JP2021091165A - 印刷物品質の調整方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、本実施形態に係る印刷物品質の調整方法によれば、スジ状の印刷不良が発生することを抑制することが可能であり、例えば、上述の非吸収性被記録媒体及び難吸収性被記録媒体への印刷において、インク液滴が被記録媒体上で濡れ広がりにくいために発生しやすいスジ状の印刷不良を抑制することができる。さらに、本実施形態に係る印刷物品質の調整方法によれば、インク組成物中の顔料の分散安定性の不良により、吐出液滴の飛行曲がりやノズル詰まりの発生に伴い生じるスジ状の印刷不良を抑制することができる。
加えて、本実施形態に係る印刷物品質の調整方法によれば、光学濃度(OD値)の高い印刷物を得ることが可能であり、例えば、インク組成物を吸収しやすい吸水性被記録媒体である普通紙に対し光学濃度の高い印刷物を得ることができる。
水性媒体(A)としては、水を単独で用いてよく、水は、有機溶剤(F)との混合溶媒として使用してもよい。水としては、具体的には、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の、純水又は超純水を使用することができる。水性媒体(A)の含有量は、インク組成物の全量に対して、1〜98質量%又は5〜95質量%であってよい。
色材(B)は、顔料を含み、顔料に加えて染料を含んでもよい。色材(B)としては、公知慣用の顔料、染料等を使用することができる。色材(B)としては、顔料が樹脂で被覆された着色剤を使用することもできる。
顔料分散剤(C)としては、例えば、ポリビニルアルコール類;ポリビニルピロリドン類;アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体等のアクリル樹脂;スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン−アクリル樹脂;スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体等の水性樹脂;前記水性樹脂の塩などを使用することができる。顔料分散剤(C)としては、味の素ファインテクノ株式会社製のアジスパーPBシリーズ;ビックケミー・ジャパン株式会社製のDisperbykシリーズ;BASF社製のEFKAシリーズ;日本ルーブリゾール株式会社製のSOLSPERSEシリーズ;エボニック社製のTEGOシリーズ等を使用することができる。
溶解度[g/100mL]=(浸漬前のポリマー封入400メッシュ金網[g]−浸漬後のポリマー封入400メッシュ金網[g])×2
(1)ポリマー(C1)の酸価を予め、JIS試験方法K 0070−1992に基づく酸価測定方法により測定する。具体的には、テトラヒドロフランにポリマー(C1)0.5gを溶解させ、フェノールフタレインを指示薬として、0.1M水酸化カリウムアルコール溶液で滴定することにより酸価を求める。
(2)水50mLに対してポリマー(C1)を1g添加後、得られた酸価を100%中和するだけの0.1mol/L水酸化カリウム水溶液を加え、100%中和とする。
(3)100%中和させた液を、25℃の温度下で、2時間超音波洗浄器(株式会社エスエヌディ製、超音波洗浄器US−102、38kHz自励発振)中で超音波を照射させた後、24時間室温で放置する。
中和率(%)={(塩基性化合物の質量[g]×56×1000)/(ポリマー(C1)の酸価[mgKOH/g]×塩基性化合物の当量×ポリマー(C1)の質量[g])}×100
ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により、下記の条件で測定した。
測定装置:高速GPC装置(東ソー株式会社製「HLC−8220GPC」)
カラム:東ソー株式会社製の下記のカラムを直列に接続して使用する。
「TSKgel G5000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G4000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G3000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G2000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
検出器:RI(示差屈折計)
カラム温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン
流速:1.0mL/分
注入量:100μL(試料濃度0.4質量%のテトラヒドロフラン溶液)
標準試料:下記の標準ポリスチレンを用いて検量線を作成する。
{標準ポリスチレン}
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−1000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−2500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−5000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−1」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−2」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−4」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−10」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−20」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−40」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−80」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−128」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−288」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−550」
バインダー樹脂(D)としては、例えば、ポリビニルアルコール、ゼラチン、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、デキストラン、デキストリン、カラーギーナン(κ、ι、λ等)、寒天、プルラン、水溶性ポリビニルブチラール、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどを1種又は数種併用して使用することができる。中でも、バインダー樹脂(D)としては、アクリル系樹脂を使用することが好ましく、アミド基を有するアクリル系樹脂を使用することがより好ましい。バインダー樹脂(D)としては、BASF社製のJONCRYLシリーズを用いることができる。
尿素結合を有する化合物(E)としては、尿素及び尿素誘導体からなる群より選ばれる1種以上を使用することができる。尿素及び尿素誘導体は、保湿剤としての保湿機能が高く、湿潤剤としても機能するため、インクジェットヘッドのインク吐出口におけるインク組成物の乾燥や凝固を防止し、優れた吐出安定性を確保しやすいことから、スジ状の印刷不良の発生を軽減しやすい効果がある。また、尿素及び尿素誘導体が加熱されると水を放出しやすいため、より一層優れたセット性を備えた印刷物を得やすい観点から、尿素又は尿素誘導体を用いる場合、インク組成物を印刷後に加熱乾燥を行うことが好ましい。
有機溶剤(F)としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;メタノール、エタノール、2−プロパノール、2−メチル−1−プロパノール、1−ブタノール、2−メトキシエタノール等のアルコール類;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン等のエーテル類;ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、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、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のグリコール類;ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、これらと同族のジオール等のジオール類;ラウリン酸プロピレングリコール等のグリコールエステル;ジエチレングリコールモノエチル、ジ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ヘキシルエーテル、プロピレングリコールエーテル、ジプロピレングリコールエーテル、トリプロピレングリコールn−ブチルエーテル、及び、トリエチレングリコールエーテルを含むセロソルブ等のグリコールエーテル類;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノールや2−ブタノール等のブチルアルコール、ペンチルアルコール、これらと同族のアルコール等のアルコール類;スルホラン;γ−ブチロラクトン等のラクトン類;N−(2−ヒドロキシエチル)ピロリドン等のラクタム類などが挙げられ、これらを1種単独又は2種以上組み合わせて使用することができる。
界面活性剤(G)としては、各種のアニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤等を使用することができる。界面活性剤(G)は、他成分(顔料、バインダー樹脂(D)等)の凝集を抑制しやすく、優れた吐出安定性を得やすい観点から、アニオン性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。
インク組成物は、湿潤剤(乾燥抑止剤)、浸透剤、防腐剤(例えば、ソー・ジャパン株式会社製のACTICIDE B20)、粘度調整剤、pH調整剤(例えばトリエタノールアミン)、キレート化剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等のその他の添加剤を含有することができる。
FASTOGEN Super Magenta RY(DIC株式会社製、顔料)50質量部、及び、FASTOGEN Super Red IMQ(DIC株式会社製、顔料)2.5質量部をインテンシブミキサー(株式会社日本アイリッヒ製)に仕込んだ後、ローター回転数50rpm、パン回転数13.8rpmで混合した。次に、前記インテンシブミキサーにプロピレングリコール(旭硝子株式会社製)21質量部を投入した後に混合した。続いて、スチレン−アクリル酸樹脂X−1(星光PMC株式会社製)10.5質量部、スチレン−アクリル酸樹脂アクリディックLA022(DIC株式会社製)1.05質量部、プロピレングリコール18.3質量部、及び、34質量%水酸化カリウム水溶液3.8質量部を添加した後、前記と同様のローター周速及びパン周速で2時間混錬した。次に、前記インテンシブミキサーの撹拌を継続しながら、前記インテンシブミキサーにイオン交換水85質量部を徐々に加えることによって顔料濃度20質量%の顔料分散体(水性顔料分散体)を得た。
以下のとおり、表1〜3に記載の成分を含有するインク組成物を調製した。表1〜3に記載の含有量は、インク組成物の全量を基準とした含有量(単位:質量%)を示す。表1〜3におけるバインダー樹脂の使用量は、バインダー樹脂水溶液としての使用量を示す。
上述の顔料分散体33.3質量部(水等を含む分散体の質量)に、イオン交換水12.0質量部、エチレン尿素5.0質量部、トリエタノールアミン1.0質量部、防腐剤(ソー・ジャパン株式会社製、ACTICIDE B20)0.1質量部、プロピレングリコール3.1質量部、及び、グリセリン10.5質量部を加えて攪拌することにより65質量部のインク用母液Aを得た。
インク用母液A及びインク用母液Bの組成を表1の組成へ変更したことを除き実験例A1と同様にインク組成物を得た後、このインク組成物をインクジェットヘッドに供給して各評価を行った。インク組成物を得てからインク組成物を印刷するまでの時間は、表1に記載のとおりであった。表1に記載の「エマルゲン103」は花王株式会社製のノニオン性界面活性剤であり、「エマルゲン106」は花王株式会社製のノニオン性界面活性剤であり、「Tego Wet 280」は巴工業株式会社製のシリコーン系界面活性剤であり、「TPnB」はトリプロピレングリコールn−ブチルエーテルである。
実験例A1〜A5と同様の組成を有するインク用母液A及びインク用母液Bをそれぞれ得た。印刷機内部のインクタンクにインク用母液A及びインク用母液Bを別々に充填した。印刷機内部に設置した容器へ母液A及び母液Bをそれぞれ送液し、容器内で撹拌することで混合することによりインク組成物を得た。インク組成物をインクジェットヘッドに供給して各評価を行った。インク組成物を得てからインク組成物を印刷するまでの時間は、表2に記載のとおりであった。
複数の母液を調製することなく、表3に記載の各成分を混合して攪拌することによりインク組成物を得た。このインク組成物をインクジェットヘッドに供給して各評価を行った。インク組成物を得てからインク組成物を印刷するまでの時間は、表3に記載のとおりであった。表3に記載の「JONCRYL PDX7615」はBASF社製のアクリル樹脂である。
E型粘度系に相当する円錐平板形(コーン・プレート形)回転粘度計を用いて前記準備形態の液体の粘度を下記条件で測定した。
測定装置:TVE−25形粘度計(東機産業株式会社製、TVE−25 L)
校正用標準液:JS20
測定温度:32℃
回転速度:10〜100rpm
注入量:1200μL
A:粘度変化率20%未満
B:粘度変化率20%以上50%未満
C:粘度変化率50%以上
実験例A1〜A5及び実験例B1〜B5のインク用母液A及びインク用母液Bを混合することによりインク組成物を得た後、インク組成物を京セラ株式会社製のインクジェットヘッドKJ4B−YHに充填し、ヘッドノズルプレート面からのインクサブタンクの水頭差を+35cm、負圧を−5.0kPaに設定することで供給圧を調整した。被記録媒体としてコート紙(王子製紙株式会社製、OKトップコート+、米秤104.7g/m2)を準備した。インクジェットヘッドと被記録媒体とのギャップを1.2mmに設定した。ヘッドの駆動条件は、インクジェットヘッドの標準電圧及び標準温度とし、液滴サイズを18pLに設定して100%濃度ベタ印刷を被記録媒体に対して実施した直後に、近赤外線ランプを1秒間照射することによりインク組成物を乾燥させることによって印刷物を得た。
A:印刷物のスジ率10%未満
B:印刷物のスジ率10%以上20%未満
C:印刷物のスジ率20%以上
実験例A1〜A5及び実験例B1〜B5のインク用母液A及びインク用母液Bを混合することによりインク組成物を得た後、インク組成物を京セラ株式会社製のインクジェットヘッドKJ4B−YHに充填し、ヘッドノズルプレート面からのインクサブタンクの水頭差を+35cm、負圧を−5.0kPaに設定することで供給圧を調整した。被記録媒体としてコート紙(王子製紙株式会社製、OKトップコート+、米秤104.7g/m2)を準備した。インクジェットヘッドと被記録媒体とのギャップを1.2mmに設定した。ヘッドの駆動条件は、インクジェットヘッドの標準電圧及び標準温度とし、液滴サイズを18pLに設定して100%濃度ベタ印刷を被記録媒体に対して実施した直後に、近赤外線ランプを1秒間照射することによりインク組成物を乾燥させることによって印刷物を得た。
A:ベタ画質80以上100以下
B:ベタ画質50以上80未満
C:ベタ画質50未満
実験例A1〜A5及び実験例B1〜B5のインク用母液A及びインク用母液Bを混合することによりインク組成物を得た後、インク組成物を京セラ株式会社製のインクジェットヘッドKJ4B−YHに充填し、ヘッドノズルプレート面からのインクサブタンクの水頭差を+35cm、負圧を−5.0kPaに設定することで供給圧を調整した。被記録媒体として普通紙(日本製紙株式会社製、npi上質紙、米秤64g/m2)を準備した。インクジェットヘッドと被記録媒体とのギャップを1.2mmに設定した。ヘッドの駆動条件は、インクジェットヘッドの標準電圧及び標準温度とし、液滴サイズを12pLに設定して100%濃度ベタ印刷を被記録媒体に対して実施しすることで印刷物を得た。
A:OD値1.1以上
B:OD値1.1未満
Claims (5)
- 顔料を含む顔料分散液と、界面活性剤、バインダー樹脂及び有機溶剤からなる群より選ばれる少なくとも一種の添加剤との混合時期に基づきインクジェット印刷の印刷物品質を調整する、印刷物品質の調整方法。
- 前記顔料分散液と、前記添加剤を含む液と、を混合する、請求項1に記載の印刷物品質の調整方法。
- 前記添加剤が、アニオン性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む、請求項1又は2に記載の印刷物品質の調整方法。
- 前記顔料分散液と前記添加剤とを混合してインク組成物を得てから30分以上1か月以内に前記インク組成物を印刷する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の印刷物品質の調整方法。
- 前記顔料分散液と前記添加剤とを混合して得られたインク組成物を印刷機に供給する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の印刷物品質の調整方法。
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