチ・ケミカルズ・ジャパン社製)0.05部、防錆剤1,2,3−ベンゾトリアゾール0.1部及び水55.43部を1時間攪拌した後、平均孔径が5.0μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターを用いて加圧濾過し、前処理液1を得た。
(インクジェットインク1の調製)
湿潤剤としての3−メチル−1,3−ブタンジオール16部及びグリセリン16部、浸透剤としての2−エチル−1,3−ヘキサンジオール1部及び2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール1部、フッ素系界面活性剤DSN−403N(ダイキン工業社製)2.5部、防黴剤Proxel GXL(アーチ・ケミカルズ・ジャパン社製)0.05部及び水9.85部を1時間攪拌し、混合した。次に、樹脂被覆型ブラック顔料分散液53.3部、消泡剤AD−01(日信化学工業社製)0.1部及びpH調整剤としての2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール0.2部を添加し、1時間攪拌した後、平均孔径が5.0μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターを用いて加圧濾過し、インクジェットインク1を得た。
(インクジェットインク2の調製)
湿潤剤としての1,3−ブタンジオール21.8部及びグリセリン14.5部、浸透剤としての2−エチル−1,3−ヘキサンジオール1部及び2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール1部、防黴剤としてのProxel GXL(アーチ・ケミカルズ・ジャパン社製)0.05部及び水8.02部を1時間攪拌し、混合した。次に、樹脂被覆型マゼンタ顔料分散液53.33部、消泡剤AD−01(日信化学工業社製)0.1部及びpH調整剤としての2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール0.2部を添加し、1時間攪拌した後、平均孔径が5.0μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターを用いて加圧濾過し、インクジェットインク2を得た。
(後処理液1の調製)
湿潤剤としての3−メチル−1,3−ブタンジオール22部及びグリセリン11部、浸透剤としての2−エチル−1,3−ヘキサンジオール2部、フッ素系界面活性剤DSN−403N(ダイキン工業社製)0.05部、防黴剤としてのProxel GXL(アーチ・ケミカルズ・ジャパン社製)0.05部及び水35.6部を1時間攪拌し、混合した。次に、固形分が35質量%、メジアン径が0.06μmのアクリル変性ポリウレタンエマルションSU−100N(中央理化工業社製)15部、固形分が35質量%の酸化ポリエチレンワックスエマルションAQUACER−515(ビックケミー・ジャパン社製)14部、消泡剤AD−01(日信化学工業社製)0.1部及びpH調整剤としての2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール0.2部を添加し、1時間攪拌した後、平均孔径が5.0μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターを用いて加圧濾過し、後処理液1を得た。
(後処理液2の調製)
ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンBYK−333(ビックケミー・ジャパン社製)1.5部、湿潤剤としての3−メチル−1,3−ブタンジオール22部及びグリセリン11部、浸透剤としての2−エチル−1,3−ヘキサンジオール2部、フッ素系界面活性剤DSN−403N(ダイキン工業社製)0.05部、防黴剤としてのProxel GXL(アーチ・ケミカルズ・ジャパン社製)0.05部及び水39.6部を1時間攪拌し、混合した。次に、固形分が35質量%、メジアン径が0.06μmのポリウレタンエマルションSU−100N(中央理化工業社製)15部、固形分が35質量%の酸化ポリエチレンワックスエマルションAQUACER−515(ビックケミー・ジャパン社製)8.5部、消泡剤AD−01(日信化学工業社製)0.1部及びpH調整剤としての2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール0.2部を添加し、1時間攪拌した後、平均孔径が5.0μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターを用いて加圧濾過し、後処理液2を得た。
(後処理液3の調製)
アクリル変性ポリウレタンエマルションの代わりに、スチレン−アクリル酸共重合体エマルションを用いた以外は、後処理液1と同様にして、後処理液3を得た。
(実施例1)
図1に示す画像形成装置100、インクジェットインク1及び後処理液1を用いて、商業印刷用コート紙に、解像度1200dpiでベタ画像を形成した。また、商業印刷用コート紙として、坪量が90g/m、塗工層が形成されている面の接触時間が100msである時の純水の転移量が2.3mL/mのLumiArtGross紙(Store Enso社製)を用いた。さらに、商業印刷用コート紙に対するインクジェットインク1及び後処理液1の付着量(固形分)を、それぞれ9.5g/m及び3g/mとした。
(実施例2)
前処理液1をさらに用いた以外は、実施例1と同様にして、ベタ画像を形成した。
(実施例3)
商業印刷用コート紙として、坪量が104.7g/m、塗工層が形成されている面の接触時間が100msである時の純水の転移量が3.1mL/mのOKトップコート+(王子製紙社製)を用いた以外は、実施例1と同様にして、ベタ画像を形成した。
(実施例4)
商業印刷用コート紙として、坪量が56.5g/m、塗工層が形成されている面の接触時間が100msである時の純水の転移量が9.9mL/mのスペースDX(日本製紙社製)を用いた以外は、実施例1と同様にして、ベタ画像を形成した。
(実施例5)
後処理液1の代わりに、後処理液2を用いた以外は、実施例1と同様にして、ベタ画像を形成した。
(実施例6)
インクジェットインク1の代わりに、インクジェットインク2を用いた以外は、実施例1と同様にして、ベタ画像を形成した。
(比較例1)
後処理液1を用いなかった以外は、実施例1と同様にして、ベタ画像を形成した。
(比較例2)
後処理液1の代わりに、後処理液3を用いた以外は、実施例1と同様にして、ベタ画像を形成した。
(前処理液2の調製)
ポリアミン誘導体DK6810(星光PMC社製)44部、乳酸アンモニウム42部、ノニオン性界面活性剤LS−106(花王社製)2部、防黴剤Proxel GXL(アーチ・ケミカルズ・ジャパン社製)1部、防錆剤1,2,3−ベンゾトリアゾール0.1部、消泡剤AD−01(日信化学工業社製)0.1部及びpH調整剤としての2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール0.8部を1時間攪拌した後、平均孔径が5.0μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターを用いて加圧濾過し、前処理液2を得た。
(後処理液4の調製)
湿潤剤としての3−メチル−1,3−ブタンジオール22部及びグリセリン11部、浸透剤としての2−エチル−1,3−ヘキサンジオール2部、フッ素系界面活性剤DSN−403N(ダイキン工業社製)0.05部、防黴剤としてのProxel GXL(アーチ・ケミカルズ・ジャパン社製)0.05部及び水41.03部を1時間攪拌し、混合した。次に、固形分が35質量%、メジアン径が0.06μmのアクリル変性ポリウレタンエマルションSU−100N(中央理化工業社製)15部、固形分が35質量%の混合ワックスエマルションAQUACER−539(ビックケミー・ジャパン社製)8.57部、消泡剤AD−01(日信化学工業社製)0.1部及びpH調整剤としての2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール0.2部を添加し、1時間攪拌した後、平均孔径が5.0μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターを用いて加圧濾過し、後処理液4を得た。ここで、混合ワックスは、酸化ポリエチレンワックスとパラフィンワックスの混合物である。
(後処理液5の調製)
混合ワックスエマルションの代わりに、固形分が50質量%のパラフィンワックスエマルションAQUACER−498(ビックケミー・ジャパン社製)を用いた以外は、後処理液4と同様にして、後処理液5を得た。
(後処理液6の調製)
湿潤剤としての3−メチル−1,3−ブタンジオール22部及びグリセリン11部、浸透剤としての2−エチル−1,3−ヘキサンジオール2部、フッ素系界面活性剤DSN−403N(ダイキン工業社製)0.05部、防黴剤としてのProxel GXL(アーチ・ケミカルズ・ジャパン社製)0.05部及び水42.31部を1時間攪拌し、混合した。次に、固形分が35質量%、メジアン径が0.06μmのアクリル変性ポリウレタンエマルションSU−100N(中央理化工業社製)15部、固形分が35質量%の酸化ポリエチレンワックスエマルションAQUACER−515(ビックケミー・ジャパン社製)4.29部、固形分が50質量%のパラフィンワックスエマルションAQUACER−498(ビックケミー・ジャパン社製)3部、消泡剤AD−01(日信化学工業社製)0.1部及びpH調整剤としての2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール0.2部を添加し、1時間攪拌した後、平均孔径が5.0μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターを用いて加圧濾過し、後処理液6を得た。
(後処理液7の調製)
水、酸化ポリエチレンワックスエマルション及びパラフィンワックスエマルションの添加量を、それぞれ42.83部、2.57部及び4.2部に変更した以外は、後処理液6と同様にして、後処理液7を得た。
(後処理液8の調製)
水、酸化ポリエチレンワックスエマルション及びパラフィンワックスエマルションの添加量を、それぞれ43.34部、0.86部及び5.4部に変更した以外は、後処理液6と同様にして、後処理液8を得た。
(後処理液9の調製)
湿潤剤としての3−メチル−1,3−ブタンジオール22部及びグリセリン11部、浸透剤としての2−エチル−1,3−ヘキサンジオール2部、フッ素系界面活性剤DSN−403N(ダイキン工業社製)0.05部、防黴剤としてのProxel GXL(アーチ・ケミカルズ・ジャパン社製)0.05部及び水43.6部を1時間攪拌し、混合した。次に、固形分が35質量%、メジアン径が0.06μmのアクリル変性ポリウレタンエマルションSU−100N(中央理化工業社製)15部、固形分が50質量%のパラフィンワックスエマルションAQUACER−498(ビックケミー・ジャパン社製)6部、消泡剤AD−01(日信化学工業社製)0.1部及びpH調整剤としての2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール0.2部を添加し、1時間攪拌した後、平均孔径が5.0μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターを用いて加圧濾過し、後処理液9を得た。
(後処理液10の調製)
湿潤剤としての3−メチル−1,3−ブタンジオール22部及びグリセリン11部、浸透剤としての2−エチル−1,3−ヘキサンジオール2部、フッ素系界面活性剤DSN−403N(ダイキン工業社製)0.05部、防黴剤としてのProxel GXL(アーチ・ケミカルズ・ジャパン社製)0.05部及び水49.6部を1時間攪拌し、混合した。次に、固形分が35質量%、メジアン径が0.06μmのアクリル変性ポリウレタンエマルションSU−100N(中央理化工業社製)15部、消泡剤AD−01(日信化学工業社製)0.1部及びpH調整剤としての2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール0.2部を添加し、1時間攪拌した後、平均孔径が5.0μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターを用いて加圧濾過し、後処理液10を得た。
(実施例7)
後処理液1の代わりに、後処理液4を用いた以外は、実施例1と同様にして、ベタ画像を形成した。
(実施例8)
前処理液2をさらに用いた以外は、実施例7と同様にして、ベタ画像を形成した。
(実施例9)
商業印刷用コート紙として、坪量が104.7g/m、塗工層が形成されている面の接触時間が100msである時の純水の転移量が3.1mL/mのOKトップコート+(王子製紙社製)を用いた以外は、実施例7と同様にして、ベタ画像を形成した。
(実施例10)
後処理液1の代わりに、後処理液5を用いた以外は、実施例1と同様にして、ベタ画像を形成した。
(実施例11)
後処理液1の代わりに、後処理液6を用いた以外は、実施例1と同様にして、ベタ画像を形成した。
(実施例12)
後処理液1の代わりに、後処理液7を用いた以外は、実施例1と同様にして、ベタ画像を形成した。
(実施例13)
後処理液1の代わりに、後処理液8を用いた以外は、実施例1と同様にして、ベタ画像を形成した。
(実施例14)
後処理液1の代わりに、後処理液9を用いた以外は、実施例1と同様にして、ベタ画像を形成した。
(実施例15)
インクジェットインク1の代わりに、インクジェットインク2を用いた以外は、実施例7と同様にして、ベタ画像を形成した。
(比較例3)
後処理液1の代わりに、後処理液10を用いた以外は、実施例1と同様にして、ベタ画像を形成した。
(後処理液11の調製)
アクリル変性ポリウレタンエマルションの代わりに、固形分が35質量%、メジアン径が0.05μmのカーボネート変性ポリウレタンエマルションXP2648/1(住化バイエルウレタン社製)を用いた以外は、後処理液1と同様にして、後処理液11を得た。
(後処理液12の調製)
アクリル変性ポリウレタンエマルションの代わりに、固形分が35質量%、メジアン径が0.05μmのカーボネート変性ポリウレタンエマルションXP2648/1(住化バイエルウレタン社製)を用いた以外は、後処理液2と同様にして、後処理液12を得た。
(実施例16)
後処理液1の代わりに、後処理液11を用いた以外は、実施例1と同様にして、ベタ画像を形成した。
(実施例17)
前処理液2をさらに用いた以外は、実施例16と同様にして、ベタ画像を形成した。
(実施例18)
商業印刷用コート紙として、坪量が104.7g/m、塗工層が形成されている面の接触時間が100msである時の純水の転移量が3.1mL/mのOKトップコート+(王子製紙社製)を用いた以外は、実施例16と同様にして、ベタ画像を形成した。
(実施例19)
後処理液1の代わりに、後処理液12を用いた以外は、実施例1と同様にして、ベタ画像を形成した。
(実施例20)
インクジェットインク1の代わりに、インクジェットインク2を用いた以外は、実施例16と同様にして、ベタ画像を形成した。
(後処理液13の調製)
酸化ポリエチレンワックスエマルションとして、固形分が35質量%のAQUACER−513(ビックケミー・ジャパン社製)を用いた以外は、後処理液1と同様にして、後処理液13を得た。
(後処理液14の調製)
アクリル変性ポリウレタンエマルションとして、固形分が35質量%、メジアン径が0.13μmのSU−100N(中央理化工業社製)を用いた以外は、後処理液1と同様にして、後処理液14を得た。
(後処理液15の調製)
アクリル変性ポリウレタンエマルションとして、固形分が35質量%、メジアン径が0.008μmのSU−100N(中央理化工業社製)を用いた以外は、後処理液1と同様にして、後処理液15を得た。
(実施例21)
後処理液1の代わりに、後処理液13を用いた以外は、実施例1と同様にして、ベタ画像を形成した。
(比較例4)
後処理液1の代わりに、後処理液14を用いた以外は、実施例1と同様にして、ベタ画像を形成した。
(比較例5)
後処理液1の代わりに、後処理液15を用いた以外は、実施例1と同様にして、ベタ画像を形成した。
(前処理液3の調製)
ポリアミン誘導体DK6810(星光PMC社製)30部、乳酸アンモニウム27部、ノニオン性界面活性剤LS−106(花王社製)2部、防黴剤Proxel GXL(アーチ・ケミカルズ・ジャパン社製)1部及び防錆剤1,2,3−ベンゾトリアゾール0.1部を1時間攪拌した。次に、固形分が35質量%、メジアン径が0.06μmのアクリル変性ポリウレタンエマルションSU−100N(中央理化工業社製)15部、酸化ポリエチレンワックスエマルションAQUACER−515(ビックケミー・ジャパン社製)14部、消泡剤AD−01(日信化学工業社製)0.1部及びpH調整剤としての2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール0.8部を添加し、1時間攪拌した後、平均孔径が5.0μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターを用いて加圧濾過し、前処理液3を得た。
(前処理液4の調製)
ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンBYK−333(ビックケミー・ジャパン社製)1.5部、ポリアミン誘導体DK6810(星光PMC社製)30部、乳酸アンモニウム25.5部、ノニオン性界面活性剤LS−106(花王社製)2部、防黴剤Proxel GXL(アーチ・ケミカルズ・ジャパン社製)1部及び防錆剤1,2,3−ベンゾトリアゾール0.1部を1時間攪拌した。次に、固形分が35質量%、メジアン径が0.06μmのアクリル変性ポリウレタンエマルションSU−100N(中央理化工業社製)15部、固形分が35質量%の酸化ポリエチレンワックスエマルションAQUACER−515(ビックケミー・ジャパン社製)14部、消泡剤AD−01(日信化学工業社製)0.1部及びpH調整剤としての2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール0.8部を添加し、1時間攪拌した後、平均孔径が5.0μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターを用いて加圧濾過し、前処理液4を得た。
(実施例22)
後処理液11を商業印刷用コート紙のインクジェットインク1が塗布された面の略全域に塗布した以外は、実施例17と同様にして、ベタ画像を形成した。
(実施例23)
前処理液2の代わりに、前処理液3を用いた以外は、実施例17と同様にして、ベタ画像を形成した。
(実施例24)
前処理液2の代わりに、前処理液4を用いた以外は、実施例17と同様にして、ベタ画像を形成した。
(実施例25)
商業印刷用コート紙として、坪量が100g/m、塗工層が形成されている面の接触時間が100msである時の純水の転移量が2.1mL/mのPODグロスコート100(王子製紙社製)を用いた以外は、実施例1と同様にして、ベタ画像を形成した。
(実施例26)
商業印刷用コート紙として、坪量が100g/m、塗工層が形成されている面の接触時間が100msである時の純水の転移量が2.1mL/mのPODグロスコート100(王子製紙社製)を用いた以外は、実施例24と同様にして、ベタ画像を形成した。
次に、実施例及び比較例の画像形成物の画像濃度、スミア定着性、拍車痕、光沢度、耐ブロッキング性及び摩擦係数を評価した。
<画像濃度>
反射型カラー分光測色濃度計(X−Rite社製)を用いて、ベタ画像の画像濃度を測定した。
<スミア定着性>
ベタ画像を形成して3時間以上が経過した後、クロックメータ(東洋精機社製)に装着した白綿布(東洋精機社製)でベタ画像部を10往復させ、白綿布に付着したインクの汚れを目視で観察し、スミア定着性を評価した。なお、汚れが全くない場合をランク5、汚れが僅かにある場合をランク4、汚れがあるが、実用上問題が無い場合をランク3、汚れがやや顕著に認められる場合をランク2、汚れが顕著に認められる場合をランク1として、判定した。
<拍車痕>
画像形成物の拍車痕の程度を目視で観察し、拍車痕を評価した。なお、拍車痕が全く認められない場合を◎、拍車痕が僅かに認められる場合を○、拍車痕が明確に認められる場合を×として、判定した。
<光沢度>
光沢度計Micro−Gross60°(アトラス社製)を用いて、画像形成物の60°光沢を測定した。
<耐ブロッキング性>
日本紙パルプ技術協会が発行するTAPPI T477試験方法に準拠し、耐ブロッキング性を評価した。具体的には、まず、10×10cm四方のガラス板上に、画像形成物の6cm四方のベタ画像部及び画像が形成されていない商業印刷用コート紙を重ねた後、さらに10×10cm四方のガラス板を乗せた。次に、荷重1kg/mを印加して、40℃、90%RHの環境下で24時間放置した後、室温で2時間放置し、剥がした際の商業印刷用コート紙同士の貼り付き具合を目視で観察し、耐ブロッキング性を評価した。なお、隣接面を互いに自由に滑らすことができる場合を◎、隣接面を自由に滑らすことはできないが、圧し、こすると滑らすことができる場合を○、隣接面を容易に引き離せない場合を△、隣接面間で完全に密着融合している場合を×として、判定した。
<摩擦係数>
JIS P8147:2010 紙及び板紙−静及び動摩擦係数の測定方法に準拠し、表面性測定機HEIDON Tribogear Type:14DR(新東科学社製)を用いて、摩擦係数を測定した。具体的には、まず、画像形成物の7×8cm四方のベタ画像部を、測定機の底面側にセットした。次に、6.5×12cmの画像形成物のベタ画像部又は画像形成物の画像が形成されていない面を、ゴム製バッキングを備えたASTM平面圧子に取り付けて上側にセットした。さらに、荷重800g/mを印加して、1200mm/minの速度で6cm移動させ、摩擦係数(表面同志)又は摩擦係数(表裏)を測定した。
表1及び表2に、実施例及び比較例の画像形成物の画像濃度、スミア定着性、拍車痕、光沢度、耐ブロッキング性及び摩擦係数の評価結果を示す。
Figure 2014131855
Figure 2014131855
表1及び表2から、実施例1〜26の画像形成物は、定着性(スミア定着性、拍車痕)及び耐ブロッキング性に優れることがわかる。
これに対して、比較例1の画像形成物は、後処理液が用いられていないため、定着性及び耐ブロッキング性が低下する。
比較例2の画像形成物は、後処理液が水分散性ポリウレタンを含まないため、耐ブロッキング性が低下する。
比較例3の画像形成物は、後処理液がポリエチレンワックス又はパラフィンワックスを含まないため、定着性及び耐ブロッキング性が低下する。
比較例4の画像形成物は、後処理液に含まれる水分散性ポリウレタンのメジアン径が0.13μmであるため、耐ブロッキング性が低下する。
比較例5の画像形成物は、後処理液に含まれる水分散性ポリウレタンのメジアン径が0.008μmであるため、耐ブロッキング性が低下する。
100 画像形成装置
110 前処理液塗布部
120 インク吐出部
130 後処理液吐出部
特開2010−115854号公報

Claims (10)

  1. 記録媒体にインクジェットインクを吐出する工程と、
    該記録媒体の該インクジェットインクが塗布された面に、後処理液を塗布する工程を有し、
    前記インクジェットインクは、水分散性着色剤、湿潤剤、界面活性剤、浸透剤及び水を含み、
    前記後処理液は、水分散性ポリウレタン及び水を含むと共に、ポリエチレンワックス及び/又はパラフィンワックスを含み、
    前記水分散性ポリウレタンは、メジアン径が0.01μm以上0.10μm以下であることを特徴とする画像形成方法。
  2. 前記水分散性ポリウレタンは、アクリル変性ポリウレタン又はカーボネート変性ポリウレタンであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
  3. 前記後処理液は、前記ポリエチレンワックスを含み、
    前記ポリエチレンワックスに対する水分散性ポリウレタンの質量比が1以上10以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成方法。
  4. 前記後処理液は、前記ポリエチレンワックス及び前記パラフィンワックスを含み、
    前記ポリエチレンワックスに対する前記パラフィンワックスの質量比が1以上9以下であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成方法。
  5. 前記後処理液は、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンをさらに含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成方法。
  6. 前記記録媒体に前処理液を塗布する工程をさらに有し、
    該記録媒体の該前処理液が塗布された面に、前記インクジェットインクを吐出し、
    前記前処理液は、アミンを含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成方法。
  7. 前記前処理液は、水分散性ポリウレタンをさらに含むと共に、ポリエチレンワックス及び/又はパラフィンワックスをさらに含み、
    前記水分散性ポリウレタンは、メジアン径が0.01μm以上0.10μm以下であることを特徴とする請求項6に記載の画像形成方法。
  8. 前記前処理液は、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンをさらに含むことを特徴とする請求項6又は7に記載の画像形成方法。
  9. 前記記録媒体は、支持体の片面又は両面に塗工層が形成されており、該塗工層が形成されている面の接触時間が100msである時の純水の転移量が1mL/m以上10mL/m以下であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の画像形成方法。
  10. 記録媒体にインクジェットインクを吐出する手段と、
    該記録媒体の該インクジェットインクが塗布された面に、後処理液を塗布する手段を有し、
    前記インクジェットインクは、水分散性着色剤、湿潤剤、界面活性剤、浸透剤及び水を含み、
    前記後処理液は、水分散性ポリウレタン及び水を含むと共に、ポリエチレンワックス及び/又はパラフィンワックスを含み、
    前記水分散性ポリウレタンは、メジアン径が0.01μm以上0.10μm以下であることを特徴とする画像形成装置。
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