JP2022152286A - 白色インクジェットインク組成物及びインクジェット記録方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】白色顔料の沈降が抑制され、画像の発色性が高く、かつ、画像の生地追従性が良好な白色インクジェットインク組成物を提供する。【解決手段】 中空樹脂粒子と、樹脂粒子と、水とを含有し、前記中空樹脂粒子のガラス転移温度が、120℃以上であり、前記樹脂粒子のガラス転移温度が、5℃以下である、白色インクジェットインク組成物。【選択図】なし
Description
本発明は、白色インクジェットインク組成物及びインクジェット記録方法に関する。
インクジェット法は、記録媒体に対して高品質の画像を形成できるため、従来から種々の技術開発が行われてきた。インクジェット法記録装置の開発のみならず、これに用いるインク組成物に関する検討や、対象とする記録媒体に応じたインク組成物や記録方法の検討など極めて広範囲に開発が行われている。
例えば、特許文献1には、布帛に対して用いるインクジェット記録用水性白色顔料インクが開示されおり、インク中の白色顔料が布帛の内部に浸み込みにくくすることで、布帛上での白色度を向上させ、結着剤を用いることで、布帛表面に留まった白色顔料の洗濯堅牢性を高めることが試みられている。
しかしながら、インクジェット法により布帛に対して白色画像を記録する場合には、用いるインクにおける白色顔料の沈降を抑制し、画像の発色性を高めることが求められるが、さらに画像の生地追従性が求められる。すなわち、布帛の種類によっては、生地の伸縮により画像が割れることを抑制するような白色インクジェットインク組成物が求められる。
本発明に係る白色インクジェットインク組成物の一態様は、
中空樹脂粒子と、樹脂粒子と、水とを含有し、
前記中空樹脂粒子のガラス転移温度が、120℃以上であり、
前記樹脂粒子のガラス転移温度が、5℃以下である。
中空樹脂粒子と、樹脂粒子と、水とを含有し、
前記中空樹脂粒子のガラス転移温度が、120℃以上であり、
前記樹脂粒子のガラス転移温度が、5℃以下である。
本発明に係るインクジェット記録方法は、
上述の白色インクジェットインク組成物を、記録ヘッドから吐出して記録媒体へ付着させる白色インク付着工程を含む。
上述の白色インクジェットインク組成物を、記録ヘッドから吐出して記録媒体へ付着させる白色インク付着工程を含む。
以下に本発明の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の例を説明するものである。本発明は以下の実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形形態も含む。なお、以下で説明される構成の全てが本発明の必須の構成であるとは限らない。
本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、アクリル又はメタクリルを表し、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを表す。
1.白色インクジェットインク組成物
本実施形態に係る白色インクジェットインク組成物は、中空樹脂粒子と、樹脂粒子と、水とを含有する。
本実施形態に係る白色インクジェットインク組成物は、中空樹脂粒子と、樹脂粒子と、水とを含有する。
1.1.中空樹脂粒子
本実施形態の白色インクジェットインク組成物に含有される中空樹脂粒子は、ガラス転移温度(Tg)が120℃以上である。すなわち、中空樹脂粒子を構成するポリマーのTgは120℃以上である。このような中空樹脂粒子を用いることにより、記録媒体に付着した白色インクジェットインク組成物を加熱により乾燥させる場合に、中空樹脂粒子の構造が変化しにくい。そのため、中空樹脂粒子による光の散乱が変化しにくく、良好な発色を維持することができる。
本実施形態の白色インクジェットインク組成物に含有される中空樹脂粒子は、ガラス転移温度(Tg)が120℃以上である。すなわち、中空樹脂粒子を構成するポリマーのTgは120℃以上である。このような中空樹脂粒子を用いることにより、記録媒体に付着した白色インクジェットインク組成物を加熱により乾燥させる場合に、中空樹脂粒子の構造が変化しにくい。そのため、中空樹脂粒子による光の散乱が変化しにくく、良好な発色を維持することができる。
中空樹脂粒子は、Tgが120℃以上である限り、特に限定されず、公知のものを用いることができる。例えば、米国特許第4,880,465号明細書や特許第3,562,754号公報などに記載されているような中空樹脂粒子の中で、Tgが120℃以上となるものを用いることができる。
中空樹脂粒子とは、樹脂粒子内部に空隙部を有し、当該空隙部に液体又は気体が充填されている状態の樹脂粒子をいう。中空の判断方法としては、粒子断面を走査型電子顕微鏡で観察した際に、粒子内部に空隙部が認められる構造を有する場合、中空樹脂粒子であると判断する。又は、中空の判断方法として、粒子を透過型電子顕微鏡で観察した際に、透過電子のコントラストの差が認められる構造を有する場合、中空樹脂粒子であると判断する。透過型電子顕微鏡観察においては、樹脂粒子が内部に空隙部を有している場合、内部空隙部は電子線が透過しやすくコントラストが明るく観察されるため、透過電子のコントラストの差の有無により、内部空隙部の有無の判別が可能である。
中空樹脂粒子は、調製して用いてもよいし、市販品を用いてもよい。中空樹脂粒子の調製方法としては、例えば、モノマー、界面活性剤、重合開始剤、及び水系分散媒を窒素雰囲気下で加熱しながら撹拌することにより中空樹脂粒子エマルジョンを形成する、いわゆる乳化重合法を適用することができる。
モノマーとしては、非イオン性モノエチレン不飽和モノマーが挙げられ、例えば、スチレン、ビニルトルエン、エチレン、ビニルアセテート、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリルなどが挙げられる。また、モノマーとして、(メタ)アクリル酸及びその誘導体を用いてもよく、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。(メタ)アクリル酸エステルとしては、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-エチルへキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、オレイル(メタ)アクリレート、パルミチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
また、モノマーとして、二官能性モノマーを用いることもできる。二官能性ビニルモノマーとしては、例えば、ジビニルベンゼンが挙げられ、二官能性(メタ)アクリル系モノマーとしては、アリルメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3-ブタン-ジオールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレートなどが挙げられる。単官能性モノマーと二官能性モノマーとを共重合させて高度に架橋することにより、光散乱特性だけでなく、耐熱性、耐溶剤性、溶剤分散性などの特性を備えた中空樹脂粒子を得ることもできる。
界面活性剤としては、水中でミセルなどの分子集合体を形成するものであればよく、例えば、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤などが挙げられる。
重合開始剤としては、水に可溶な公知の化合物を用いることができ、例えば、過酸化水素、過硫酸カリウムなどが挙げられる。
水系分散媒としては、例えば、水、親水性有機溶媒を含有する水などが挙げられる。
一方、中空樹脂粒子は市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、ROPAQUE HT1432(ダウケミカル社製商品名、スチレン-アクリル樹脂、Tg:123℃、粒子径500nm)などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
なお、本明細書では、(メタ)アクリル酸誘導体を繰り返し単位に含む重合体を、「アクリル系樹脂」と称する。例えば、上記例示した「スチレン-アクリル樹脂」、「架橋型スチレン-アクリル樹脂」及び「変性スチレン-アクリル樹脂」等は、「アクリル系樹脂」である。
中空樹脂粒子の樹脂組成としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、マレイン系樹脂などとすることができる、これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
また、中空樹脂粒子の樹脂組成に依存するが、中空樹脂粒子のガラス転移温度(Tg)は、125℃以上が好ましく、より好ましくは130℃以上、さらに好ましくは135℃以上である。中空樹脂粒子のTgは、インクジェット記録方法における加熱乾燥工程で加熱される記録媒体の表面温度以上であることが好ましい。白色インクジェットインク組成物により形成される画像の白色度を考慮すれば、Tgの上限は特に制限がない。しかしTgが高すぎると、画像の生地追従性が悪くなる場合もある。中空樹脂粒子のガラス転移温度の上限値は、特に制限されるものでないが、例えば180℃以下であることが好ましく、170℃以下であることがより好ましく、160℃以下であることがさらに好ましい。
また、中空樹脂粒子の材質は、アクリル系樹脂を含むことが好ましく、これにより、120℃以上のガラス転移温度を有する中空樹脂粒子としやすく、かつ、ガラス転移温度の調節もより容易に行うことができる。
中空樹脂粒子のガラス転移温度は、中空樹脂粒子を重合して得る場合には、用いられるモノマーの種類や構成比、重合条件、樹脂の変性の少なくとも一種を変えることにより変化させることができる。重合条件としては、重合の際の温度、モノマーを含有させる媒体の種類、媒体中のモノマー濃度、重合の際に用いる重合開始剤や触媒の種類や使用量等が挙げられる。なお、ガラス転移温度はJIS K7121に基づいて、示差走査熱量測定法(DSC法)により測定することができる。
中空樹脂粒子の含有量(固形分)としては、白色インクジェットインク組成物全量に対して、1質量%以上20質量%以下が好ましく、5質量%以上15質量%以下がより好ましい。この範囲とすることにより、とりわけ中空樹脂粒子の含有量(固形分)が20質量%を超えないことにより、インクジェット式記録ヘッドの目詰まりなど信頼性が向上し、1質量%未満であることにより、十分な白色度等の色濃度が確保される。
さらに、中空樹脂粒子は、樹脂を殻とし、空気などの気体を内包するものが好ましい。中空とは、物の中が空になっている構造のことをいい、具体的には、空気などの気体を内包できる空間、及び空気などの気体が常時通過できる穴の少なくともいずれかを有する構造をいう。中空樹脂粒子は、乾燥後の粒子内部の空気層と殻のポリマー層との屈折率の差による光散乱により、白色を示し不透明度に優れる。
中空樹脂粒子は、白色インクジェットインク組成物中で沈殿、又は浮上分離しないことが望まれる。そのため、適宜に比重を調節してもよい。例えば、中空樹脂粒子の殻の厚さを調節したり、殻を構成するポリマーの比重を調節することにより、インク中での分散安定性を調節できる。また、中空樹脂粒子は、白色インクジェットインク組成物中において、水や有機溶剤から主に構成されるビヒクル成分で満たされる構造であってもよく、この場合中空樹脂粒子の比重をビヒクル成分の比重に近づけることができる。これにより白色インクジェットインク組成物中における中空樹脂粒子の沈降や浮上を抑制することができる。
また、中空樹脂粒子は、白色インクジェットインク組成物が乾燥した際には、ビヒクル成分の蒸発により、殻のポリマーと内側の空洞との界面により、光の散乱がより顕著となり、より良好な白色を呈するようになる。
中空樹脂粒子の平均粒子径(外径)は、好ましくは200nm以上1.5μm以下であり、より好ましくは300nm以上1.0μm以下であり、さらに好ましくは400nm以上800nm以下である。なお、中空樹脂粒子の内径は、50nm以上1.2μm以下程度が適当である。
中空樹脂粒子の平均粒子径は、レーザー回折散乱法を測定原理とする粒度分布測定装置により測定することができる。レーザー回折式粒度分布測定装置として、例えば、動的光散乱法を測定原理とする粒度分布計(例えば、「マイクロトラックUPA」日機装株式会社製)を用い、体積基準の平均粒子径を求めることができる。
なお、白色インクジェットインク組成物は、中空樹脂粒子の他に、他の色材を含んでいても良い。他の色材としては、汎用の顔料や染料を使用することができる。
1.2.樹脂粒子
白色インクジェットインク組成物は、樹脂粒子を含有する。白色インクジェットインク組成物に含有される樹脂粒子は、ガラス転移温度(Tg)が5.0℃以下である。すなわち、樹脂粒子を構成するポリマーのTgは5.0℃以下である。このような樹脂粒子を用いることにより、記録媒体に付着した白色インクジェットインク組成物をより容易に定着させることができる。また、Tgが5.0℃以下の樹脂粒子を用いることにより、Tgが120℃以上の中空樹脂粒子も良好に定着させることができる。さらに、Tgが5.0℃以下の樹脂粒子を用いることにより、記録媒体が伸縮した場合でも当該伸縮に追従して伸縮しやすくなり、画像の割れ等を抑制することができる。なお、樹脂粒子は、中空樹脂粒子とは異なり、中空の形状ではなく、中実の形状である。
白色インクジェットインク組成物は、樹脂粒子を含有する。白色インクジェットインク組成物に含有される樹脂粒子は、ガラス転移温度(Tg)が5.0℃以下である。すなわち、樹脂粒子を構成するポリマーのTgは5.0℃以下である。このような樹脂粒子を用いることにより、記録媒体に付着した白色インクジェットインク組成物をより容易に定着させることができる。また、Tgが5.0℃以下の樹脂粒子を用いることにより、Tgが120℃以上の中空樹脂粒子も良好に定着させることができる。さらに、Tgが5.0℃以下の樹脂粒子を用いることにより、記録媒体が伸縮した場合でも当該伸縮に追従して伸縮しやすくなり、画像の割れ等を抑制することができる。なお、樹脂粒子は、中空樹脂粒子とは異なり、中空の形状ではなく、中実の形状である。
樹脂粒子としては、例えば、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂(スチレン-アクリル系樹脂を含む)、フルオレン系樹脂、オレフィン系樹脂、ロジン変性樹脂、テルペン系樹脂、エステル系樹脂、アミド系樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、エチレン酢酸ビニル系樹脂等からなる樹脂粒子のうち、Tgが5℃以下のものが挙げられる。中でも、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、オフレフィン系樹脂、エステル系樹脂が好ましい。また、樹脂粒子は1種単独又は2種以上組み合わせて用いてもよい。
ウレタン系樹脂とは、ウレタン結合を有する樹脂の総称である。ウレタン系樹脂には、ウレタン結合以外に、主鎖にエーテル結合を含むポリエーテル型ウレタン樹脂、主鎖にエステル結合を含むエステル型ウレタン樹脂、主鎖にカーボネート結合を含むカーボネート型ウレタン樹脂等を使用してもよい。また、ウレタン系樹脂として、市販品を用いてもよく、例えば、スーパーフレックス 460、460s、840、E-4000(商品名、第一工業製薬株式会社製)、レザミン D-1060、D-2020、D-4080、D-4200、D-6300、D-6455(商品名、大日精化工業株式会社製)、タケラック WS-5100、WS-6021、W-512-A-6(商品名、三井化学ポリウレタン株式会社製)、サンキュアー2710(商品名、LUBRIZOL社製)、パーマリンUA-150(商品名、三洋化成工業社製)などの市販品から、Tgが5℃以下であるものを選んで用いてもよい。
アクリル系樹脂は、少なくとも(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステルなどのアクリル系単量体を1成分として重合して得られる重合体の総称であって、例えば、アクリル系単量体から得られる樹脂や、アクリル系単量体とこれ以外の単量体との共重合体などが挙げられる。例えばアクリル系単量体とビニル系単量体との共重合体であるアクリル-ビニル系樹脂などが挙げられる。また例えば、ビニル系単量体としては、スチレンなどが挙げられる。
アクリル系単量体としてはアクリルアミド、アクリロニトリル等も使用可能である。アクリル系樹脂を原料とする樹脂エマルジョンには、市販品を用いてもよく、例えばFK-854(商品名、中央理科工業社製)、モビニール952B、718A(商品名、日本合成化学工業社製)、NipolLX852、LX874(商品名、日本ゼオン社製)等の中から選択して用いてもよい。
なお、「アクリル系樹脂」との表記は、上述した中空樹脂粒子で述べたと同様である。
スチレン-アクリル系樹脂は、スチレン単量体と(メタ)アクリル系単量体とから得られる共重合体であり、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
テル共重合体等が挙げられる。スチレン・アクリル系樹脂には、市販品を用いても良く、例えば、ジョンクリル62J、7100、390、711、511、7001、632、741、450、840、74J、HRC-1645J、734、852、7600、775、537J、1535、PDX-7630A、352J、352D、PDX-7145、538J、7640、7641、631、790、780、7610(商品名、BASF社製)、モビニール966A、975N(商品名、日本合成化学工業社製)、ビニブラン2586(日信化学工業社製)等を用いてもよい。
テル共重合体等が挙げられる。スチレン・アクリル系樹脂には、市販品を用いても良く、例えば、ジョンクリル62J、7100、390、711、511、7001、632、741、450、840、74J、HRC-1645J、734、852、7600、775、537J、1535、PDX-7630A、352J、352D、PDX-7145、538J、7640、7641、631、790、780、7610(商品名、BASF社製)、モビニール966A、975N(商品名、日本合成化学工業社製)、ビニブラン2586(日信化学工業社製)等を用いてもよい。
オレフィン系樹脂は、エチレン、プロピレン、ブチレン等のオレフィンを構造骨格に有する重合体であり、公知のものを適宜選択して用いることができる。オレフィン樹脂としては、市販品を用いることができ、例えばアローベースCB-1200、CD-1200(商品名、ユニチカ株式会社製)等を用いてもよい。
また、樹脂粒子は、エマルジョンの形態で供給されてもよく、そのような樹脂エマルジョンの市販品の例としては、マイクロジェルE-1002、E-5002(日本ペイント社製商品名、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョン)、ボンコート4001(DIC社製商品名、アクリル系樹脂エマルジョン)、ボンコート5454(DIC社製商品名、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョン)、ポリゾールAM-710、AM-920、AM-2300、AP-4735、AT-860、PSASE-4210E(アクリル系樹脂エマルジョン)、ポリゾールAP-7020(スチレン・アクリル樹脂エマルジョン)、ポリゾールSH-502(酢酸ビニル樹脂エマルジョン)、ポリゾールAD-13、AD-2、AD-10、AD-96、AD-17、AD-70(エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルジョン)、ポリゾールPSASE-6010(エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルジョン)(昭和電工社製商品名)、ポリゾールSAE1014(商品名、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン社製)、サイビノールSK-200(商品名、アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学社製)、AE-120A(JSR社製商品名、アクリル樹脂エマルジョン)、AE373D(イーテック社製商品名、カルボキシ変性スチレン・アクリル樹脂エマルジョン)、セイカダイン1900W(大日精化工業社製商品名、エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルジョン)、ビニブラン2682(アクリル樹脂エマルジョン)、ビニブラン2886(酢酸ビニル・アクリル樹脂エマルジョン)、ビニブラン5202(酢酸アクリル樹脂エマルジョン)(日信化学工業社製商品名)、エリーテルKA-5071S、KT-8803、KT-9204、KT-8701、KT-8904、KT-0507(ユニチカ社製商品名、ポリエステル樹脂エマルジョン)、ハイテックSN-2002(東邦化学社製商品名、ポリエステル樹脂エマルジョン)、タケラックW-6020、W-635、W-6061、W-605、W-635、W-6021(三井化学ポリウレタン社製商品名、ウレタン系樹脂エマルジョン)、スーパーフレックス870、800、150、420、460、470、610、700(第一工業製薬社製商品名、ウレタン系樹脂エマルジョン)、パーマリンUA-150(三洋化成工業株式会社製、ウレタン系樹脂エマルジョン)、サンキュアー2710(日本ルーブリゾール社製、ウレタン系樹脂エマルジョン)、NeoRez R-9660、R-9637、R-940(楠本化成株式会社製、ウレタン系樹脂エマルジョン)、アデカボンタイター HUX-380,290K(株式会社ADEKA製、ウレタン系樹脂エマルジョン)、モビニール966A、モビニール7320(日本合成化学株式会社製)、ジョンクリル7100、390、711、511、7001、632、741、450、840、74J、HRC-1645J、734、852、7600、775、537J、1535、PDX-7630A、352J、352D、PDX-7145、538J、7640、7641、631、790、780、7610(以上、BASF社製)、NKバインダーR-5HN(新中村化学工業株式会社製)、ハイドランWLS-210(非架橋性ポリウレタン:DIC株式会社製)、ジョンクリル7610(BASF社製)等が挙げられる。
樹脂粒子は、ウレタン系樹脂及びアクリル系樹脂から選択されることがより好ましい。このようにすると、白色インクジェットインク組成物で形成された画像の生地追従性がさらに良好となりやすい。
また、樹脂粒子のガラス転移温度の下限は、特に限定されないが、白色インクジェットインク組成物の保存安定性を向上したり、ノズルの目詰まりをより抑制できる点で、-35℃以上が好ましく、-30℃以上がさらに好ましい。また、樹脂粒子のガラス転移温度の上限は、特に限定されないが、0℃以下が好ましく、-15℃以下がより好ましく、-20℃以下がさらに好ましい。
白色インクジェットインク組成物における樹脂粒子の含有量は、白色インクジェットインク組成物の全質量に対して、固形分として、0.1質量%以上15質量%以下、好ましくは1質量%以上15質量%以下、より好ましくは2質量%以上10質量%以下、さらに好ましくは3質量%以上7質量%以下である。
1.3.水
本実施形態に係る白色インクジェットインク組成物は、水を含有する。水としては、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、及び蒸留水等の純水、並びに超純水のような、イオン性不純物を低減したものが挙げられる。また、紫外線照射又は過酸化水素の添加等によって滅菌した水を用いると、白色インクジェットインク組成物を長期保存する場合に細菌類や真菌類の発生を抑制することができる。
本実施形態に係る白色インクジェットインク組成物は、水を含有する。水としては、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、及び蒸留水等の純水、並びに超純水のような、イオン性不純物を低減したものが挙げられる。また、紫外線照射又は過酸化水素の添加等によって滅菌した水を用いると、白色インクジェットインク組成物を長期保存する場合に細菌類や真菌類の発生を抑制することができる。
水の含有量は、白色インクジェットインク組成物の総量に対して、30質量%以上、好ましくは40質量%以上であり、より好ましくは45質量%以上であり、さらに好ましくは50質量%以上である。なお白色インクジェットインク組成物中の水というときには、例えば、原料に水が含まれる場合の当該水及び添加する水を含むものとする。水の含有量が30質量%以上であることにより、白色インクジェットインク組成物を比較的低粘度とすることができる。また、水の含有量の上限は、白色インクジェットインク組成物の総量に対して、好ましくは90質量%以下であり、より好ましくは85質量%以下であり、さらに好ましくは80質量%以下である。
1.4.その他の成分
白色インクジェットインク組成物は、中空樹脂粒子、樹脂粒子、水以外の成分として以下の成分を含んでもよい。
白色インクジェットインク組成物は、中空樹脂粒子、樹脂粒子、水以外の成分として以下の成分を含んでもよい。
1.4.1.有機溶剤
本実施形態に係る白色インクジェットインク組成物は、有機溶剤を含有してもよい。有機溶剤としては水溶性有機溶剤が好ましい。有機溶剤の機能の一つは、記録媒体に対するインクの濡れ性を向上させることや、インクの保湿性を高めることが挙げられる。水溶性有機溶剤としては、多価アルコール、アルキレングリコールエーテル類、エステル類、環状エステル類、含窒素溶剤などを挙げることができる。
本実施形態に係る白色インクジェットインク組成物は、有機溶剤を含有してもよい。有機溶剤としては水溶性有機溶剤が好ましい。有機溶剤の機能の一つは、記録媒体に対するインクの濡れ性を向上させることや、インクの保湿性を高めることが挙げられる。水溶性有機溶剤としては、多価アルコール、アルキレングリコールエーテル類、エステル類、環状エステル類、含窒素溶剤などを挙げることができる。
<多価アルコール>
多価アルコールとしては、標準沸点が270℃以上の多価アルコール、標準沸点が150℃以上270℃未満の多価アルコール、などを挙げることができる。
多価アルコールとしては、標準沸点が270℃以上の多価アルコール、標準沸点が150℃以上270℃未満の多価アルコール、などを挙げることができる。
(標準沸点が270℃以上)
標準沸点が270℃以上の多価アルコールとしては、例えば、トリエチレングリコール(標準沸点:287℃)、グリセリン(標準沸点:290℃)、トリメチロールプロパン(標準沸点:295℃)、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
標準沸点が270℃以上の多価アルコールとしては、例えば、トリエチレングリコール(標準沸点:287℃)、グリセリン(標準沸点:290℃)、トリメチロールプロパン(標準沸点:295℃)、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
(標準沸点が150℃以上270℃未満)
標準沸点が150℃以上270℃未満の多価アルコールとしては、1,2-アルカンジオール類、ポリオール類を挙げることができる。
標準沸点が150℃以上270℃未満の多価アルコールとしては、1,2-アルカンジオール類、ポリオール類を挙げることができる。
1,2-アルカンジオール類としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,2-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,2-ヘプタンジオール、1,2-オクタンジオール等を挙げることができる。
ポリオール類としては、例えば、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、2-エチル-2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-2-プロピル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチルペンタン-2,4-ジオール等を挙げることができる。
<アルキレングリコールエーテル類>
アルキレングリコールエーテル類としては、アルキレングリコールのモノエーテル又はジエーテルであればよく、アルキルエーテルが好ましい。
アルキレングリコールエーテル類としては、アルキレングリコールのモノエーテル又はジエーテルであればよく、アルキルエーテルが好ましい。
アルキレングリコールモノアルキルエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、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イソプロピルエーテル、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、トリエチエレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、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、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラ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、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル等を挙げることができる。なお、アルキレングリコールモノアルキルエーテルは、一価のアルコールに分類することがある。
アルキレングリコールジアルキルエーテル類としては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル等を挙げることができる。
<エステル類>
エステル類としては、グリコールモノアセテート類、グリコールジエステル類などが挙
げられる。
エステル類としては、グリコールモノアセテート類、グリコールジエステル類などが挙
げられる。
グリコールモノアセテート類としては、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、等が挙げられる。
グリコールジエステル類としては、エチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールジアセテート、エチレングリコールアセテートプロピオネート、エチレングリコールアセテートブチレート、ジエチレングリコールアセテートブチレート、ジエチレングリコールアセテートプロピオネート、ジエチレングリコールアセテートブチレート、プロピレングリコールアセテートプロピオネート、プロピレングリコールアセテートブチレート、ジプロピレングリコールアセテートブチレート、ジプロピレングリコールアセテートプロピオネート、等が挙げられる。
<環状エステル類>
環状エステル類としては、β-プロピオラクトン、γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン、ε-カプロラクトン、β-ブチロラクトン、β-バレロラクトン、γ-バレロラクトン、β-ヘキサノラクトン、γ-ヘキサノラクトン、δ-ヘキサノラクトン、β-ヘプタノラクトン、γ-ヘプタノラクトン、δ-ヘプタノラクトン、ε-ヘプタノラクトン、γ-オクタノラクトン、δ-オクタノラクトン、ε-オクタノラクトン、δ-ノナラクトン、ε-ノナラクトン、ε-デカノラクトン等の環状エステル類(ラクトン類)、並びに、それらのカルボニル基に隣接するメチレン基の水素が炭素数1~4のアルキル基によって置換された化合物を挙げることができる。
環状エステル類としては、β-プロピオラクトン、γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン、ε-カプロラクトン、β-ブチロラクトン、β-バレロラクトン、γ-バレロラクトン、β-ヘキサノラクトン、γ-ヘキサノラクトン、δ-ヘキサノラクトン、β-ヘプタノラクトン、γ-ヘプタノラクトン、δ-ヘプタノラクトン、ε-ヘプタノラクトン、γ-オクタノラクトン、δ-オクタノラクトン、ε-オクタノラクトン、δ-ノナラクトン、ε-ノナラクトン、ε-デカノラクトン等の環状エステル類(ラクトン類)、並びに、それらのカルボニル基に隣接するメチレン基の水素が炭素数1~4のアルキル基によって置換された化合物を挙げることができる。
<含窒素溶剤>
含窒素溶剤としては環状アミド類、非環状アミド類などを挙げることができる。非環状アミド類としてはアルコキシアルキルアミド類などが挙げられる。
含窒素溶剤としては環状アミド類、非環状アミド類などを挙げることができる。非環状アミド類としてはアルコキシアルキルアミド類などが挙げられる。
(環状アミド類)
環状アミド類としては、ラクタム類が挙げられ、例えば、2-ピロリドン、1-メチル-2-ピロリドン、1-エチル-2-ピロリドン、1-プロピル-2-ピロリドン、1-ブチル-2-ピロリドン、等のピロリドン類などが挙げられる。これらは樹脂粒子の皮膜化を促進させる点で好ましく、特に2-ピロリドンがより好ましい。
環状アミド類としては、ラクタム類が挙げられ、例えば、2-ピロリドン、1-メチル-2-ピロリドン、1-エチル-2-ピロリドン、1-プロピル-2-ピロリドン、1-ブチル-2-ピロリドン、等のピロリドン類などが挙げられる。これらは樹脂粒子の皮膜化を促進させる点で好ましく、特に2-ピロリドンがより好ましい。
(非環状アミド類)
アルコキシアルキルアミド類としては、例えば、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-メトキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-メトキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-エトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-エトキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-エトキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-n-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-n-ブトキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-n-ブトキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-n-プロポキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-n-プロポキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-n-プロポキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-iso-プロポキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-iso-プロポキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-iso-プロポキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-tert-ブトキシ-N,N-ジ
メチルプロピオンアミド、3-tert-ブトキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-tert-ブトキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、等を例示することができる。
アルコキシアルキルアミド類としては、例えば、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-メトキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-メトキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-エトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-エトキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-エトキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-n-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-n-ブトキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-n-ブトキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-n-プロポキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-n-プロポキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-n-プロポキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-iso-プロポキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-iso-プロポキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-iso-プロポキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-tert-ブトキシ-N,N-ジ
メチルプロピオンアミド、3-tert-ブトキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-tert-ブトキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、等を例示することができる。
また、非環状アミド類として、下記一般式(1)で表される化合物であるアルコキシアルキルアミド類を用いることも好ましい。
R1-O-CH2CH2-(C=O)-NR2R3 ・・・(1)
上記式(1)中、R1は、炭素数1以上4以下のアルキル基を示し、R2及びR3は、それぞれ独立にメチル基又はエチル基を示す。「炭素数1以上4以下のアルキル基」は、直鎖状又は分岐状のアルキル基であることができ、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、iso-ブチル基、tert-ブチル基であることができる。上記式(1)で表される化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。
これら有機溶剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態の白色インクジェットインク組成物は、240℃以下の標準沸点を有し、少なくとも1つの水酸基がアルカン鎖の末端以外に結合している炭素数4以上6以下のアルカンジオールを含むことが好ましく、さらにその含有量が水溶性有機溶剤の総量に対して75.0質量%以上であることがさらに好ましい。
このようにすれば、記録媒体上に形成した白色画像を速やかに加熱乾燥させても、白色画像の白色度の低下を抑制することができる。
240℃以下の標準沸点を有し、少なくとも1つの水酸基がアルカン鎖の末端以外に結合している炭素数4以上6以下のアルカンジオールの炭素数としては、4以上6以下であり、4以上5以下が好ましい。炭素数が、4以上6以下であることで、中空樹脂粒子の軟化の抑制、及び画像形成後の白色インクジェットインク組成物の乾燥性を向上させる点で好ましい。
240℃以下の標準沸点を有し、少なくとも1つの水酸基がアルカン鎖の末端以外に結合している炭素数4以上6以下のアルカンジオールとしては、アルコール性の水酸基の少なくとも1つがアルカン鎖の末端以外に結合しているものである。少なくとも1つの水酸基が、アルカン鎖の末端以外に結合していることにより、白色画像の白色度を向上させることができる。
240℃以下の標準沸点を有し、少なくとも1つの水酸基がアルカン鎖の末端以外に結合している炭素数4以上6以下のアルカンジオールとしては、例えば、1,2-ブタンジオール(標準沸点:194℃)、1,3-ブタンジオール(標準沸点:203℃)、2,3-ブタンジオール(標準沸点:183℃)、1,2-プロパンジオール(標準沸点:188℃)、3-メチル-1,3-ブタンジオール(標準沸点:203℃)、2-メチル-2,4-ペンタンジオール(標準沸点:197℃)などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、白色画像の白色度の点から、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、2-メチル-2,4-ペンタンジオールが好ましく、3-メチル-1,3-ブタンジオール、2-メチル-2,4-ペンタンジオールがより好ましい。
240℃以下の標準沸点を有し、少なくとも1つの水酸基がアルカン鎖の末端以外に結合している炭素数4以上6以下のアルカンジオールの含有量は、水溶性有機溶剤の総量に対して、より好ましくは80.0質量%以上、さらに好ましくは88.0質量%以上である。
1.4.2.pH調整剤
本実施形態に係る白色インクジェットインク組成物は、pH調整剤を含有してもよい。pH調整剤としては、特に限定されないが、酸、塩基、弱酸、弱塩基、それらの適宜の組み合わせが挙げられ、例えば、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン等の3級アルカノールアミン等が挙げられる。pH調整剤を添加する場合には、例えば、インク組成物の総質量に対して合計で0.01質量%以上2.0質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上1.0質量%以下であることがより好ましく、0.2質量%以上0.5質量%以下であることがさらに好ましい。
本実施形態に係る白色インクジェットインク組成物は、pH調整剤を含有してもよい。pH調整剤としては、特に限定されないが、酸、塩基、弱酸、弱塩基、それらの適宜の組み合わせが挙げられ、例えば、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン等の3級アルカノールアミン等が挙げられる。pH調整剤を添加する場合には、例えば、インク組成物の総質量に対して合計で0.01質量%以上2.0質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上1.0質量%以下であることがより好ましく、0.2質量%以上0.5質量%以下であることがさらに好ましい。
1.4.3.界面活性剤
本実施形態に係る白色インクジェットインク組成物は、界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤は、インク組成物の表面張力を低下させて、記録媒体への濡れ性や浸透性を調整するための濡れ剤として使用することができる。また、インク組成物が界面活性剤を含有することにより、インクジェットヘッドからの吐出信頼性を確保する。
本実施形態に係る白色インクジェットインク組成物は、界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤は、インク組成物の表面張力を低下させて、記録媒体への濡れ性や浸透性を調整するための濡れ剤として使用することができる。また、インク組成物が界面活性剤を含有することにより、インクジェットヘッドからの吐出信頼性を確保する。
界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤のいずれも使用することができ、さらにこれらは併用してもよい。また、界面活性剤の中でも、アセチレングリコール系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、及びフッ素系界面活性剤を好ましく用いることができる。
アセチレングリコール系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、サーフィノール(登録商標)104、104E、104H、104A、104BC、104DPM、104PA、104PG-50、104S、420、440、465、485、SE、SE-F、504、61、DF37、CT111、CT121、CT131、CT136、TG、GA、DF110D(以上商品名、日信化学工業株式会社製)、オルフィン(登録商標)B、Y、P、A、STG、SPC、E1004、E1010、PD-001、PD-002W、PD-003、PD-004、PD-005、EXP.4001、EXP.4300、EXP.4036、EXP.4051、AF-103、AF-104、AK-02、SK-14、AE-3(以上商品名、日信化学工業株式会社製)、アセチレノール(登録商標)E00、E00P、E40、E100(以上商品名、川研ファインケミカル株式会社製)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、ポリシロキサン系化合物が好ましく挙げられる。当該ポリシロキサン系化合物としては、特に限定されないが、例えば、ポリエーテル変性オルガノシロキサンが挙げられる。当該ポリエーテル変性オルガノシロキサンの市販品としては、例えば、BYK(登録商標)-306、BYK-307、BYK-333、BYK-341、BYK-345、BYK-346、BYK-348(以上商品名、BYK社製)、KF-351A、KF-352A、KF-353、KF-354L、KF-355A、KF-615A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、KF-6020、X-22-4515、KF-6011、KF-6012、KF-6015、KF-6017(以上商品名、信越化学工業株式会社製)等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、フッ素変性ポリマーを用いることが好ましく、特に限定
されないが、例えば、BYK(登録商標)-340(商品名、ビックケミー・ジャパン株式会社製)が挙げられる。
されないが、例えば、BYK(登録商標)-340(商品名、ビックケミー・ジャパン株式会社製)が挙げられる。
インク組成物が界面活性剤を含有する場合には、上記界面活性剤を複数種使用することができ、その含有量の合計は、インク総質量に対して0.01質量%以上3.0質量%以下であることが好ましく、0.05質量%以上2.0質量%以下であることがより好ましく、0.1質量%以上1.5質量%以下であることがさらに好ましく、0.2質量%以上1.0質量%以下であることが特に好ましい。
1.4.4.上記以外の成分
本実施形態に係る白色インクジェットインク組成物は、上記以外の成分として、キレート剤、防腐剤、防かび剤、ベンゾトリアゾール等の防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、溶解助剤等、インクジェット用のインクにおいて通常用いることができる添加剤を含有してもよい。
本実施形態に係る白色インクジェットインク組成物は、上記以外の成分として、キレート剤、防腐剤、防かび剤、ベンゾトリアゾール等の防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、溶解助剤等、インクジェット用のインクにおいて通常用いることができる添加剤を含有してもよい。
1.5.成分間の関係
(樹脂粒子及び中空樹脂粒子の材質)
本実施形態の白色インクジェットインク組成物においては、樹脂粒子及び中空樹脂粒子の少なくとも一方が、アニオン性樹脂を含むことがより好ましい。アニオン性樹脂としては、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等のアニオン性の基を有する樹脂が挙げられ、アクリル酸系樹脂、ウレタン系樹脂等から選択することができる。
(樹脂粒子及び中空樹脂粒子の材質)
本実施形態の白色インクジェットインク組成物においては、樹脂粒子及び中空樹脂粒子の少なくとも一方が、アニオン性樹脂を含むことがより好ましい。アニオン性樹脂としては、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等のアニオン性の基を有する樹脂が挙げられ、アクリル酸系樹脂、ウレタン系樹脂等から選択することができる。
このようなアニオン性樹脂を樹脂粒子及び中空樹脂粒子の少なくとも一方が含む場合、白色インクジェットインク組成物がカチオン性化合物に接触した場合に、樹脂粒子及び中空樹脂粒子の少なくとも一方がより凝集しやすくなるので、さらに優れた画質の画像を得ることができる。
(ガラス転移温度の関係)
中空樹脂粒子のガラス転移温度と、樹脂粒子のガラス転移温度と、に関し、その差の絶対値が、125℃以上であることがより好ましく、130℃以上であることがさらに好ましく、135℃以上であることが殊更好ましい。このようなガラス転移温度の差となるように樹脂粒子及び中空樹脂粒子を選択すると、画像の発色性をさらに良好にしつつ、生地追従性をさらに良好にすることができる。
中空樹脂粒子のガラス転移温度と、樹脂粒子のガラス転移温度と、に関し、その差の絶対値が、125℃以上であることがより好ましく、130℃以上であることがさらに好ましく、135℃以上であることが殊更好ましい。このようなガラス転移温度の差となるように樹脂粒子及び中空樹脂粒子を選択すると、画像の発色性をさらに良好にしつつ、生地追従性をさらに良好にすることができる。
1.6.調製方法及び物性
(調製)
本実施形態に係る白色インクジェットインク組成物は、上記した各成分を任意の順序で混合し、必要に応じてろ過等を行って不純物を除去することにより得られる。各成分の混合方法としては、メカニカルスターラー、マグネチックスターラー等の撹拌装置を備えた容器に順次材料を添加して撹拌混合する方法が好適に用いられる。ろ過方法としては、遠心ろ過、フィルターろ過等を必要に応じて行なうことができる。
(調製)
本実施形態に係る白色インクジェットインク組成物は、上記した各成分を任意の順序で混合し、必要に応じてろ過等を行って不純物を除去することにより得られる。各成分の混合方法としては、メカニカルスターラー、マグネチックスターラー等の撹拌装置を備えた容器に順次材料を添加して撹拌混合する方法が好適に用いられる。ろ過方法としては、遠心ろ過、フィルターろ過等を必要に応じて行なうことができる。
(表面張力)
本実施形態において、インク組成物は、印刷品質とインクジェット用インクとしての信頼性とのバランスの観点から、20℃における表面張力が20mN/m以上40mN/m以下であることが好ましく、30mN/m以上36mN/m以下であることがより好ましい。前記範囲にあることにより、インクジェット記録において吐出信頼性に優れると共に、記録媒体への付着時にインクが記録媒体上で均一に濡れ広がりやすく、また浸透しやすくなる。これにより、インクが記録媒体に定着しやすくなる場合がある。
本実施形態において、インク組成物は、印刷品質とインクジェット用インクとしての信頼性とのバランスの観点から、20℃における表面張力が20mN/m以上40mN/m以下であることが好ましく、30mN/m以上36mN/m以下であることがより好ましい。前記範囲にあることにより、インクジェット記録において吐出信頼性に優れると共に、記録媒体への付着時にインクが記録媒体上で均一に濡れ広がりやすく、また浸透しやすくなる。これにより、インクが記録媒体に定着しやすくなる場合がある。
なお、表面張力の測定は、例えば、自動表面張力計CBVP-Z(商品名、協和界面科学株式会社製)を用いて、20℃の環境下で白金プレートをインクで濡らしたときの表面張力を確認することにより測定することができる。表面張力を前記範囲内とする1つの手法としては、上述した有機溶剤や界面活性剤の種類、及びこれらと水の添加量等を適宜調整することが挙げられる。
(粘度)
また、インクの20℃における粘度は、1.5mPa・s以上15.0mPa・s以下とすることが好ましく、1.5mPa・s以上5.0mPa・s以下とすることがより好ましく、1.5mPa・s以上3.6mPa・s以下とすることがより好ましい。インクの20℃における粘度が上記範囲にある場合には、よりインクが記録媒体に付着した際に定着しやすくなり、発色性が向上する場合がある。
また、インクの20℃における粘度は、1.5mPa・s以上15.0mPa・s以下とすることが好ましく、1.5mPa・s以上5.0mPa・s以下とすることがより好ましく、1.5mPa・s以上3.6mPa・s以下とすることがより好ましい。インクの20℃における粘度が上記範囲にある場合には、よりインクが記録媒体に付着した際に定着しやすくなり、発色性が向上する場合がある。
粘度の測定は、例えば、粘弾性試験機MCR-300(商品名、Pysica社製)を用いて測定することができる。なお、粘度を前記範囲内とする1つの手法としては、上述した有機溶剤や界面活性剤の種類、及びこれらと水の添加量等を適宜調整することが挙げられる。
(乾燥塗膜のヤング率)
白色インクジェットインク組成物の乾燥塗膜のヤング率は、好ましくは20MPa以下、より好ましくは15MPa以下、さらに好ましくは10MPa以下である。乾燥塗膜のヤング率がこのような値であると、伸縮性を有する記録媒体に塗膜が形成された場合に、その塗膜が記録媒体の伸縮にさらに追従しやすくなる。すなわち、乾燥塗膜のヤング率は、好ましくは20MPa以下であると、生地追従性のさらに良好な画像を形成することができる。
白色インクジェットインク組成物の乾燥塗膜のヤング率は、好ましくは20MPa以下、より好ましくは15MPa以下、さらに好ましくは10MPa以下である。乾燥塗膜のヤング率がこのような値であると、伸縮性を有する記録媒体に塗膜が形成された場合に、その塗膜が記録媒体の伸縮にさらに追従しやすくなる。すなわち、乾燥塗膜のヤング率は、好ましくは20MPa以下であると、生地追従性のさらに良好な画像を形成することができる。
白色インクジェットインク組成物を乾燥させた塗膜のヤング率は、以下のようにして測定することができる。
ステンレス鋼(SUS)の平板上にシリコンラバー(厚さ:5mm)で枠を設け、開口部3cm×19cmの中に、上記で調製した各インク組成物又は各コート組成物10gを投入し、大気下で一晩乾燥させる。その後、160℃で15分間加熱処理し、SUS上の塗膜を得る。さらに、SUS上から塗膜を剥離し、塗膜を得る。
得られた塗膜について、TENSILON万能試験機(エー・アンド・デイ社製商品名:RTG-1250)を使用し、試験片サイズ幅10mm、高さ30mm、引張速度100mm/minの条件下にて、応力-ひずみ曲線を測定した。応力-ひずみ曲線のひずみ0.05~0.25%間の線形回帰によってヤング率[MPa]を求める。本測定に必要な塗膜の膜厚は、マイクロメーター(ミツトヨ社製の商品名「MDH-25M」)による実測から求める。
1.7.作用効果
本実施形態の白色インクジェットインク組成物によれば、中空樹脂粒子を白色色材として用いることで、白色色材の沈降を良好に抑制することができる。また、中空樹脂粒子を用いる場合、加熱乾燥時に構造が壊れて発色性が低下しやすいところ、120℃以上のガラス転移温度を有する中空樹脂粒子を用いることで、発色性の低下を抑制することができる。一方、ガラス転移温度の高い中空樹脂粒子を使用すると、白色インクジェットインク組成物の乾燥塗膜の伸縮性が低下して記録媒体(布帛生地)への追従性が低下することがあるが、この白色インクジェットインク組成物によれば、中空樹脂粒子以外の樹脂粒子としてガラス転移温度が5℃以下であるものをさらに用いることで、記録媒体への追従性も
良好にすることができる。
本実施形態の白色インクジェットインク組成物によれば、中空樹脂粒子を白色色材として用いることで、白色色材の沈降を良好に抑制することができる。また、中空樹脂粒子を用いる場合、加熱乾燥時に構造が壊れて発色性が低下しやすいところ、120℃以上のガラス転移温度を有する中空樹脂粒子を用いることで、発色性の低下を抑制することができる。一方、ガラス転移温度の高い中空樹脂粒子を使用すると、白色インクジェットインク組成物の乾燥塗膜の伸縮性が低下して記録媒体(布帛生地)への追従性が低下することがあるが、この白色インクジェットインク組成物によれば、中空樹脂粒子以外の樹脂粒子としてガラス転移温度が5℃以下であるものをさらに用いることで、記録媒体への追従性も
良好にすることができる。
2.インクジェット記録方法
本実施形態のインクジェット記録方法は、上述の白色インクジェットインク組成物を、記録ヘッドから吐出し、記録媒体に付着させる白色インク付着工程を含む。
本実施形態のインクジェット記録方法は、上述の白色インクジェットインク組成物を、記録ヘッドから吐出し、記録媒体に付着させる白色インク付着工程を含む。
本実施形態のインクジェット記録方法によれば、中空樹脂粒子を白色色材として用いることで、白色色材の沈降を良好に抑制することができる。また、中空樹脂粒子を用いる場合、加熱乾燥時に構造が壊れて発色性が低下しやすいところ、120℃以上のガラス転移温度を有する中空樹脂粒子を用いることで、発色性の低下を抑制することができる。またこのインクジェット記録方法によれば、中空樹脂粒子以外の樹脂粒子としてガラス転移温度が5℃以下であるものをさらに用いるので、記録媒体への追従性も良好な画像を形成することができる。
2.1.記録媒体
記録媒体としては、液体を吸収する記録面を有するものであっても、液体を吸収する記録面を有しないものであってもよい。したがって記録媒体としては、特に制限はなく、例えば、紙、フィルム、布帛、金属、ガラス、高分子等を用いることができる。
記録媒体としては、液体を吸収する記録面を有するものであっても、液体を吸収する記録面を有しないものであってもよい。したがって記録媒体としては、特に制限はなく、例えば、紙、フィルム、布帛、金属、ガラス、高分子等を用いることができる。
布帛を構成する素材としては、特に限定されず、例えば、綿、麻、羊毛、絹等の天然繊維、ポリプロピレン、ポリエステル、アセテート、トリアセテート、ポリアミド、ポリウレタン等の合成繊維、ポリ乳酸等の生分解性繊維等が挙げられ、これらの混紡繊維であってもよい。
布帛の形態としては、例えば、布地、衣類やその他の服飾品等が挙げられる。布地には、織物、編物、不織布等が含まれる。衣類やその他の服飾品には、縫製後のTシャツ、ハンカチ、スカーフ、タオル、手提げ袋、布製のバッグ、カーテン、シーツ、ベッドカバー、壁紙等のファーニチャー類の他、縫製前の部品としての裁断前後の布地なども含まれる。これらの形態としては、ロール状に巻かれた長尺のもの、所定の大きさに切断されたもの、製品形状のもの等が挙げられる。
布帛の目付については、特に限定されず、1.0oz以上10.0oz以下であっても良く、2.0oz以上9.0oz以下であることが好ましく、3.0oz以上8.0oz以下であることがより好ましく、4.0oz以上7.0oz以下であることがさらに好ましい。布帛の目付がこのような範囲であれば、良好な記録を行うことができる。さらに、本実施形態に係るインクジェット記録方法では、目付けの異なる複数種の布帛に適用することができ、良好な印捺を行うことができる。
布帛として、染料によって予め着色された綿布帛を用いても良い。布帛が予め着色される染料としては、例えば、酸性染料、塩基性染料等の水溶性染料、分散剤を併用する分散染料、反応性染料等が挙げられる。布帛の綿布帛を用いる場合には、綿の染色に適した反応性染料を用いることが好ましい。
これら記録媒体のなかでも、記録媒体は布帛であることが好ましく、カチオン性化合物で処理された布帛であることが好ましい。中空樹脂粒子を含有するインクを用いて、布帛に対して記録を行う場合には、たとえインクを凝集させる成分により処理された布帛であっても、布帛の内部に中空樹脂粒子が浸透しやすく十分な発色性が得られにくいことがある。しかしながら、本実施形態に係るインクジェット記録方法は、上述の白色インクジェットインク組成物を用いるものであるため、優れた発色性を得ることができる。
2.2.インクジェット記録装置
本実施形態のインクジェット記録方法は、例えば、白色インクジェットインク組成物を、インク収容体を備えたインクジェット記録装置に充填して用いることで実行できる。以下に、白色インクジェットインク組成物を適用するインクジェット記録装置の一例について説明する。
本実施形態のインクジェット記録方法は、例えば、白色インクジェットインク組成物を、インク収容体を備えたインクジェット記録装置に充填して用いることで実行できる。以下に、白色インクジェットインク組成物を適用するインクジェット記録装置の一例について説明する。
インクジェット記録装置は、上述の白色インクジェットインク組成物と、白色インクジェットインク組成物が収容されるインク収容体と、白色インクジェットインク組成物を吐出する記録ヘッドと、を備える。なお、以下説明するインクジェット記録装置では、インク収容体が、白色インクジェットインク組成物を充填するための開閉可能なインク注入口を有しているが、これに限定されず、どのようなインクジェット記録装置を用いてもよい。すなわち以下説明するインクジェット記録装置は、本実施形態のインクジェット記録方法を実行するために用い得る装置の一例である。
インクジェット記録装置について、図を参照しながら説明する。なお、インク収容体は、媒体に対してインクを吐出することによって、媒体に画像等の記録(印刷)を行うインクジェット式のプリンター(インクジェット記録装置)のインクタンクとなっている。また、以下の説明では、インクジェット記録装置を単に記録装置と称することがあり、白色インクジェットインク組成物を、単にインクと称することがある。
図1に示すように、記録装置21は、左右方向を長手方向とする直方体形状の筐体22を備えている。なお、図1は、記録装置21における筐体22内を透視した状態で簡略的に図示している。筐体22内における後方寄りの下部には、左右方向を長手方向とする支持台23が、その上面を略水平方向に沿わせるようにして設けられている。媒体の一例である用紙Pは、この支持台23の上面に支持されつつ、搬送方向となる前方に向けて搬送される。また、筐体22内における支持台23の上方位置には、左右方向に沿って延びるガイド軸24が架設され、そのガイド軸24にはインクを吐出する記録ヘッド25を下面側に備えたキャリッジ26が支持されている。すなわち、キャリッジ26は、左右方向に貫通する支持孔27にガイド軸24が挿通された状態で、そのガイド軸24に対して左右方向への往復移動自在に支持されている。
また、筐体22内においてガイド軸24の両端の近傍にあたる位置には、駆動プーリー28と従動プーリー29とがそれぞれ回転自在に支持されている。駆動プーリー28にはキャリッジモーター30の出力軸が連結されるとともに、駆動プーリー28と従動プーリー29との間には一部がキャリッジ26に連結された無端状のタイミングベルト31が巻き掛けられている。そして、キャリッジモーター30の駆動によりキャリッジ26がタイミングベルト31を介してガイド軸24にガイドされつつ用紙Pに対する走査方向となる左右方向に沿って往復移動するときに、支持台23上を前方に搬送される用紙Pに対してキャリッジ26の下面側の記録ヘッド25から用紙Pに対してインクが吐出される。
また、図1に示すように、筐体22の前面側において支持台23の前方側となる位置には、筐体22内で支持台23上を搬送されるときに記録ヘッド25からのインクの吐出により記録を行われた用紙Pを前方側に排出する矩形の排出口32が開口している。排出口32には、筐体22内から排出される用紙Pを支持可能な矩形板状の排出トレイ33が、排出方向である前方への出没自在に設けられている。また、排出口32内において、排出トレイ33の下側には記録に用いる複数枚の用紙Pを積層状態で収容可能な給紙カセット34が前後方向への挿抜自在に装着されている。
また、図1に示すように、筐体22における前面であって排出口32よりも左右方向の端部側(図1では、右端部側)となる位置には、前面と上面が矩形状で右側面が直角三角
形状をなす開閉扉35が、その下端に設けられた左右方向に沿う回転軸36を回転中心として前後方向への開閉動作自在に設けられている。この開閉扉35の前面には、矩形状の透明部材からなる窓部37が形成されており、ユーザーは開閉扉35を閉じた状態で筐体22の内部(特に、開閉扉35の前面の裏側)を視認できるようになっている。
形状をなす開閉扉35が、その下端に設けられた左右方向に沿う回転軸36を回転中心として前後方向への開閉動作自在に設けられている。この開閉扉35の前面には、矩形状の透明部材からなる窓部37が形成されており、ユーザーは開閉扉35を閉じた状態で筐体22の内部(特に、開閉扉35の前面の裏側)を視認できるようになっている。
記録装置21の筐体22内において、開閉扉35の裏側となる位置、すなわち前面寄りで且つ端部寄り(この場合は右端部寄り)となる位置には、記録ヘッド25に対してインクを供給するインク供給ユニット40が収容されている。インク供給ユニット40は、複数(本実施形態では5つ)のインク収容体41~45を含んで一体的に取り扱い可能とされた構造体であり、後で述べるように、各インク収容体41~45にはインクが補給可能とされている。
図2及び図3に示すように、インク供給ユニット40は、前後方向に長い変形箱形状の5つのインク収容体41~45と、各インク収容体41~45の後面側から引き出された5つのインク供給チューブ46と、それらのインク収容体41~45を一括にした状態で組み付けられる直方体形状のインク補給用アダプター47を含んで構成されている。このインク補給用アダプター47は、全てのインク収容体41~45が厚さ方向を左右方向にして横並びに配置された状態において、全てのインク収容体41~45の上部前半部分に切欠形成された段差部48に組み付けられることで、インク収容体41~45と一体化されている。なお、図1に示すように、インク収容体41~45から引き出されたインク供給チューブ46は、キャリッジ26内に形成されたインク流路(図示略)に接続され、そのインク流路を介して記録ヘッド25に接続されている。尚、インク補給用アダプター47は、インク収容体41~45を覆う筐体22の一部を構成するものであってもよく、インク収容体41~45と一体的に形成されていてもよい。
図4及び図5に示すように、インク収容体41~45は、その内部にインク組成物IKを貯留可能なインク貯留室49を有している。本実施形態の場合、その横並び方向で右端に位置するインク収容体41のインク貯留室49にはブラックインクが貯留される。そして、横並び方向で右端のインク収容体41よりも左側に並ぶ他の各インク収容体42~45のインク貯留室49にはブラック以外のカラー(シアン、マゼンタ、イエローなど)インクが貯留される。また、インク収容体41~45において筐体22の前面の窓部37を介して視認可能とされる前壁部には、インク貯留室49内のインク組成物IKの液面を視認可能とする透明樹脂で形成された視認部50が設けられている。そして、その視認部50には、インク貯留室49内に貯留されるインク組成物IKの液面の上限の目安(インクをインク入口53から溢れさせずに注入可能なインク量の目安の例)を示す上限マーク51と下限の目安(例えば、インクの補給を促す目安)を示す下限マーク52が記されている。
図4に示すように、インク収容体41~45において段差部48の水平部分の上側には外部からインク貯留室49内へのインクの流入を可能とする開閉可能なインク入口53(インク注入口)が設けられている。インク入口53は、インク貯留室49の内部と外部とを連通する流路54,55を有して鉛直上方に向けて延びる針56を含んで構成されている。針56の流路54,55は、各々の先端開口が針56を中心とする放射方向に並んで配置された2つの流路54,55からなり、それら2つの流路54,55のうち一方(図4では右側)の流路54は、他方(図4では左側)の流路55よりも、その先端開口の高さが低く且つその流路の断面積が大きく形成されている。なお、インク貯留室49内の後方寄り下部には、インク貯留室49内のインク組成物IKの残量を検出するための残量センサー57が設けられている。尚、残量センサー57は設けられていなくてもよい。
図2~図5に示すように、インク補給用アダプター47は、その上面58が針56の延
びる方向と直交(交差)する方向に沿う水平な面とされ、その上面58には下面59まで上下方向に貫通する貫通孔60がインク入口形成部として形成されている。この貫通孔60は、針56が中央に配置される円孔形状のインク入口53と、インク入口53の前後に連なる前後一対の矩形孔部からなり、その下側の開口はインク収容体41~45において針56を上方に向けて突設した段差部48の水平部分により塞がれている。
びる方向と直交(交差)する方向に沿う水平な面とされ、その上面58には下面59まで上下方向に貫通する貫通孔60がインク入口形成部として形成されている。この貫通孔60は、針56が中央に配置される円孔形状のインク入口53と、インク入口53の前後に連なる前後一対の矩形孔部からなり、その下側の開口はインク収容体41~45において針56を上方に向けて突設した段差部48の水平部分により塞がれている。
そのため、貫通孔60において、インク入口53を中心とする放射方向でインク入口53の外側となる領域には、下側の開口を塞がれた前後一対の矩形孔部により、針56の延びる方向である上側に開口する前後一対の凹部61が、インク入口53を中心として点対称となるように鉛直下方を深さ方向として窪み形成される。すなわち、インク収容体41~45に一体化されたインク補給用アダプター47において針56を含むインク入口53の外側となる領域には、インク入口53を中心として点対称をなす複数(この場合は前後で対をなす2つ)の凹部61が形成されることになる。なお、この場合において、円孔形状のインク入口53の中心に配置される針56の先端は、インク入口53と凹部61とが含まれる貫通孔60の開口縁となるインク補給用アダプター47の上面58よりも、インク貯留室49側に位置している。すなわち、インク補給用アダプター47の上面58は、針56の延びる方向において該針56の先端よりも外側の位置で該針56が延びる方向と交差する方向に延びている。その一方、インク補給用アダプター47の下面59は、左右方向へ横並びにした複数のインク収容体41~45に対してそれらを一括にして上側から係合するタンク係合部として機能する。
また、インク補給用アダプター47の上面58のうち、各貫通孔60の上側の開口縁の周辺部分は、特定の色に着色されている。すなわち、その貫通孔60のインク入口53を介してインクが流入されるインク収容体41~45のインク貯留室49に貯留されているインクの色と同色に着色されている。この点で、インク補給用アダプター47における各貫通孔60の上側の開口縁の周辺部分は、その貫通孔60のインク入口53とインク貯留室49が連通するインク収容体41~45が内部に貯留しているインクに関わる情報を外部に示す第1部分として機能している。因みに、インク収容体41~45に貯留されるインクは、特に制限はないが、本実施形態のインク組成物を収容したインク収容体から供給されるインク収容体をインク収容体41とすれば、ブラック又はグレーのブラックインクを貯留することとなるので、インク収容体41のインク貯留室49と連通するインク入口53が配置される貫通孔60の上側開口の周辺部分はブラック又はグレーに着色される。
また、凹部61の内面(具体的には上下方向に沿う内側面)において、その凹部61の上側の開口縁よりも底面側(すなわち、段差部48の水平部分側)となる位置には、水平方向に特徴的な凹凸形状を呈する第1凹凸部(第1キー構造部)62が、凹部61の深さ方向(換言すると、インク入口53の中心軸の方向)に沿って延びるように設けられている。図2及び図3に示すように、第1凹凸部62は、複数(本実施形態では5つ)あるインク収容体41~45のインク入口53ごとに設けられる。そのため、インク補給用アダプター47において、各インク収容体41~45と上下方向で各々対応する位置に形成された各貫通孔60における矩形の凹部61には、それぞれ貫通孔60ごとに他の貫通孔60の凹部61の内面に設けられた第1凹凸部62とは異なる第1凹凸部62が形成されている。すなわち、これらの第1凹凸部62は、その第1凹凸部62が形成された貫通孔60内のインク入口53に接続されるインク出口65(図6等参照)を有するインクボトル63(図6等参照)を識別可能とする識別部として機能するものである。なお、「凹部61の上側の開口縁よりも底面側となる位置」とは、開口縁よりも若干でも底面側に後退した位置であればよいことを意味する。
そこで次に、インク収容体41~45と共にインク補給システムを構成し、インク残量が少なくなったインク収容体41~45にインクを補給するインク補給容器として、イン
クボトル63について説明する。インクボトル63には、上述の白色インクジェットインク組成物が収容されている。
クボトル63について説明する。インクボトル63には、上述の白色インクジェットインク組成物が収容されている。
図6~図8に示すように、インクボトル63は、その主体となる円筒状の容器本体部64と、容器本体部64の先端部に設けられ、インクボトル63内からのインクの流出を可能とするインク出口65が先端に開口形成されたインク出口形成部66と、インク出口形成部66にインク出口65を囲むように付加される容器付加部67とを備えている。インク出口形成部66のインク出口65は、その周りの容器付加部67も含めて有底筒状のキャップ68により覆われることで、インクボトル63の保管時には、外部から隠蔽される。すなわち、容器付加部67の円筒状をなす下端部の外周面には雄ねじ部69が形成される一方、キャップ68の内周面には図示しない雌ねじ部が形成されており、容器付加部67の雄ねじ部69にキャップ68の雌ねじ部を螺合させることにより、キャップ68はインクボトル63の先端部に対してインク出口65を覆うように取着される。
なお、容器付加部67は、その外面全体が特定の色に着色されている。すなわち、その容器付加部67が付加される容器本体部64内に収容されているインクの色と同色に着色されている。因みに、ブラック又はグレーインクを収容するインクボトル63における容器付加部67の外面はブラック又はグレーに着色される。また、容器本体部64とキャップ68の各基端部の外周面には、等角度間隔(一例として90度間隔)で複数(本実施形態では4つ)の突起70が形成されている。因みに、これらの突起70は円筒状をなすインクボトル63の転がり防止を図るために形成されたものである。更に、例えばブラックインクを収容するインクボトル63の容器本体部64は、他の色のインクを収容するインクボトル63の容器本体部64よりも太く形成してもよい。その場合、インク出口形成部66はブラックインク用と他の色のインク用と共通の太さ、形状にしてもよい。
また、図6~図8に示すように、容器付加部67の外周面に雄ねじ部69が形成された円筒状の下端部よりも上方部分には、インク出口65を中心とする放射方向でインク出口65の外側となる領域に、インク出口65の中心軸の方向でインク出口65よりも容器本体部64とは反対方向となる上方に向けて突出する凸部71が形成されている。この凸部71は、インク出口65内にインク入口53側の針56の先端を挿入させるときに、インク補給用アダプター47の上面58の凹部61を第1嵌合部として嵌合可能な第2嵌合部として機能するものであり、インク入口53を前後から挟む一対の凹部61と同様にインク出口65を前後から挟んで対をなすように設けられている。なお、図6及び図7に示すように、凸部71は、インクボトル63においてインク出口65を中心とする放射方向で容器本体部64の外周面よりも内側に形成されている。
図6及び図9に示すように、各凸部71の外面(図6及び図9では左右両側面)には、インク補給用アダプター47の凹部61の内面に形成された第1凹凸部(第1キー構造部)62と係合可能な第2凹凸部(第2キー構造部)72が形成されている。この第2凹凸部72は、凸部71の突出方向(換言すると、インク出口65の中心軸の方向)に沿って延びるように設けられており、凸部71を凹部61に嵌合させると共に、第2凹凸部72を第1凹凸部62に係合させたときに、インクボトル63のインク出口65をインク収容体41~45側のインク入口53に接続させる。
また、容器付加部67の雄ねじ部69が形成された円筒状の下端部と第2凹凸部72が形成された凸部71との間には、インク出口65の中心軸と直交(交差)する平面形状の位置決め部73が、インク出口65をその中心軸の方向に見たときインク出口65の放射方向外側に位置するように設けられている。すなわち、この位置決め部73は、インクボトル63の外面の一部である容器付加部67の外面の一部を構成し、インク出口65の中心軸の方向において凸部71の先端よりも容器本体部64側となる位置に設けられている
。そして、この位置決め部73は、インクボトル63においてインク出口形成部66に付加される容器付加部67に設けられていることから、インク出口形成部66とは別部材の構成であり、且つインク出口形成部66の外側に備えられる構成であるといえる。
。そして、この位置決め部73は、インクボトル63においてインク出口形成部66に付加される容器付加部67に設けられていることから、インク出口形成部66とは別部材の構成であり、且つインク出口形成部66の外側に備えられる構成であるといえる。
また、図9に示すように、インク出口形成部66に形成されたインク出口65内には、そのインク出口65を開閉可能に封止する例えばシリコーン膜等の弾性部材からなる弁74が設けられている。なお、弁74は、インク出口65の中心軸の方向において、位置決め部73の方が容器本体部64側となる位置に設けられている(例えば図14参照)。そして、この弁74には、その中心を交点として等角度間隔(一例として120度間隔)で交わる複数(本実施形態では3つ)のスリット75が設けられており、それらのスリット75がインク出口65の外側から内側に押し広げられることで開弁するように構成されている。すなわち、常閉弁である弁74は、インク出口65内にインク入口53側の針56の先端が挿入されたときに、その針56の先端で内側に押し広げられて開弁する。
そして、その際には、インク出口65の放射方向の外側で位置決め部73がインク入口53及び凹部61を含む貫通孔60が形成されたインク補給用アダプター47の上面58に当接し、インク出口65の中心軸方向において弁74をインク収容体41~45に対して位置決めする。この点で、インク補給用アダプター47の上面58は、インク収容体41~45へのインク補給のためにインクボトル63のインク出口65の弁74が開弁されるときにインクボトル63の位置決め部73が当接するインク収容体41~45側の一部であって、平面形状の位置決め部73を受け止める受け面として機能する。
図10及び図11に示すように、インクボトル63における容器本体部64は、その内部にインク組成物IKを収容可能なインク収容室76を有するボトル形状をなす部材であり、その上端部の頸部77の外周面には雄ねじ部78が形成されている。一方、容器本体部64の上端部に設けられるインク出口形成部66は、容器本体部64の頸部77の外周側に位置する大径部79と、容器本体部64から最も離れた位置でインク出口65を形成する小径部80と、その大径部79と小径部80の間を連結する中間部81とを有している。そして、大径部79の内周面に形成された雌ねじ部82を、容器本体部64の頸部77の外周面に形成された雄ねじ部78に螺合させることにより、インク出口形成部66は容器本体部64の上端部に取着されている。
また、インクボトル63におけるインク出口形成部66にインク出口65を囲むように付加される容器付加部67は、その外周面に雄ねじ部69が形成された円筒状の下端部が、その下端面をインク出口形成部66の大径部79の上端面に接合される接合部83を構成している。この接合部83は、その内周面の前後方向で対向する面領域がインク出口形成部66の中間部81の前側の外面及び後側の外面と面接触状態となってインク出口形成部66の大径部79に接合される。
次に、上記のように構成されたインク補給システムの作用について、インクボトル63を用いてインク供給ユニット40のインク収容体41~45にインクを補給する際の作用に着目して以下説明する。
なお、前提として、図2に示すように、複数の横並びに配置されたインク収容体41~45のうち一番右側に位置するブラックインクのインク収容体41内のインクの液面高さが視認部50の下部に記された下限マーク52の高さまで低下しているため、以下においては、このインク収容体41にインク補給する場合について説明するものとする。また、インク補給に用いるインクボトル63にはブラックインクが十分に収容されているものとし、そのインクボトル63からは、前もってキャップ68が取り外されているものとする。さらに、そのインクボトル63の凸部71の外面に形成されている第2凹凸部72の形
状はインク収容体41へのインク入口53の前後に位置する凹部61の内面に形成されている第1凹凸部62の形状と一致し、凹部61に対する凸部71の挿入に伴い係合可能であるものとする。
状はインク収容体41へのインク入口53の前後に位置する凹部61の内面に形成されている第1凹凸部62の形状と一致し、凹部61に対する凸部71の挿入に伴い係合可能であるものとする。
さて、インク収容体41へのインク補給を行う際、まずユーザーは、筐体22の開閉扉35を図1に示す閉鎖状態から回転軸36を中心に前方へ回動させて開放状態とする。すると、インク供給ユニット40は、インク収容体41~45内へのインク入口53が形成されたインク補給用アダプター47の上面58が筐体22の外部に露出し、ユーザーは、所望のインク入口53に対して上方からインクボトル63のインク出口65を接続することが可能となる。
そこで、図12及び図13に示すように、ユーザーは、インク補給に用いるインク組成物を収容したインクボトル63を上下逆さまにして、インク出口65がインク補給用アダプター47における一番右側の貫通孔60の上方に位置するように保持する。すなわち、そのインクボトル63のインク出口65の中心軸線をインク補給対象のインク収容体41のインク入口53の中心軸線と位置合わせする。このとき、ユーザーは、手に保持しているインクボトル63の容器付加部67に着色されている色(第2部分)と、そのときのインク補給対象であるインク収容体41のインク入口53が設けられた貫通孔60の上側の開口縁周辺に着色されている色(第1部分)とを見比べる。そして、それぞれの色が同じ(この場合は、ブラック同士)であれば、今回のインク補給に適合したインクボトル63を手に保持していると確認し、インク補給における後続作業に移行する。
そして、図12及び図13に示す状態からインクボトル63を下降させ、そのインクボトル63の凸部71をインク収容体41と一体的なインク補給用アダプター47の凹部61に挿入する。すると、その凹部61に対する凸部71の挿入状態の実現により、インク入口53の中心軸線に対するインク出口65の中心軸線の一致状態が確保される。なお、この場合において凹部61はインク入口53の中心である針56に対して点対称の位置状態にあるため、凸部71は何れの凹部61に対しても挿入可能とされる。そのため、インクボトル63をインク出口65の中心軸線を中心にして何度も回転させて凹部61と凸部71との適合した位置関係を確かめる必要もなく、ユーザーは、凹部61に対する凸部71の挿入作業を容易に行い得る。
但し、この時点では、凹部61に凸部71が僅かに挿入されただけで、インク入口53の中心に位置する針56の先端も、その凸部71の先端より少し突出したインク出口65の開口内には挿入されているものの、インク出口65の内奥に位置する弁74にまでは至っていない。その理由は、図13に示すように、凹部61の開口縁が位置するインク補給用アダプター47の上面58と凹部61内の第1凹凸部62の上端との距離L1よりも凸部71の先端とインク出口65内の弁74との距離L2の方が長いからである。そこで、その状態から凸部71を凹部61の深さ方向である下方に向けて更に挿入させると、凸部71の外面の第2凹凸部72が凹部61の内面の第1凹凸部62に係合する。そして、その係合状態を維持しつつ、更に凸部71を凹部61の深さ方向で底面側に向けて挿入すると、インク入口53の針56の先端がインク出口65の弁74の位置にまで至り、その弁74を開弁させる。
すなわち、図14及び図15に示すように、針56の先端が弁74に対して、スリット75を下方から上方に(つまり、インク出口65の外側から内側に)押し広げることで、弁74を開弁状態とする。その結果、インクボトル63のインク出口65とインク収容体41のインク入口53の針56とが接続され、インクボトル63内からインク収容体41内へのインク組成物の補給が行われる。このとき、インク入口53の針56は2つある流路54,55のうち、弁74を開弁させてインク出口65から流出させたインクに対して
先に先端開口が触れる一方の流路がインクを流通させるインク流路として機能し、他方の流路が空気を流通させる空気流路として機能する。例えば、ユーザーがインクボトル63を傾けた状態でインク入口53にインク出口65を接続しようとした場合には、その傾ける方向の違いにより、2つの流路54,55のうちインク流路となる流路も変更になる。
先に先端開口が触れる一方の流路がインクを流通させるインク流路として機能し、他方の流路が空気を流通させる空気流路として機能する。例えば、ユーザーがインクボトル63を傾けた状態でインク入口53にインク出口65を接続しようとした場合には、その傾ける方向の違いにより、2つの流路54,55のうちインク流路となる流路も変更になる。
なお、凹部61内に凸部71を挿入させた後において第2凹凸部72が第1凹凸部62に係合しない場合、その時点で、ユーザーはブラック以外の他の色のインクボトル63を間違って挿入しようとしていると認識できる。この場合、もし仮に第1凹凸部62の上端が凹部61の開口縁と同じ高さに位置している構成であると、その第1凹凸部62に対する第2凹凸部72の係合が拒否されるだけでなく、凹部61に対する凸部71の挿入も拒否されるため、ユーザーは、凹部61への凸部71の挿入を何度も試みて、いたずらに無駄な作業時間を費やしてしまうこともある。この点、本実施形態では、第1凹凸部62の高さが凹部61の開口縁よりも低いため、凸部71は凹部61に挿入されるときに凹部61の深さ方向で底面側に誘導され易くなり、作業時間が無駄に長くなることも抑制される。
さらに、図14、図16及び図17に示すように、インクボトル63のインク出口65内の弁74をインク収容体41側のインク入口53の針56が開弁させるとき、インクボトル63は位置決め部73がインク収容体41側の一部であるインク補給用アダプター47の上面58に当接する。すなわち、インクボトル63は、この位置決め部73とインク補給用アダプター47の上面58との当接により、弁74がインク収容体41側の針56に対してインク出口65の中心軸の方向において位置決めされた状態で開弁される。
また、その際において、位置決め部73はインク出口65の放射方向外側に位置するため、インクボトル63はインク入口53にインク出口65を接続させた姿勢が安定的に保持される。また、図14及び図15に示すように、インク補給用アダプター47の上面58にインクボトル63の位置決め部73が当接したとき、インク入口53における針56の基端が位置するインク入口53の底面とインクボトル63のインク出口65の先端との間には隙間が存在する。そのため、インク入口53の針56の基端が位置する底面にはインクが溜まり易いが、そのように溜まっているインクがインク出口65の先端に付着してインクボトル63を汚すことも回避される。
そして、図14及び図16に示すように、インク収容体41に対するインクボトル63からのインク補給が終了したとき、インク収容体41内のインクの液面高さが視認部50の上限マーク51よりも未だ低い場合には、更に同じブラックのインクボトル63を用いて上限マーク51まで更に継ぎ足すインク補給を行ってもよい。なお、以上のようなインク補給作業は、インク組成物(ブラック又はグレーのインク組成物)のインク収容体41以外の他の色のインク収容体42~45に対する場合も同様に行われる。
本実施形態のインクジェット記録方法は、上述の白色インクジェットインク組成物を、上述のインクジェット記録装置の記録ヘッドから吐出し、記録媒体に付着させることにより容易に実施することができる。
白色インクジェットインク組成物を記録媒体へ付着させる工程は上述のインクジェット記録装置を用いて行うことができる。すなわち、白色インクジェットインク組成物を所定のノズルから吐出できるように、記録ヘッドに充填し、その状態で所定のタイミングで記録媒体に対して吐出させることで、白色インクジェットインク組成物を記録媒体へ付着させる工程を行うことができる。
2.3.カチオン性化合物処理
インクジェット記録方法は、布帛をカチオン性化合物で処理する工程を含んでもよい。処理方法としては、特に制限されないが、カチオン性化合物を含む前処理剤を、布帛に塗布し、乾燥させることで、布帛をカチオン性化合物で処理することができる。また、前処理剤を上述のインクジェット記録装置により付着させてもよい。
インクジェット記録方法は、布帛をカチオン性化合物で処理する工程を含んでもよい。処理方法としては、特に制限されないが、カチオン性化合物を含む前処理剤を、布帛に塗布し、乾燥させることで、布帛をカチオン性化合物で処理することができる。また、前処理剤を上述のインクジェット記録装置により付着させてもよい。
〔前処理剤〕
前処理剤を用いる場合には、カチオン性化合物が含まれていればよい。上述した白色インクジェットインク組成物に含有され得る、樹脂粒子、有機溶剤、水などを含むものであってもよい。
前処理剤を用いる場合には、カチオン性化合物が含まれていればよい。上述した白色インクジェットインク組成物に含有され得る、樹脂粒子、有機溶剤、水などを含むものであってもよい。
カチオン性化合物は、インク組成物中の成分を凝集させる機能を有する。このため、前処理剤を付着させた布帛へインク組成物を付着させると、カチオン性化合物がインク粒子の凝集を促進したり、インクの粘度を高めて、布帛を構成する繊維の間隙あるいは内部への吸収を抑制する。このように、カチオン性化合物はインクを布帛の表面に保持するため、記録物におけるインクの発色性が向上する。
カチオン性化合物としては、特に限定されるものではないが、金属塩、酸、カチオン性有機化合物等が挙げられ、カチオン性有機化合物としては、カチオン性樹脂(カチオン性ポリマー)、カチオン性界面活性剤等を用いることができる。これらの中でも、金属塩としては多価金属塩が好ましく、カチオン性有機化合物としてはカチオン性樹脂が好ましい。酸としては有機酸、無機酸が挙げられ有機酸が好ましい。そのため、カチオン性化合物としては、カチオン性樹脂、有機酸、及び多価金属塩から選ばれることが、得られる画質、耐擦性、光沢等が特に優れる点で好ましい。
金属塩としては好ましくは多価金属塩であるが、多価金属塩以外の金属塩も使用可能である。これらのカチオン性化合物の中でも、インクに含まれる成分との反応性に優れるという点から、金属塩、及び有機酸から選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。また、カチオン性化合物は複数種を併用することも可能である。
多価金属塩とは、2価以上の金属イオンとアニオンから構成される化合物である。2価以上の金属イオンとしては、例えば、カルシウム、マグネシウム、銅、ニッケル、亜鉛、バリウム、アルミニウム、チタン、ストロンチウム、クロム、コバルト、鉄等のイオンが挙げられる。これらの多価金属塩を構成する金属イオンの中でも、インクの成分の凝集性に優れているという点から、カルシウムイオン及びマグネシウムイオンの少なくとも一方であることが好ましい。
多価金属塩を構成するアニオンとしては、無機イオン又は有機イオンである。すなわち、本発明における多価金属塩とは、無機イオン又は有機イオンと多価金属とからなるものである。このような無機イオンとしては、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、水酸化物イオン等が挙げられる。有機イオンとしては有機酸イオンが挙げられ、例えばカルボン酸イオンが挙げられる。
なお、多価金属化合物はイオン性の多価金属塩であることが好ましく、特に、上記多価金属塩がマグネシウム塩、カルシウム塩である場合、前処理剤の安定性がより良好となる。また、多価金属の対イオンとしては、無機酸イオン、有機酸イオンのいずれでもよい。
上記の多価金属塩の具体例としては、重質炭酸カルシウム及び軽質炭酸カルシウムといった炭酸カルシウム、硝酸カルシウム、塩化カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、水酸化カルシウム、塩化マグネシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、塩化バリウム、炭酸亜鉛、硫化亜鉛、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、
硝酸銅、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム、酢酸アルミニウム、プロピオン酸カルシウム、プロピオン酸マグネシウム、プロピオン酸アルミニウム、乳酸カルシウム、乳酸マグネシウム、乳酸アルミニウム等が挙げられる。これらの多価金属塩は、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用してもよい。これらの中でも、水への十分な溶解性を得られる点で、硫酸マグネシウム、硝酸カルシウム、乳酸アルミニウム、プロピオン酸カルシウムのうち少なくともいずれかが好ましい。なお、これらの金属塩は、原料形態において水和水を有していてもよい。
硝酸銅、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム、酢酸アルミニウム、プロピオン酸カルシウム、プロピオン酸マグネシウム、プロピオン酸アルミニウム、乳酸カルシウム、乳酸マグネシウム、乳酸アルミニウム等が挙げられる。これらの多価金属塩は、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用してもよい。これらの中でも、水への十分な溶解性を得られる点で、硫酸マグネシウム、硝酸カルシウム、乳酸アルミニウム、プロピオン酸カルシウムのうち少なくともいずれかが好ましい。なお、これらの金属塩は、原料形態において水和水を有していてもよい。
多価金属塩以外の金属塩としてはナトリウム塩、カリウム塩などの一価の金属塩が挙げられ、例えば硫酸ナトリウム、硫酸カリウムなどが挙げられる。
有機酸としては、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸、酢酸、プロピオン酸、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。有機酸は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。有機酸の塩で金属塩であるものは上記の金属塩に含める。
無機酸としては、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸等が挙げられる。無機酸は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
カチオン性樹脂(カチオン性ポリマー)としては、例えば、カチオン性のウレタン系樹脂、カチオン性のオレフィン系樹脂、カチオン性のアミン系樹脂、カチオン性界面活性剤等が挙げられる。
カチオン性のウレタン系樹脂としては、市販品を用いることができ、例えば、ハイドラン CP-7010、CP-7020、CP-7030、CP-7040、CP-7050、CP-7060、CP-7610(商品名、大日本インキ化学工業株式会社製)、スーパーフレックス 600、610、620、630、640、650(商品名、第一工業製薬株式会社製)、ウレタンエマルジョン WBR-2120C、WBR-2122C(商品名、大成ファインケミカル株式会社製)等を用いることができる。
カチオン性のオレフィン樹脂は、エチレン、プロピレン等のオレフィンを構造骨格に有するものであり、公知のものを適宜選択して用いることができる。また、カチオン性のオレフィン樹脂は、水や有機溶媒等を含む溶媒に分散させたエマルジョン状態であってもよい。カチオン性のオレフィン樹脂としては、市販品を用いることができ、例えば、アローベースCB-1200、CD-1200(商品名、ユニチカ株式会社製)等が挙げられる。
カチオン性のアミン系樹脂(カチオン性ポリマー)としては、構造中にアミノ基を有するものであればよく、公知のものを適宜選択して用いることができる。例えば、ポリアミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリルアミン樹脂などが挙げられる。ポリアミン樹脂は樹脂の主骨格中にアミノ基を有する樹脂である。ポリアミド樹脂は樹脂の主骨格中にアミド基を有する樹脂である。ポリアリルアミン樹脂は樹脂の主骨格中にアリル基に由来する構造を有する樹脂である。
また、カチオン性のアミン系樹脂の市販品としては、センカ株式会社製のユニセンスKHE103L(ヘキサメチレンジアミン/エピクロルヒドリン樹脂、1%水溶液のpH約5.0、粘度20~50(mPa・s)、固形分濃度50質量%の水溶液)、ユニセンス
KHE104L(ジメチルアミン/エピクロルヒドリン樹脂、1%水溶液のpH約7.0、粘度1~10(mPa・s)、固形分濃度20質量%の水溶液)などを挙げることができる。さらにカチオン性のポリアミン系樹脂の市販品の具体例としては、FL-14(SNF社製)、アラフィックス100、251S、255、255LOX(荒川化学社製)、DK-6810、6853、6885;WS-4010、4011、4020、4024、4027、4030(星光PMC社製)、パピオゲンP-105(センカ社製)、スミレーズレジン650(30)、675A、6615、SLX-1(田岡化学工業社製)、カチオマスター(登録商標)PD-1、7、30、A、PDT-2、PE-10、PE-30、DT-EH、EPA-SK01、TMHMDA-E(四日市合成社製)、ジェットフィックス36N、38A、5052(里田化工社製)が挙げられる。
KHE104L(ジメチルアミン/エピクロルヒドリン樹脂、1%水溶液のpH約7.0、粘度1~10(mPa・s)、固形分濃度20質量%の水溶液)などを挙げることができる。さらにカチオン性のポリアミン系樹脂の市販品の具体例としては、FL-14(SNF社製)、アラフィックス100、251S、255、255LOX(荒川化学社製)、DK-6810、6853、6885;WS-4010、4011、4020、4024、4027、4030(星光PMC社製)、パピオゲンP-105(センカ社製)、スミレーズレジン650(30)、675A、6615、SLX-1(田岡化学工業社製)、カチオマスター(登録商標)PD-1、7、30、A、PDT-2、PE-10、PE-30、DT-EH、EPA-SK01、TMHMDA-E(四日市合成社製)、ジェットフィックス36N、38A、5052(里田化工社製)が挙げられる。
アリルアミン樹脂は、例えば、ポリアリルアミン塩酸塩、ポリアリルアミンアミド硫酸塩、アリルアミン塩酸塩・ジアリルアミン塩酸塩コポリマー、アリルアミン酢酸塩・ジアリルアミン酢酸塩コポリマー、アリルアミン酢酸塩・ジアリルアミン酢酸塩コポリマー、アリルアミン塩酸塩・ジメチルアリルアミン塩酸塩コポリマー、アリルアミン・ジメチルアリルアミンコポリマー、ポリジアリルアミン塩酸塩、ポリメチルジアリルアミン塩酸塩、ポリメチルジアリルアミンアミド硫酸塩、ポリメチルジアリルアミン酢酸塩、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド、ジアリルアミン酢酸塩・二酸化硫黄コポリマー、ジアリルメチルエチルアンモニウムエチルサルフェイト・二酸化硫黄コポリマー、メチルジアリルアミン塩酸塩・二酸化硫黄コポリマー、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド・二酸化硫黄コポリマー、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド・アクリルアミドコポリマー等を挙げることができる。
カチオン性界面活性剤としては、例えば、第1級、第2級、及び第3級アミン塩型化合物、アルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、脂肪族アミン塩、ベンザルコニウム塩、第4級アンモニウム塩、第4級アルキルアンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、オニウム塩、イミダゾリニウム塩等が挙げられる。具体的には、例えば、ラウリルアミン、ヤシアミン、ロジンアミン等の塩酸塩、酢酸塩等、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリブチルアンモニウムクロライド、塩化ベンザルコニウム、ジメチルエチルラウリルアンモニウムエチル硫酸塩、ジメチルエチルオクチルアンモニウムエチル硫酸塩、トリメチルラウリルアンモニウム塩酸塩、セチルピリジニウムクロライド、セチルピリジニウムブロマイド、ジヒドロキシエチルラウリルアミン、デシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ドデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、テトラデシルジメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルジメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルジメチルアンモニウムクロライド等が挙げられる。なお、カチオン性界面活性剤は、後述するカチオン性化合物として機能するが、インク組成物に含有されてもよい。しかし、カチオン性界面活性剤は、前処理剤にカチオン性化合物として含有されることがより好ましい。
これらのカチオン性化合物は、複数種を使用してもよい。また、これらのカチオン性化合物のうち、多価金属塩、有機酸、カチオン性樹脂の少なくとも一種を選択すれば、凝集作用がより良好であるので、より高画質な(特に発色性の良好な)画像を形成することができる。
前処理剤における、カチオン性化合物の合計の含有量は、例えば、前処理剤の全質量に対して、0.1質量%以上20質量%以下であり、1質量%以上20質量%以下であることが好ましく、2質量%以上15質量%以下であることがより好ましい。なお、カチオン性化合物が溶液や分散体で共有される場合においても、固形分の含有量として上記範囲であることが好ましい。カチオン性化合物の含有量が1質量%以上であれば、カチオン性化
合物がインクに含まれる成分を凝集させる能力が十分得られる。また、カチオン性化合物の含有量が30質量%以下であることで、前処理剤中でのカチオン性化合物の溶解性や分散性がより良好になり、前処理剤の保存安定性等を向上できる。
合物がインクに含まれる成分を凝集させる能力が十分得られる。また、カチオン性化合物の含有量が30質量%以下であることで、前処理剤中でのカチオン性化合物の溶解性や分散性がより良好になり、前処理剤の保存安定性等を向上できる。
〔前処理剤の塗布方法〕
塗布方法としては、布帛の少なくとも一部の領域に前処理剤を付着させることができれば特に限定されない。塗布方法としては、例えば、前処理剤中に布帛を浸漬させる浸漬塗布、前処理剤を刷毛、ローラー、ヘラ、ロールコーター等を用いて付着させるローラー塗布、前処理剤をスプレー装置などにて噴射するスプレー塗布、前処理剤をインクジェット法にて付着させるインクジェット塗布等が挙げられる。中でも、装置の構成が簡便で、前処理剤の付着が迅速に行える、浸漬塗布、ローラー塗布、スプレー塗布等を用いることが好ましい。
塗布方法としては、布帛の少なくとも一部の領域に前処理剤を付着させることができれば特に限定されない。塗布方法としては、例えば、前処理剤中に布帛を浸漬させる浸漬塗布、前処理剤を刷毛、ローラー、ヘラ、ロールコーター等を用いて付着させるローラー塗布、前処理剤をスプレー装置などにて噴射するスプレー塗布、前処理剤をインクジェット法にて付着させるインクジェット塗布等が挙げられる。中でも、装置の構成が簡便で、前処理剤の付着が迅速に行える、浸漬塗布、ローラー塗布、スプレー塗布等を用いることが好ましい。
前処理剤の塗布量としては、特に制限されないが、記録媒体として布帛を用いる場合には、A4サイズの面積当たり5~30g塗布することが好ましく、10~25g塗布することがより好ましく、15~25g塗布することがさらに好ましい。
〔乾燥方法〕
乾燥方法としては、特に制限されないが、例えば、ホットプレス機及びオーブン等による乾燥が挙げられる。加熱温度は100℃以上が好ましく、110~200℃がより好ましく、120~180℃がさらに好ましい。また、加熱時間は2分間以内とするとよい。加熱温度が100℃以上であると、カチオン性化合物の定着性が良好となる傾向にある。なお、ホットプレス機を用いる場合のプレス圧は、特に制限されないが、3.0~5.0N/cm2程度で行うことが好ましい。
乾燥方法としては、特に制限されないが、例えば、ホットプレス機及びオーブン等による乾燥が挙げられる。加熱温度は100℃以上が好ましく、110~200℃がより好ましく、120~180℃がさらに好ましい。また、加熱時間は2分間以内とするとよい。加熱温度が100℃以上であると、カチオン性化合物の定着性が良好となる傾向にある。なお、ホットプレス機を用いる場合のプレス圧は、特に制限されないが、3.0~5.0N/cm2程度で行うことが好ましい。
2.4.加熱乾燥工程
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、白色インク付着工程の後に、記録媒体に付着されたインクを加熱乾燥する工程を備えていてもよい。
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、白色インク付着工程の後に、記録媒体に付着されたインクを加熱乾燥する工程を備えていてもよい。
加熱乾燥方法としては、特に限定されないが、例えば、ヒートプレス法、常圧スチーム法、高圧スチーム法、サーモフィックス法などが挙げられる。加熱乾燥の際の熱源は、特に限定されないが、例えば、赤外線ランプなどを用いることができる。
加熱乾燥温度は、インクの樹脂粒子が融着され、かつ水分等の媒体が揮発する温度であることが好ましい。例えば、約100℃以上約200℃以下であることが好ましく、180℃以下であることがより好ましく、160℃以下であることがさらに好ましい。ここで、加熱乾燥工程における加熱乾燥温度とは、記録媒体に形成された画像等の表面温度を指す。加熱乾燥を施す時間は、特に限定されないが、例えば、30秒以上20分以下であることが好ましく、5分以上10分以下であることがより好ましい。
ここで、加熱乾燥工程における記録媒体の最高温度を180℃以下とし、かつ、加熱乾燥工程の継続時間を10分以下とすることがさらに好ましい。このようにすれば、白色画像の発色性を良好に保ったまま、より高速に画像を形成することができる。ここで、加熱乾燥工程の継続時間とは、熱源により記録媒体を加熱している時間のことをいう。
2.5.その他の工程
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、加熱乾燥工程の後に、印刷を行った記録媒体を水洗する工程、及び再度加熱乾燥を行う工程を備えていてもよい。水洗においては、必要に応じ、ソーピング処理として、記録媒体に定着されなかったインク等の成分を、熱石けん液等を用いて洗い流してもよい。
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、加熱乾燥工程の後に、印刷を行った記録媒体を水洗する工程、及び再度加熱乾燥を行う工程を備えていてもよい。水洗においては、必要に応じ、ソーピング処理として、記録媒体に定着されなかったインク等の成分を、熱石けん液等を用いて洗い流してもよい。
3.実施例
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。以下「%」は、特に記載のない限り、質量基準である。
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。以下「%」は、特に記載のない限り、質量基準である。
3.1.白色インクジェットインク組成物の調製
表1及び表2の組成になるように各成分を容器に入れて、マグネチックスターラーで2時間混合及び攪拌した後、孔径5μmのメンブランフィルターで濾過することで、実施例及び比較例に係る白色インクジェットインク組成物を得た。表中の数値は、特に記載のない限り、含有量を表し、その単位は質量%である。また、色材及び樹脂粒子の含有量は、固形分換算の含有量を表す。
表1及び表2の組成になるように各成分を容器に入れて、マグネチックスターラーで2時間混合及び攪拌した後、孔径5μmのメンブランフィルターで濾過することで、実施例及び比較例に係る白色インクジェットインク組成物を得た。表中の数値は、特に記載のない限り、含有量を表し、その単位は質量%である。また、色材及び樹脂粒子の含有量は、固形分換算の含有量を表す。
表1、表2中の略称等、及び脚注は、以下の通りである。
●二酸化チタンスラリー:アニオン性;平均粒子径400nm
●分散体A:下記製造例1;Tg=124℃;スチレン-アクリル樹脂;アニオン性;平均粒子径280nm
●SX868B:JSR株式会社製;Tg=109℃;スチレン-アクリル樹脂;アニオン性;平均粒子径500nm
●V1004:日本ゼオン株式会社製;Tg=87℃;スチレン-アクリル樹脂;アニオン性;平均粒子径314nm
●分散体B:下記製造例2;Tg=131℃;スチレン-アクリル樹脂;アニオン性;平均粒子径700nm
●モビニール6899D;日本合成化学工業社製;Tg=46℃;アクリル樹脂;アニオン性
●モビニール6718;日本合成化学工業社製;Tg=3℃;アクリル樹脂;アニオン性
●モビニール6751D;日本合成化学工業社製;Tg=-32℃;アクリル樹脂;アニオン性
●スーパーフレックス820:第一工業製薬株式会社製;Tg=46℃;ウレタン樹脂;アニオン性
●スーパーフレックス740;第一工業製薬株式会社製;Tg=-34℃;ウレタン樹脂;アニオン性
●グリセリン:標準沸点290℃
●トリエチレングリコール:標準沸点287℃
●3-メチル-1,3-ブタンジオール:標準沸点203℃
●1,3-ブタンジオール標準沸点203℃
●BYK348:BYK社製;ポリエーテル変性オルガノシロキサン
●分散体A:下記製造例1;Tg=124℃;スチレン-アクリル樹脂;アニオン性;平均粒子径280nm
●スーパーフレックス500M;第一工業製薬株式会社製;Tg=-39℃;ウレタン樹脂;ノニオン性
また、表1には、評価結果の他、中空樹脂粒子のTgと樹脂粒子のTgの差を記載した。
●二酸化チタンスラリー:アニオン性;平均粒子径400nm
●分散体A:下記製造例1;Tg=124℃;スチレン-アクリル樹脂;アニオン性;平均粒子径280nm
●SX868B:JSR株式会社製;Tg=109℃;スチレン-アクリル樹脂;アニオン性;平均粒子径500nm
●V1004:日本ゼオン株式会社製;Tg=87℃;スチレン-アクリル樹脂;アニオン性;平均粒子径314nm
●分散体B:下記製造例2;Tg=131℃;スチレン-アクリル樹脂;アニオン性;平均粒子径700nm
●モビニール6899D;日本合成化学工業社製;Tg=46℃;アクリル樹脂;アニオン性
●モビニール6718;日本合成化学工業社製;Tg=3℃;アクリル樹脂;アニオン性
●モビニール6751D;日本合成化学工業社製;Tg=-32℃;アクリル樹脂;アニオン性
●スーパーフレックス820:第一工業製薬株式会社製;Tg=46℃;ウレタン樹脂;アニオン性
●スーパーフレックス740;第一工業製薬株式会社製;Tg=-34℃;ウレタン樹脂;アニオン性
●グリセリン:標準沸点290℃
●トリエチレングリコール:標準沸点287℃
●3-メチル-1,3-ブタンジオール:標準沸点203℃
●1,3-ブタンジオール標準沸点203℃
●BYK348:BYK社製;ポリエーテル変性オルガノシロキサン
●分散体A:下記製造例1;Tg=124℃;スチレン-アクリル樹脂;アニオン性;平均粒子径280nm
●スーパーフレックス500M;第一工業製薬株式会社製;Tg=-39℃;ウレタン樹脂;ノニオン性
また、表1には、評価結果の他、中空樹脂粒子のTgと樹脂粒子のTgの差を記載した。
3.2.評価方法
3.2.1.分散体の調製
中空樹脂粒子の分散体A、分散体Bを以下のように調製した。
<製造例1>
(1)種粒子エマルジョンの合成
撹拌機、温度計、冷却器、及び滴下ロートを備えた四つ口セパラブルフラスコに、脱イオン水726.0質量部、メチルメタクリレート5.0質量部、及びメタクリル酸0.1質量部を仕込み、撹拌しながら加温した。次に、セパラブルフラスコ内の内温が70℃になったところで、10質量%過硫酸アンモニウム水溶液1.0質量部を添加し、20分間80℃で加温した。
3.2.1.分散体の調製
中空樹脂粒子の分散体A、分散体Bを以下のように調製した。
<製造例1>
(1)種粒子エマルジョンの合成
撹拌機、温度計、冷却器、及び滴下ロートを備えた四つ口セパラブルフラスコに、脱イオン水726.0質量部、メチルメタクリレート5.0質量部、及びメタクリル酸0.1質量部を仕込み、撹拌しながら加温した。次に、セパラブルフラスコ内の内温が70℃になったところで、10質量%過硫酸アンモニウム水溶液1.0質量部を添加し、20分間80℃で加温した。
一方、メチルメタクリレート141.0質量部、メタクリル酸94.9質量部、アニオン性乳化剤としてアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム(第一工業製薬株式会社製、ネオゲンSF-20)5.0質量部、及び脱イオン水120.0質量部をホモディスパーで乳化させ、プレエマルジョンとした後、滴下ロートに投入した。
次に、セパラブルフラスコ内の内温を80℃に維持しながら、上記で得たプレエマルションを3時間かけて均一に滴下し、これと同時に10質量%過硫酸アンモニウム水溶液10.0質量部を3時間かけて均一に滴下した。滴下終了後、80℃で3時間熟成し、冷却後120メッシュのろ布を用いて濾過し、種粒子エマルジョンを得た。
(2)1段目重合
撹拌機、温度計、冷却器、及び滴下ロートを備えた四つ口セパラブルフラスコに、脱イオン水188.2質量部を仕込み、上記で得た種粒子エマルジョン66.0質量部を滴下し、撹拌しながら80℃に加温した。一方、ブチルアクリレート2.4質量部、ブチルメタクリレート1.1質量部、メチルメタクリレート19.5質量部、メタクリル酸0.7質量部、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム(第一工業製薬株式会社製、ネオゲンSF-20)5.0質量部、及び脱イオン水55.3質量部をホモディスパーで乳化させ、プレエマルジョン1とした後、滴下ロートに投入した。
撹拌機、温度計、冷却器、及び滴下ロートを備えた四つ口セパラブルフラスコに、脱イオン水188.2質量部を仕込み、上記で得た種粒子エマルジョン66.0質量部を滴下し、撹拌しながら80℃に加温した。一方、ブチルアクリレート2.4質量部、ブチルメタクリレート1.1質量部、メチルメタクリレート19.5質量部、メタクリル酸0.7質量部、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム(第一工業製薬株式会社製、ネオゲンSF-20)5.0質量部、及び脱イオン水55.3質量部をホモディスパーで乳化させ、プレエマルジョン1とした後、滴下ロートに投入した。
次に、セパラブルフラスコ内の内温を80℃に維持しながら、上記で得たプレエマルジョン1を30分間かけて均一に滴下し、これと同時に10質量%過硫酸ナトリウム水溶液
1.2質量部を30分間かけて均一に滴下した。
1.2質量部を30分間かけて均一に滴下した。
(3)2段目重合
スチレン20.5質量部、1,3-ジエチルベンゼン0.5質量部、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム(第一工業製薬株式会社製、ネオゲンSF-20)5.0質量部、及び脱イオン水51.8質量部をホモディスパーで乳化させ、プレエマルジョン2とした後、滴下ロートに投入した。
スチレン20.5質量部、1,3-ジエチルベンゼン0.5質量部、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム(第一工業製薬株式会社製、ネオゲンSF-20)5.0質量部、及び脱イオン水51.8質量部をホモディスパーで乳化させ、プレエマルジョン2とした後、滴下ロートに投入した。
次に、セパラブルフラスコ内の内温を80℃に維持しながら、プレエマルジョン1の滴下が終了してから1時間後に、上記で得たプレエマルジョン2を60分間かけて均一に滴下し、これと同時に10質量%過硫酸ナトリウム水溶液3.5質量部を60分間かけて均一に滴下した。
プレエマルジョン2の滴下終了後、種粒子を膨潤、溶解させるために、28質量%のアンモニア水7.5質量部を滴下し、80℃で1時間熟成した。冷却後120メッシュのろ布を用いて濾過し、中空樹脂分散体Aを得た。
<製造例2>
上記製造例1において、2段目重合におけるスチレンを60.1質量部とした以外は、製造例1と同様にして中空樹脂分散体Bを得た。
上記製造例1において、2段目重合におけるスチレンを60.1質量部とした以外は、製造例1と同様にして中空樹脂分散体Bを得た。
3.2.2.布帛の前処理
被処理物の布帛として、hanes社製Tシャツ(黒色、綿100%)に各実施例・比較例の前処理剤をA4サイズあたり15~20gとなるようにスプレーで塗布した後、ヒートプレス機(イツミ社製SF-54TEN)にてプレス圧を4.2N/cm2となるように130℃で1分間乾燥し、25℃に戻して処理済み布帛を得た。
被処理物の布帛として、hanes社製Tシャツ(黒色、綿100%)に各実施例・比較例の前処理剤をA4サイズあたり15~20gとなるようにスプレーで塗布した後、ヒートプレス機(イツミ社製SF-54TEN)にてプレス圧を4.2N/cm2となるように130℃で1分間乾燥し、25℃に戻して処理済み布帛を得た。
前処理剤の組成は、カチオン性化合物として、塩化カルシウム二水和物を純水に溶解した水溶液とし、塩化カルシウム二水和物の濃度が異なる以下の処理液組成1~3を用いた。
処理液組成1:9.0質量%
処理液組成2:6.0質量%
処理液組成3:3.0質量%
なお、表1の実施例及び比較例では、いずれも処理液組成2を用いた。表2では、各実施例につき、表2に記載の各処理液組成を用いた。また前処理剤の塗布量は、いずれも15g/A4とした。
処理液組成1:9.0質量%
処理液組成2:6.0質量%
処理液組成3:3.0質量%
なお、表1の実施例及び比較例では、いずれも処理液組成2を用いた。表2では、各実施例につき、表2に記載の各処理液組成を用いた。また前処理剤の塗布量は、いずれも15g/A4とした。
3.2.3.記録方法
記録装置としてセイコーエプソン社製SC-F2000を用意した。各実施例・比較例の白色インクジェットインク組成物を充填し、それぞれ前記又は表記載の前処理済み布帛に対して、各評価方法に記載の画像を印刷した。なお白色インクジェットインク組成物の付着量は、全例において、100mg/inch2とした。
記録装置としてセイコーエプソン社製SC-F2000を用意した。各実施例・比較例の白色インクジェットインク組成物を充填し、それぞれ前記又は表記載の前処理済み布帛に対して、各評価方法に記載の画像を印刷した。なお白色インクジェットインク組成物の付着量は、全例において、100mg/inch2とした。
3.2.4.加熱乾燥後の白色度L*の評価
上記方法で前処理した布帛に、十分に撹拌して沈降を回復させた白色インクジェットインク組成物をインクジェット塗布した後、コンベア乾燥炉(M&R社製:Economax D コンベア乾燥炉)を用いて、150℃で5分間加熱乾燥処理を施した。その後、印刷布帛を水温25℃、2Lの水に浸して1回/2秒の頻度で容器を振盪させて5分間洗浄してタオルで水分を除いた後、印刷布帛を150℃で5分間加熱乾燥処理を施した。その後、測色機(グレタグ社製Spectrolino)を用いてL*を測定し、以下の基
準により判定し、結果を表に記載した。
S:85≦L*
A:70≦L*<85
A-:60≦L*<70
B:L*<60
上記方法で前処理した布帛に、十分に撹拌して沈降を回復させた白色インクジェットインク組成物をインクジェット塗布した後、コンベア乾燥炉(M&R社製:Economax D コンベア乾燥炉)を用いて、150℃で5分間加熱乾燥処理を施した。その後、印刷布帛を水温25℃、2Lの水に浸して1回/2秒の頻度で容器を振盪させて5分間洗浄してタオルで水分を除いた後、印刷布帛を150℃で5分間加熱乾燥処理を施した。その後、測色機(グレタグ社製Spectrolino)を用いてL*を測定し、以下の基
準により判定し、結果を表に記載した。
S:85≦L*
A:70≦L*<85
A-:60≦L*<70
B:L*<60
3.2.5.生地追従性(綿Tシャツ生地)の評価
上記方法で前処理した布帛に、十分に撹拌して沈降を回復させたインク組成物を、実施例記載の各インク付着量でインクジェット塗布した後、コンベア乾燥炉(M&R社製:Economax D コンベア乾燥炉)を用いて、150℃で5分間加熱乾燥処理を施した。印刷布帛を静置して25℃に戻した後、3×15cmの布帛片を作成した。上記布帛片の片方を固定した状態で、長軸方向に5cm引延ばし、その際の印刷画像の状態を目視にて観察し、以下の基準により判定し、結果を表に記載した。
A:画像のひび割れ発生なし
B:画像のひび割れ発生あり
上記方法で前処理した布帛に、十分に撹拌して沈降を回復させたインク組成物を、実施例記載の各インク付着量でインクジェット塗布した後、コンベア乾燥炉(M&R社製:Economax D コンベア乾燥炉)を用いて、150℃で5分間加熱乾燥処理を施した。印刷布帛を静置して25℃に戻した後、3×15cmの布帛片を作成した。上記布帛片の片方を固定した状態で、長軸方向に5cm引延ばし、その際の印刷画像の状態を目視にて観察し、以下の基準により判定し、結果を表に記載した。
A:画像のひび割れ発生なし
B:画像のひび割れ発生あり
3.2.6.吐出信頼性の評価
上記記録装置のカラーインクカートリッジに各例の白インクジェットインク組成物を充填し、SC-F2000に内蔵のノズルチェック機能を用いてノズルチェック画像を透明PETフィルム上に印刷し、ノズルチェック画像が正常に印刷され、全ノズルで正常にインクが吐出していることを確認した後、自動ヘッドクリーニング機能をOFFに設定し、ヘッドノズルに乾燥防止キャップを装着しない状態で室温25℃相対湿度40%の環境に15分間静置した。更に、乾燥防止キャップを装着した状態で24h静置した。その後、再びノズルチェック画像を印刷してノズルチェック画像が印刷されていないノズル数を計数し、下記基準により判定して結果を表に記載した。なお、ノズル抜けがあった場合、SC-F2000に内蔵のヘッドクリーニング機能を用いて回復動作を1~5回実施し、ノズルチェック画像を印刷してノズル抜け数を計数し、下記基準により判定して結果を表に記載した。
S:ノズル抜けなし
A:ノズル抜けするが回復動作1回後にノズル抜けなし
A-:ノズル抜けするが回復動作5回以内にノズル抜けなし
B:ノズル抜けし、回復動作5回実施後もノズル抜けあり
上記記録装置のカラーインクカートリッジに各例の白インクジェットインク組成物を充填し、SC-F2000に内蔵のノズルチェック機能を用いてノズルチェック画像を透明PETフィルム上に印刷し、ノズルチェック画像が正常に印刷され、全ノズルで正常にインクが吐出していることを確認した後、自動ヘッドクリーニング機能をOFFに設定し、ヘッドノズルに乾燥防止キャップを装着しない状態で室温25℃相対湿度40%の環境に15分間静置した。更に、乾燥防止キャップを装着した状態で24h静置した。その後、再びノズルチェック画像を印刷してノズルチェック画像が印刷されていないノズル数を計数し、下記基準により判定して結果を表に記載した。なお、ノズル抜けがあった場合、SC-F2000に内蔵のヘッドクリーニング機能を用いて回復動作を1~5回実施し、ノズルチェック画像を印刷してノズル抜け数を計数し、下記基準により判定して結果を表に記載した。
S:ノズル抜けなし
A:ノズル抜けするが回復動作1回後にノズル抜けなし
A-:ノズル抜けするが回復動作5回以内にノズル抜けなし
B:ノズル抜けし、回復動作5回実施後もノズル抜けあり
3.2.7.顔料沈降速度の評価
十分に撹拌して沈降を回復させた各例の白インクジェットインク組成物を、ガラス製のスクリュー管瓶(アズワン社製ラボスクリュー管瓶110cc)に100mL注ぎ、ピペットを用いてインク液面から10mm下方にて5mLのインクを採取して試験前のサンプルとした。その後スクリュー管瓶を20℃環境に静置し、168h後に再度ピペットを用いてインク液面から10mm下方にて5mLのインクを採取し、試験後のサンプルとした。試験前と試験後のサンプルを十分に撹拌して沈降を回復させ、ピペットを用いてそれぞれ0.5mg採取し、1Lメスフラスコを用いて純水で希釈し、1Lの希釈液を作成し分光光度計(日立ハイテクサイエンス社製U-3900H)を用いて吸光度(Abs)を測定した。続いて、下記式に沿って吸光度変化の百分率を計算し、下記基準により判定して結果を表に記載した。
吸光度変化の百分率:{(試験後のAbs)-(試験前のAbs)}/(試験前のAbs)×100
A:-5%以上
B:-5%未満
十分に撹拌して沈降を回復させた各例の白インクジェットインク組成物を、ガラス製のスクリュー管瓶(アズワン社製ラボスクリュー管瓶110cc)に100mL注ぎ、ピペットを用いてインク液面から10mm下方にて5mLのインクを採取して試験前のサンプルとした。その後スクリュー管瓶を20℃環境に静置し、168h後に再度ピペットを用いてインク液面から10mm下方にて5mLのインクを採取し、試験後のサンプルとした。試験前と試験後のサンプルを十分に撹拌して沈降を回復させ、ピペットを用いてそれぞれ0.5mg採取し、1Lメスフラスコを用いて純水で希釈し、1Lの希釈液を作成し分光光度計(日立ハイテクサイエンス社製U-3900H)を用いて吸光度(Abs)を測定した。続いて、下記式に沿って吸光度変化の百分率を計算し、下記基準により判定して結果を表に記載した。
吸光度変化の百分率:{(試験後のAbs)-(試験前のAbs)}/(試験前のAbs)×100
A:-5%以上
B:-5%未満
3.2.8.インク乾燥塗膜のヤング率の測定
ステンレス鋼(SUS)の平板上にシリコンラバー(厚さ:5mm)で枠を設け、開口部3cm×19cmの中に、上記で調製した各インク組成物10gを投入し、大気下で一晩乾燥させた。その後、160℃で15分間加熱処理し、SUS上の塗膜を得た。さらに、SUS上から塗膜を剥離し、塗膜を得た。
ステンレス鋼(SUS)の平板上にシリコンラバー(厚さ:5mm)で枠を設け、開口部3cm×19cmの中に、上記で調製した各インク組成物10gを投入し、大気下で一晩乾燥させた。その後、160℃で15分間加熱処理し、SUS上の塗膜を得た。さらに、SUS上から塗膜を剥離し、塗膜を得た。
得られた塗膜について、TENSILON万能試験機(エー・アンド・デイ社製商品名:RTG-1250)を使用し、試験片サイズ幅10mm、高さ30mm、引張速度100mm/minの条件下にて、応力-ひずみ曲線を測定した。応力-ひずみ曲線のひずみ0.05~0.25%間の線形回帰によってヤング率[MPa]を求めた。なお、本測定に必要な塗膜の膜厚は、マイクロメーター(ミツトヨ社製の商品名「MDH-25M」)による実測から求めた。各白色インクジェットインク組成物を乾燥させた塗膜のヤング率を表に示す。
3.2.9.中空樹脂粒子のTgと樹脂粒子のTgの差
各例で用いた中空樹脂粒子及び樹脂粒子のガラス転移温度を、株式会社日立ハイテクサイエンス社製の示差走査熱量計「DSC7000」を用いて、プラスチックの転移温度測定方法 JIS K7121に準じて求め、その差を表に記載した。
各例で用いた中空樹脂粒子及び樹脂粒子のガラス転移温度を、株式会社日立ハイテクサイエンス社製の示差走査熱量計「DSC7000」を用いて、プラスチックの転移温度測定方法 JIS K7121に準じて求め、その差を表に記載した。
3.2.10.加熱乾燥後の滲みの評価
上記方法で前処理した布帛に、インクジェット装置(SC-F2000)で諧調パターン(パッチサイズ:1×1cm、10諧調(20~200%)、パッチ間隔0.25mm)を0.25mm間隔で4列印刷し、コンベア乾燥炉(M&R社製:Economax D コンベア乾燥炉)を用いて、150℃で5分間加熱乾燥処理を施した。各パッチの境界部を顕微鏡にて確認し、滲みによるパッチ間の境界部が消失している場合、不合格と判定し、以下の基準により評価して、表に記載した。
S:Duty200%まで合格
A:Duty100%以上Duty200%未満で不合格
B:Duty100%未満で不合格
上記方法で前処理した布帛に、インクジェット装置(SC-F2000)で諧調パターン(パッチサイズ:1×1cm、10諧調(20~200%)、パッチ間隔0.25mm)を0.25mm間隔で4列印刷し、コンベア乾燥炉(M&R社製:Economax D コンベア乾燥炉)を用いて、150℃で5分間加熱乾燥処理を施した。各パッチの境界部を顕微鏡にて確認し、滲みによるパッチ間の境界部が消失している場合、不合格と判定し、以下の基準により評価して、表に記載した。
S:Duty200%まで合格
A:Duty100%以上Duty200%未満で不合格
B:Duty100%未満で不合格
3.3.評価結果
中空樹脂粒子と、樹脂粒子と、水とを含有し、中空樹脂粒子のガラス転移温度が、120℃以上であり、樹脂粒子のガラス転移温度が、5℃以下である、各実施例の白色インクジェットインク組成物は、発色性(白色度L*)、保存安定性(顔料沈降速度)及び画像の生地追従性がいずれも良好であることが判明した。
中空樹脂粒子と、樹脂粒子と、水とを含有し、中空樹脂粒子のガラス転移温度が、120℃以上であり、樹脂粒子のガラス転移温度が、5℃以下である、各実施例の白色インクジェットインク組成物は、発色性(白色度L*)、保存安定性(顔料沈降速度)及び画像の生地追従性がいずれも良好であることが判明した。
上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態及び各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成、例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
上述した実施形態及び変形例から以下の内容が導き出される。
白色インクジェットインク組成物は、
中空樹脂粒子と、樹脂粒子と、水とを含有し、
前記中空樹脂粒子のガラス転移温度が、120℃以上であり、
前記樹脂粒子のガラス転移温度が、5℃以下である。
中空樹脂粒子と、樹脂粒子と、水とを含有し、
前記中空樹脂粒子のガラス転移温度が、120℃以上であり、
前記樹脂粒子のガラス転移温度が、5℃以下である。
この白色インクジェットインク組成物によれば、中空樹脂粒子を白色色材として用いることで、白色色材の沈降を良好に抑制することができる。また、中空樹脂粒子を用いる場合、加熱乾燥時に構造が壊れて発色性が低下しやすいところ、120℃以上のガラス転移温度を有する中空樹脂粒子を用いることで、発色性の低下を抑制することができる。一方、ガラス転移温度の高い中空樹脂粒子を使用すると、白色インクジェットインク組成物の乾燥塗膜の伸縮性が低下して記録媒体(布帛生地)への追従性が低下することがあるが、この白色インクジェットインク組成物によれば、中空樹脂粒子以外の樹脂粒子としてガラス転移温度が5℃以下であるものをさらに用いることで、記録媒体への追従性も良好にすることができる。
上記白色インクジェットインク組成物において、
前記中空樹脂粒子が、アクリル系樹脂を含んでもよい。
前記中空樹脂粒子が、アクリル系樹脂を含んでもよい。
この白色インクジェットインク組成物によれば、120℃以上のガラス転移温度を有する中空樹脂粒子の製造が容易で、かつ、ガラス転移温度の調節もより容易に行うことができる。
上記白色インクジェットインク組成物において、
前記樹脂粒子が、ウレタン系樹脂及びアクリル系樹脂から選択されるいずれかを含んでもよい。
前記樹脂粒子が、ウレタン系樹脂及びアクリル系樹脂から選択されるいずれかを含んでもよい。
この白色インクジェットインク組成物によれば、生地追従性のさらに良好な画像を形成することができる。
上記白色インクジェットインク組成物において、
前記樹脂粒子のガラス転移温度が、-35℃以上であってもよい。
前記樹脂粒子のガラス転移温度が、-35℃以上であってもよい。
この白色インクジェットインク組成物によれば、白色インクジェットインク組成物の保存安定性をさらに高めることができる。
上記白色インクジェットインク組成物において、
前記白色インクジェットインク組成物の乾燥塗膜のヤング率が、20MPa以下であってもよい。
前記白色インクジェットインク組成物の乾燥塗膜のヤング率が、20MPa以下であってもよい。
この白色インクジェットインク組成物によれば、生地追従性のさらに良好な画像を形成することができる。
上記白色インクジェットインク組成物において、
前記樹脂粒子及び前記中空樹脂粒子の少なくとも一方が、アニオン性樹脂を含んでもよい。
前記樹脂粒子及び前記中空樹脂粒子の少なくとも一方が、アニオン性樹脂を含んでもよい。
この白色インクジェットインク組成物によれば、白色インクジェットインク組成物がカチオン性化合物に接触した場合に、樹脂粒子及び中空樹脂粒子の少なくとも一方が凝集しやすいので、さらに優れた画質の画像を得ることができる。
上記白色インクジェットインク組成物において、
水溶性有機溶剤として、240℃以下の標準沸点を有するアルカンジオールをさらに含有し、
前記アルカンジオールは少なくとも1つの水酸基がアルカン鎖の末端以外に結合している炭素数4~6のアルカンジオールであり、
前記240℃以下の標準沸点を有するアルカンジオールの含有量が、水溶性有機溶剤の総量に対して75.0質量%以上であってもよい。
水溶性有機溶剤として、240℃以下の標準沸点を有するアルカンジオールをさらに含有し、
前記アルカンジオールは少なくとも1つの水酸基がアルカン鎖の末端以外に結合している炭素数4~6のアルカンジオールであり、
前記240℃以下の標準沸点を有するアルカンジオールの含有量が、水溶性有機溶剤の総量に対して75.0質量%以上であってもよい。
この白色インクジェットインク組成物によれば、記録媒体上に形成した白色画像を速やかに加熱乾燥させても、白色画像の白色度の低下を抑制することができる。
上記白色インクジェットインク組成物において、
前記中空樹脂粒子のガラス転移温度と、前記樹脂粒子のガラス転移温度との差の絶対値が、125℃以上であってもよい。
前記中空樹脂粒子のガラス転移温度と、前記樹脂粒子のガラス転移温度との差の絶対値が、125℃以上であってもよい。
この白色インクジェットインク組成物によれば、画像の発色性をさらに良好にしつつ、生地追従性をさらに良好にすることができる。
インクジェット記録方法は、
上記の白色インクジェットインク組成物を、記録ヘッドから吐出して記録媒体へ付着させる白色インク付着工程を含む。
上記の白色インクジェットインク組成物を、記録ヘッドから吐出して記録媒体へ付着させる白色インク付着工程を含む。
このインクジェット記録方法によれば、中空樹脂粒子を白色色材として用いることで、白色色材の沈降を良好に抑制することができる。また、中空樹脂粒子を用いる場合、加熱乾燥時に構造が壊れて発色性が低下しやすいところ、120℃以上のガラス転移温度を有する中空樹脂粒子を用いることで、発色性の低下を抑制することができる。またこのインクジェット記録方法によれば、中空樹脂粒子以外の樹脂粒子としてガラス転移温度が5℃以下であるものをさらに用いるので、記録媒体への追従性も良好な画像を形成することができる。
上記インクジェット記録方法において、
前記記録媒体が布帛である、インクジェット記録方法。
前記記録媒体が布帛である、インクジェット記録方法。
このインクジェット記録方法によれば、布帛への追従性が良好な画像を形成することができる。
上記インクジェット記録方法において、
前記白色インク付着工程の後に、前記記録媒体を加熱する加熱工程をさらに含み、
前記加熱工程における前記記録媒体の最高温度は180℃以下であり、かつ、前記加熱工程の継続時間は10分以下であってもよい。
前記白色インク付着工程の後に、前記記録媒体を加熱する加熱工程をさらに含み、
前記加熱工程における前記記録媒体の最高温度は180℃以下であり、かつ、前記加熱工程の継続時間は10分以下であってもよい。
このインクジェット記録方法によれば、白色画像の発色性を良好に保ったまま、より高速に画像を形成することができる。
21…記録装置、22…筐体、23…支持台、24…ガイド軸、25…記録ヘッド、26…キャリッジ、27…支持孔、28…駆動プーリー、29…従動プーリー、30…キャリッジモーター、31…タイミングベルト、32…排出口、33…排出トレイ、34…給紙カセット、35…開閉扉、36…回転軸、37…窓部、40…インク供給ユニット、41~45…インク収容体、46…インク供給チューブ、47…インク補給用アダプター、48…段差部、49…インク貯留室、50…視認部、51…上限マーク、52…下限マーク、53…インク入口、54,55…流路、56…針(インク入口流路部)、57…残量センサー、58…上面(受け面)、59…下面(タンク係合部)、60…貫通孔、61…凹
部(第1嵌合部)、62…第1凹凸部(識別部)、63…インクボトル、64…容器本体部、65…インク出口、66…インク出口形成部、67…容器付加部、68…キャップ、69…雄ねじ部、70…突起、71…凸部(第2嵌合部)、72…第2凹凸部、73…位置決め部、74…弁、75…スリット、76…インク収容室、77…頸部、78…雄ねじ部、79…大径部、80…小径部、81…中間部、82…雌ねじ部、83…接合部、L1…距離、L2…距離、P…用紙、IK…インク組成物
部(第1嵌合部)、62…第1凹凸部(識別部)、63…インクボトル、64…容器本体部、65…インク出口、66…インク出口形成部、67…容器付加部、68…キャップ、69…雄ねじ部、70…突起、71…凸部(第2嵌合部)、72…第2凹凸部、73…位置決め部、74…弁、75…スリット、76…インク収容室、77…頸部、78…雄ねじ部、79…大径部、80…小径部、81…中間部、82…雌ねじ部、83…接合部、L1…距離、L2…距離、P…用紙、IK…インク組成物
Claims (11)
- 中空樹脂粒子と、樹脂粒子と、水とを含有し、
前記中空樹脂粒子のガラス転移温度が、120℃以上であり、
前記樹脂粒子のガラス転移温度が、5℃以下である、白色インクジェットインク組成物。 - 請求項1において、
前記中空樹脂粒子が、アクリル系樹脂を含む、白色インクジェットインク組成物。 - 請求項1又は請求項2において、
前記樹脂粒子が、ウレタン系樹脂及びアクリル系樹脂から選択されるいずれかを含む、白色インクジェットインク組成物。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一項において、
前記樹脂粒子のガラス転移温度が、-35℃以上である、白色インクジェットインク組成物。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一項において、
前記白色インクジェットインク組成物の乾燥塗膜のヤング率が、20MPa以下である、白色インクジェットインク組成物。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか一項において、
前記樹脂粒子及び前記中空樹脂粒子の少なくとも一方が、アニオン性樹脂を含む、白色インクジェットインク組成物。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか一項において、
水溶性有機溶剤として、240℃以下の標準沸点を有するアルカンジオールをさらに含有し、
前記アルカンジオールは少なくとも1つの水酸基がアルカン鎖の末端以外に結合している炭素数4~6のアルカンジオールであり、
前記240℃以下の標準沸点を有するアルカンジオールの含有量が、水溶性有機溶剤の総量に対して75.0質量%以上である、白色インクジェットインク組成物。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか一項において、
前記中空樹脂粒子のガラス転移温度と、前記樹脂粒子のガラス転移温度との差の絶対値が、125℃以上である、白色インクジェットインク組成物。 - 請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載の白色インクジェットインク組成物を、記録ヘッドから吐出して記録媒体へ付着させる白色インク付着工程を含む、インクジェット記録方法。
- 請求項9において、
前記記録媒体が布帛である、インクジェット記録方法。 - 請求項9又は請求項10において、
前記白色インク付着工程の後に、前記記録媒体を加熱する加熱工程をさらに含み、
前記加熱工程における前記記録媒体の最高温度は180℃以下である、インクジェット記録方法。
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