JP2023029244A - インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】水性インク及び反応液を用いて、耐擦過性が良好な画像を記録することが可能なインクジェット記録方法を提供する。【解決手段】樹脂粒子を含有する水性インクと、水性インク中の成分を凝集させる反応剤を含有する反応液とをインクジェット方式の記録ヘッドから吐出して記録媒体に付与するインクジェット記録方法である。前記反応液は、下記一般式(1)(当該式中のnは0~3の整数を表す。)で表される化合物を含有する。前記水性インク及び前記反応液の少なくとも一方は、HLB値が15以下の界面活性剤を含有する。TIFF2023029244000017.tif33170【選択図】なし
Description
本発明は、インクジェット記録方法、及びインクジェット記録装置に関する。
近年、インクジェット記録方法は、ポスターや巨大広告の記録など、サイン&ディスプレイの分野で使用されることが増えている。この分野では、記録媒体の耐久性やコストなどの観点から、記録媒体として、ポリ塩化ビニルシートやポリエチレンテレフタレート(PET)シートなどが用いられることが多い。これらは、記録媒体の記録面に水性インクの吸収層を持たないか、ほぼ持たない記録媒体であり、いわゆる非吸収性記録媒体(水性インクの吸収性を有しない記録媒体)や低吸収性記録媒体(水性インクの吸収性が低い記録媒体)と呼ばれる。これらの記録媒体に直接記録が可能なインクジェット記録方法が求められている。
上述の非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体(以下、これらをまとめて「非吸収性記録媒体」と記載する。)に画像を記録する方法として、有機溶剤を主成分とした非水系インクやUV光などのエネルギー線で硬化するインクを用いた記録方法が知られている。しかし、非水系インクは揮発性の有機溶剤を使用するため、臭気があること、UV硬化インクに関しては重合性モノマーの使用や定着時にUV照射が必要となることから、これらの記録方法は環境負荷や臭気の観点で課題が多い。また、これらの記録方法による記録物は、画像内部に有機溶剤や重合性モノマーなどの分解物が残留し、例えば、記録物を室内に掲示する場合など、記録物の使用環境によっては臭気が大きな問題となることがある。
このような理由から、水性インクを使用して非吸収性記録媒体に記録できる記録方法の検討が行われている。非吸収性記録媒体は、インクの吸収層を持たないか、ほぼ持たないため、高精細な画質を発現させることが難しい。非吸収性記録媒体における画質向上の手法としては、インク中の成分を凝集させる凝集剤を含む反応液を記録媒体に付与した後、水性インクを付与するインクジェット記録方法が提案されている(特許文献1参照)。
また、サイン&ディスプレイ分野の記録物は壁に掲示する際、スクレイパーなどの工具で記録物の表面を強く擦ったり、屋外掲示で多数の人に触られたりするなど、従来のインクジェットで記録された写真やグラフィックアートよりも高い耐擦過性が求められる。非吸収性記録媒体に記録された画像の耐擦過性向上の手法としては、反応液と、樹脂粒子を含有する水性インクとを用い、さらに水性インクに含窒素溶剤を含有させる方法が提案されている(特許文献2参照)。
また、反応液を記録媒体に塗布した後に、無機酸化物のコロイドを含有するインクを記録媒体に付与することで、白色などの画像を記録する方法が提案されている(特許文献3参照)。特許文献3には、反応液に含窒素溶剤を含有させてもよいことが記載されている。
上述したような分野における画像は、これまで以上に高いレベルの耐擦過性が要求されている。本発明者らの検討の結果、従来技術における、水性インク及び反応液を用いるインクジェット記録方法では、画像の耐擦過性が十分に高いレベルに至らず、改善の余地が残されていることがわかった。
したがって、本発明の目的は、水性インク及び反応液を用いて、耐擦過性が良好な画像を記録することが可能なインクジェット記録方法を提供することにある。また、本発明の別の目的は、上記インクジェット記録方法に用いうるインクジェット記録装置を提供することにある。
上記の目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明によれば、樹脂粒子を含有する水性インクと、前記水性インク中の成分を凝集させる反応剤を含有する反応液とをインクジェット方式の記録ヘッドから吐出して記録媒体に付与するインクジェット記録方法であって、前記反応液は、下記一般式(1)で表される化合物を含有し、前記水性インク及び前記反応液の少なくとも一方は、HLB値が15以下の界面活性剤を含有することを特徴とするインクジェット記録方法が提供される。
本発明によれば、水性インク及び反応液を用いて、耐擦過性が良好な画像を記録することが可能なインクジェット記録方法を提供することができる。また、本発明によれば、上記インクジェット記録方法に用いうるインクジェット記録装置を提供することができる。
以下に、好ましい実施の形態を挙げて、さらに本発明を詳細に説明する。本発明においては、化合物が塩である場合は、インク中では塩はイオンに解離して存在しているが、便宜上、「塩を含有する」と表現する。また、インクジェット用の水性インクのことを、単に「インク」と記載することがある。物性値は、特に断りのない限り、常温(25℃)における値である。
本発明者らは、樹脂粒子を含有する水性インクと、そのインク中の成分を凝集させる反応剤を含有する反応液とを用いるインクジェット記録方法について、良好な耐擦過性を有する画像を得るための方法を検討した。その結果、反応液に後述する一般式(1)で表される化合物を含有させること、並びに、インク及び反応液の少なくとも一方にHLB値が15以下の界面活性剤を含有させることによって、所望の画像が得られることがわかった。上記手段によって、良好な耐擦過性を有する画像が得られる理由について、本発明者らは以下のように考えている。
まず、樹脂粒子を含有するインクと反応液を用いて記録したベタ画像の観察を行ったところ、記録媒体がインクの色材によって着色されずに白く抜けている部分(白抜け)が多く見られた。一方、インク及び反応液のうちでインクのみを用いて画像を記録したところ、白抜けは見られなかった。反応液は、インク中の色材や樹脂粒子を凝集させる反応剤を含んでおり、インクと反応液が記録媒体上で反応した際にインクを固定化させる働きをする。そのため、インク及び反応液を用いる場合は、インクを用いて反応液を用いない場合に比べて、インクが濡れ広がりにくい。その結果、インク及び反応液を用いる場合は、白抜けが発生しやすくなると推測される。
本発明者らは、白抜けによってインクドットと記録媒体との接触面積が減少することで記録媒体へのインクドットの密着性が低下するために、良好な耐擦過性を有する画像が得られないのではないかと考えた。そこで、インクにHLB値の小さい界面活性剤を含有させることでインクの表面張力を下げて、記録媒体へのインクの濡れ性を高め、耐擦過性を向上できないかと考えた。検討の結果、インクの濡れ性を高め、白抜けの発生を抑制することで耐擦過性をわずかに向上することはできたが、十分に高いレベルには達していなかった。そこで、記録物における画像表面の詳細な観察を行ったところ、樹脂粒子の造膜性が不十分であることがわかった。樹脂粒子の造膜性が低いと、樹脂粒子同士の融着力が低くなり、インクが乾燥して形成される画像の強度が発現しないと考えられる。
インクが付与された記録媒体を加熱すれば、樹脂粒子の造膜性を高めやすくなる。しかし、この場合、加熱手段の追加や、加熱のための消費電力の増加が想定される。そこで、加熱を行うことなく樹脂粒子の造膜性を高めるために、樹脂粒子の溶解性が高い水溶性有機溶剤である2-ピロリドンをインクに添加した。しかし、画像の耐擦過性の向上は見られなかった。記録物における画像表面の詳細な観察を行うと、樹脂粒子の造膜性は良化していたが、白抜けが発生していた。この理由は以下のように考えられる。2-ピロリドンはHLB値の小さい界面活性剤と親和性が高く、その界面活性剤がインクドットと記録媒体との界面や、空気層とインクドットとの界面(以下、それらをまとめて単に「界面」と記載する。)への配向を抑制する。その結果、記録媒体へのインクの濡れ性が高まらず、白抜けが発生することで、画像の耐擦過性が向上しなかったと推測される。
上記の検討結果から、本発明者らは、水溶性有機溶剤と界面活性剤の親和性を低くすることで、画像の耐擦過性が向上できるのではないかと考え、種々の検討を行った。その結果、インク及び/又は反応液にHLB値が15以下の界面活性剤を含有させるとともに、水溶性有機溶剤として一般式(1)で表される化合物を反応液に含有させることで、画像の耐擦過性を飛躍的に向上できることを見出した。一般式(1)で表される化合物は、樹脂粒子の溶解性を高めることができるピロリドン骨格を有する。これに加えて、一般式(1)で表される化合物は、親水性基である、ヒドロキシ基(一般式(1)中のnが0の場合)又はヒドロキシアルキル基(一般式(1)中のnが1~3の整数の場合)を有している。そのため、当該化合物は、HLB値が15以下であるために疎水性の高い界面活性剤とは親和性が低い。その結果、界面活性剤が界面に配向しやすくなり、記録媒体へのインクの濡れ性が向上したと推測される。
さらに、記録物における画像表面の詳細な観察を行ったところ、樹脂粒子の造膜性が大きく向上していることがわかった。この理由は以下のように考えられる。上述の通り、一般式(1)で表される化合物は樹脂粒子の溶解性を高めやすい。これに加えて、界面活性剤と一般式(1)で表される化合物の親和性が低いことにより、界面活性剤が界面だけでなく、樹脂粒子にも配向する。その結果、樹脂粒子を形成する樹脂の分子鎖の内部に界面活性剤が入り込み、分子鎖の絡まりを緩めることで、樹脂粒子の造膜性を向上させたと推測される。以上のように、一般式(1)で表される化合物を用いることにより、界面活性剤を界面と樹脂粒子に効率的に配向させることで、記録媒体へのインクの濡れ性と樹脂粒子の造膜性を高めることができ、それにより、画像の耐擦過性が飛躍的に向上したと考えられる。
一般式(1)で表される化合物を反応液ではなくインクに含有させても、反応液に含有させる場合と比して、耐擦過性向上の効果は得られにくいことがわかった。その理由を本発明者らは以下のように推測している。インクのみに一般式(1)で表される化合物が存在すると、インク中で樹脂粒子が一般式(1)で表される化合物を樹脂の分子鎖の内部に取り込み、インク中において樹脂粒子が膨潤した状態になりやすい。その結果、記録媒体において反応液からもたらされた一般式(1)で表される化合物と接触した際に生ずるはずの、樹脂粒子の急激な溶解がやや起こりにくくなるため、耐擦過性の効果が得られないと推測される。以上のように、一般式(1)で表される化合物は反応液に含有させることが重要となる。
<インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置>
本発明のインクジェット記録方法は、樹脂粒子を含有する水性インクと、水性インク中の成分を凝集させる反応液とをインクジェット方式の記録ヘッドから吐出して記録媒体に付与する工程を含む記録方法である。また、本発明のインクジェット記録装置は、上記水性インクと、上記反応液と、それらを吐出して記録媒体に付与するインクジェット方式の記録ヘッドを備える。なお、活性エネルギー線などの照射により画像を硬化する工程を行う必要はない。以下、本発明のインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置について詳細に説明する。本発明はその要旨を超えない限り、以下の記載によって限定されるものではない。
本発明のインクジェット記録方法は、樹脂粒子を含有する水性インクと、水性インク中の成分を凝集させる反応液とをインクジェット方式の記録ヘッドから吐出して記録媒体に付与する工程を含む記録方法である。また、本発明のインクジェット記録装置は、上記水性インクと、上記反応液と、それらを吐出して記録媒体に付与するインクジェット方式の記録ヘッドを備える。なお、活性エネルギー線などの照射により画像を硬化する工程を行う必要はない。以下、本発明のインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置について詳細に説明する。本発明はその要旨を超えない限り、以下の記載によって限定されるものではない。
[水性インク]
本発明のインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置では、樹脂粒子を含有する水性インクを用いる。樹脂粒子は、造膜することで膜を形成し、画像に物理的な強度を付与する役割を有する。以下、インクを構成する各成分などについて詳細に説明する。
本発明のインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置では、樹脂粒子を含有する水性インクを用いる。樹脂粒子は、造膜することで膜を形成し、画像に物理的な強度を付与する役割を有する。以下、インクを構成する各成分などについて詳細に説明する。
(樹脂粒子)
インクは、樹脂粒子を含有する。本明細書における「樹脂粒子」とは、インクを構成する水性媒体に溶解しない状態で存在する樹脂を指し、具体的には、動的光散乱法により粒子径を測定可能な粒子を形成した状態で水性媒体中に存在し得る樹脂を意味する。一方、「水溶性樹脂」とは、インクを構成する水性媒体に溶解した状態で存在する樹脂を指し、具体的には、動的光散乱法により粒子径を測定可能な粒子を形成しない状態で水性媒体中に存在し得る樹脂を意味する。樹脂粒子を「水溶性樹脂」の対となるように表現すると「水分散性樹脂(水不溶性樹脂)」となる。
インクは、樹脂粒子を含有する。本明細書における「樹脂粒子」とは、インクを構成する水性媒体に溶解しない状態で存在する樹脂を指し、具体的には、動的光散乱法により粒子径を測定可能な粒子を形成した状態で水性媒体中に存在し得る樹脂を意味する。一方、「水溶性樹脂」とは、インクを構成する水性媒体に溶解した状態で存在する樹脂を指し、具体的には、動的光散乱法により粒子径を測定可能な粒子を形成しない状態で水性媒体中に存在し得る樹脂を意味する。樹脂粒子を「水溶性樹脂」の対となるように表現すると「水分散性樹脂(水不溶性樹脂)」となる。
ある樹脂が上記定義の「樹脂粒子」に該当するか否かについては、以下に示す方法にしたがって判断することができる。まず、判断対象の樹脂を含む液体(樹脂の含有量:10質量%)を用意する。次いで、この液体を純水で10倍(体積基準)に希釈して試料を調製する。そして、試料中の樹脂の粒子径を動的光散乱法により測定した場合に、粒子径を有する粒子が測定されれば、その樹脂は「樹脂粒子」である(すなわち「水分散性樹脂」である)と判断することができる。一方、粒子径を有する粒子が測定されなければ、その樹脂は「樹脂粒子」ではない(すなわち「水溶性樹脂」である)と判断することができる。動的光散乱法による粒度分布測定装置としては、粒子径分析装置(例えば、商品名「UPA-EX150」、日機装製)などを使用することができる。この際の測定条件は、例えば、SetZero:30秒、測定回数:3回、測定時間:180秒、形状:真球形、屈折率:1.59、とすることができる。勿論、粒子径分析装置や測定条件などは上記に限られるものではない。
樹脂粒子を形成する樹脂の材質としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、オレフィン系樹脂、及びスチレン系樹脂などを挙げることができる。なかでも、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、及びポリエステル系樹脂が好ましい。以下の記載において、「(メタ)アクリル酸」と記載した場合は「アクリル酸、メタクリル酸」を表すものとし、「(メタ)アクリレート」と記載した場合は「アクリレート、メタクリレート」を表すものとする。
〔アクリル系樹脂〕
本明細書におけるアクリル系樹脂は、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステル系モノマーのうちの少なくとも1種のアクリル系モノマーに由来するユニットを含み、アクリル系モノマーを含むモノマー成分を(共)重合して得られる樹脂である。アクリル系樹脂としては、好ましくは、酸基を有するモノマー及び酸基を有しないモノマーを共重合して得られる、酸基を有するユニット及び酸基を有しないユニットで構成される樹脂を用いる。
本明細書におけるアクリル系樹脂は、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステル系モノマーのうちの少なくとも1種のアクリル系モノマーに由来するユニットを含み、アクリル系モノマーを含むモノマー成分を(共)重合して得られる樹脂である。アクリル系樹脂としては、好ましくは、酸基を有するモノマー及び酸基を有しないモノマーを共重合して得られる、酸基を有するユニット及び酸基を有しないユニットで構成される樹脂を用いる。
重合により酸基を有するユニットとなる、酸基を有するモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、及びフマル酸などのカルボン酸基を有するモノマー;スチレンスルホン酸などのスルホン酸基を有するモノマー;2-ホスホン酸エチル(メタ)アクリル酸などのホスホン酸基を有するモノマー;これらのモノマーの無水物や塩などが挙げられる。塩としては、例えば、リチウム、ナトリウム、及びカリウムなどのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、並びに有機アンモニウム塩が挙げられる。なかでも、リチウム、ナトリウム、及びカリウムなどのアルカリ金属塩が好ましい。酸基を有するモノマーとしては、カルボン酸基を有するモノマーが好ましく、(メタ)アクリル酸がさらに好ましい。
重合により酸基を有しないユニットとなる、酸基を有しないモノマーとしては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、及び3-メチル-5-ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシ基を有するモノマー;スチレン、α-メチルスチレン、及びベンジル(メタ)アクリレートなどの芳香族基を有するモノマー;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、及び2-エチルヘキシル(メタ)アクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレート類などが挙げられる。酸基を有しないモノマーとしては、芳香族基を有するモノマー、アルキル(メタ)アクリレート類が好ましく、芳香族基を有するモノマーがさらに好ましい。
〔ウレタン系樹脂〕
ウレタン系樹脂は、少なくとも、ポリイソシアネートと、それと反応する成分(ポリオールやポリアミン)を用い、必要に応じて架橋剤や鎖延長剤も用いて合成される樹脂である。好ましくは、ポリイソシアネート、酸基を有しないポリオール、及び酸基を有するポリオールを重合して得られるウレタン樹脂を用いる。
ウレタン系樹脂は、少なくとも、ポリイソシアネートと、それと反応する成分(ポリオールやポリアミン)を用い、必要に応じて架橋剤や鎖延長剤も用いて合成される樹脂である。好ましくは、ポリイソシアネート、酸基を有しないポリオール、及び酸基を有するポリオールを重合して得られるウレタン樹脂を用いる。
ポリイソシアネートは、その分子構造中に2以上のイソシアネート基を有する化合物である。ポリイソシアネートとしては、脂肪族ポリイソシアネート、及び芳香族ポリイソシアネートが挙げられる。脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、及びヘキサメチレンジイソシアネートなどの鎖状構造を有するポリイソシアネート;イソホロンジイソシアネート、及び水素添加キシリレンジイソシアネートなどの環状構造を有するポリイソシアネートなどが挙げられる。芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、及び1,5-ナフチレンジイソシアネートなどが挙げられる。なかでも、ポリイソシアネートは、イソホロンジイソシアネートであることが好ましい。
ポリオールは、その分子構造中に2以上のヒドロキシ基を有する化合物である。ポリオールとしては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、及びポリカーボネートポリオールなどの酸基を有しないポリオール;酸基を有するポリオールなどが挙げられる。また、ポリアミンは、その分子構造中に2以上の「アミノ基、イミノ基」を有する化合物である。ポリエーテルポリオールとしては、アルキレンオキサイド及びポリオール類の付加重合物;(ポリ)アルキレングリコールなどのグリコール類などが挙げられる。ポリエステルポリオールとしては、酸エステルなどが挙げられる。ポリカーボネートポリオールとしてはアルカンジオール系ポリカーボネートジオールなどが挙げられる。酸基を有しないポリオールの数平均分子量は、400以上4,500以下であることが好ましい。
酸基を有するポリオールとしては、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、ホスホン酸基などの酸基を有するものが挙げられる。酸基は塩を形成していてもよく、塩としては、例えば、リチウム、ナトリウム、及びカリウムなどのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、有機アンモニウム塩が挙げられる。なかでも、リチウム、ナトリウム、及びカリウムなどのアルカリ金属塩が好ましい。酸基を有するモノマーとしては、ジメチロール酢酸、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、ジメチロール酪酸などのカルボン酸基を有するポリオールが好ましく、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸がさらに好ましい。
ポリアミンとしては、例えば、ジメチロールエチルアミン、及びジエタノールメチルアミンなどの複数のヒドロキシ基を有するモノアミン;エチレンジアミン、及びプロピレンジアミンなどの2官能ポリアミン;ジエチレントリアミン、及びトリエチレンテトラミンなどの3官能以上のポリアミンなどが挙げられる。便宜上、複数のヒドロキシ基と、1つの「アミノ基、イミノ基」を有する化合物も「ポリアミン」として列挙した。
ウレタン系樹脂を合成する際には、架橋剤や鎖延長剤を用いることができる。通常、架橋剤はプレポリマーの合成の際に用いられ、鎖延長剤は予め合成されたプレポリマーに対して鎖延長反応を行う際に用いられる。基本的には、架橋剤や鎖延長剤としては、架橋や鎖延長など目的に応じて、水や、ポリイソシアネート、ポリオール、ポリアミンなどから適宜に選択して用いることができる。
〔ポリエステル系樹脂〕
ポリエステル系樹脂は、多価アルコールに由来するユニット、及び多価カルボン酸に由来するユニットで構成されている樹脂である。ポリエステル系樹脂を構成する、多価アルコールに由来するユニットとなる多価アルコールとしては、2乃至4価の多価アルコールが挙げられる。多価アルコールの構造としては、脂肪族基を有する多価アルコール類、芳香族基を有する多価アルコール類、及び糖アルコール類などが挙げられる。多価アルコールとして具体的には、例えば、エチレングリコール(別名:1,2-エタンジオール)、ネオペンチルグリコール(別名:2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール)、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、ベンゼンジオール、及び2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(別名:ビスフェノールA)などの2価アルコール類、グリセリン、トリメチロールエタン、及びトリメチロールプロパンなどの3価アルコール類;ペンタエリスリトールなどの4価アルコール類などが挙げられる。また、多価アルコールとしては、オリゴマー(分子量1,000以下であるような低分子の重合体)を用いることもできる。
ポリエステル系樹脂は、多価アルコールに由来するユニット、及び多価カルボン酸に由来するユニットで構成されている樹脂である。ポリエステル系樹脂を構成する、多価アルコールに由来するユニットとなる多価アルコールとしては、2乃至4価の多価アルコールが挙げられる。多価アルコールの構造としては、脂肪族基を有する多価アルコール類、芳香族基を有する多価アルコール類、及び糖アルコール類などが挙げられる。多価アルコールとして具体的には、例えば、エチレングリコール(別名:1,2-エタンジオール)、ネオペンチルグリコール(別名:2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール)、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、ベンゼンジオール、及び2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(別名:ビスフェノールA)などの2価アルコール類、グリセリン、トリメチロールエタン、及びトリメチロールプロパンなどの3価アルコール類;ペンタエリスリトールなどの4価アルコール類などが挙げられる。また、多価アルコールとしては、オリゴマー(分子量1,000以下であるような低分子の重合体)を用いることもできる。
ポリエステル系樹脂の重量平均分子量の調整が容易であることから、2価又は3価の多価アルコール類を用いることが好ましい。また、構造の観点では、脂肪族基を有する多価アルコール類、芳香族基を有する多価アルコール類を用いることが好ましい。脂肪族基を有する多価アルコール類としては、直鎖又は分岐鎖で炭素原子数1乃至6の脂肪族基を有する多価アルコール類がさらに好ましい。特に、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールA、グリセリンが好ましく、これらのうちの2種以上を併用することも好ましい。
反応によりポリエステル系樹脂を構成する、多価カルボン酸に由来するユニットとなる多価カルボン酸としては、2乃至4価の多価カルボン酸類が挙げられる。多価カルボン酸の構造としては、脂肪族基を有する多価カルボン酸類、芳香族基を有する多価カルボン酸類、及び含窒素多価カルボン酸類などが挙げられる。多価カルボン酸として具体的には、グルタル酸、アジピン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、及び2,6-ナフタレンジカルボン酸などの2価カルボン酸類;トリメリット酸などの3価カルボン酸類;エチレンジアミン四酢酸などの4価カルボン酸類などが挙げられる。また、多価カルボン酸としては、オリゴマー(分子量1,000以下であるような低分子の重合体)を用いることもできる。
ポリエステル系樹脂の重量平均分子量や酸価の調整が容易であることから、2価又は3価の多価カルボン酸類を用いることが好ましい。また、構造の観点では、脂肪族基を有する多価カルボン酸類、芳香族基を有する多価カルボン酸類を用いることが好ましい。特に、アジピン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸を用いることが好ましく、これらのなかから2種以上を併用することも好ましい。
〔分析方法〕
樹脂粒子の分析は、樹脂粒子を形成する樹脂について、その構成ユニットを分析して行うことが好ましい。樹脂を構成するユニットを分析する手法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。まず、樹脂粒子を溶解し得る有機溶剤(例えばテトラヒドロフランなど)に樹脂粒子を溶解させ、試料を調製する。この際に用いる樹脂粒子は、水分散液の状態でも乾燥した状態でもよい。得られた試料について、核磁気共鳴(NMR)分光法、マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析法(MALDI-MS)などで分析する。これにより、樹脂を構成するユニット(モノマー)の種類や割合を知ることができる。また、樹脂粒子そのものを熱分解ガスクロマトグラフィーで分析して、樹脂を構成するユニット(モノマー)を検出することもできる。また、上記の試料を調製する際に、有機溶剤に溶解しない不溶分が生じる場合、この不溶分を熱分解ガスクロマトグラフィーで分析して、樹脂を構成するユニット(モノマー)を検出することもできる。
樹脂粒子の分析は、樹脂粒子を形成する樹脂について、その構成ユニットを分析して行うことが好ましい。樹脂を構成するユニットを分析する手法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。まず、樹脂粒子を溶解し得る有機溶剤(例えばテトラヒドロフランなど)に樹脂粒子を溶解させ、試料を調製する。この際に用いる樹脂粒子は、水分散液の状態でも乾燥した状態でもよい。得られた試料について、核磁気共鳴(NMR)分光法、マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析法(MALDI-MS)などで分析する。これにより、樹脂を構成するユニット(モノマー)の種類や割合を知ることができる。また、樹脂粒子そのものを熱分解ガスクロマトグラフィーで分析して、樹脂を構成するユニット(モノマー)を検出することもできる。また、上記の試料を調製する際に、有機溶剤に溶解しない不溶分が生じる場合、この不溶分を熱分解ガスクロマトグラフィーで分析して、樹脂を構成するユニット(モノマー)を検出することもできる。
〔物性〕
樹脂粒子のアニオン性基の量は350μmol/g以下であることが好ましい。このようなアニオン性基の量の樹脂粒子を用いることにより、HLB値が15以下の界面活性剤が樹脂粒子に配向しやすくなり、樹脂粒子の造膜性が高まり、画像の耐擦過性をより高めやすくなる。樹脂粒子のアニオン性基の量は50μmol/g以上であることが好ましい。アニオン性基は、上述したモノマーに由来するユニットに含まれる基であり、例えば、カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基などが挙げられる。樹脂粒子のアニオン性基の量は、コロイド滴定により求めることができる。後述する実施例においては、流動電位滴定ユニット(PCD-500)を搭載した電位差自動滴定装置(商品名「AT-510」、京都電子工業製)を用い、電位差を利用したコロイド滴定により、樹脂粒子のアニオン性基の量を測定した。この際、滴定試薬としてメチルグリコールキトサンを用いた。また、樹脂粒子のガラス転移温度(Tg)は、0℃以上100℃以下であることが好ましく、20℃以上90℃以下であることが好ましい。樹脂粒子のガラス転移温度は、樹脂粒子そのものについて、示差走査熱量計により求めることができる。
樹脂粒子のアニオン性基の量は350μmol/g以下であることが好ましい。このようなアニオン性基の量の樹脂粒子を用いることにより、HLB値が15以下の界面活性剤が樹脂粒子に配向しやすくなり、樹脂粒子の造膜性が高まり、画像の耐擦過性をより高めやすくなる。樹脂粒子のアニオン性基の量は50μmol/g以上であることが好ましい。アニオン性基は、上述したモノマーに由来するユニットに含まれる基であり、例えば、カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基などが挙げられる。樹脂粒子のアニオン性基の量は、コロイド滴定により求めることができる。後述する実施例においては、流動電位滴定ユニット(PCD-500)を搭載した電位差自動滴定装置(商品名「AT-510」、京都電子工業製)を用い、電位差を利用したコロイド滴定により、樹脂粒子のアニオン性基の量を測定した。この際、滴定試薬としてメチルグリコールキトサンを用いた。また、樹脂粒子のガラス転移温度(Tg)は、0℃以上100℃以下であることが好ましく、20℃以上90℃以下であることが好ましい。樹脂粒子のガラス転移温度は、樹脂粒子そのものについて、示差走査熱量計により求めることができる。
〔含有量〕
インク中の樹脂粒子の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、1.0質量%以上20.0質量%以下であることが好ましく、2.0質量%以上15.0質量%以下であることがより好ましい。なかでも、5.0質量%以上10.0質量%以下であることがさらに好ましい。
インク中の樹脂粒子の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、1.0質量%以上20.0質量%以下であることが好ましく、2.0質量%以上15.0質量%以下であることがより好ましい。なかでも、5.0質量%以上10.0質量%以下であることがさらに好ましい。
(その他の樹脂)
インクは、上記の樹脂粒子以外の樹脂(その他の樹脂)をさらに含有してもよい。その他の樹脂の種類や形態は、水性インク中に安定に存在できるものであればよい。その他の樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、及びスチレン系樹脂などを挙げることができる。これらの樹脂は、その溶解性を向上させるために、塩型のアニオン性基を有することが好ましい。アニオン性基の塩を形成するカチオンとしては、例えば、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、アミンメチルプロパノール、及びN,N-ジメチルエタノールアミンなどの有機アミンのカチオン;カリウム、及びナトリウムなどのアルカリ金属イオンが挙げられる。なかでも、アルカリ金属イオンであることが好ましい。また、その他の樹脂の形態は、水溶性樹脂であることが好ましい。
インクは、上記の樹脂粒子以外の樹脂(その他の樹脂)をさらに含有してもよい。その他の樹脂の種類や形態は、水性インク中に安定に存在できるものであればよい。その他の樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、及びスチレン系樹脂などを挙げることができる。これらの樹脂は、その溶解性を向上させるために、塩型のアニオン性基を有することが好ましい。アニオン性基の塩を形成するカチオンとしては、例えば、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、アミンメチルプロパノール、及びN,N-ジメチルエタノールアミンなどの有機アミンのカチオン;カリウム、及びナトリウムなどのアルカリ金属イオンが挙げられる。なかでも、アルカリ金属イオンであることが好ましい。また、その他の樹脂の形態は、水溶性樹脂であることが好ましい。
(水性媒体)
インクは、水性媒体として少なくとも水を含有する水性インクである。インクには、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を含有させることができる。臭気などの観点から、インクは、水性媒体として水を50.0質量%以上含有することが好ましい。水としては、脱イオン水やイオン交換水を用いることが好ましい。インク中の水の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、50.0質量%以上90.0質量%以下であることがより好ましい。
インクは、水性媒体として少なくとも水を含有する水性インクである。インクには、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を含有させることができる。臭気などの観点から、インクは、水性媒体として水を50.0質量%以上含有することが好ましい。水としては、脱イオン水やイオン交換水を用いることが好ましい。インク中の水の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、50.0質量%以上90.0質量%以下であることがより好ましい。
水溶性有機溶剤としては、例えば、アルコール類、ポリオール類、(ポリ)アルキレングリコール類、グリコールエーテル類、その他の含窒素化合物類、及び含硫黄化合物類などのインクジェット用のインクに使用可能なものをいずれも用いることができる。また、これらの水溶性有機溶剤の1種又は2種以上をインクに含有させることができる。インク中の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、5.0質量%以上40.0質量%以下であることが好ましく、15.0質量%以上30.0質量%以下であることがさらに好ましい。インク中の水溶性有機溶剤の含有量が上記範囲内であることにより、インクの吐出性を安定に保つことができる。この水溶性有機溶剤の含有量は、必要に応じてインクに含有させうる一般式(1)で表される化合物の含有量を含む。
インクはさらに一般式(1)で表される化合物を含有することが好ましい。一般式(1)で表される化合物を含有するインク中では、樹脂粒子が一般式(1)で表される化合物を樹脂の分子鎖の内部に取り込み、インク中において樹脂粒子が膨潤した状態になりやすい。膨潤した状態の樹脂粒子が、記録媒体において反応液中の一般式(1)で表される化合物と接触すると、樹脂粒子が急激に溶解しやすくなって、造膜性がより高くなり、画像の耐擦過性をさらに向上することができる。インク中の一般式(1)で表される化合物の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、1.0質量%以上20.0質量%以下であることが好ましい。インクが一般式(1)で表される化合物を含有する場合、一般式(1)で表される化合物以外の水溶性有機溶剤も含有することが好ましい。
(色材)
インクは、色材を含有していなくてもよいが、顔料や染料などの色材をインクに含有させることができる。インクに色材を含有させる場合、インク中の色材の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.1質量%以上15.0質量%以下であることが好ましく、1.0質量%以上10.0質量%以下であることがさらに好ましい。
インクは、色材を含有していなくてもよいが、顔料や染料などの色材をインクに含有させることができる。インクに色材を含有させる場合、インク中の色材の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.1質量%以上15.0質量%以下であることが好ましく、1.0質量%以上10.0質量%以下であることがさらに好ましい。
色材として顔料を用いる場合、顔料の種類は特に限定されない。顔料の具体例としては、カーボンブラック、及び酸化チタンなどの無機顔料;アゾ、フタロシアニン、キナクリドン、イソインドリノン、イミダゾロン、ジケトピロロピロール、及びジオキサジンなどの有機顔料を挙げることができる。インクには、1種又は2種以上の顔料を含有させることができる。なかでも、顔料としては、カーボンブラック、有機顔料が好ましい。これら顔料を含有するインクは、ブラック又はカラーの色相を有する。
色材として顔料を用いる場合、顔料の分散方式としては、分散剤として樹脂(樹脂分散剤)を用いた樹脂分散顔料や、顔料の粒子表面に親水性基が結合している自己分散顔料などを用いることができる。また、顔料の粒子表面に樹脂を含む有機基を化学的に結合させた樹脂結合型顔料や、顔料の粒子表面を樹脂などで被覆したマイクロカプセル顔料などを用いることができる。分散方法の異なる顔料を組み合わせて使用することも可能である。画像の耐擦過性がより良好となりやすい観点から、樹脂分散顔料を用いることが好ましい。
色材として染料を用いる場合、染料の種類は特に限定されない。染料の具体例としては、直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料、及び食用染料などを挙げることができる。染料骨格の具体例としては、アゾ、トリフェニルメタン、フタロシアニン、アザフタロシアニン、キサンテン、及びアントラピリドンなどが挙げられる。インクには、1種又は2種以上の染料を含有させることができる。
(その他の成分)
インクには、上述した成分以外にも必要に応じて、尿素やその誘導体、トリメチロールプロパン、及びトリメチロールエタンなどの常温(温度25℃)で固体の水溶性有機化合物を含有させてもよい。また、インクには、他の界面活性剤、pH調整剤、消泡剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、キレート剤、及び水溶性樹脂などの種々の添加剤を含有させてもよい。
インクには、上述した成分以外にも必要に応じて、尿素やその誘導体、トリメチロールプロパン、及びトリメチロールエタンなどの常温(温度25℃)で固体の水溶性有機化合物を含有させてもよい。また、インクには、他の界面活性剤、pH調整剤、消泡剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、キレート剤、及び水溶性樹脂などの種々の添加剤を含有させてもよい。
[反応液]
本発明のインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置では、インク中の成分を凝集させる反応剤と、一般式(1)で表される化合物とを含有する反応液を用いる。反応液は無色であることが好ましく、色材を含有する必要はない。また、反応液は、樹脂(水溶性樹脂、樹脂粒子)を含有しないことが好ましい。
本発明のインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置では、インク中の成分を凝集させる反応剤と、一般式(1)で表される化合物とを含有する反応液を用いる。反応液は無色であることが好ましく、色材を含有する必要はない。また、反応液は、樹脂(水溶性樹脂、樹脂粒子)を含有しないことが好ましい。
(反応剤)
反応剤としては、特に限定されず、例えば、多価金属イオン、カチオン性樹脂、及び酸型の有機カルボン酸などを挙げることができ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。これらの反応剤は、インクの構成成分が持つアニオン性基と反応して、当該成分を凝集させるものである。反応剤と反応するアニオン性基を有する成分としては、顔料を分散させるための樹脂分散剤、粒子表面にアニオン性基が直接又は他の原子団を介して結合した自己分散顔料、樹脂粒子、水溶性樹脂などが挙げられる。
反応剤としては、特に限定されず、例えば、多価金属イオン、カチオン性樹脂、及び酸型の有機カルボン酸などを挙げることができ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。これらの反応剤は、インクの構成成分が持つアニオン性基と反応して、当該成分を凝集させるものである。反応剤と反応するアニオン性基を有する成分としては、顔料を分散させるための樹脂分散剤、粒子表面にアニオン性基が直接又は他の原子団を介して結合した自己分散顔料、樹脂粒子、水溶性樹脂などが挙げられる。
多価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、及び鉄などのイオンなどを挙げることができる。カチオン性樹脂としては、例えば、ポリアリルアミン塩酸塩、ポリアミンスルホン塩酸塩、ポリビニルアミン塩酸塩、及びキトサン酢酸塩などを挙げることができる。
酸型の有機カルボン酸としては、括弧内にpKa(複数のpKaを有する化合物は酸から水素イオンが放出される1段階目の解離反応のpKa)を示すと、例えば、以下のものを挙げることができる。ギ酸(3.8)、酢酸(4.8)、プロピオン酸(4.9)、酪酸(4.8)、安息香酸(4.2)、グリコール酸(3.8)、乳酸(3.9)、サリチル酸(3.0)、ピロールカルボン酸(4.6)、フランカルボン酸(3.2)、ニコチン酸(4.9)、レブリン酸(4.4)、及びクマリン酸(2.8)などのモノカルボン酸;マロン酸(2.7)、コハク酸(4.0)、グルタル酸(4.3)、アジピン酸(4.4)、マレイン酸(1.8)、フマル酸(2.9)、イタコン酸(3.9)、セバシン酸(4.6)、フタル酸(2.9)、リンゴ酸(3.2)、及び酒石酸(3.0)などのジカルボン酸;クエン酸(2.8)、トリメリット酸(2.5)、及び1,2,3-プロパントリカルボン酸(3.5)などのトリカルボン酸;ピロメリット酸(1.9)などのテトラカルボン酸;などを挙げることができる。
酸型の有機カルボン酸は、反応剤のなかでもコンパクトな分子であるため、画像の表面に析出(ブリードアウト)しやすい。画像の表面に有機カルボン酸が析出すると、ざらつきが生ずるため、画像の耐擦過性が低く感じられる場合がある。このとき、一般式(1)で表される化合物を含有する反応液を用いることで、有機カルボン酸の析出による耐擦過性の低下を抑制することができる。この理由は以下のように考えられる。一般式(1)で表される化合物は樹脂粒子との親和性を持つだけでなく、そのヒドロキシ基により有機カルボン酸のカルボン酸基と水素結合を形成する。また、一般式(1)で表される化合物は、インクジェット用の水性インクに用いられる水溶性有機溶剤のなかでも沸点が十分に高いとともに蒸気圧も低いため、水のように短期間で蒸発することも少ない。このため、一般式(1)で表される化合物を介して、樹脂粒子と有機カルボン酸が互いに近接して存在しやすくなり、有機カルボン酸が画像の表面に析出しにくくなって、画像の耐擦過性の低下が抑制される。
反応剤のなかでも、pKaが1.8以上の酸型の有機カルボン酸を用いることが好ましい。酸型の有機カルボン酸は、インクの構成成分が持つアニオン性基をイオン解離型からH型にすることによって、当該成分の親水性を低下させることで成分を凝集させる。この際、pKaが1.8以上の酸型の有機カルボン酸は緩やかに反応が進みやすい。これに加えて、多価金属イオンやカチオン性樹脂と比較して、酸型の有機カルボン酸はアニオン性基との反応点が少ないため、反応により生ずる凝集体が小さくなりやすい。そして、緩やかに反応が進むことに加えて、反応により生ずる凝集体が小さくなりやすいことから、画像の表面が平滑になりやすいため、画像の耐擦過性をより向上することができる。ここで、pKaは、酸のプロトンの解離のしやすさを表し、酸解離定数(Ka)の負の常用対数(pKa=-log10Ka)である。反応液中で解離する酸の量は酸から水素イオンが放出される1段階目の解離反応のpKaに主に依存する。このため、本発明における酸型の有機カルボン酸のpKaは、複数のpKaを有する化合物の場合、酸から水素イオンが放出される1段階目の解離反応のpKaを指すものとする。上記の酸型の有機カルボン酸のpKaは、4.9以下であることが好ましい。
上記の有機カルボン酸のなかでも、複数(2つ以上)のカルボン酸基を有する多価カルボン酸が、画像の耐擦過性をより高めやすい点で好ましい。多価カルボン酸は、1価カルボン酸に比べて水溶性が高いものが多いことから、記録媒体に付与されるまでに水性媒体の蒸発などによる析出や、酸の蒸発などが生じ難いと考えられ、その結果、酸としての機能が低下し難いと考えられる。さらに、多価カルボン酸は、カルボン酸基を2つ以上有するため、一般式(1)で表される化合物との水素結合がより強まる。それにより、多価カルボン酸は、一般式(1)で表される化合物の近傍により存在しやすくなるため、画像の表面への有機カルボン酸のブリードアウトがより抑制されて、画像の耐擦過性がより向上すると考えられる。多価カルボン酸におけるカルボン酸基の数は4以下であることが好ましい。
反応液中の反応剤の含有量(質量%)は、反応液全質量を基準として、0.1質量%以上5.0質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上5.0質量%以下であることがより好ましく、1.0質量%以上5.0質量%以下であることがさらに好ましい。
(水性媒体)
反応液は、臭気などの観点から、水を含有する水性の反応液であることが好ましく、水性媒体として水を50.0質量%以上含有することがさらに好ましい。水としては、脱イオン水やイオン交換水を用いることが好ましい。反応液中の水の含有量(質量%)は、反応液全質量を基準として、50.0質量%以上90.0質量%以下であることがより好ましい。
反応液は、臭気などの観点から、水を含有する水性の反応液であることが好ましく、水性媒体として水を50.0質量%以上含有することがさらに好ましい。水としては、脱イオン水やイオン交換水を用いることが好ましい。反応液中の水の含有量(質量%)は、反応液全質量を基準として、50.0質量%以上90.0質量%以下であることがより好ましい。
また、反応液には、水性媒体として、さらに水溶性有機溶剤を含有させることができる。反応液に含有させる水溶性有機溶剤としては、前述のインクの説明で挙げた水溶性有機溶剤を用いることができる。反応液中の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、反応液全質量を基準として、5.0質量%以上40.0質量%以下であることが好ましく、15.0質量%以上30.0質量%以下であることがさらに好ましい。反応液中の水溶性有機溶剤の含有量が上記の範囲内であることにより、反応液の吐出不良を生じ難くすることができる。
反応液は、水溶性有機溶剤として、下記一般式(1)で表される化合物を含有する。
一般式(1)中のnは0~3の整数を表す。nが0の場合、単結合を表し、窒素原子にヒドロキシ基が直接結合していることを表す。一般式(1)で表される化合物は、ピロリドン骨格部位と、ヒドロキシ基を有するN位置換基の部位を併せ持った構造を有する。一般式(1)で表される化合物におけるヒドロキシ基を有する、N位置換基の炭素原子数は0~3である。一般式(1)で表される化合物として、具体的には、N-ヒドロキシ-2-ピロリドン、N-ヒドロキシメチル-2-ピロリドン、N-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドン、及びN-(3-ヒドロキシプロピル)-2-ピロリドンを使用することができる。
一般式(1)で表される化合物の代わりに、当該化合物におけるN位置換基を有しないものに相当する化合物、すなわち、2-ピロリドンを用いた場合、画像の耐擦過性向上の効果が得られない。一方、一般式(1)で表される化合物の代わりに、一般式(1)中のnが4以上である化合物を用いた場合、ヒドロキシアルキル部位の疎水性が高まり、HLB値が15以下の界面活性剤との親和性が低下する。そのため、界面活性剤が界面や樹脂粒子に配向しにくくなることから、画像の耐擦過性向上の効果が得られない。
反応液中の一般式(1)で表される化合物の含有量(質量%)は、反応液全質量を基準として、7.0質量%以上31.0質量%以下であることが好ましく、10.0質量%以上30.0質量%以下であることがさらに好ましい。
(その他の成分)
反応液には、上述した成分以外にも必要に応じて、他の界面活性剤、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、キレート化剤、及び水溶性樹脂などの種々の添加剤を含有させてもよい。
反応液には、上述した成分以外にも必要に応じて、他の界面活性剤、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、キレート化剤、及び水溶性樹脂などの種々の添加剤を含有させてもよい。
〔界面活性剤〕
水性インク及び反応液の少なくとも一方は、HLB値が15以下の界面活性剤を含有する。水性インク及び反応液のいずれにも界面活性剤が含有されていない場合、得られる画像において白抜けが発生し、記録膜と記録媒体との密着性が低下するため、画像の耐擦過性向上の効果が得られない。界面活性剤は、インクと反応液が混ざったインクドット中で界面に配向すればよいため、インクと反応液のいずれかに含有されていればよく、両方に含有されていてもよい。界面活性剤のHLB値が15より大きいと、水に溶解してしまい、界面活性剤が界面や樹脂粒子に配向しなくなってしまうため、画像の耐擦過性向上の効果が得られない。界面活性剤のHLB値は12以下であることがより好ましい。HLB値が12以下の界面活性剤を用いることで、界面活性剤が界面や樹脂粒子に配向しやすく、画像の耐擦過性向上の効果がより得られやすい。界面活性剤のHLB値は10以上であることが好ましい。
水性インク及び反応液の少なくとも一方は、HLB値が15以下の界面活性剤を含有する。水性インク及び反応液のいずれにも界面活性剤が含有されていない場合、得られる画像において白抜けが発生し、記録膜と記録媒体との密着性が低下するため、画像の耐擦過性向上の効果が得られない。界面活性剤は、インクと反応液が混ざったインクドット中で界面に配向すればよいため、インクと反応液のいずれかに含有されていればよく、両方に含有されていてもよい。界面活性剤のHLB値が15より大きいと、水に溶解してしまい、界面活性剤が界面や樹脂粒子に配向しなくなってしまうため、画像の耐擦過性向上の効果が得られない。界面活性剤のHLB値は12以下であることがより好ましい。HLB値が12以下の界面活性剤を用いることで、界面活性剤が界面や樹脂粒子に配向しやすく、画像の耐擦過性向上の効果がより得られやすい。界面活性剤のHLB値は10以上であることが好ましい。
本明細書において、HLB値は、グリフィン法により求められる値をとる。グリフィン法によるHLB値は界面活性剤の親水基の式量と分子量から、以下の式(A)で求めることができる。グリフィン法によるHLB値は界面活性剤の親水性や親油性の程度を表すものであり、0から20の値をとる。HLB値が低いほど界面活性剤の親油性が高くなり、HLB値が高いほど親水性が高いことを示す。
HLB値=20×界面活性剤の親水基の式量/界面活性剤の分子量 ・・・(A)
HLB値=20×界面活性剤の親水基の式量/界面活性剤の分子量 ・・・(A)
HLB値を持つ界面活性剤は、ノニオン性の界面活性剤である。HLB値が15以下の界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物などの炭化水素系界面活性剤;パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物などのフッ素系界面活性剤;ポリエーテル変性シロキサン化合物などのシリコーン系界面活性剤;などを挙げることができる。HLB値が15以下の界面活性剤の1種又は2種以上を用いることができる。
上記界面活性剤としては、炭化水素系界面活性剤を含むことが好ましく、なかでも、ポリオキシエチレンアルキルエーテルを含むことがより好ましい。ポリオキシエチレンアルキルエーテルは、親水性基であるエチレンオキサイド基と、疎水性基である長鎖アルキル基が明確に分かれており、長鎖アルキル基部分が樹脂粒子に配向しやすく、画像の耐擦過性がより向上しやすい。
HLB値が15以下の界面活性剤の含有量(質量%)は、その界面活性剤が含有されている、インク又は反応液の全質量を基準として、1.0質量%以下であることが好ましい。それにより、インク又は反応液中で界面活性剤同士が集まることによるミセルが形成されにくいことから、界面活性剤が界面や樹脂粒子に配向しやすくなるため、画像の耐擦過性がより向上しやすい。また、HLB値が15以下の界面活性剤の上記含有量(質量%)は、0.1質量%以上であることが好ましく、0.2質量%以上であることがさらに好ましい。
〔ΔSP値〕
樹脂粒子、一般式(1)で表される化合物、及びHLB値が15以下の界面活性剤は、それぞれのSP値に関して以下に述べるような関係を満たすように用いることが好ましい。本明細書におけるSP値(δ:溶解度パラメータ)は、下記式(B)に基づき、Fedors法により算出される値(単位:(cal/cm3)1/2)である。SI単位系に換算する際には、「(cal/cm3)1/2=2.046×103(J/m3)1/2」の関係を利用すればよい。以下の記載においては、SP値の単位((cal/cm3)1/2)は省略することがある。
δ=(ΔEvap/V)1/2 ・・・(B)
(式(B)中、ΔEvapは化合物のモル蒸発熱(cal/mol)を表し、Vは25℃における化合物のモル体積(cm3/mol)を表す。)
樹脂粒子、一般式(1)で表される化合物、及びHLB値が15以下の界面活性剤は、それぞれのSP値に関して以下に述べるような関係を満たすように用いることが好ましい。本明細書におけるSP値(δ:溶解度パラメータ)は、下記式(B)に基づき、Fedors法により算出される値(単位:(cal/cm3)1/2)である。SI単位系に換算する際には、「(cal/cm3)1/2=2.046×103(J/m3)1/2」の関係を利用すればよい。以下の記載においては、SP値の単位((cal/cm3)1/2)は省略することがある。
δ=(ΔEvap/V)1/2 ・・・(B)
(式(B)中、ΔEvapは化合物のモル蒸発熱(cal/mol)を表し、Vは25℃における化合物のモル体積(cm3/mol)を表す。)
(一般式(1)で表される化合物と樹脂粒子のΔSP値)
一般式(1)で表される化合物のSP値と樹脂粒子のSP値との差(ΔSP値)は、5.0(cal/cm3)1/2以下であることが好ましい。一般式(1)で表される化合物と樹脂粒子のΔSP値が5.0以下であることにより、樹脂粒子の造膜性が向上しやすく、画像の耐擦過性向上の効果が得られやすい。一般式(1)で表される化合物と樹脂粒子のΔSP値は、一般式(1)で表される化合物のSP値から、樹脂粒子のSP値を引くことで求めることができる。一般式(1)で表される化合物と樹脂粒子のΔSP値は、1.0以上であることが好ましく、1.5以上であることがさらに好ましい。
一般式(1)で表される化合物のSP値と樹脂粒子のSP値との差(ΔSP値)は、5.0(cal/cm3)1/2以下であることが好ましい。一般式(1)で表される化合物と樹脂粒子のΔSP値が5.0以下であることにより、樹脂粒子の造膜性が向上しやすく、画像の耐擦過性向上の効果が得られやすい。一般式(1)で表される化合物と樹脂粒子のΔSP値は、一般式(1)で表される化合物のSP値から、樹脂粒子のSP値を引くことで求めることができる。一般式(1)で表される化合物と樹脂粒子のΔSP値は、1.0以上であることが好ましく、1.5以上であることがさらに好ましい。
(樹脂粒子とHLB値が15以下の界面活性剤のΔSP値)
樹脂粒子のSP値とHLB値が15以下の界面活性剤のSP値との差(ΔSP値)は、3.0(cal/cm3)1/2以下であることが好ましい。樹脂粒子とHLB値が15以下の界面活性剤のΔSP値が3.0以下であることにより、樹脂粒子の造膜性が向上しやすく、画像の耐擦過性向上の効果が得られやすい。樹脂粒子とHLB値が15以下の界面活性剤のΔSP値は、樹脂粒子のSP値から、上記界面活性剤のSP値を引くことで求めることができる。樹脂粒子とHLB値が15以下の界面活性剤のΔSP値は、0.5以上であることが好ましく、1.0以上であることがさらに好ましい。
樹脂粒子のSP値とHLB値が15以下の界面活性剤のSP値との差(ΔSP値)は、3.0(cal/cm3)1/2以下であることが好ましい。樹脂粒子とHLB値が15以下の界面活性剤のΔSP値が3.0以下であることにより、樹脂粒子の造膜性が向上しやすく、画像の耐擦過性向上の効果が得られやすい。樹脂粒子とHLB値が15以下の界面活性剤のΔSP値は、樹脂粒子のSP値から、上記界面活性剤のSP値を引くことで求めることができる。樹脂粒子とHLB値が15以下の界面活性剤のΔSP値は、0.5以上であることが好ましく、1.0以上であることがさらに好ましい。
〔各成分の質量比率〕
水性インク及び反応液中の所定の成分に関し、以下に述べるような関係を満たすことが好ましい。
水性インク及び反応液中の所定の成分に関し、以下に述べるような関係を満たすことが好ましい。
(樹脂粒子とHLB値が15以下の界面活性剤の質量比率)
水性インクにおける樹脂粒子の含有量(質量%)は、HLB値が15以下の界面活性剤が含有されている、水性インク又は反応液における前記界面活性剤の含有量(質量%)に対する質量比率で、5.0倍以上40.0倍以下であることが好ましい。この質量比率が40.0倍以下であることにより、記録媒体上で界面活性剤が樹脂粒子に対して十分な量となり、樹脂粒子の造膜性がより向上しやすく、画像の耐擦過性向上の効果が得られやすい。一方、この質量比率が5.0倍以上であることにより、記録後に樹脂の膜の中に界面活性剤が残り難いかその量が少なくなり、画像の強度が高まりやすくなるため、画像の耐擦過性向上の効果が得られやすい。
水性インクにおける樹脂粒子の含有量(質量%)は、HLB値が15以下の界面活性剤が含有されている、水性インク又は反応液における前記界面活性剤の含有量(質量%)に対する質量比率で、5.0倍以上40.0倍以下であることが好ましい。この質量比率が40.0倍以下であることにより、記録媒体上で界面活性剤が樹脂粒子に対して十分な量となり、樹脂粒子の造膜性がより向上しやすく、画像の耐擦過性向上の効果が得られやすい。一方、この質量比率が5.0倍以上であることにより、記録後に樹脂の膜の中に界面活性剤が残り難いかその量が少なくなり、画像の強度が高まりやすくなるため、画像の耐擦過性向上の効果が得られやすい。
(一般式(1)で表される化合物とHLB値が15以下の界面活性剤の質量比率)
反応液における一般式(1)で表される化合物の含有量(質量%)は、HLB値が15以下の界面活性剤が含有されている、水性インク又は反応液における前記界面活性剤の含有量(質量%)に対する質量比率で、60.0倍以下であることが好ましい。この質量比率が60.0倍以下であることにより、一般式(1)で表される化合物への界面活性剤の溶解を抑え、界面活性剤が界面や樹脂粒子に配向しやすくなるため、画像の耐擦過性向上の効果が得られやすい。前記質量比率は、10.0倍以上であることが好ましい。
反応液における一般式(1)で表される化合物の含有量(質量%)は、HLB値が15以下の界面活性剤が含有されている、水性インク又は反応液における前記界面活性剤の含有量(質量%)に対する質量比率で、60.0倍以下であることが好ましい。この質量比率が60.0倍以下であることにより、一般式(1)で表される化合物への界面活性剤の溶解を抑え、界面活性剤が界面や樹脂粒子に配向しやすくなるため、画像の耐擦過性向上の効果が得られやすい。前記質量比率は、10.0倍以上であることが好ましい。
(一般式(1)で表される化合物と樹脂粒子の質量比率)
反応液における一般式(1)で表される化合物の含有量(質量%)は、水性インクにおける樹脂粒子の含有量(質量%)に対する質量比率で、1.0倍以上5.0倍以下であることが好ましい。この質量比率が1.0倍以上であることにより、樹脂粒子に対して一般式(1)で表される化合物の量が十分となり、樹脂粒子の造膜性がより向上しやすく、画像の耐擦過性向上の効果が得られやすい。一方、この質量比率が5.0倍以下であることにより、記録後に樹脂の膜の中に一般式(1)で表される化合物が残り難いかその量が少なくなり、画像の強度が高まりやすくなるため、画像の耐擦過性向上の効果が得られやすい。
反応液における一般式(1)で表される化合物の含有量(質量%)は、水性インクにおける樹脂粒子の含有量(質量%)に対する質量比率で、1.0倍以上5.0倍以下であることが好ましい。この質量比率が1.0倍以上であることにより、樹脂粒子に対して一般式(1)で表される化合物の量が十分となり、樹脂粒子の造膜性がより向上しやすく、画像の耐擦過性向上の効果が得られやすい。一方、この質量比率が5.0倍以下であることにより、記録後に樹脂の膜の中に一般式(1)で表される化合物が残り難いかその量が少なくなり、画像の強度が高まりやすくなるため、画像の耐擦過性向上の効果が得られやすい。
[記録媒体]
本発明のインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置で用いる記録媒体は特に限定されないが、非吸収性記録媒体を用いることが好ましい。非吸収性記録媒体とは、JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法No.51の『紙及び板紙の液体吸収性試験方法』に記載されたブリストー法において接触開始から30msec1/2までの水吸収量が10mL/m2以下である記録媒体である。本発明においては、上記水吸収量の条件を満たす記録媒体を「非吸収性記録媒体」と定義する。無機粒子で形成されたインク受容層を有するインクジェット記録用の記録媒体(光沢紙、マット紙など)や、コート層を有しない普通紙は、上記水吸収量が10mL/m2を超える「吸収性記録媒体」である。非吸収性記録媒体以外の記録媒体を用いる場合、その記録媒体に液体成分が吸収されやすい。一方、非吸収性記録媒体を用いる場合には、液体成分の吸収が抑えられ、界面活性剤が界面や樹脂粒子に配向しやすくなるため、画像の耐擦過性をより向上しやすい。
本発明のインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置で用いる記録媒体は特に限定されないが、非吸収性記録媒体を用いることが好ましい。非吸収性記録媒体とは、JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法No.51の『紙及び板紙の液体吸収性試験方法』に記載されたブリストー法において接触開始から30msec1/2までの水吸収量が10mL/m2以下である記録媒体である。本発明においては、上記水吸収量の条件を満たす記録媒体を「非吸収性記録媒体」と定義する。無機粒子で形成されたインク受容層を有するインクジェット記録用の記録媒体(光沢紙、マット紙など)や、コート層を有しない普通紙は、上記水吸収量が10mL/m2を超える「吸収性記録媒体」である。非吸収性記録媒体以外の記録媒体を用いる場合、その記録媒体に液体成分が吸収されやすい。一方、非吸収性記録媒体を用いる場合には、液体成分の吸収が抑えられ、界面活性剤が界面や樹脂粒子に配向しやすくなるため、画像の耐擦過性をより向上しやすい。
非吸収性記録媒体のなかでも、樹脂層を有するものが好ましい。一般式(1)で表される化合物は、インクに含有させる樹脂粒子だけでなく、インクジェット用の水性インクを付与して画像を記録する対象としての非吸収性記録媒体の一般的な樹脂層の構成材料とも親和性を持つ。このため、樹脂粒子と記録媒体との密着性が高まりやすく、画像の耐擦過性をさらに向上することができる。
樹脂層を有する非吸収性記録媒体としては、この条件を満たすものであればどのようなものを用いてもよい。例えば、プラスチックフィルム;基材の記録面側にプラスチックフィルムが接着された記録媒体;セルロースパルプを含有する基材の記録面側に有機樹脂コート層が設けられた記録媒体;などを用いることができる。これらのなかでも、プラスチックフィルムが好ましく、また、セルロースパルプを含有する基材の記録面側に有機樹脂層としての有機樹脂コート層が設けられた記録媒体も好ましい。上記のプラスチックフィルム及び有機樹脂コート層などの有機樹脂層には、例えば、ポリ塩化ビニル、PETなどのポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、及びポリカーボネートなどの有機樹脂が利用可能である。
[吐出方式]
インクや反応液を記録ヘッドから吐出する方式としては、インクや反応液に力学的エネルギーを付与する方式や、インクや反応液に熱エネルギーを付与する方式を挙げることができる。なかでも、インクや反応液に熱エネルギーを付与してインクや反応液を吐出する方式を採用することが好ましい。記録ヘッドとしては、力学的エネルギーの作用によりインクや反応液を吐出する記録ヘッドや、熱エネルギーの作用によりインクや反応液を吐出する記録ヘッドを挙げることができる。なかでも、熱エネルギーの作用によりインクや反応液を吐出する記録ヘッドが好ましい。記録媒体にインク及び反応液を付与する順序は特に限定されないが、反応液を付与した後に、インクを付与することが好ましい。
インクや反応液を記録ヘッドから吐出する方式としては、インクや反応液に力学的エネルギーを付与する方式や、インクや反応液に熱エネルギーを付与する方式を挙げることができる。なかでも、インクや反応液に熱エネルギーを付与してインクや反応液を吐出する方式を採用することが好ましい。記録ヘッドとしては、力学的エネルギーの作用によりインクや反応液を吐出する記録ヘッドや、熱エネルギーの作用によりインクや反応液を吐出する記録ヘッドを挙げることができる。なかでも、熱エネルギーの作用によりインクや反応液を吐出する記録ヘッドが好ましい。記録媒体にインク及び反応液を付与する順序は特に限定されないが、反応液を付与した後に、インクを付与することが好ましい。
[加熱工程]
記録媒体にインク及び反応液を付与した後に、記録媒体を加熱することによって、樹脂粒子を造膜させることにより、画像の強度を高めることができるため、画像の耐擦過性をさらに向上する効果が得られる。
記録媒体にインク及び反応液を付与した後に、記録媒体を加熱することによって、樹脂粒子を造膜させることにより、画像の強度を高めることができるため、画像の耐擦過性をさらに向上する効果が得られる。
加熱の手段は、特に限定されず、例えば、ヒータによる加熱、ドライヤなどによる温風の吹き当て、及びこれらを組み合わせた手段などの加熱手段により行うことができる。インクジェット記録装置は、加熱手段として、上記のヒータ、ドライヤ、及びこれらを組み合わせた手段などを備えることができる。加熱方法としては、例えば、記録媒体の記録面(インクの付与面)とは反対側(裏面)からヒータなどで熱を与える方法や、記録媒体の記録面(表面)に温風又は熱風を当てる方法、記録面又は裏面から赤外線ヒータにより熱を与える方法などが挙げられる。また、これらの複数を組み合わせてもよい。加熱温度(画像の温度)は、60℃以上120℃以下であることが好ましく、70℃以上100℃以下であることがより好ましい。
記録媒体の加熱温度T(℃)と、樹脂粒子のガラス転移温度Tg(℃)との差(T-Tg)は、-10℃以上であること(加熱温度≧樹脂粒子のTg-10℃)が好ましく、0℃以上(すなわち、樹脂粒子のTg以上)であることがさらに好ましい。差(T-Tg)が-10℃以上であることにより、樹脂粒子が融着しやすくなり、画像の耐擦過性向上の効果が得られやすい。また、加熱温度T(℃)と、ガラス転移温度Tg(℃)との差(T-Tg)は、+30℃以下であることが好ましく、+20℃以下であることがさらに好ましい。
[インクジェット記録装置の一例]
図1は、本発明のインクジェット記録装置の一実施形態を模式的に示す斜視図である。また、図2は、本発明のインクジェット記録装置の一実施形態を模式的に示す側面図である。図1及び2に示す記録装置では、記録ヘッド22が主走査方向Bに往復走査する位置よりも、副走査方向Aの下流側の位置に、フレーム(図示せず)に支持されたヒータ25が配置されている。反応液及びインクが付与された記録媒体1をヒータ25によって加熱することができる。ヒータ25はヒータカバー26に覆われている。ヒータカバー26は、ヒータ25から生じた熱を記録媒体1に効率よく照射するための部材である。さらに、ヒータカバー26は、ヒータ25を保護する部材でもある。記録ヘッド22から吐出されたインクが付与された記録媒体1は、巻き取りスプール27により巻き取られ、ロール状の巻き取り媒体24を形成する。
図1は、本発明のインクジェット記録装置の一実施形態を模式的に示す斜視図である。また、図2は、本発明のインクジェット記録装置の一実施形態を模式的に示す側面図である。図1及び2に示す記録装置では、記録ヘッド22が主走査方向Bに往復走査する位置よりも、副走査方向Aの下流側の位置に、フレーム(図示せず)に支持されたヒータ25が配置されている。反応液及びインクが付与された記録媒体1をヒータ25によって加熱することができる。ヒータ25はヒータカバー26に覆われている。ヒータカバー26は、ヒータ25から生じた熱を記録媒体1に効率よく照射するための部材である。さらに、ヒータカバー26は、ヒータ25を保護する部材でもある。記録ヘッド22から吐出されたインクが付与された記録媒体1は、巻き取りスプール27により巻き取られ、ロール状の巻き取り媒体24を形成する。
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。成分量に関して「部」及び「%」と記載しているものは特に断らない限り質量基準である。
<顔料分散液の調製>
水溶性樹脂であるスチレン/アクリル酸共重合体(組成(モル)比=84.6/15.4、酸価120mgKOH/g)を酸価と等モルの水酸化ナトリウムを用いてイオン交換水に溶解させ、樹脂の含有量が20.0%である樹脂分散剤の水溶液を調製した。顔料(カーボンブラック)30.0部、樹脂分散剤の水溶液30.0部、及び水40.0部の混合物を、サンドグラインダーに入れ、1時間分散処理を行った。その後、遠心分離処理を行って粗大粒子を除去し、ポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて加圧ろ過を行い、適量のイオン交換水を加えて、顔料分散液を得た。顔料分散液中の顔料の含有量は30.0%、樹脂の含有量は6.0%であった。
水溶性樹脂であるスチレン/アクリル酸共重合体(組成(モル)比=84.6/15.4、酸価120mgKOH/g)を酸価と等モルの水酸化ナトリウムを用いてイオン交換水に溶解させ、樹脂の含有量が20.0%である樹脂分散剤の水溶液を調製した。顔料(カーボンブラック)30.0部、樹脂分散剤の水溶液30.0部、及び水40.0部の混合物を、サンドグラインダーに入れ、1時間分散処理を行った。その後、遠心分離処理を行って粗大粒子を除去し、ポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて加圧ろ過を行い、適量のイオン交換水を加えて、顔料分散液を得た。顔料分散液中の顔料の含有量は30.0%、樹脂の含有量は6.0%であった。
<樹脂粒子の物性>
樹脂粒子の水分散液を60℃で乾固させて、固体状の樹脂粒子を得た。得られた樹脂粒子2mgをアルミ容器に入れて封管し、測定用の試料を用意した。用意した試料につき、示差走査熱量計(商品名「Q1000」、TA instruments製)を使用し、以下に示す温度プログラムにしたがって熱分析して昇温曲線を作成した。作成した昇温曲線(横軸:温度、縦軸:熱量)における、低温側の曲線中の2点を通って高温側まで延長した直線と、曲線中の階段状の変化部分の勾配が最大になる点で引いた接線との交点における温度を「樹脂(粒子)のガラス転移温度(Tg)」とした。
[温度プログラム]:
(1)200℃まで10℃/分で昇温
(2)200℃から-50℃まで5℃/分で降温
(3)-50℃から200℃まで10℃/分で昇温
樹脂粒子の水分散液を60℃で乾固させて、固体状の樹脂粒子を得た。得られた樹脂粒子2mgをアルミ容器に入れて封管し、測定用の試料を用意した。用意した試料につき、示差走査熱量計(商品名「Q1000」、TA instruments製)を使用し、以下に示す温度プログラムにしたがって熱分析して昇温曲線を作成した。作成した昇温曲線(横軸:温度、縦軸:熱量)における、低温側の曲線中の2点を通って高温側まで延長した直線と、曲線中の階段状の変化部分の勾配が最大になる点で引いた接線との交点における温度を「樹脂(粒子)のガラス転移温度(Tg)」とした。
[温度プログラム]:
(1)200℃まで10℃/分で昇温
(2)200℃から-50℃まで5℃/分で降温
(3)-50℃から200℃まで10℃/分で昇温
樹脂粒子のアニオン性基の量は、コロイド滴定により求めた。流動電位滴定ユニット(PCD-500)を搭載した電位差自動滴定装置(商品名「AT-510」、京都電子工業製)を用い、電位差を利用したコロイド滴定により、樹脂粒子のアニオン性基の量(μmol/g)を測定した。この際、滴定試薬としてメチルグリコールキトサンを用いた。また、樹脂粒子のSP値((cal/cm3)1/2)は、樹脂を構成するユニットについてのSP値及び当該ユニットの質量比率から算出した。
<樹脂粒子の合成>
(樹脂粒子1)
水約1160mLを、反応器内で90℃に加熱した。また、水160mLに重合開始剤として過硫酸カリウム1.39gを混合し、溶液を調製した。まず、この開始剤溶液のうち32mLを反応器に加え撹拌した。これとは別個に、水159.4mLに、スチレン183g、ベンジルアクリレート80g、メタクリル酸1.5g、連鎖移動剤としてイソオクチルチオグリコレート1.6g、及び乳化剤の30%水溶液9.98gを混合してモノマー混合液を調製した。上記乳化剤には、商品名「Rhodafac RS 710」(Rhodia Novecare製)を用いた。上記モノマー混合液を、30分間にわたって、反応器に滴下により添加し、それと同時に、開始剤溶液129.4gを、同じ時間にわたって、反応器に滴下により添加して撹拌した。得られた反応物を撹拌し、3時間90℃にて維持した。次いで、反応物を50℃まで冷却した。その後、水酸化カリウムを添加して、溶液のpHを8.5に調整した。溶液を25℃まで冷却した後、200メッシュのフィルタを用いて溶液をろ過し、適量の脱イオン水を添加して樹脂粒子の含有量を30.0%に調整した。このようにして、アクリル系樹脂で形成された樹脂粒子である、樹脂粒子1の水分散液を得た。樹脂粒子1のアニオン性基の量は71μmol/g、Tgは67℃、SP値は10.8であった。
(樹脂粒子1)
水約1160mLを、反応器内で90℃に加熱した。また、水160mLに重合開始剤として過硫酸カリウム1.39gを混合し、溶液を調製した。まず、この開始剤溶液のうち32mLを反応器に加え撹拌した。これとは別個に、水159.4mLに、スチレン183g、ベンジルアクリレート80g、メタクリル酸1.5g、連鎖移動剤としてイソオクチルチオグリコレート1.6g、及び乳化剤の30%水溶液9.98gを混合してモノマー混合液を調製した。上記乳化剤には、商品名「Rhodafac RS 710」(Rhodia Novecare製)を用いた。上記モノマー混合液を、30分間にわたって、反応器に滴下により添加し、それと同時に、開始剤溶液129.4gを、同じ時間にわたって、反応器に滴下により添加して撹拌した。得られた反応物を撹拌し、3時間90℃にて維持した。次いで、反応物を50℃まで冷却した。その後、水酸化カリウムを添加して、溶液のpHを8.5に調整した。溶液を25℃まで冷却した後、200メッシュのフィルタを用いて溶液をろ過し、適量の脱イオン水を添加して樹脂粒子の含有量を30.0%に調整した。このようにして、アクリル系樹脂で形成された樹脂粒子である、樹脂粒子1の水分散液を得た。樹脂粒子1のアニオン性基の量は71μmol/g、Tgは67℃、SP値は10.8であった。
(樹脂粒子2)
撹拌機、温度計、及び還流管を備えた容量1Lのセパラブルフラスコを準備した。ポリカーボネートジオール100g、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸4.2g、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート41g、トリエチルアミン2.2g、及びアセトン(溶媒)80gの混合物を調製した。ポリカーボネートジオールとしては、商品名「T-5650E」、旭化成製を用いた。窒素雰囲気下で、この混合物を上記フラスコに入れた後、1滴分の触媒(ジ(2-エチルヘキサン酸)スズ(II))を加え、80℃で15時間反応させた。40℃に冷却した後、回転数300rpmで撹拌しながらフラスコに水を添加してウレタン樹脂の粒子を形成した。40℃で30分間撹拌した後、ジエチレントリアミン1.2gを加えて、40℃で6時間撹拌した。溶媒を留去した後、脱イオン水を添加して樹脂の含有量を30.0%に調整した。このようにして、ウレタン系樹脂で形成された樹脂粒子である、樹脂粒子2の水分散液を得た。樹脂粒子2のアニオン性基の量は125μmol/g、Tgは64℃、SP値は11.5であった。
撹拌機、温度計、及び還流管を備えた容量1Lのセパラブルフラスコを準備した。ポリカーボネートジオール100g、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸4.2g、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート41g、トリエチルアミン2.2g、及びアセトン(溶媒)80gの混合物を調製した。ポリカーボネートジオールとしては、商品名「T-5650E」、旭化成製を用いた。窒素雰囲気下で、この混合物を上記フラスコに入れた後、1滴分の触媒(ジ(2-エチルヘキサン酸)スズ(II))を加え、80℃で15時間反応させた。40℃に冷却した後、回転数300rpmで撹拌しながらフラスコに水を添加してウレタン樹脂の粒子を形成した。40℃で30分間撹拌した後、ジエチレントリアミン1.2gを加えて、40℃で6時間撹拌した。溶媒を留去した後、脱イオン水を添加して樹脂の含有量を30.0%に調整した。このようにして、ウレタン系樹脂で形成された樹脂粒子である、樹脂粒子2の水分散液を得た。樹脂粒子2のアニオン性基の量は125μmol/g、Tgは64℃、SP値は11.5であった。
(樹脂粒子3~9)
オートクレーブ内に設置した反応容器に、表1の「エステル化反応」の項目に示す成分(単位:部)の混合物を入れ、220℃で4時間加熱して、エステル化反応を行った。表1中の成分の略称は、EG:エチレングリコール、NPG:ネオペンチルグリコール、BPA:ビスフェノールA、tPA:テレフタル酸、iPA:イソフタル酸、BTA:トリメリット酸をそれぞれ表す。次いで、240℃に昇温し、オートクレーブ内の圧力を90分かけて13Paまで減圧した。240℃、13Paの減圧状態を5時間保ってエステル化(脱水縮合)反応を継続した後、オートクレーブ内に窒素ガスを導入して常圧に戻した。反応容器内の温度を220℃まで下げ、触媒(テトラ-n-ブチルチタネート)、及び表1の「エステル交換反応」の項目に示す成分(単位:部)を添加し、220℃で2時間加熱して、エステル交換反応を行った。触媒の使用量(mol)は、3×10-4×多価カルボン酸の合計使用量(mol)とした。その後、オートクレーブ内に窒素ガスを導入して加圧状態とし、シート状の樹脂を取り出した。この樹脂を25℃まで冷却した後、クラッシャーで粉砕し、樹脂を得た。
オートクレーブ内に設置した反応容器に、表1の「エステル化反応」の項目に示す成分(単位:部)の混合物を入れ、220℃で4時間加熱して、エステル化反応を行った。表1中の成分の略称は、EG:エチレングリコール、NPG:ネオペンチルグリコール、BPA:ビスフェノールA、tPA:テレフタル酸、iPA:イソフタル酸、BTA:トリメリット酸をそれぞれ表す。次いで、240℃に昇温し、オートクレーブ内の圧力を90分かけて13Paまで減圧した。240℃、13Paの減圧状態を5時間保ってエステル化(脱水縮合)反応を継続した後、オートクレーブ内に窒素ガスを導入して常圧に戻した。反応容器内の温度を220℃まで下げ、触媒(テトラ-n-ブチルチタネート)、及び表1の「エステル交換反応」の項目に示す成分(単位:部)を添加し、220℃で2時間加熱して、エステル交換反応を行った。触媒の使用量(mol)は、3×10-4×多価カルボン酸の合計使用量(mol)とした。その後、オートクレーブ内に窒素ガスを導入して加圧状態とし、シート状の樹脂を取り出した。この樹脂を25℃まで冷却した後、クラッシャーで粉砕し、樹脂を得た。
容積2Lのビーカーに、撹拌機(商品名「トルネード撹拌機スタンダードSM-104」、アズワン製)をセットした。このビーカーに、上記で得られた樹脂を210g、及びメチルエチルケトンを入れ、30℃で撹拌することで樹脂を溶解させた。次いで、樹脂の酸基に対応する酸価を基準とした中和率(モル%)に相当する使用量の、5%水酸化カリウム水溶液を添加して30分間撹拌した。30℃で撹拌下、20mL/分の速度で脱イオン水を500g滴下した。その後、60℃に昇温した後、メチルエチルケトンを留去し、さらに水の一部も留去した。25℃まで冷却後、150メッシュの金網でろ過し、脱イオン水にて樹脂の含有量を30.0%に調整した。このようにして、ポリエステル系樹脂で形成された樹脂粒子である、樹脂粒子3~9の水分散液を得た。樹脂粒子3~9の特性を表1の「特性」の項目に示す。
<水溶性有機溶剤のSP値>
インク及び反応液の調製に用いた水溶性有機溶剤のSP値を以下に示す。
・N-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドン:14.3
・N-ヒドロキシメチル-2-ピロリドン:15.2
・N-(3-ヒドロキシプロピル)-2-ピロリドン:13.7
・N-ヒドロキシ-2-ピロリドン:16.4
・N-(4-ヒドロキシブチル)-2-ピロリドン:13.2
・2-ピロリドン:12.6
・N-メチル-2-ピロリドン:11.5
・3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド:9.2
・γ-ブチロラクトン:9.9
・1,2-ブタンジオール:12.8
インク及び反応液の調製に用いた水溶性有機溶剤のSP値を以下に示す。
・N-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドン:14.3
・N-ヒドロキシメチル-2-ピロリドン:15.2
・N-(3-ヒドロキシプロピル)-2-ピロリドン:13.7
・N-ヒドロキシ-2-ピロリドン:16.4
・N-(4-ヒドロキシブチル)-2-ピロリドン:13.2
・2-ピロリドン:12.6
・N-メチル-2-ピロリドン:11.5
・3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド:9.2
・γ-ブチロラクトン:9.9
・1,2-ブタンジオール:12.8
<界面活性剤>
後述するインク、及び反応液の調製には以下の商品名で示す市販の界面活性剤を使用した。
・NIKKOL BL-4.2(日光ケミカルズ製):HLB値10、SP値9.6
・EMALEX 1615(日本エマルジョン製):HLB値15、SP値9.4
・TERGITOL 15-S-7(ダウケミカル製):HLB値11、SP値9.4
・TERGITOL 15-S-9(ダウケミカル製):HLB値12、SP値9.4
・NIKKOL BC-10(日光ケミカルズ):HLB値13、SP値9.4
・Zonyl FS-3100(Chemours製):HLB値10、SP値8.7
・アセチレノールE60(川研ファインケミカル製):HLB値11、SP値9.9
・NIKKOL BC-20(日光ケミカルズ):HLB値16、SP値9.4
上記の界面活性剤のうち、「Zonyl FS-3100」はフッ素系界面活性剤であり、「アセチレノールE60」はアセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物であり、そのほかはポリオキシエチレンアルキルエーテルである。
後述するインク、及び反応液の調製には以下の商品名で示す市販の界面活性剤を使用した。
・NIKKOL BL-4.2(日光ケミカルズ製):HLB値10、SP値9.6
・EMALEX 1615(日本エマルジョン製):HLB値15、SP値9.4
・TERGITOL 15-S-7(ダウケミカル製):HLB値11、SP値9.4
・TERGITOL 15-S-9(ダウケミカル製):HLB値12、SP値9.4
・NIKKOL BC-10(日光ケミカルズ):HLB値13、SP値9.4
・Zonyl FS-3100(Chemours製):HLB値10、SP値8.7
・アセチレノールE60(川研ファインケミカル製):HLB値11、SP値9.9
・NIKKOL BC-20(日光ケミカルズ):HLB値16、SP値9.4
上記の界面活性剤のうち、「Zonyl FS-3100」はフッ素系界面活性剤であり、「アセチレノールE60」はアセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物であり、そのほかはポリオキシエチレンアルキルエーテルである。
<インクの調製>
表2(表2-1及び2-2)の上段に示す各成分(単位:%)を混合し、十分撹拌した後、ポアサイズが1.2μmであるセルロースアセテートフィルター(商品名「Minisart」、ザルトリウス製)で加圧ろ過して、各インクを調製した。表2中の「プロキセルGXL(S)」は、防腐剤の市販品(商品名;アーチケミカルズ製)であり、後述する反応液の調製にも用いた。
表2(表2-1及び2-2)の上段に示す各成分(単位:%)を混合し、十分撹拌した後、ポアサイズが1.2μmであるセルロースアセテートフィルター(商品名「Minisart」、ザルトリウス製)で加圧ろ過して、各インクを調製した。表2中の「プロキセルGXL(S)」は、防腐剤の市販品(商品名;アーチケミカルズ製)であり、後述する反応液の調製にも用いた。
<反応液の調製>
表3(表3-1~3-5)の上段に示す各成分(単位:%)を混合し、十分撹拌した後、ポアサイズが1.2μmであるセルロースアセテートフィルター(商品名「Minisart」、ザルトリウス製)で加圧ろ過して、各反応液を調製した。表3中の「PDT-2」は四日市合成製のジメチルアミン・エピクロロヒドリン縮合物の水溶液(純分60%)の商品名である。また、「PAS-92」はニットーボーメディカル製のジアリルアミン塩酸塩・二酸化硫黄共重合体水溶液(純分20%)の商品名である。
表3(表3-1~3-5)の上段に示す各成分(単位:%)を混合し、十分撹拌した後、ポアサイズが1.2μmであるセルロースアセテートフィルター(商品名「Minisart」、ザルトリウス製)で加圧ろ過して、各反応液を調製した。表3中の「PDT-2」は四日市合成製のジメチルアミン・エピクロロヒドリン縮合物の水溶液(純分60%)の商品名である。また、「PAS-92」はニットーボーメディカル製のジアリルアミン塩酸塩・二酸化硫黄共重合体水溶液(純分20%)の商品名である。
<評価>
画像の記録には以下の記録媒体を用いた。「水吸収量」は、ブリストー法における接触開始から30msec1/2までの水吸収量を示す。
・記録媒体1(商品名「スコッチカル グラフィックフィルム IJ1220」、3M製、材質:ポリ塩化ビニル、水吸収量:10mL/m2以下)
・記録媒体2(商品名「キヤノン写真用紙・光沢 プロ [プラチナグレード]PT-201」、キヤノン製、樹脂層なし、水吸収量:10mL/m2超)
・記録媒体3(商品名「LXグロスコート157 LXGC54」、桜井製、樹脂層なし、水吸収量:10mL/m2以下)
画像の記録には以下の記録媒体を用いた。「水吸収量」は、ブリストー法における接触開始から30msec1/2までの水吸収量を示す。
・記録媒体1(商品名「スコッチカル グラフィックフィルム IJ1220」、3M製、材質:ポリ塩化ビニル、水吸収量:10mL/m2以下)
・記録媒体2(商品名「キヤノン写真用紙・光沢 プロ [プラチナグレード]PT-201」、キヤノン製、樹脂層なし、水吸収量:10mL/m2超)
・記録媒体3(商品名「LXグロスコート157 LXGC54」、桜井製、樹脂層なし、水吸収量:10mL/m2以下)
インクジェット記録装置(商品名「imagePROGRAF PRO-2000」、キヤノン製)の記録媒体の搬送方向における記録ヘッドの下流側の記録媒体に対向する位置に、加熱のための赤外線ヒータを組み込んだものを使用して以下の評価を行った。上記のインクジェット記録装置では、1/1200インチ×1/1200インチの単位領域に4ngのインクを1滴付与する条件で記録した画像を、記録デューティが100%であると定義する。上記で調製した各インクを、それぞれインクカートリッジに充填した。記録条件は、25℃、相対湿度50%の環境とした。上記の記録装置を用いて、表4(表4-1及び4-2)に示す反応液、インク、及び記録媒体の組み合わせで、記録媒体に、反応液(記録デューティ30%)及びインク(記録デューティ120%)をこの順序で重ねて付与した。その後、記録媒体の反応液及びインクが付与された領域について、赤外線ヒータにより画像が表4に示す温度となるように加熱して、ベタ画像を記録した。
表2~4中の略記号はそれぞれ以下を表す。
・RI:インク中の樹脂粒子の含有量(%)
・SI:インク中のHLB値が15以下の界面活性剤の含有量(%)
・LR:反応液中の一般式(1)で表される化合物の含有量(%)
・SR:反応液中のHLB値が15以下の界面活性剤の含有量(%)
・S:SI又はSR、すなわち、インク中又は反応液中の界面活性剤の含有量(%)
・RI:インク中の樹脂粒子の含有量(%)
・SI:インク中のHLB値が15以下の界面活性剤の含有量(%)
・LR:反応液中の一般式(1)で表される化合物の含有量(%)
・SR:反応液中のHLB値が15以下の界面活性剤の含有量(%)
・S:SI又はSR、すなわち、インク中又は反応液中の界面活性剤の含有量(%)
表4に示す「質量比率」の項目は、各成分の質量比率を表す。また、表4に示す「ΔSP値」の項目は、各成分のSP値の差を表す。当該項目中の「樹脂粒子-界面活性剤」は、樹脂粒子のSP値-界面活性剤のSP値の差を表し、「一般式(1)-樹脂粒子」は、一般式(1)で表される化合物のSP値-樹脂粒子のSP値の差を表す。
(耐擦過性)
得られた記録物に対し、JIS L0849に準じた学振型試験機である耐摩耗試験機(テスター産業製)を用いて、JIS L0803で規定される摩擦用白布(綿)を用いて、記録した画像を荷重500gで往復20回摩擦試験を行った。摩擦試験後の画像を目視で確認し、以下に示す評価基準にしたがって、画像の耐擦過性を評価した。本発明においては、下記の評価基準で、「A+」、「A」及び「B」を許容できるレベルとし、「C」を許容できないレベルとした。評価結果を表4に示す。
A+:10回後の画像に擦過痕が見られなかった。
A:10回後の画像に擦過痕が見られたが、5回後の画像には擦過痕が見られなかった。
B:5回後の画像に擦過痕が見られたが、記録媒体の白地は見えていなかった。
C:5回後の画像に擦過痕が見られ、記録媒体の白地が見えていた。
得られた記録物に対し、JIS L0849に準じた学振型試験機である耐摩耗試験機(テスター産業製)を用いて、JIS L0803で規定される摩擦用白布(綿)を用いて、記録した画像を荷重500gで往復20回摩擦試験を行った。摩擦試験後の画像を目視で確認し、以下に示す評価基準にしたがって、画像の耐擦過性を評価した。本発明においては、下記の評価基準で、「A+」、「A」及び「B」を許容できるレベルとし、「C」を許容できないレベルとした。評価結果を表4に示す。
A+:10回後の画像に擦過痕が見られなかった。
A:10回後の画像に擦過痕が見られたが、5回後の画像には擦過痕が見られなかった。
B:5回後の画像に擦過痕が見られたが、記録媒体の白地は見えていなかった。
C:5回後の画像に擦過痕が見られ、記録媒体の白地が見えていた。
なお、本実施形態の開示は、以下の方法及び構成を含む。
(方法1)樹脂粒子を含有する水性インクと、前記水性インク中の成分を凝集させる反応剤を含有する反応液とをインクジェット方式の記録ヘッドから吐出して記録媒体に付与するインクジェット記録方法であって、
前記反応液は、下記一般式(1)で表される化合物を含有し、
前記水性インク及び前記反応液の少なくとも一方は、HLB値が15以下の界面活性剤を含有することを特徴とするインクジェット記録方法。
(方法1)樹脂粒子を含有する水性インクと、前記水性インク中の成分を凝集させる反応剤を含有する反応液とをインクジェット方式の記録ヘッドから吐出して記録媒体に付与するインクジェット記録方法であって、
前記反応液は、下記一般式(1)で表される化合物を含有し、
前記水性インク及び前記反応液の少なくとも一方は、HLB値が15以下の界面活性剤を含有することを特徴とするインクジェット記録方法。
(方法2)前記水性インクにおける前記樹脂粒子の含有量(質量%)が、前記界面活性剤が含有されている、前記水性インク又は前記反応液における前記界面活性剤の含有量(質量%)に対する質量比率で、5.0倍以上40.0倍以下である方法1に記載のインクジェット記録方法。
(方法3)前記反応液における前記一般式(1)で表される化合物の含有量(質量%)が、前記界面活性剤が含有されている、前記水性インク又は前記反応液における前記界面活性剤の含有量(質量%)に対する質量比率で、60.0倍以下である方法1又は2に記載のインクジェット記録方法。
(方法4)前記反応液における前記一般式(1)で表される化合物の含有量(質量%)が、前記水性インクにおける前記樹脂粒子の含有量(質量%)に対する質量比率で、1.0倍以上5.0倍以下である方法1乃至3のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法5)前記界面活性剤の含有量(質量%)が、前記界面活性剤が含有されている、前記水性インク又は前記反応液の全質量を基準として、1.0質量%以下である方法1乃至4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法6)前記界面活性剤のHLB値が12以下である方法1乃至5のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法7)前記界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルキルエーテルを含む方法1乃至6のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法8)前記樹脂粒子のSP値と前記界面活性剤のSP値との差が、3.0(cal/cm3)1/2以下である方法1乃至7のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法9)前記一般式(1)で表される化合物のSP値と前記樹脂粒子のSP値との差が、5.0(cal/cm3)1/2以下である方法1乃至8のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法10)前記樹脂粒子のアニオン性基の量が350μmol/g以下である方法1乃至9のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法11)前記水性インクがさらに、前記一般式(1)で表される化合物を含有する方法1乃至10のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法12)前記反応剤が、酸型の有機カルボン酸であるとともに、そのpKaが、1.8以上である方法1乃至11のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法13)前記酸型の有機カルボン酸が、複数のカルボン酸基を有する方法12に記載のインクジェット記録方法。
(方法14)前記記録媒体の、ブリストー法における接触開始から30msec1/2までの水吸収量が、10mL/m2以下である方法1乃至13のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法15)前記記録媒体が、樹脂層を有する方法14に記載のインクジェット記録方法。
(方法16)前記記録媒体に前記水性インク及び前記反応液を付与した後に、前記記録媒体を加熱する方法1乃至15のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法17)前記記録媒体の加熱温度T(℃)と、前記樹脂粒子のガラス転移温度Tg(℃)との差(T-Tg)が、-10℃以上である方法16に記載のインクジェット記録方法。
(構成1)樹脂粒子を含有する水性インクと、前記水性インク中の成分を凝集させる反応剤を含有する反応液と、前記水性インク及び前記反応液を吐出して記録媒体に付与するインクジェット方式の記録ヘッドと、を備え、
前記反応液は、下記一般式(1)で表される化合物を含有し、
前記水性インク及び前記反応液の少なくとも一方は、HLB値が15以下の界面活性剤を含有することを特徴とするインクジェット記録装置。
(方法3)前記反応液における前記一般式(1)で表される化合物の含有量(質量%)が、前記界面活性剤が含有されている、前記水性インク又は前記反応液における前記界面活性剤の含有量(質量%)に対する質量比率で、60.0倍以下である方法1又は2に記載のインクジェット記録方法。
(方法4)前記反応液における前記一般式(1)で表される化合物の含有量(質量%)が、前記水性インクにおける前記樹脂粒子の含有量(質量%)に対する質量比率で、1.0倍以上5.0倍以下である方法1乃至3のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法5)前記界面活性剤の含有量(質量%)が、前記界面活性剤が含有されている、前記水性インク又は前記反応液の全質量を基準として、1.0質量%以下である方法1乃至4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法6)前記界面活性剤のHLB値が12以下である方法1乃至5のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法7)前記界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルキルエーテルを含む方法1乃至6のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法8)前記樹脂粒子のSP値と前記界面活性剤のSP値との差が、3.0(cal/cm3)1/2以下である方法1乃至7のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法9)前記一般式(1)で表される化合物のSP値と前記樹脂粒子のSP値との差が、5.0(cal/cm3)1/2以下である方法1乃至8のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法10)前記樹脂粒子のアニオン性基の量が350μmol/g以下である方法1乃至9のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法11)前記水性インクがさらに、前記一般式(1)で表される化合物を含有する方法1乃至10のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法12)前記反応剤が、酸型の有機カルボン酸であるとともに、そのpKaが、1.8以上である方法1乃至11のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法13)前記酸型の有機カルボン酸が、複数のカルボン酸基を有する方法12に記載のインクジェット記録方法。
(方法14)前記記録媒体の、ブリストー法における接触開始から30msec1/2までの水吸収量が、10mL/m2以下である方法1乃至13のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法15)前記記録媒体が、樹脂層を有する方法14に記載のインクジェット記録方法。
(方法16)前記記録媒体に前記水性インク及び前記反応液を付与した後に、前記記録媒体を加熱する方法1乃至15のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法17)前記記録媒体の加熱温度T(℃)と、前記樹脂粒子のガラス転移温度Tg(℃)との差(T-Tg)が、-10℃以上である方法16に記載のインクジェット記録方法。
(構成1)樹脂粒子を含有する水性インクと、前記水性インク中の成分を凝集させる反応剤を含有する反応液と、前記水性インク及び前記反応液を吐出して記録媒体に付与するインクジェット方式の記録ヘッドと、を備え、
前記反応液は、下記一般式(1)で表される化合物を含有し、
前記水性インク及び前記反応液の少なくとも一方は、HLB値が15以下の界面活性剤を含有することを特徴とするインクジェット記録装置。
Claims (18)
- 前記水性インクにおける前記樹脂粒子の含有量(質量%)が、前記界面活性剤が含有されている、前記水性インク又は前記反応液における前記界面活性剤の含有量(質量%)に対する質量比率で、5.0倍以上40.0倍以下である請求項1に記載のインクジェット記録方法。
- 前記反応液における前記一般式(1)で表される化合物の含有量(質量%)が、前記界面活性剤が含有されている、前記水性インク又は前記反応液における前記界面活性剤の含有量(質量%)に対する質量比率で、60.0倍以下である請求項1に記載のインクジェット記録方法。
- 前記反応液における前記一般式(1)で表される化合物の含有量(質量%)が、前記水性インクにおける前記樹脂粒子の含有量(質量%)に対する質量比率で、1.0倍以上5.0倍以下である請求項1に記載のインクジェット記録方法。
- 前記界面活性剤の含有量(質量%)が、前記界面活性剤が含有されている、前記水性インク又は前記反応液の全質量を基準として、1.0質量%以下である請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記界面活性剤のHLB値が12以下である請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルキルエーテルを含む請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記樹脂粒子のSP値と前記界面活性剤のSP値との差が、3.0(cal/cm3)1/2以下である請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記一般式(1)で表される化合物のSP値と前記樹脂粒子のSP値との差が、5.0(cal/cm3)1/2以下である請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記樹脂粒子のアニオン性基の量が350μmol/g以下である請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記水性インクがさらに、前記一般式(1)で表される化合物を含有する請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記反応剤が、酸型の有機カルボン酸であるとともに、そのpKaが、1.8以上である請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記酸型の有機カルボン酸が、複数のカルボン酸基を有する請求項12に記載のインクジェット記録方法。
- 前記記録媒体の、ブリストー法における接触開始から30msec1/2までの水吸収量が、10mL/m2以下である請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記記録媒体が、樹脂層を有する請求項14に記載のインクジェット記録方法。
- 前記記録媒体に前記水性インク及び前記反応液を付与した後に、前記記録媒体を加熱する請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記記録媒体の加熱温度T(℃)と、前記樹脂粒子のガラス転移温度Tg(℃)との差(T-Tg)が、-10℃以上である請求項16に記載のインクジェット記録方法。
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