JP2023069247A - 処理液及び記録方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】部材信頼性を良好に保ちつつ、併用するインクジェットインク組成物により形成される画像の耐擦性及び画質を良好にできる処理液を提供する。
【解決手段】水系の処理液であって、色材を含有する水系のインクジェットインク組成物と当該処理液とを記録媒体に付着して行われる記録方法に用いられるものであり、有機酸と、有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上と、を含有し、前記有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上の含有量が、前記処理液の総質量に対し1質量%以上15質量%以下であり、pHが5.5以上である、処理液。
【選択図】なし
【解決手段】水系の処理液であって、色材を含有する水系のインクジェットインク組成物と当該処理液とを記録媒体に付着して行われる記録方法に用いられるものであり、有機酸と、有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上と、を含有し、前記有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上の含有量が、前記処理液の総質量に対し1質量%以上15質量%以下であり、pHが5.5以上である、処理液。
【選択図】なし
Description
本発明は、処理液及び記録方法に関する。
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。例えば、インクジェット法を用いた記録装置の開発のみならず当該装置で使用する組成物の開発も盛んである。さらに、記録装置、インクジェットインク組成物、処理液、記録媒体等の組み合わせにおける種々の課題の解決が試みられている。
例えば、特許文献1に開示されているように、インクの成分を凝集させる凝集剤を含む処理液を使用して、記録媒体に付着したインクを早期に固定(流動性を低下させる)することでブリードムラを抑制する記録方法が知られている。
処理液を用いる場合に、処理液を用いるための部材の部材信頼性を良好に保ちつつ、併用するインクジェットインク組成物により形成される画像の耐擦性及び画質を良好にできる処理液の点で、未だ不十分であった。
本発明に係る処理液の一態様は、
水系の処理液であって、
色材を含有する水系のインクジェットインク組成物と当該処理液とを記録媒体に付着して行われる記録方法に用いられるものであり、
有機酸と、
有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上と、を含有し、
前記有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上の含有量が、前記処理液の総質量に対し1質量%以上15質量%以下であり、
pHが5.5以上である。
水系の処理液であって、
色材を含有する水系のインクジェットインク組成物と当該処理液とを記録媒体に付着して行われる記録方法に用いられるものであり、
有機酸と、
有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上と、を含有し、
前記有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上の含有量が、前記処理液の総質量に対し1質量%以上15質量%以下であり、
pHが5.5以上である。
本発明に係る記録方法の一態様は、
上述処理液を前記記録媒体に付着させる処理液付着工程と、
前記インクジェットインク組成物をインクジェット法により前記記録媒体に付着させるインク付着工程と、
を備える。
上述処理液を前記記録媒体に付着させる処理液付着工程と、
前記インクジェットインク組成物をインクジェット法により前記記録媒体に付着させるインク付着工程と、
を備える。
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.処理液
本実施形態の処理液は、水系の処理液であって、色材を含有する水系のインクジェットインク組成物と当該処理液とを記録媒体に付着して行われる記録方法に用いられるものである。処理液は、有機酸と、有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上と、を含有する。そして、有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上の含有量は、当該処理液の総質量に対し1質量%以上15質量%以下であり、pHは5.5以上である。
本実施形態の処理液は、水系の処理液であって、色材を含有する水系のインクジェットインク組成物と当該処理液とを記録媒体に付着して行われる記録方法に用いられるものである。処理液は、有機酸と、有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上と、を含有する。そして、有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上の含有量は、当該処理液の総質量に対し1質量%以上15質量%以下であり、pHは5.5以上である。
従来、処理液を用いる場合、含有される凝集剤としては、反応性が特に優れるものとして、無機酸の多価金属塩を用いることがあるが、無機酸の多価金属塩には潮解性があるものが多い。そのため、二次加熱工程で溶媒成分が蒸発しにくく、また記録後に吸湿しやすく、画像の耐擦性が劣ることがあった。そこで、反応性を大きく損なわず潮解性が少ない、有機酸の多価金属塩やカチオンポリマーを用いることも試みられたが、これらは、無機酸の多価金属塩と比べて反応性が損なわれる点で不利であり、得られる画質が不十分となることがあった。さらに酸類も凝集剤として機能し得るが、容器等の部材の酸による影響が懸念された。
1.1.水系の処理液
本実施形態に係る記録方法に用いられる処理液は、水を含む水系の処理液である。水系とは主要な溶媒成分の1つとして水を含有することを意味する。水は主となる溶媒成分として含んでもよく、乾燥により蒸発する成分である。水は、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水又は超純水のようなイオン性不純物を極力除去したものであることが好ましい。また、紫外線照射又は過酸化水素添加等により滅菌した水を用いると、処理液を長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を抑制できるので好適である。
本実施形態に係る記録方法に用いられる処理液は、水を含む水系の処理液である。水系とは主要な溶媒成分の1つとして水を含有することを意味する。水は主となる溶媒成分として含んでもよく、乾燥により蒸発する成分である。水は、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水又は超純水のようなイオン性不純物を極力除去したものであることが好ましい。また、紫外線照射又は過酸化水素添加等により滅菌した水を用いると、処理液を長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を抑制できるので好適である。
処理液における水の含有量は処理液の総質量に対し40質量%以上が好ましく、45質量%以上がより好ましく、50質量%以上がさらに好ましく、55質量%以上が特に好ましく、60質量%以上がより特に好ましく、65質量%以上が殊更好ましい。また、水の含有量の上限値は特に限定されないが、処理液の総質量に対し90質量%以下であることが好ましく、80質量%以下であることがより好ましい。
1.2.有機酸
処理液は、有機酸を含有する。有機酸は、インクジェットインク組成物の成分を凝集させる作用を有する。有機酸は、無機酸金属塩に比較して、潮解性を有しない点で乾燥に有利であり、吸湿もしにくいので、インクジェットインク組成物により形成される画像の耐擦性を良好にすることができる。また、処理液は、有機酸多価金属塩及び/又はカチオンポリマーと、有機酸とを併用することで、優れた凝集性能を発揮し、インクジェットインク組成物により形成される画像の画質も優れたものとすることができる。
処理液は、有機酸を含有する。有機酸は、インクジェットインク組成物の成分を凝集させる作用を有する。有機酸は、無機酸金属塩に比較して、潮解性を有しない点で乾燥に有利であり、吸湿もしにくいので、インクジェットインク組成物により形成される画像の耐擦性を良好にすることができる。また、処理液は、有機酸多価金属塩及び/又はカチオンポリマーと、有機酸とを併用することで、優れた凝集性能を発揮し、インクジェットインク組成物により形成される画像の画質も優れたものとすることができる。
有機酸は、凝集剤として機能し得るが、処理液のpHを低下させる作用もある。そのため、有機酸の含有量が高すぎると、処理液のpHが低くなりすぎて、処理液を入れた容器(例えば樹脂(エポキシ樹脂等)、金属類等)の部材や、処理液を付与した記録媒体の材料を劣化させる可能性がある。すなわち、有機酸を主体とした処理液は、部材信頼性に劣る場合があった。また、処理液のpHが低すぎると記録物の耐擦性が劣る傾向があり、特に耐湿摩擦性が劣る場合があった。さらに、乾燥後においても、処理液のpHが低すぎると水分が付与された場合に、酸により記録媒体やインク塗膜に含む樹脂などの成分の劣化が起こることも考えられる。
しかし、本実施形態の処理液では、有機酸多価金属塩及び/又はカチオンポリマーとの併用により、少量の有機酸を用いることにより、インクジェットインク組成物により形成される画像の耐擦性及び画質を向上できるとともに、部材信頼性も高く維持することができる。なお、処理液は、スプレー、塗布等により記録媒体に付着されてもよいし、インクジェット法により付着されてもよい。いずれの場合においても本実施形態の処理液は、部材信頼性を高くすることができる。
有機酸としては、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、シュウ酸、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、アジピン酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、ピルビン酸、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が挙げられる。有機酸は、1価の酸であってもよいし、2価以上の酸であってもよい。また有機酸は、乳酸等のようにヒドロキシル基を有するヒドロキシ酸であってもよい。さらに、有機酸は、臭気がより低減されることや、水への溶解性が良好であることから、アジピン酸、コハク酸等の脂肪族の2価の有機酸であることもより好ましい。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。
有機酸の含有量は、処理液の総質量に対し合計で、0.0001質量%以上5.0質量%以下が好ましい。さらには、好ましくは0.001質量%以上3.0質量%以下、より好ましくは0.002質量%以上2.5質量%以下、さらに好ましくは0.003質量%以上2.4質量%以下である。また、有機酸の含有量の上限値は、部材信頼性の観点からは、2.5質量%以下が好ましく、1.0質量%以下がより好ましく、0.3質量%以下がさらに好ましく、0.3質量%以下であることが殊更好ましい。
1.3.有機酸多価金属塩
処理液は、有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上を含有する。本項では有機酸多価金属塩について説明する。
処理液は、有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上を含有する。本項では有機酸多価金属塩について説明する。
有機酸多価金属塩とは、有機酸と多価金属とが組になった塩を意味する。有機酸多価金属塩は、有機酸のアニオンと、多価金属のカチオンとから構成される。かかる有機酸としては、上述の有機酸のいずれかを挙げることができる。多価金属としては、2価以上の金属であり、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、鉄等が挙げられる。
有機酸多価金属塩の有機酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸のような脂肪族の1価の有機酸が、インクジェットインク組成物の成分の凝集能がより高い点で好ましい。一方、有機酸多価金属塩の多価金属としては、インクジェットインクの成分の凝集性に優れているという点から、カルシウム又はマグネシウムであることが好ましい。有機酸多価金属塩がマグネシウム塩、カルシウム塩である場合、処理液の安定性がより良好となる傾向がある。
有機酸多価金属塩は、インクジェットインク組成物の成分を凝集させる凝集剤としての機能を有する。処理液において、上述の有機酸と、上述の有機酸多価金属塩の有機酸とが、種類が異なるものであることが、画質などがより優れ好ましい。
また、処理液において、上述の有機酸が、2価の有機酸であって、上述の有機酸多価金属塩が、1価の有機酸及び多価金属からなる塩である場合には、乾燥性がより良好となり、インクジェットインク組成物により形成される画像の耐擦性をより良好にすることができる。
有機酸多価金属塩は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。処理液に有機酸多価金属塩を含有する場合、有機酸多価金属塩の含有量は、処理液の総質量に対し合計で0.5~15.0質量%が好ましい。さらに好ましくは1.0質量%以上10.0質量%以下、好ましくは2.0質量%以上9.0質量%以下、より好ましくは3.0質量%以上8.0質量%以下、さらに好ましくは3.0質量%以上5.0質量%以下である。
1.4.カチオンポリマー
処理液は、有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上を含有する。本項ではカチオンポリマーについて説明する。
処理液は、有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上を含有する。本項ではカチオンポリマーについて説明する。
カチオンポリマーとは、カチオン性基を有する高分子化合物を意味する。カチオンポリマーとしては、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等が挙げられる。カチオンポリマーは、インクジェットインク組成物の成分を凝集させる凝集剤としての機能を有する。
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、カチオン性のポリアミン系樹脂としては、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、PD-7、PD-30、PD-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。
ポリ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。
カチオンポリマーは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。処理液にカチオンポリマーを含有する場合、カチオンポリマーの含有量は、処理液の総質量に対し合計で、0.1~15.0質量%が好ましい。さらに好ましくは0.1質量%以上8.0質量%以下、好ましくは0.5質量%以上5.0質量%以下、より好ましくは1.0質量%以上4.0質量%以下、さらに好ましくは1.0質量%以上3.0質量%以下である。
1.5.有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上の含有量
処理液における有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上の合計の含有量は、処理液の総質量に対し合計で、1.0質量%以上15.0質量%以下であり、さらに好ましくは、例えば、処理液の総質量に対し合計で、1.0質量%以上10.0質量%以下、好ましくは2.0質量%以上9.0質量%以下、より好ましくは3.0質量%以上8.0質量%以下、さらに好ましくは3.0質量%以上5.0質量%以下である。これらの含有量が上記範囲であれば、処理液によるインクジェットインク組成物の成分の凝集性を十分に得ることができる。
処理液における有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上の合計の含有量は、処理液の総質量に対し合計で、1.0質量%以上15.0質量%以下であり、さらに好ましくは、例えば、処理液の総質量に対し合計で、1.0質量%以上10.0質量%以下、好ましくは2.0質量%以上9.0質量%以下、より好ましくは3.0質量%以上8.0質量%以下、さらに好ましくは3.0質量%以上5.0質量%以下である。これらの含有量が上記範囲であれば、処理液によるインクジェットインク組成物の成分の凝集性を十分に得ることができる。
1.6.その他の成分
1.6.1.水溶性低分子化合物
処理液は、水溶性低分子化合物を含有してもよい。水溶性低分子有機化合物を含むことにより、インクジェットインク組成物により形成される画像の乾燥性をさらに良好にできる。水溶性低分子有機化合物としては、例えば、アルコール類、アルカンジオール類、アルカンポリオール類、アルキレングリコールエーテル類、エステル類、アミド類、含硫黄溶剤類、環状エーテル類などを挙げることができるがこれらに限定されるものではない。
1.6.1.水溶性低分子化合物
処理液は、水溶性低分子化合物を含有してもよい。水溶性低分子有機化合物を含むことにより、インクジェットインク組成物により形成される画像の乾燥性をさらに良好にできる。水溶性低分子有機化合物としては、例えば、アルコール類、アルカンジオール類、アルカンポリオール類、アルキレングリコールエーテル類、エステル類、アミド類、含硫黄溶剤類、環状エーテル類などを挙げることができるがこれらに限定されるものではない。
水溶性低分子有機化合物における「水溶性」とは、20℃の水100gへの溶解度が10g超であることを示す。また、「低分子」とは、分子量が300以下であることを示し、分子量は、より好ましくは30以上250以下であり、さらに好ましくは50以上200以下であり、特に好ましくは70以上150以下である。水溶性低分子有機溶剤は、水溶性の有機溶剤であってもよいが、これに限られない。
アルコール類としては、例えば、アルカンが有する1つの水素原子がヒドロキシル基によって置換された化合物が挙げられる。該アルカンとしては、炭素数10以下のものが好ましく、6以下のものがより好ましく、3以下のものが更に好ましい。アルカンの炭素数は1以上であり、2以上であることが好ましい。アルカンは、直鎖型であってもよく、分枝型であってもよい。アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、n-プロピルアルコール、iso-プロピルアルコール、n-ブタノール、2-ブタノール、tert-ブタノール、iso-ブタノール、n-ペンタノール、2-ペンタノール、3-ペンタノール、及びtert-ペンタノールが挙げられる。
アルカンジオール類とは、例えば、アルカンが2個の水酸基で置換された化合物が挙げられる。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(別名:エタン-1,2-ジオール)、プロピレングリコール(別名:プロパン-1,2-ジオール)、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-オクタンジオール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブチレングリコール(別名:1,3-ブタンジオール)、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、2,4-ペンタンジオール、2-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(別名:イソプレングリコール)、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、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(別名:ヘキシレングリコール)、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、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)、ピナコール(別名:2,3-ジメチル-2,3-ブタンジオール)等を挙げることができる。
アルカンポリオール類としては、例えば、アルカンジオール類、アルカンジオール類の2分子以上が水酸基同士で分子間縮合した縮合物、水酸基を3個以上有するアルカンなどが挙げられる。前述のアルカンジオール類もアルカンポリオール類の1つである。
アルカンジオール類の2分子以上が水酸基同士で分子間縮合した縮合物としては、例えば、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール等のジアルキレングリコールや、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール等のトリアルキレングリコールなどを挙げることができる。
水酸基を3個以上有するアルカンは、アルカンやポリエーテル構造を有するポリオール類などを骨格とする、3個以上の水酸基を有する化合物である。アルカンやポリエーテル構造を有するポリオール類が、3個以上の水酸基で置換されたものなどが挙げられる。
水酸基を3個以上有するアルカンとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,2,5-ヘキサントリオール、1,2,6-ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ポリオキシプロピレントリオールなどが挙げられる。
アルキレングリコールエーテル類としては、例えば、前述のアルカンポリオール類の水酸基の1つ以上がエーテル化したものが挙げられる。水酸基の1つがエーテル化したアルキレングリコールモノエーテル類や、水酸基の2つがエーテル化したアルキレングリコールジエーテル類などが挙げられる。アルキレングリコールモノエーテル類がより好ましい。
エーテル化は、アルキルエーテル、アリールエーテルなどが挙げられ、アルキルエーテルが好ましい。エーテル化のエーテル部分の炭素数は1以上8以下が好ましく1以上4以下がより好ましい。アルキレングリコールエーテル類のアルキレングリコール部分の炭素数は2以上6以下が好ましい。アルキレングリコール部分の繰り返し数は、1以上5以下が好ましい。
アルキレングリコールエーテル類としては、例えば、アルキレングリコールモノエーテル類やアルキレングリコールジエーテル類が挙げられ、アルキレングリコールモノエーテル類がより好ましい。具体例としては、2-メトキシエタノール(別名:エチレングリコールモノメチルエーテル)、2-エトキシエタノール(別名: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、1-メトキシ-2-プロパノール(別名:プロピレングリコール1-モノメチルエーテル)、2-メトキシプロパノール(別名:プロピレングリコール2-モノメチルエーテル)1-エトキシ-2-プロパノール(別名: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、3-メトキシ-1-プロパノール(別名:1,3-プロパンジオールモノメチルエーテル)、1-メトキシ-2-ブタノール(別名:1,2-ブタンジオール1-モノメチルエーテル)、2-メトキシ-1-ブタノール、3-メトキシ-1-ブタノール(別名:1,3-ブタンジオール3-モノメチルエーテル)、4-メトキシ-1-ブタノール(別名:1,4-ブタンジオールモノメチルエーテル)、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール等のアルキレングリコールモノエーテル類;及び、
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のアルキレングリコールジエーテル類が挙げられる。
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のアルキレングリコールジエーテル類が挙げられる。
エステル類としては、例えば、非環状エステル類、環状エステル類などを挙げることができる。
非環状エステル類としては、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のグリコールモノアセテート類;
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のグリコールジエステル類が挙げられる。
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のグリコールジエステル類が挙げられる。
環状エステル類としては、例えば、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)、及び、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が挙げられる
アミド類としては、例えば、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。
環状アミド類としては、ラクタム類が挙げられ、例えば、2-ピロリドン(標準沸点245℃)、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、2-ピペリドン、ε-カプロラクタム、N-メチル-ε-カプロラクタム、N-シクロヘキシル-2-ピロリドン、5-メチル-2-ピロリドン、β-プロピオラクタム、ω-ヘプタラクタム、スクシンイミド、などが挙げられる。これらの中でも、特に2-ピロリドン、ε-カプロラクタムがより好ましい。
非環状アミド類としては、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、等のアルコキシアルキルアミド類、N,N-ジメチルアセトアセトアミド、N,N-ジエチルアセトアセトアミド、N-メチルアセトアセトアミド、N,N-ジメチルイソ酪酸アミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジエチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジエチルアセトアミド、N,N-ジメチルプロピオンアミド、などを例示することができる。
含硫黄溶剤類としては、例えば、スルホキシド類、スルホン類などを挙げることができる。スルホキシド類としては、例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド、等の非環状スルホキシド類、テトラメチレンスルホキシド、等の環状スルホキシド類などがある。スルホン類としては、例えば、3-メチルスルホラン、スルホラン、等の環状スルホン類、エチルイソプロピルスルホン、エチルメチルスルホン、ジメチルスルホン、等の非環状スルホン類を例示することができる。
環状エーテル類としては、例えば、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジメチルイソソルビド、3-メチル-3-オキセタンメタノール、3-エチル-3-オキセタンメタノール、2-ヒドロキシメチルオキセタン、テトラヒドロフルフリルアルコール、グリセロールホルマール、ソルケタール、1,4-ジオキサン-2,3-ジオール、ジヒドロレボグルコセノン、等を例示することができる。
これらの水溶性低分子有機化合物は、二種以上を適宜混合して用いることができる。
水溶性低分子有機化合物の標準沸点としては、300℃以下であることが好ましく、270℃以下がより好ましく、250℃以下であることがより好ましく、210℃以下であることがさらに好ましく、190℃以下であることが特に好ましい。また、水溶性低分子有機化合物の標準沸点の下限値としては、特に限定されないが、100℃以上であることが好ましく、110℃以上がさらに好ましく、120℃以上であることがより好ましく、150℃以上であることがさらに好ましい。
また、処理液が、水溶性低分子有機化合物として、標準沸点が250℃以下の化合物を30.0質量%以下含むようにすると、インクジェットインク組成物により形成される画像の乾燥性をさらに良好にできる。ここで、標準沸点が250℃以下の水溶性低分子有機化合物としては、後述するアルカンジオール類、後述するアルキレングリコールモノエーテル類以外では、例えば、2-ピロリドン(略称:2P、標準沸点:245℃、分類:アミド類、25℃における性状:液体)、ジメチルスルホキシド(略称:DMSO、標準沸点:188℃、分類:含硫黄溶剤類、25℃における性状:液体)、3-エチル-3-オキセタンメタノール(略称:EOXM、標準沸点:220℃、分類:環状エーテル類、25℃における性状:液体)、1,2-ヘキサンジオール(略称:1,2HD、標準沸点:224℃、分類:アルカンジオール類、25℃における性状:液体)、1,5-ペンタンジオール(略称:1,5PD、標準沸点:239℃、分類:アルカンジオール類、25℃における性状:液体)などを挙げることができる。
さらに、処理液が、水溶性低分子有機化合物として、標準沸点が150℃以上300℃以下の、アミド類、含硫黄類、環状エーテル類から選択される1種以上を含むようにすれば、インクジェットインク組成物により形成される画像の乾燥性をさらに良好にできる。
水溶性低分子有機化合物の含有量の下限値は、処理液の総質量に対し合計で10.0質量%以上であることが好ましく、15.0質量%以上であることがより好ましく、20.0質量%以上であることがさらに好ましい。また、水溶性低分子有機化合物の含有量の上限値は、処理液の総質量に対し40.0質量%以下であることが好ましく、35.0質量%以下であることがより好ましく、30.0質量%以下であることがさらに好ましい。
本実施形態に係る処理液においては、水溶性低分子有機化合物として、標準沸点が210℃以下のアルカンジオール類と、標準沸点が210℃以下の一般式(1)で表されるアルキレングリコールモノエーテル類と、を含有することがより好ましい。
上記一般式(1)において、R1は炭素数2以上5以下の直鎖又は分岐のアルキレン基であることがより好ましい。また、より好ましくは、R1は炭素数2以上4以下のアルキレン基であり、R2は炭素数1のアルキル基であることがさらに好ましい。さらに、nは1であることがより好ましい。
標準沸点が210℃以下の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(別名:エタン-1,2-ジオール、標準沸点:196℃、25℃における性状:液体、炭素数(以下、「C」と表記)2)、プロピレングリコール(略称:PG別名:プロパン-1,2-ジオール、標準沸点:188℃、25℃における性状:液体、C3)、1,2-ブタンジオール(標準沸点:194℃、25℃における性状:液体、C4)、1,3-ブチレングリコール(略称:1,3BG、別名:1,3-ブタンジオール、標準沸点:207℃、25℃における性状:液体、C4)、2,3-ブタンジオール(標準沸点:182℃、25℃における性状:液体、C4)、1,2-ペンタンジオール(標準沸点:210℃、25℃における性状:液体、C5)、2,4-ペンタンジオール(標準沸点:198℃、25℃における性状:液体、C5)、3-メチル-1,3-ブタンジオール(別名:イソプレングリコール、標準沸点:203℃、25℃における性状:液体、C5)、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、標準沸点:210℃、25℃における性状:固体[融点128℃]、C5)、2-メチルペンタン-2,4-ジオール(別名:ヘキシレングリコール、標準沸点:197℃、25℃における性状:液体、C6)、ピナコール(別名:2,3-ジメチル-2,3-ブタンジオール、標準沸点:174℃、25℃における性状:固体[融点43℃]、C6)等が挙げられる。
標準沸点が210℃以下のアルカンジオール類の炭素数は、7以下が好ましく、2以上6以下がより好ましい。
また、標準沸点が210℃以下のアルカンジオール類の標準沸点は、150℃以上210℃以下が好ましく、160℃以上200℃以下がより好ましく、170℃以上190℃以下がさらに好ましい。
上記アルカンジオール類の中でも、プロピレングリコール、2,3-ブタンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブチレングリコール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、2-メチルペンタン-2,4-ジオールの1種以上であることが好ましく、プロピレングリコール、1,2-ブタンジオールまたは2,3-ブタンジオールであることがより好ましい。
標準沸点が210℃以下の上記一般式(1)で表されるアルキレングリコールモノエーテル類としては、例えば、2-メトキシエタノール(別名:エチレングリコールモノメチルエーテル、標準沸点:124℃、25℃における性状:液体、R1=炭素数(以下、「C」と表記)2;R2=C1;n=1)、2-エトキシエタノール(別名:エチレングリコールモノエチルエーテル、標準沸点:136℃、25℃における性状:液体、R1=C2;R2=C2;n=1)、1-メトキシ-2-プロパノール(略称:PM、別名:プロピレングリコール1-モノメチルエーテル、標準沸点:120℃、25℃における性状:液体、R1=C3;R2=C1;n=1)、1-エトキシ-2-プロパノール(略称:PE、別名:プロピレングリコールモノエチルエーテル、標準沸点:132℃、25℃における性状:液体、R1=C3;R2=C2;n=1)、2-メトキシプロパノール(別名:プロピレングリコール2-モノメチルエーテル、標準沸点:102℃、25℃における性状:液体、R1=C3;R2=C1;n=1)、3-メトキシ-1-プロパノール(別名:1,3-プロパンジオールモノメチルエーテル、標準沸点:153℃、25℃における性状:液体、R1=C3;R2=C1;n=1)、1-メトキシ-2-ブタノール(別名:1,2-ブタンジオール1-モノメチルエーテル、標準沸点:135℃、25℃における性状:液体、R1=C4;R2=C1;n=1)、2-メトキシ-1-ブタノール(標準沸点:146℃、25℃における性状:液体、R1=C4;R2=C1;n=1)、3-メトキシ-1-ブタノール(略称:MB、別名:1,3-ブタンジオール3-モノメチルエーテル、標準沸点:158℃、25℃における性状:液体、R1=C4;R2=C1;n=1)、4-メトキシ-1-ブタノール(別名:1,4-ブタンジオールモノメチルエーテル、標準沸点:165℃、25℃における性状:液体、R1=C4;R2=C1;n=1)、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール(略称:MMB、標準沸点:174℃、25℃における性状:液体、R1=C5;R2=C1;n=1)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(標準沸点:194℃、25℃における性状:液体、R1=C2;R2=C1;n=2)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(標準沸点:202℃、25℃における性状:液体、R1=C2;R2=C2;n=2)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(略称:DPM、標準沸点:190℃、25℃における性状:液体、R1=C3;R2=C1;n=2)等が挙げられる。
標準沸点が210℃以下の上記一般式(1)で表されるアルキレングリコールモノエーテル類の標準沸点は、110℃以上210℃以下が好ましく、130℃以上190℃以下がより好ましく、140℃以上180℃以下がさらに好ましい。
上記アルキレングリコールモノエーテル類の中でも、3-メトキシ-1-ブタノール、1-メトキシ-2-プロパノール、1-エトキシ-2-プロパノール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルの1種以上であることが好ましく、3-メトキシ-1-ブタノール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノールまたは1-メトキシ-2-プロパノールであることがより好ましい。上記アルキレングリコールモノエーテル類がこのような化合物であると、耐擦性をより良好にできる傾向にある。
標準沸点が210℃以下のアルカンジオール類を用いる場合、その含有量は、処理液の総質量に対し10.0質量%以上25.0質量%以下であることが好ましい。下限値は、より好ましくは11.0質量%以上であり、さらに好ましくは12.0質量%以上であり、特に好ましくは13.0質量%以上であり、殊更好ましくは14.0質量%以上である。上限値は、より好ましくは23.0質量%以下であり、さらに好ましくは21.0質量%以下であり、特に好ましくは19.0質量%以下であり、より特に好ましくは17.0質量%以下である。
上記アルカンジオール類の含有量の下限値が10質量%以上である場合には、インクジェットインク組成物による画像の乾燥性をさらに良好にできる。
一方、標準沸点が210℃以下の上記一般式(1)で表されるアルキレングリコールモノエーテル類を含有させる場合、その含有量は、処理液の総質量に対し2.0質量%以上10質量%以下であることが好ましい。下限値は、より好ましくは2.5質量%以上であり、さらに好ましくは3.0質量%以上であり、特に好ましくは3.5質量%以上であり、より特に好ましくは4.0質量%以上である。上限値は、より好ましくは9.0質量%以下であり、さらに好ましくは8.0質量%以下であり、特に好ましくは7.0質量%以下であり、より特に好ましくは6.0質量%以下であり、殊更好ましくは5.0質量%以下である。
上記標準沸点が210℃以下の上記一般式(1)で表されるアルキレングリコールモノエーテル類の含有量の下限値が2.0質量%以上である場合には、低吸収性又は非吸収性記録媒体に対する処理液の濡れ広がり性がより向上する傾向にある。
1.6.2.界面活性剤
処理液は、界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤は、処理液の表面張力を低下させ記録媒体や下地との濡れ性を向上させる機能を備えるので、インクジェットインク組成物による画像の画質を向上できる。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。
処理液は、界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤は、処理液の表面張力を低下させ記録媒体や下地との濡れ性を向上させる機能を備えるので、インクジェットインク組成物による画像の画質を向上できる。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(以上全て商品名、エア・プロダクツ&ケミカルズ社製)、オルフィンB、Y、P、A、STG、SPC、E1004、E1010、PD-001、PD-002W、PD-003、PD-004、EXP.4001、EXP.4036、EXP.4051、AF-103、AF-104、AK-02、SK-14、AE-3(以上全て商品名、日信化学工業社製)、アセチレノールE00、E00P、E40、E100(以上全て商品名、川研ファインケミカル社製)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-306、BYK-307、BYK-333、BYK-341、BYK-345、BYK-346、BYK-348、BYK-349、BYK-3420、BYK-3480、BYK-3481(以上商品名、ビックケミー・ジャパン社製)、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、信越化学工業社製)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、具体例としては、BYK-3440(ビックケミー・ジャパン社製)、サーフロンS-241、S-242、S-243(以上商品名、AGCセイミケミカル社製)、フタージェント215M(ネオス社製)等が挙げられる。
界面活性剤は、一種単独で用いてもよいし二種以上を組み合わせて用いてもよい。
界面活性剤を用いる場合には、その含有量は、処理液の総質量に対し0.2質量%以上1.2質量%以下が好ましい。界面活性剤の含有量の下限値は、より好ましくは0.3質量%以上であり、さらに好ましくは0.4質量%以上であり、特に好ましくは0.5質量%以上である。また、界面活性剤の含有量の上限値は、より好ましくは1.0質量%以下であり、さらに好ましくは0.8質量%以下であり、特に好ましくは0.7質量%以下である。
また、処理液において、処理液の総質量に対し0.1質量%以上4.0質量%以下のシリコーン系界面活性剤を含むことにより、インクジェットインク組成物による画像の画質をさらに向上できる。また、特に界面活性剤の含有量としては、シリコーン系界面活性剤を処理液の総質量に対し0.1質量%以上0.8質量%以下含み、かつ、アセチレングリコール系界面活性剤を処理液の総質量に対し0.1質量%以上0.4質量%以下含むものであることが、同様の観点でさらに好ましい。
なお、処理液には、カチオン性界面活性剤を用いてもよいが、カチオン性界面活性剤は、インクジェットインク組成物の成分を凝集させる作用を有する場合があり、上述の有機酸、有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーによる凝集作用に対して、補助的に用いることができる。また、カチオン性界面活性剤は、上述の有機酸、有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーによる凝集作用に影響しない程度に用いることがより好ましい。
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。
1.6.3.その他
<凝集剤>
処理液は、上述の有機酸、有機酸多価金属塩及びカチオンポリマー以外の凝集剤として、無機酸、無機酸の金属塩等を含有してもよい。しかし、これらの凝集剤は、潮解作用を有する場合があり、できるだけ少量を用いることが好ましい。
<凝集剤>
処理液は、上述の有機酸、有機酸多価金属塩及びカチオンポリマー以外の凝集剤として、無機酸、無機酸の金属塩等を含有してもよい。しかし、これらの凝集剤は、潮解作用を有する場合があり、できるだけ少量を用いることが好ましい。
<その他>
処理液は、pH調整剤、防腐剤・防かび剤、防錆剤、キレート化剤、酸化防止剤、防黴剤等の成分を含有してもよい。
処理液は、pH調整剤、防腐剤・防かび剤、防錆剤、キレート化剤、酸化防止剤、防黴剤等の成分を含有してもよい。
1.7.処理液のpH
本実施形態の処理液のpHは、5.5以上である。処理液のpHは、上述の有機酸、有機酸多価金属塩、カチオンポリマー、pH調整剤等の選択や、配合量を調整することにより調節することができる。処理液のpHが5.5以上であることにより、処理液を収容する容器の部材、処理液が通過する経路の部材、処理液を付着させる記録媒体の劣化を抑制することができる。すなわち処理液のpHが低すぎないので、部材信頼性を確保できる。処理液のpHは、5.5以上8以下であることが好ましく、5.5以上7.5以下であることがさらに好ましく、6.0以上7.5以下であることがより好ましく、6.5以上7.5以下であることがより好ましい。このようにすれば、容器の部材や記録媒体の劣化をさらに抑制しやすい。
本実施形態の処理液のpHは、5.5以上である。処理液のpHは、上述の有機酸、有機酸多価金属塩、カチオンポリマー、pH調整剤等の選択や、配合量を調整することにより調節することができる。処理液のpHが5.5以上であることにより、処理液を収容する容器の部材、処理液が通過する経路の部材、処理液を付着させる記録媒体の劣化を抑制することができる。すなわち処理液のpHが低すぎないので、部材信頼性を確保できる。処理液のpHは、5.5以上8以下であることが好ましく、5.5以上7.5以下であることがさらに好ましく、6.0以上7.5以下であることがより好ましく、6.5以上7.5以下であることがより好ましい。このようにすれば、容器の部材や記録媒体の劣化をさらに抑制しやすい。
一方、処理液のpHは、後述するインクジェットインク組成物のpHに対して、特定の範囲であることがより好ましい。すなわち、処理液のpHは、後述のインクジェットインク組成物のpHより低いことが好ましく、1.5以上低いことがより好ましく、1.8以上低いことがさらに好ましく、2.0以上低いことが殊更好ましい。このようにすれば、色材を含有する水系のインクジェットインク組成物の成分の凝集能がより良好となり、画質のより良好な画像を得ることができる。
また、処理液のpHは、後述のインクジェットインク組成物のpHより3以下低いことが好ましく、2.5以下低いことがより好ましく、2.0以下低いことがさらに好ましい。
処理液中の有機酸は、インクジェットインク組成物がアルカリ性である場合に、インク中のアニオン分散性の成分の分散安定性を低下させてインクの成分を凝集させる役割を果たすが、インクに含まれる分散性の成分によっては、低pH(酸性)の処理液と接触したときに、分散安定性が低下しやすいものや、低下し難いものがある。分散安定性の低下し難い成分がインクに含まれる場合は、有機酸は、多価金属塩よりも反応性は劣ることがある。
1.8.作用効果
本実施形態の処理液によれば、有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上と、有機酸と、を含有するので、色材を含有する水系のインクジェットインク組成物の成分の凝集能が良好かつ乾燥性が良好である。これにより、インクジェットインク組成物により形成される画像の耐擦性及び画質を良好とすることができる。また、この処理液によれば、pHが低すぎないので、部材信頼性も確保できる。
本実施形態の処理液によれば、有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上と、有機酸と、を含有するので、色材を含有する水系のインクジェットインク組成物の成分の凝集能が良好かつ乾燥性が良好である。これにより、インクジェットインク組成物により形成される画像の耐擦性及び画質を良好とすることができる。また、この処理液によれば、pHが低すぎないので、部材信頼性も確保できる。
有機酸の多価金属塩やカチオンポリマーは一般にpHが高いが、有機酸はpHが低い。本実施形態の処理液では、有機酸多価金属塩やカチオンポリマーに、有機酸を少ない量で使用することにより、pHを5.5以上にすることで、部材信頼性を確保し、画像の耐擦性(耐湿)も優れたものとしている。なお、有機酸の含有量が多すぎると、pHが低くなりすぎ、部材信頼性が悪くなる。この場合、処理液をインクジェット法に用いる場合にヘッドの耐久性の問題や、装置内の金属部分の錆の問題が生じやすくなる。
2.記録方法
本実施形態の記録方法は、上述の処理液を記録媒体に付着させる処理液付着工程と、インクジェットインク組成物をインクジェット法により記録媒体に付着させるインク付着工程と、を備える。本実施形態の記録方法では、上述の処理液を用いる。すなわち、本実施形態の記録方法は、色材を含有する水系のインクジェットインク組成物と上述の処理液とを記録媒体に付着して行われる。
本実施形態の記録方法は、上述の処理液を記録媒体に付着させる処理液付着工程と、インクジェットインク組成物をインクジェット法により記録媒体に付着させるインク付着工程と、を備える。本実施形態の記録方法では、上述の処理液を用いる。すなわち、本実施形態の記録方法は、色材を含有する水系のインクジェットインク組成物と上述の処理液とを記録媒体に付着して行われる。
2.1.記録媒体
本実施形態に係る記録方法で画像を形成する記録媒体は、インクジェットインク組成物等の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、布等の液体吸収性記録媒体、印刷本紙などの液体低吸収性記録媒体、金属、ガラス、フィルム、高分子等の液体非吸収性記録媒体などが挙げられる。
本実施形態に係る記録方法で画像を形成する記録媒体は、インクジェットインク組成物等の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、布等の液体吸収性記録媒体、印刷本紙などの液体低吸収性記録媒体、金属、ガラス、フィルム、高分子等の液体非吸収性記録媒体などが挙げられる。
しかし、本実施形態の記録方法の優れた効果は、液体低吸収性又は液体非吸収性の記録媒体に対して画像を記録する場合により顕著となる。すなわち、本実施形態の記録方法によれば、凝集ムラの比較的生じやすい低吸収性記録媒体又は非吸収性記録媒体であっても、高画質で耐擦性の良好な画像を形成することができる点で、インクジェットインク組成物により形成される画像の耐擦性及び画質を良好にするという効果がより顕著となる。
液体低吸収性又は液体非吸収性の記録媒体とは、液体を全く吸収しない、又はほとんど吸収しない性質を有する記録媒体を指す。定量的には、液体非吸収性又は液体低吸収性の記録媒体とは、「ブリストー(Bristow)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」を指す。このブリストー法は、短時間での液体吸収量の測定方法として最も普及している方法であり、日本紙パルプ技術協会(JAPAN TAPPI)でも採用されている。試験方法の詳細は「JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法2000年版」の規格No.51「紙及び板紙-液体吸収性試験方法-ブリストー法」に述べられている。これに対して、液体吸収性の記録媒体とは、液体非吸収性及び液体低吸収性に該当しない記録媒体のことを示す。なお、本明細書では、液体低吸収性及び液体非吸収性を、単に低吸収性及び非吸収性と称することがある。
液体非吸収性の記録媒体としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のプラスチック類のフィルムやプレート、鉄、銀、銅、アルミニウム等の金属類のプレート、又はそれら各種金属を蒸着により製造した金属プレートやプラスチック製のフィルム、ステンレスや真鋳等の合金のプレート等が挙げられる。また、紙等の基材上にプラスチックがコーティングされているもの、紙等の基材上にプラスチックフィルムが接着されているもの、吸収層(受容層)を有していないプラスチックフィルム等も例示できる。ここでいうプラスチックとしては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。
また、液体低吸収性の記録媒体としては、表面に液体を受容するための塗工層(受容層)が設けられた記録媒体が挙げられ、例えば、基材が紙であるものとしては印刷本紙が挙げられ、基材がプラスチックフィルムであるものとして、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の表面に、親水性ポリマー等が塗工されたもの、シリカ、チタン等の粒子がバインダーとともに塗工されたものが挙げられる。
液体吸収性の記録媒体としては、特に限定されないが、例えば、液体の浸透性が高い電子写真用紙などの普通紙、インクジェット用紙(シリカ粒子やアルミナ粒子から構成されたインク吸収層、あるいは、ポリビニルアルコール(PVA)やポリビニルピロリドン(PVP)等の親水性ポリマーから構成されたインク吸収層を備えたインクジェット専用紙)から、液体の浸透性が比較的低い一般のオフセット印刷に用いられるアート紙、コート紙、キャスト紙等が挙げられる。さらに、液体吸収性の記録媒体としては、布帛、不織布等も例示することができる。
なお、記録媒体は、無色透明、半透明、着色透明、有彩色不透明、無彩色不透明等であってもよい。また、記録媒体は、それ自体が着色されていたり、半透明や透明であってもよい。
2.2.処理液付着工程
処理液付着工程は、上述の処理液を記録媒体へ付着させる工程である。処理液を前記記録媒体に付着させる方法としては、インクジェット法、塗布による方法、処理液を各種のスプレーを用いて記録媒体に塗布する方法、処理液に記録媒体を浸漬させて塗布する方法、処理液を刷毛等により記録媒体に塗布する方法等の非接触式及び接触式のいずれか又はそれらを組み合わせた方法を用いることができる。
処理液付着工程は、上述の処理液を記録媒体へ付着させる工程である。処理液を前記記録媒体に付着させる方法としては、インクジェット法、塗布による方法、処理液を各種のスプレーを用いて記録媒体に塗布する方法、処理液に記録媒体を浸漬させて塗布する方法、処理液を刷毛等により記録媒体に塗布する方法等の非接触式及び接触式のいずれか又はそれらを組み合わせた方法を用いることができる。
処理液付着工程は、例えば、図1に示すようなインクジェット記録装置1により、インクジェットヘッド2から処理液を吐出することにより行ってもよい。このようにすれば、1つのインクジェット記録装置で処理液及びインクジェットインク組成物を記録媒体に付着できるのでより好ましい。
処理液付着工程は、インク組成物の付着より前であっても、インク組成物の付着より後であっても良く、また、インク組成物の付着と同時であっても良い。
処理液の付着量は、記録媒体の記録領域の単位面積当たり0.1~5mg/inch2であることが好ましく、0.3~4mg/inch2であることがより好ましく、0.5~3mg/inch2であることがさらに好ましく、0.7~1.5mg/inch2であることが特に好ましい。記録における、記録媒体の記録領域の単位面積当たりの最大の処理液の付着量を上記範囲とすることも好ましい。
2.3.インク付着工程
インク付着工程は、記録ヘッドと記録媒体とを相対的に走査しながらインクジェットインク組成物を付着させる態様であれば、どのような方式で行われてもよい。例えば、記録ヘッドをインクジェットヘッドとし、インクジェットヘッドからインクジェットインク組成物を吐出するインクジェット法により行うことが好ましい。このようにすれば、小型の装置で少量多種類の印刷を効率よく行うことができる。インクジェット法以外にもアナログ印刷方式などによりインクの付着を行ってもよい。
インク付着工程は、記録ヘッドと記録媒体とを相対的に走査しながらインクジェットインク組成物を付着させる態様であれば、どのような方式で行われてもよい。例えば、記録ヘッドをインクジェットヘッドとし、インクジェットヘッドからインクジェットインク組成物を吐出するインクジェット法により行うことが好ましい。このようにすれば、小型の装置で少量多種類の印刷を効率よく行うことができる。インクジェット法以外にもアナログ印刷方式などによりインクの付着を行ってもよい。
インクジェット法とは、インクジェットプリンターなどの記録装置に備えられたインクジェットヘッドの吐出ノズルから、微小なインクジェットインクの液滴を吐出して、記録媒体などに付着させる記録方法である。
インク付着工程は、例えば、後述するインクジェット記録装置の一実施形態である図1に示すインクジェット記録装置1を用いて、インクジェットヘッド2からインクを吐出させることにより、容易に実行できる。なお、インクジェット法によりインクジェットヘッドからインクを吐出して記録に用いる組成物を、インクジェットインク組成物という。
インクジェットインク組成物の付着量は、記録媒体の記録領域の単位面積当たり1~40mg/inch2であることが好ましく、2~30mg/inch2であることがより好ましく、4~20mg/inch2であることがさらに好ましく、6~16mg/inch2であることが特に好ましい。記録における、記録媒体の記録領域の単位面積当たりの最大のインクの付着量を上記範囲とすることも好ましい。
また、本実施形態に係る記録方法のインク付着工程は、インクジェットヘッドから上述のインクジェットインク組成物を吐出しつつ記録媒体とインクジェットヘッドの相対位置を移動させる主走査を複数回行うものであることが好ましく、同一の主走査領域に対する主走査の回数が12回以下であることが好ましい。同一の主走査領域に対する主走査の回数の上限は、11回以下であることがより好ましく、10回以下であることがさらに好ましく、9回以下であることが特に好ましい。下限は、1回以上であり、特に限定されないが、2回以上であることが好ましく、3回以上であることがより好ましい。
主走査において、1回の主走査の時間は、0.5~5秒が好ましく、1~4秒がより好ましく、2~3秒がさらに好ましい。1回の主走査の時間(主走査の時間ともいう)は、1回の主走査において、ヘッドのある場所が、記録媒体の一方の端部と対向する位置から、記録媒体の他方の端部と対向する位置まで移動するのに要する時間である。
インク付着工程は、記録媒体の表面温度が50℃以下で行われてもよい。すなわち、インク付着工程は、記録媒体を加熱することなく送風等により行われてもよく、加熱して行われてもよく、加熱する場合には、記録媒体の表面温度が50℃以下となるように加熱する。このようにすれば、画質及び耐擦性が良好な画像をさらに乾燥性良く得ることができる。なおインク付着工程は、必要に応じて冷却して行われてもよい。
インク付着工程は、上述のインクジェットインク組成物を記録媒体へ付着させる際の、記録媒体の表面温度が45℃以下で行われることがより好ましい。すなわち、インク付着工程は、記録媒体を加熱することなく行われてもよいし、加熱して行われてもよい。加熱する場合でも、記録媒体の表面温度が45℃以下となるように加熱することが好ましい。
上記記録媒体の表面温度の上限値は、42℃以下であることがより好ましく、38℃以下であることがさらに好ましく、32℃以下であることが特に好ましく、28℃以下であることがより特に好ましい。下限値は、20℃以上であることが好ましく、23℃以上であることがより好ましく、25℃以上であることが特に好ましい。
本実施形態の記録方法によれば、上述の処理液を用いるので、画質及び耐擦性が良好なインクジェットインク組成物の画像を得ることができる。
本実施形態の記録方法で用いるインクジェットインク組成物は、少なくとも色材を含む水系の組成物である。水系であること、水、及び水の含有量については、上述の処理液と同様であるので説明を省略する。なお、本明細書では、「インクジェットインク組成物」は、「インク組成物」、「インク」、等と略記することがある。
<<色材>>
本実施形態に係る記録方法に用いるインクジェットインク組成物は、色材を含有する。
本実施形態に係る記録方法に用いるインクジェットインク組成物は、色材を含有する。
色材としては、顔料、染料のいずれも用いることができ、カーボンブラック、チタンホワイトを含む無機顔料、有機顔料、油溶染料、酸性染料、直接染料、反応性染料、塩基性染料、分散染料、昇華型染料等を用いることができる。前記インク組成物は、顔料を含んでいることが好ましく、該顔料が分散樹脂により分散されていてもよい。
<顔料>
無機顔料としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ等を用いることができる。
無機顔料としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ等を用いることができる。
有機顔料としては、キナクリドン系顔料、キナクリドンキノン系顔料、ジオキサジン系顔料、フタロシアニン系顔料、アントラピリミジン系顔料、アンサンスロン系顔料、インダンスロン系顔料、フラバンスロン系顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ペリノン系顔料、キノフタロン系顔料、アントラキノン系顔料、チオインジゴ系顔料、ベンツイミダゾロン系顔料、イソインドリノン系顔料、アゾメチン系顔料又はアゾ系顔料等を例示できる。
前記インク組成物に用いられる有機顔料の具体例としては、下記のものが挙げられる。
シアン顔料としては、C.I.ピグメントブルー1、2、3、15:3、15:4、15:34、16、22、60等;C.I.バットブルー4、60等が挙げられ、好ましくは、C.I.ピグメントブルー15:3、15:4、及び60からなる群から選択される一種又は二種以上の混合物を例示できる。
マゼンタ顔料としては、C.I.ピグメントレッド5、7、12、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、112、122、123、168、184、202、C.I.ピグメントバイオレット19等が挙げられ、好ましくはC.I.ピグメントレッド122、202、及び209、C.I.ピグメントバイオレット19からなる群から選択される一種又は二種以上の混合物を例示できる。
イエロー顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、2、3、12、13、14C、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、119、110、114、128、129、138、150、151、154、155、180、185、等が挙げられ、好ましくはC.I.ピグメントイエロー74、109、110、128、138、150、及び180からなる群から選択される一種又は二種以上の混合物を例示できる。
これ以外の色の顔料も使用可能である。例えば、オレンジ顔料、グリーン顔料などが挙げられる。
上記例示した顔料は、好適な顔料の例であり、これらに限定されるものではない。これらの顔料は一種又は二種以上の混合物として用いてよいし、染料と併用しても構わない。
また、顔料は、水溶性樹脂、界面活性剤等から選ばれる分散剤を用いて分散して用いてもよく、あるいはオゾン、次亜塩素酸、発煙硫酸等により、顔料表面を酸化、あるいはスルホン化して自己分散顔料として分散して用いてもよい。なお、分散剤に使用できる界面活性剤としては、後述するインク組成物に含有してもよい界面活性剤であってもよい。
分散剤に用いられる水溶性樹脂においては、次のような親水性基及び親水性基含有モノマー並びに疎水性基含有モノマーを用いることができる。
(親水性基及び親水性基含有モノマー)
水溶性樹脂は、親水性を付与するために水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基などの親水性基を備えることができる。水溶性樹脂における水酸基含有モノマーとしては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-(2-ヒドロキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、エチル2-ヒドロキシメチル-2-プロパノエート、2,3-ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等を用いることができる。また、本ポリマーにおけるカルボキシル基含有モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、プロピル(メタ)アクリル酸、イソプロピル(メタ)アクリル酸、イタコン酸、フマール酸を用いることができる。また、ω-カルボキシ-ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸ダイマー等も用いることができる。これらは1種あるいは2種以上を組み合わせて用いることができるが、好ましくは、アクリル酸および/またはメタクリル酸である。
水溶性樹脂は、親水性を付与するために水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基などの親水性基を備えることができる。水溶性樹脂における水酸基含有モノマーとしては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-(2-ヒドロキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、エチル2-ヒドロキシメチル-2-プロパノエート、2,3-ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等を用いることができる。また、本ポリマーにおけるカルボキシル基含有モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、プロピル(メタ)アクリル酸、イソプロピル(メタ)アクリル酸、イタコン酸、フマール酸を用いることができる。また、ω-カルボキシ-ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸ダイマー等も用いることができる。これらは1種あるいは2種以上を組み合わせて用いることができるが、好ましくは、アクリル酸および/またはメタクリル酸である。
(疎水性基含有モノマー)
水溶性樹脂は、疎水性基を有していることが好ましい。なお、疎水性基とは、水溶性樹脂に備えられる親水性基よりも疎水性である基を意味している。このような疎水性基としては、芳香族基、炭素数5以上の環状脂肪族炭化水素基および炭素数8以上の鎖状脂肪族炭化水素基を挙げることができる。芳香族基としては、置換されたあるいは置換されていないベンジル基を挙げることができ、環状脂肪族炭化水素基としては、置換されたあるいは置換されていない、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロへプタンなどのシクロアルキル基を挙げることができる。また、鎖状脂肪族炭化水素基としては、エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等のアルキル基を挙げることができる。
水溶性樹脂は、疎水性基を有していることが好ましい。なお、疎水性基とは、水溶性樹脂に備えられる親水性基よりも疎水性である基を意味している。このような疎水性基としては、芳香族基、炭素数5以上の環状脂肪族炭化水素基および炭素数8以上の鎖状脂肪族炭化水素基を挙げることができる。芳香族基としては、置換されたあるいは置換されていないベンジル基を挙げることができ、環状脂肪族炭化水素基としては、置換されたあるいは置換されていない、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロへプタンなどのシクロアルキル基を挙げることができる。また、鎖状脂肪族炭化水素基としては、エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等のアルキル基を挙げることができる。
水溶性樹脂における疎水性基含有モノマーとしては、芳香族基を含むものとしては、スチレン、ベンジル(メタ)アクリレート、パラクミルフェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノールEO変性アクリレート等を挙げることができる。また、環状脂肪族炭化水素基を含むものとしては、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘプタン(メタ)アクリレート、イソボロニルメタ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。鎖状脂肪族炭化水素基を含むものとしては、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレートの他、ウレタン変性(メタ)アクリレート、エポキシ変性(メタ)アクリレートも用いることができる。なお、疎水性基含有モノマーは、水酸基やカルボキシル基を含有しないことが好ましい。
〔水溶性樹脂の製造方法〕
分散剤として用いることができる水溶性樹脂は、従来公知のポリマー重合法を適用してこれを得ることができる。すなわち、水溶性樹脂は、溶液重合や乳化重合により得ることができる。重合開始剤としては、過硫酸カリウムや過硫酸アンモニウムの他に、過硫酸水素やアゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル、アゾビスアセトキシフェニルエタン、アゾビスメチルブタンアミドジヒドロクロライドテトラハイドレート、アゾビスメチルブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、ジメチルアゾビスイソブチレート、アゾビスシアノ吉草酸、過酸化ベンゾイル、過酸化ジブチル、過酢酸、クメンヒドロパーオキシド、t-ブチルヒドロキシパーオキシド、パラメンタンヒドロキシパーオキシドなどラジカル重合に用いられる一般的な開始剤を用いることができる。
分散剤として用いることができる水溶性樹脂は、従来公知のポリマー重合法を適用してこれを得ることができる。すなわち、水溶性樹脂は、溶液重合や乳化重合により得ることができる。重合開始剤としては、過硫酸カリウムや過硫酸アンモニウムの他に、過硫酸水素やアゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル、アゾビスアセトキシフェニルエタン、アゾビスメチルブタンアミドジヒドロクロライドテトラハイドレート、アゾビスメチルブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、ジメチルアゾビスイソブチレート、アゾビスシアノ吉草酸、過酸化ベンゾイル、過酸化ジブチル、過酢酸、クメンヒドロパーオキシド、t-ブチルヒドロキシパーオキシド、パラメンタンヒドロキシパーオキシドなどラジカル重合に用いられる一般的な開始剤を用いることができる。
重合は、上記の重合開始剤の存在下で脂肪族炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤、非プロトン系溶剤などの溶媒中で溶液重合を行うことによって得ることができる。重合は、通常30~100℃、好ましくは50~80℃で1~10時間行われ、使用する重合開始剤、モノマー、溶剤の種類などにより適宜選定される。また、重合は、窒素等の不活性ガス雰囲気下で行うのが好ましい。重合後、反応液から再沈澱、溶剤留去など、公知の方法により共重合体を単離することができる。また、得られた共重合体は、再沈澱、膜分離、クロマトグラフ法、抽出法などにより、未反応のモノマー等を除去して精製することができる。
なお、カルボキシル基等の酸性基を有するポリマーは、中和剤(アルカリ剤)でイオン化するのが好ましい。中和剤(アルカリ剤)としては、水酸化ナトリウム,水酸化カリウム,水酸化リチウムの無機アルカリ、アンモニア、トリメチルアミン,トリプロピルアミン、トリブチルアミン、ジエチルメチルアミン、ジエチルメチルアミン、ジプロピルメチルアミン、ジブチルメチルアミン、ジプロピルブチルアミン、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン、トリブタノールアミン等の有機アミンを用いることができる。本ポリマーを合成するにあたっては、これらの重合性モノマーの組成が好ましいモノマー組成となるように設計する。
〔樹脂被覆顔料および樹脂被覆顔料が分散された顔料分散液〕
本実施形態に係るインクジェットインク組成物においては、前記顔料は、水溶性樹脂によって被覆された樹脂被覆顔料として分散されていてもよい。樹脂被覆顔料は、顔料が高分子化合物によって被覆あるいは囲繞された形態で水性媒体中に分散可能なものであり、顔料分散液は、樹脂被覆顔料が分散された水相を有している。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物においては、前記顔料は、水溶性樹脂によって被覆された樹脂被覆顔料として分散されていてもよい。樹脂被覆顔料は、顔料が高分子化合物によって被覆あるいは囲繞された形態で水性媒体中に分散可能なものであり、顔料分散液は、樹脂被覆顔料が分散された水相を有している。
(樹脂被覆顔料の製造方法)
樹脂被覆顔料は、公知の物理的機械的手法または化学的手法で製造される。具体的には、相分離法(コアセルベーション)、液中乾燥法(界面沈澱法)、スプレードライング法、パンコーティング法、液中硬化被覆法、界面重合法、in situ法、超音波法等を特に制限されずに用いることができる。
樹脂被覆顔料は、公知の物理的機械的手法または化学的手法で製造される。具体的には、相分離法(コアセルベーション)、液中乾燥法(界面沈澱法)、スプレードライング法、パンコーティング法、液中硬化被覆法、界面重合法、in situ法、超音波法等を特に制限されずに用いることができる。
例えば、顔料の存在下において、水溶性樹脂のモノマーを乳化重合等により重合させることにより樹脂被覆顔料を得ることができる。すなわち、顔料を分散させた系に対して、重合性モノマーと重合開始剤と必要に応じて連鎖移動剤を添加して所定の条件で重合反応を行う。顔料の分散系は、他のモノマーと共重合可能な重合性基を有する分散剤を用いて構成することもできる。具体的には、超音波発生器と攪拌機と温度調整器とを備えた反応容器に、顔料と、水と、必要に応じて重合性界面活性剤を使用して超音波を所定時間照射して粉砕処理を行う。なお、超音波発生器を用いる超音波分散方法の他に、ボールミル、ロールミル、アイガーミル等の一般的な分散機を用いる分散方法や、ハイスピードミキサー、ビーズミル、サンドミルあるいはロールミルなどによる分散方法も使用できる。次いで、モノマーと、重合開始剤とを更に添加して所定の重合温度で重合反応を行うことにより好適に得ることができる。ここで、反応容器には連鎖移動剤を添加することもできる。
樹脂被覆顔料の好ましい製造方法として、転相乳化法を挙げることができる。転相乳化法に適用される水溶性樹脂は、溶液重合により合成されていることが好ましい。また、ラジカル重合開始剤を用いた溶液重合によって合成されていることが好ましい。溶液重合によって得られた樹脂分散液は、そのまま顔料分散工程に用いることもできる。転相乳化法の一例としては、樹脂と顔料と有機溶媒と当該有機溶媒に対して過剰量の水とを含む混合液を調製し、該混合液の水相に前記樹脂の少なくとも一部が前記顔料を被覆した状態で分散させる顔料分散工程を備えることができる。なお、こうして得られた顔料分散液の前記水相に存在する樹脂及び顔料を前記水相の少なくとも一部とともにあるいは前記水相から分離した状態で用いてインク組成物を調製することができる。転相乳化に際しては、有機溶媒を留去することができる。
顔料分散工程は、例えば、次のように行うことができる。すなわち、顔料を有機溶媒中に分散させることにより顔料分散液(有機溶媒)を調製し、樹脂を水に分散ないし溶解させた樹脂分散液を調製し、顔料分散液(有機溶媒)と樹脂分散液とを混合する。こうすることで、樹脂が顔料表面近傍に偏在して顔料を被覆した状態を水相に形成(転相乳化)することができる。また、顔料と樹脂とを含む有機溶媒の分散液(適宜、中和剤、水および界面活性剤のいずれかあるいはこれらを組み合わせて含む)を調製し、これと多量の水(好ましくは有機溶媒よりも過剰の)とを混合することで、顔料と樹脂とを有機溶媒相から水相へと転移させ、これにより樹脂で顔料を被覆する(内包させる)状態を水相に形成することができる。
顔料分散工程において、顔料を水相に分散させるには、顔料を有機溶媒と水との混合媒体で各種の分散手段を用いて攪拌等することにより行う。顔料の分散は、超音波の他に、高圧ホモジナイザー、超高圧ホモジナイザー、ハイスピードミキサー、サンドミル、ビーズミルあるいはロールミル等を適宜選択して用いることができる。上記転相乳化法における顔料分散工程は、樹脂と顔料とが接触し樹脂が顔料表面に付着できるように、適当な剪断を与えながら混合撹拌する装置を用いて行うのが好ましい。
なお、前記顔料分散液を調製する過程で用いられる有機溶媒は、特に限定されるものではないが、最終的な有機溶媒の留去の容易さを考慮すると低沸点の有機溶媒が好ましい。例えば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系有機溶媒、酢酸エチル等のエステル系有機溶媒、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系有機溶媒、ベンゼン等の芳香族炭化水素系有機溶媒などを挙げることができる。
なお、カルボキシル基等の酸性基を有する樹脂を水に溶解ないし分散させるには、既に述べたように、各種の無機アルカリの他、各種の有機アミンを中和剤として用いることができるが、好ましくは無機アルカリを使用する。
水相から樹脂と顔料と(樹脂被覆顔料である)を分離するには、樹脂被覆顔料が分散された水相を有する顔料分散液から有機溶媒を加熱等の方法により除去する他、遠心分離、水洗、限外ろ過、加圧ろ過等の方法を適宜選択して行うことができる。
<染料>
本実施形態に係る記録方法に用いるインクジェットインク組成物は、色材として染料を用いてもよい。染料としては、特に限定されることなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、塩基性染料、及び分散染料が使用可能である。染料として、例えば、C.I.アシッドイエロー17、23、42、44、79、142、C.I.アシッドレッド52、80、82、249、254、289、C.I.アシッドブルー9、45、249、C.I.アシッドブラック1、2、24、94、C.I.フードブラック1、2、C.I.ダイレクトイエロー1、12、24、33、50、55、58、86、132、142、144、173、C.I.ダイレクトレッド1、4、9、80、81、132、225、227、C.I.ダイレクトブルー1、2、15、71、86、87、98、165、199、202、C.I.ダイレクトブラック19、38、51、71、154、168、171、195、C.I.リアクティブレッド14、32、55、79、141、249、C.I.リアクティブブラック3、4、35が挙げられる。
本実施形態に係る記録方法に用いるインクジェットインク組成物は、色材として染料を用いてもよい。染料としては、特に限定されることなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、塩基性染料、及び分散染料が使用可能である。染料として、例えば、C.I.アシッドイエロー17、23、42、44、79、142、C.I.アシッドレッド52、80、82、249、254、289、C.I.アシッドブルー9、45、249、C.I.アシッドブラック1、2、24、94、C.I.フードブラック1、2、C.I.ダイレクトイエロー1、12、24、33、50、55、58、86、132、142、144、173、C.I.ダイレクトレッド1、4、9、80、81、132、225、227、C.I.ダイレクトブルー1、2、15、71、86、87、98、165、199、202、C.I.ダイレクトブラック19、38、51、71、154、168、171、195、C.I.リアクティブレッド14、32、55、79、141、249、C.I.リアクティブブラック3、4、35が挙げられる。
色材の含有量は、用途に応じて適宜調整することができるが、インク組成物の総質量に対して、好ましくは0.1質量%以上17.0質量%以下であり、より好ましくは0.2質量%以上15.0質量%以下であり、さらに好ましくは1.0質量%以上10.0質量%以下であり、特に好ましくは2.0質量%以上5.0質量%以下である。
<<その他の成分>>
本実施形態の記録方法に用いるインクジェットインク組成物は、水溶性低分子化合物、界面活性剤、水分散性樹脂、その他の成分を含有してもよい。インクジェットインク組成物に含有してもよい水溶性低分子化合物、界面活性剤は、上述の処理液で述べたと同様であり、インクジェットインク組成物として用い得る限り、特に制限なく使用できる。
本実施形態の記録方法に用いるインクジェットインク組成物は、水溶性低分子化合物、界面活性剤、水分散性樹脂、その他の成分を含有してもよい。インクジェットインク組成物に含有してもよい水溶性低分子化合物、界面活性剤は、上述の処理液で述べたと同様であり、インクジェットインク組成物として用い得る限り、特に制限なく使用できる。
<水分散性樹脂>
インクジェットインク組成物は、水分散性樹脂を含有していてもよい。インクジェットインク組成物が水分散性樹脂を含む場合には、耐擦性により優れる傾向にあり好ましい。
インクジェットインク組成物は、水分散性樹脂を含有していてもよい。インクジェットインク組成物が水分散性樹脂を含む場合には、耐擦性により優れる傾向にあり好ましい。
水分散性樹脂の樹脂としては、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、フルオレン系樹脂、ロジン変性樹脂、テルペン系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル系樹脂、エチレン酢酸ビニル系樹脂等などを挙げることができる。水分散性樹脂は、エマルジョン形態で取り扱われることが多いが、粉体の性状であってもよく、水に完全に溶解する形態であってもよい。
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。さらに例えば、スチレンなどのビニル系単量体との共重合体が挙げられる。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、モビニール952B、718A(商品名、ジャパンコーティングレジン社製)、NipolLX852、LX874(商品名、日本ゼオン社製)、ポリゾールAT860(昭和電工株式会社製)、ボンコートAN-1190S、YG-651、AC-501、AN-1170、4001(商品名、DIC社製、アクリル系樹脂エマルジョン)等の中から選択して用いてもよい。
なお、本明細書において、アクリル系樹脂は、上述のようにスチレンアクリル系樹脂であってもよい。また、上述したように本明細書において、(メタ)アクリルとの表記は、アクリル及びメタクリルの少なくとも一方を意味する。
スチレンアクリル系樹脂は、スチレン単量体と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、631、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、ジャパンコーティングレジン社製)などが挙げられる。
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ポリ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ポリカーボネート型ウレタン樹脂等を使用してもよい。ウレタン系樹脂としては、市販品を用いてもよく、例えば、スーパーフレックス 210、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-6020、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)などの市販品の中から選択して用いてもよい。
ポリエステル系樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタラートが挙げられる。ポリエステル系樹脂としては、市販品を用いてもよく、例えば、エリーテルKT8701(商品名、ユニチカ社製)などが挙げられる。
オレフィン系樹脂は、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン等のオレフィンまたはその誘導体から製造された樹脂、具体的には、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリブチレン系樹脂等が挙げられる。
オレフィン系樹脂の市販品としては、例えば、AQUACER513(ポリエチレン系樹脂、平均粒子径100nm以上200nm以下、融点130℃、固形分30%)、AQUACER507、AQUACER515、AQUACER840、AQUACER1547(以上商品名、ビックケミー・ジャパン株式会社製)等のAQUACERシリーズや、ハイテックE-7025P、ハイテックE-2213、ハイテックE-6500、ハイテックE-6314、ハイテックE-9460、ハイテックE-9015、ハイテックE-4A、ハイテックE-5403P、ハイテックE-8237(以上商品名、東邦化学株式会社製、ポリエチレン系樹脂)等のハイテックシリーズ、ノプコートPEM-17(商品名、サンノプコ社製、ポリエチレンエマルジョン、平均粒子径40nm)等が挙げられる。
なお、水分散性樹脂は、エマルジョンの形態で供給されることが好ましく、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AN-1190S、YG-651、AC-501、AN-1170、4001、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)、ビニブラン700、2586(日信化学工業社製)、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、620、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(ジャパンコーティングレジン社製)、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)等の中から選択して用いてもよい。
水分散性樹脂は、一種単独で用いてもよく二種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物においては、アクリル系、ウレタン系、ポリエステル系、オレフィン系から選択される1種以上である水分散性樹脂を含むものであることがより好ましく、アクリル系及びオレフィン系から選択される1種以上であることがさらに好ましい。このような樹脂から選ばれる水分散性樹脂であると、耐擦性に特に優れる傾向にある。
なお、水分散性樹脂のガラス転移温度(Tg)は、記録媒体で膜化しやすく密着性が優れることで耐擦性がより優れる点で、150℃以下が好ましく、120℃以下がより好ましい。一方、硬さを有することで耐擦性がより優れる点や、耐ブロッキング裏写りがより優れる点で、-50℃以上が好ましく、0℃以上がより好ましく、20℃以上がさらに好ましい。なお、ガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量分析(DSC)等を用いた定法により確認できる。
水分散性樹脂を用いる場合、その含有量は、固形分換算で、インク組成物の総質量に対して0.1質量%以上20質量%以下であること好ましく、1.0質量%以上15.0質量%以下であることがより好ましく、2.0質量%以上10.0質量%以下であることがさらに好ましく、3.0質量%以上8.0質量%以下であることが特に好ましい。水分散性樹脂の含有量が上記範囲内にあると、耐擦性がより優れる傾向にある。
<その他成分>
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、上記以外の成分として、消泡剤、溶解助剤、粘度調整剤、pH調整剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤、腐食防止剤、および分散に影響を与える金属イオンを捕獲するためのキレート化剤等の、種々の添加剤を適宜添加するものであってよい。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、上記以外の成分として、消泡剤、溶解助剤、粘度調整剤、pH調整剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤、腐食防止剤、および分散に影響を与える金属イオンを捕獲するためのキレート化剤等の、種々の添加剤を適宜添加するものであってよい。
インクジェットインク組成物のpHは、上述のpH調整剤等の成分の選択や、配合量を調整することにより調節することができる。インクジェットインク組成物のpHは、特に制限がないが、処理液のpHより1.5以上高くなるようにすることがより好ましい。インクジェットインク組成物のpHと処理液のpHとの差は、処理液のpH及びインクジェットインク組成物のpHのいずれを調節することにより設定してもよい。
インクジェットインク組成物のpHは、例えば、7以上10以下が好ましく、7.5以上9.5以下がより好ましい。
〔製造方法〕
インクジェットインク組成物は、例えば、前述した成分を任意の順序で混合し、必要に応じて濾過等をし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。濾過方法としては、遠心濾過、フィルター濾過等を必要に応じて行なうことができる。
インクジェットインク組成物は、例えば、前述した成分を任意の順序で混合し、必要に応じて濾過等をし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。濾過方法としては、遠心濾過、フィルター濾過等を必要に応じて行なうことができる。
〔物性〕
インクジェットインク組成物は、画像品質とインクジェット記録用の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18mN/m以上40mN/mであることが好ましく、20mN/m以上35mN/m以下であることがより好ましく、22mN/m以上33mN/m以下であることがさらに好ましい。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。
インクジェットインク組成物は、画像品質とインクジェット記録用の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18mN/m以上40mN/mであることが好ましく、20mN/m以上35mN/m以下であることがより好ましく、22mN/m以上33mN/m以下であることがさらに好ましい。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。
また、同様の観点から、本実施形態に係るインクジェットインク組成物の20℃における粘度は、3mPa・s以上10mPa・s以下であることが好ましく、3mPa・s以上8mPa・s以下であることがより好ましい。なお、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、20℃の環境下での粘度を測定することができる。
2.4.その他の工程
本実施形態の記録方法は、処理液付着工程及びインク付着工程の他に、以下の工程を有してもよい。
本実施形態の記録方法は、処理液付着工程及びインク付着工程の他に、以下の工程を有してもよい。
2.4.1.一次乾燥工程
本実施形態に係る記録方法は、一次乾燥工程を備えるものであってよい。かかる工程を備えることで、インクジェットインク組成物を前記記録媒体へ付着させる早期の段階においてインクの乾燥性を向上でき、優れた画質が得られやすくなる。
本実施形態に係る記録方法は、一次乾燥工程を備えるものであってよい。かかる工程を備えることで、インクジェットインク組成物を前記記録媒体へ付着させる早期の段階においてインクの乾燥性を向上でき、優れた画質が得られやすくなる。
一次乾燥工程は、インクジェットインク組成物を記録媒体へ付着させる早期の段階においてインクの乾燥を実施する工程である。一次乾燥工程は、記録媒体に付着したインクを、少なくともインクの流動を減少させる程度に、インクの溶媒成分の少なくとも一部を乾燥させるための乾燥工程である。
一次乾燥工程の手段としては、例えば、ファン等による記録媒体への常温の送風(常温風)又は加熱を伴う送風(温風)に基づく方法や、IRヒーター、マイクロウェーブの放射、プラテンヒーターなどにより記録媒体を加熱することに基づく方法や、これらを組み合わせた方法などが挙げられる、ここで、本実施形態における一次乾燥工程では、インクの乾燥性を向上できる態様であれば特に限定されず、必ずしも加熱を伴う必要はないことに留意されたい。それゆえ、本実施形態における一次乾燥工程においては、常温の送風に基づく方法も単独で用いてよい。なお、一次乾燥工程は、加熱を伴う方法であることがより好ましい。
一次乾燥工程として送風を行う場合、送風の風速は、0.5~10m/sが好ましく、1~5m/sがより好ましく、2~3m/sがさらに好ましい。該風速は、記録媒体の表面付近における風速である。風速が上記範囲以上の場合、画質やヘッド結露低減などがより優れ好ましい。風速が上記範囲以下の場合、目詰まり回復性などがより優れ好ましい。
送風の風温は50℃以下が好ましく、10℃以上が好ましい。さらには15~45℃が好ましく、20~49℃がより好ましい。送風の風温は常温であってもよい。
送風の風温は50℃以下が好ましく、10℃以上が好ましい。さらには15~45℃が好ましく、20~49℃がより好ましい。送風の風温は常温であってもよい。
一次乾燥工程として加熱を伴う場合、一次乾燥工程は、加熱された記録媒体にインクが付着されるようにしても良いし、付着後の早期に加熱されるようにしてもよい。一次乾燥工程は、記録媒体に着弾したインク滴が、そのインク滴の着弾から遅くも0.5秒以内に加熱が開始されることが好ましい。
一次乾燥工程として加熱を伴う場合、上述のインク付着工程の前、付着と同時、付着後の早期の少なくとも何れかで加熱を行えばよく、同時に行われることが好ましい。このような加熱順序にして、インク付着工程を行うことができる。
また、一次乾燥工程として加熱を伴う場合、上述のインク付着工程における記録媒体の表面温度として記載した温度の範囲とすればよく、好ましい。なお、一次乾燥工程による加熱温度は、加熱された記録媒体にインクを付着させる場合は、インクの付着時の記録媒体の表面温度であり、インクの付着後の早期に加熱を行う場合は、加熱を行う際の記録媒体の表面温度である。また加熱中の一次乾燥工程による最大の温度である。
2.4.2.後乾燥工程
本実施形態に係る記録方法は、上述のインクジェットインク組成物が付着した記録媒体に対し、プラテン通過後に記録媒体表面を60℃以上120℃以下、好ましくは80℃以上110℃以下で加熱する、後乾燥工程を備えていてもよい。これにより、より乾燥性が向上し、耐擦性により優れた記録物を得ることができる傾向にあり好ましい。
本実施形態に係る記録方法は、上述のインクジェットインク組成物が付着した記録媒体に対し、プラテン通過後に記録媒体表面を60℃以上120℃以下、好ましくは80℃以上110℃以下で加熱する、後乾燥工程を備えていてもよい。これにより、より乾燥性が向上し、耐擦性により優れた記録物を得ることができる傾向にあり好ましい。
後乾燥工程は、記録を完了させ、記録物を使用することができる程度に十分に乾燥させる工程である。後乾燥工程は、インクの溶媒成分の十分な乾燥、及びインクに含み得る樹脂などを加熱してインクの塗膜を平膜化させるための乾燥工程である。
後乾燥工程は、上述のインク付着工程によりインクが付着した記録媒体上のある地点が、プラテンを通過した後に、前記ある地点を含む記録媒体の表面に対して開始されることが好ましい。例えば、図1及び図2のインクジェット記録装置1においては、記録媒体Mのある地点がプラテン11に対向するインクジェットヘッド2によりインクが付着され、インクが付着された記録媒体Mの当該ある地点がプラテン11を通過した後に、当該ある地点を含む記録媒体Mの表面に対して加熱ヒーター5により後乾燥工程が開始される。
なお、後乾燥工程における記録媒体の加熱は、例えば、インクジェット記録装置を用いる場合には、適宜の加熱手段を用いて行うことができる。また、インクジェット記録装置に備えられた加熱手段に限らず、適宜の加熱手段により行うことができる。
後乾燥工程において、記録媒体の表面温度の下限値は、50℃以上であることが好ましく、60℃以上であることがより好ましく、70℃以上であることがさらに好ましく、75℃以上であることが特に好ましい。記録媒体の表面温度の上限値は、120℃以下であることが好ましく、110℃以下であることがより好ましく、100℃以下であることがさらに好ましく、90℃以下であることが特に好ましい。
なお、上記一次乾燥工程で好ましい温度と、後乾燥工程で好ましい温度とは異なるものであることが好ましい。
2.5.インクジェット記録装置
本実施形態に係る記録方法に使用可能なインクジェット記録装置の一例について図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係る記録方法に使用可能なインクジェット記録装置の一例について図面を参照しながら説明する。
図1は、インクジェット記録装置を模式的に示す概略断面図である。図2は、図1のインクジェット記録装置1のキャリッジ周辺の構成の一例を示す斜視図である。図1、2に示すように、インクジェット記録装置1は、インクジェットヘッド2と、IRヒーター3と、プラテンヒーター4と、加熱ヒーター5と、冷却ファン6と、プレヒーター7と、通気ファン8と、キャリッジ9と、プラテン11と、キャリッジ移動機構13と、搬送手段14と、制御部CONTを備える。インクジェット記録装置1は、図2に示す制御部CONTにより、インクジェット記録装置1全体の動作が制御される。
インクジェットヘッド2は、処理液及びインクジェットインク組成物をインクジェットヘッド2のノズルから吐出して付着させることにより記録媒体Mに記録を行う構成である。本実施形態において、インクジェットヘッド2は、シリアル式のインクジェットヘッドであり、記録媒体Mに対して相対的に主走査方向に複数回走査してインクを記録媒体Mに付着させる。インクジェットヘッド2は図2に示すキャリッジ9に搭載される。インクジェットヘッド2は、キャリッジ9を記録媒体Mの媒体幅方向に移動させるキャリッジ移動機構13の動作により、記録媒体Mに対して相対的に主走査方向に複数回走査される。媒体幅方向とは、インクジェットヘッド2の主走査方向である。主走査方向への走査を主走査ともいう。
またここで、主走査方向は、インクジェットヘッド2を搭載したキャリッジ9の移動する方向である。図1においては、矢印SSで示す記録媒体Mの搬送方向である副走査方向に交差する方向である。図2においては、記録媒体Mの幅方向、つまりS1-S2で表される方向が主走査方向MSであり、T1→T2で表される方向が副走査方向SSである。なお、1回の走査で主走査方向、すなわち、矢印S1又は矢印S2の何れか一方の方向に走査が行われる。そして、インクジェットヘッド2の主走査と、記録媒体Mの搬送である副走査を複数回繰り返し行うことで、記録媒体Mに対して記録する。すなわち、処理液付着工程及びインク付着工程は、インクジェットヘッド2が主走査方向に移動する複数回の主走査と、記録媒体Mが主走査方向に交差する副走査方向へ移動する複数回の副走査と、により行われる。
インクジェットヘッド2にインクジェットインク組成物及び処理液をそれぞれ供給するカートリッジ12は、独立した複数のカートリッジを含む。カートリッジ12は、インクジェットヘッド2を搭載したキャリッジ9に対して着脱可能に装着される。複数のカートリッジのそれぞれには異なる種類のインクジェットインク組成物や処理液が充填されており、カートリッジ12から各ノズルにインクジェットインク組成物及び処理液が供給される。なお、本実施形態においては、カートリッジ12はキャリッジ9に装着される例を示しているが、これに限定されず、キャリッジ9以外の場所に設けられ、図示せぬ供給管によって各ノズルに供給される形態でもよい。
インクジェットヘッド2の吐出には従来公知の方式を使用することができる。本実施形態では、圧電素子の振動を利用して液滴を吐出する方式、すなわち、電歪素子の機械的変形によりインク滴を形成する吐出方式を使用する。
インクジェット記録装置1は、インクジェットヘッド2から吐出され記録媒体Mに付着したインクジェットインク組成物を乾燥させるための、通気ファン8、IRヒーター3及びプラテンヒーター4を備える。これら、通気ファン8、IRヒーター3及びプラテンヒーター4を適宜組み合わせて用いることにより一次乾燥工程を行うことができる。一次乾燥工程においては、必ずしも記録媒体Mを加熱する必要はなく、常温の送風の実施として通気ファン8を単独で用いるものであってもよい。
なお、IRヒーター3を用いると、インクジェットヘッド2側から赤外線の輻射により放射式で記録媒体Mを加熱することができる。これにより、インクジェットヘッド2も同時に加熱されやすいが、プラテンヒーター4等の記録媒体Mの裏面から加熱される場合と比べて、記録媒体Mの厚みの影響を受けずに昇温することができる。また、温風又は環境と同じ温度の風を記録媒体Mにあてて記録媒体M上のインクを乾燥させる各種のファン(例えば通気ファン8)を備えてもよい。
プラテンヒーター4は、インクジェットヘッド2によって吐出された処理液やインクジェットインク組成物が記録媒体Mに付着された時点から早期に乾燥することができるように、インクジェットヘッド2に対向する位置において記録媒体Mを、プラテン11を介して加熱することができる。プラテンヒーター4は、記録媒体Mを伝導式で加熱可能なものであり、本実施形態の記録方法では、これにより加熱された記録媒体Mに対してインクジェットインク組成物を付着させることができる。そのため、記録媒体M上でインクジェットインク組成物を早期に固定することができ、画質を向上させることができる。
加熱ヒーター5は、記録媒体Mに付着された処理液やインクジェットインク組成物を乾燥及び固化させる、つまり、二次加熱又は二次乾燥用のヒーターである。加熱ヒーター5は、後乾燥工程に用いることができる。加熱ヒーター5が、画像が記録された記録媒体Mを加熱することにより、インクジェットインク組成物中に含まれる水分等がより速やかに蒸発飛散して、インクジェットインク組成物中に含まれ得る樹脂によってインク膜が形成される。このようにして、記録媒体M上においてインク膜が強固に定着又は接着して造膜性が優れたものとなり、優れた高画質な画像が短時間で得られる。
インクジェット記録装置1は、冷却ファン6を有していてもよい。記録媒体Mに記録されたインクジェットインク組成物を乾燥後、冷却ファン6により記録媒体M上のインクジェットインク組成物を冷却することにより、記録媒体M上に密着性よくインク塗膜を形成することができる。
また、インクジェット記録装置1は、記録媒体Mに対してインクジェットインク組成物が付着される前に、記録媒体Mを予め加熱するプレヒーター7を備えていてもよい。さらに、インクジェット記録装置1は、記録媒体Mに付着したインクジェットインク組成物がより効率的に乾燥するように通気ファン8を備えていてもよい。
キャリッジ9の下方には、記録媒体Mを支持するプラテン11と、キャリッジ9を記録媒体Mに対して相対的に移動させるキャリッジ移動機構13と、記録媒体Mを副走査方向に搬送するローラーである搬送手段14を備える。キャリッジ移動機構13と搬送手段14の動作は、制御部CONTにより制御される。
図1、2では、シリアル式のインクジェット記録装置としたが、ライン式のインクジェット記録装置も用いることができる。
以上例示したインクジェット記録装置は、本実施形態に係る記録方法の実施に好ましく用いることができる。
以上例示したインクジェット記録装置は、本実施形態に係る記録方法の実施に好ましく用いることができる。
2.6.作用効果
この記録方法によれば、有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上と、有機酸と、を含有する処理液を用いるので、凝集能力が良好かつ乾燥性が良好となり、色材を含有する水系のインクジェットインク組成物により形成される画像の画質及び耐擦性を良好とすることができる。
この記録方法によれば、有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上と、有機酸と、を含有する処理液を用いるので、凝集能力が良好かつ乾燥性が良好となり、色材を含有する水系のインクジェットインク組成物により形成される画像の画質及び耐擦性を良好とすることができる。
3.実施例及び比較例
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.処理液の調製
下記の表1~表4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用いる処理液を得た。下記の表1~表4の数値は全て質量%を示し、純水は処理液の全質量が100質量%となるように添加した。
下記の表1~表4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用いる処理液を得た。下記の表1~表4の数値は全て質量%を示し、純水は処理液の全質量が100質量%となるように添加した。
上記表1~表4において、「bp」は標準沸点を示す。また、表1~表4中、化合物名以外で記載された各物質は以下の通りである。
・カチオマスターPD-7:アミン・エピクロロヒドリン共重合体、四日市合成株式会社製
・LupasolFG:ポリエチレンイミン、BASFジャパン株式会社製
・PG:プロピレングリコール
・1,3BG:1,3-ブチレングリコール
・MB:3-メトキシ-1-ブタノール
・PM:ピロピレングリコール-1-モノメチルエーテル
・DPM:ジプロピレングリコールモノメチルエーテル
・2P:2-ピロリドン
・DMSO:ジメチルスルホキシド
・EOXM:3-エチル-3-オキセタンメタノール
・1,2HD:1,2-ヘキサンジオール
・CPL:ε-カプロラクタム
・BYK-349:シリコーン系界面活性剤、ビックケミージャパン株式会社製
・サーフィノールDF110D:アセチレン系界面活性剤、日信化学工業株式会社製
・カチオマスターPD-7:アミン・エピクロロヒドリン共重合体、四日市合成株式会社製
・LupasolFG:ポリエチレンイミン、BASFジャパン株式会社製
・PG:プロピレングリコール
・1,3BG:1,3-ブチレングリコール
・MB:3-メトキシ-1-ブタノール
・PM:ピロピレングリコール-1-モノメチルエーテル
・DPM:ジプロピレングリコールモノメチルエーテル
・2P:2-ピロリドン
・DMSO:ジメチルスルホキシド
・EOXM:3-エチル-3-オキセタンメタノール
・1,2HD:1,2-ヘキサンジオール
・CPL:ε-カプロラクタム
・BYK-349:シリコーン系界面活性剤、ビックケミージャパン株式会社製
・サーフィノールDF110D:アセチレン系界面活性剤、日信化学工業株式会社製
3.2.インクジェットインク組成物の調製
下記の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用いるインクジェットインク組成物を得た。純水はインクジェットインク組成物の全質量が100質量%となるように添加した。
PG:15.0質量%
1,2HD:1.0質量%
MB:5.0質量%
TIPA(トリイソプロパノールアミン):1.0質量%
CPL:2.0質量%
BYK-349:0.5質量%
シアン顔料(有効成分):4.0質量%
ジョンクリル631(有効成分):6.0質量%
ハイテックE-6500(有効成分):0.5質量%
なお、商品名は以下の通りである。
・ジョンクリル631:スチレンアクリル系樹脂エマルジョン、BASFジャパン株式会社製
・ハイテックE-6500:ポリエチレン系ワックスエマルジョン、東邦化学工業株式会社製
下記の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用いるインクジェットインク組成物を得た。純水はインクジェットインク組成物の全質量が100質量%となるように添加した。
PG:15.0質量%
1,2HD:1.0質量%
MB:5.0質量%
TIPA(トリイソプロパノールアミン):1.0質量%
CPL:2.0質量%
BYK-349:0.5質量%
シアン顔料(有効成分):4.0質量%
ジョンクリル631(有効成分):6.0質量%
ハイテックE-6500(有効成分):0.5質量%
なお、商品名は以下の通りである。
・ジョンクリル631:スチレンアクリル系樹脂エマルジョン、BASFジャパン株式会社製
・ハイテックE-6500:ポリエチレン系ワックスエマルジョン、東邦化学工業株式会社製
また、シアン顔料分散液は、以下のように調製した。
滴下漏斗、窒素導入官、還流冷却官、温度計及び攪拌装置を備えたフラスコにメチルエチルケトン(MEK)50gを加え、窒素バブリングしながら、75℃に加温した。そこへ、メタクリル酸ブチル80g、メタクリル酸メチル50g、スチレン15g、メタクリル酸20gのモノマーとMEK50g、重合開始剤(アゾビスイソブチロニトリル/AIBN)500mgの混合物を滴下漏斗より3時間かけ滴下した。
滴下漏斗、窒素導入官、還流冷却官、温度計及び攪拌装置を備えたフラスコにメチルエチルケトン(MEK)50gを加え、窒素バブリングしながら、75℃に加温した。そこへ、メタクリル酸ブチル80g、メタクリル酸メチル50g、スチレン15g、メタクリル酸20gのモノマーとMEK50g、重合開始剤(アゾビスイソブチロニトリル/AIBN)500mgの混合物を滴下漏斗より3時間かけ滴下した。
滴下後さらに6時間加熱還流し、放冷後揮発した分のMEKを加え、樹脂溶液(樹脂固形分50質量%、酸価79mg/KOH、Tg65℃)を得た。その溶液20gに、中和剤として20質量%水酸化ナトリウム水溶液を所定量加えて塩生成基を100%中和し、そこへ攪拌しながら、顔料(C.I.ピグメントブルー15:3)50gを少しずつ加えた後、ビーズミルで2時間混練した。
得られた混練物にイオン交換水200gを加え攪拌後、減圧下、加温しMEKを留去した。さらに、イオン交換水で濃度を調整し、顔料分散体(顔料固形分20質量%、樹脂固形分5重量%)を得た。
3.3.pHの測定
各処理液のpHを、pHメーター(HORIBA製:F-74)を用いて測定し、表1~表4に記載した。また、インクのpHを同pHメーターで測定したところ、9.0であった。表1~表4には、各処理液のpHとインクのpHとの差(処理液pH-インクpH)を記入した。
各処理液のpHを、pHメーター(HORIBA製:F-74)を用いて測定し、表1~表4に記載した。また、インクのpHを同pHメーターで測定したところ、9.0であった。表1~表4には、各処理液のpHとインクのpHとの差(処理液pH-インクpH)を記入した。
3.4.記録試験
評価試験における記録条件は以下の通りとした。
〔記録条件〕
印刷機:「SC-R5050」、セイコーエプソン株式会社製
解像度:1200×1200dpi
インク付着量:最大17mg/inch2(duty100%)
処理液付着量:インク付着量に対して10.0質量%
印字パターン:ベタパターン(インク+処理液)
走査回数:9回
紙面温度:45℃
後乾燥温度:70℃。記録媒体搬送方向下流側に設置した後乾燥工程用のヒーターで後加熱を行った
記録媒体:「Orajet 3165G-010」、オラフォルジャパン社製商品名、塩化ビニルフィルム
プラテンギャップ:1.7mm
評価試験における記録条件は以下の通りとした。
〔記録条件〕
印刷機:「SC-R5050」、セイコーエプソン株式会社製
解像度:1200×1200dpi
インク付着量:最大17mg/inch2(duty100%)
処理液付着量:インク付着量に対して10.0質量%
印字パターン:ベタパターン(インク+処理液)
走査回数:9回
紙面温度:45℃
後乾燥温度:70℃。記録媒体搬送方向下流側に設置した後乾燥工程用のヒーターで後加熱を行った
記録媒体:「Orajet 3165G-010」、オラフォルジャパン社製商品名、塩化ビニルフィルム
プラテンギャップ:1.7mm
上記記録条件について説明を補足する。
紙面温度は、一次乾燥工程における記録媒体の表面温度である。なお一次乾燥手段としてはプラテンヒーターを用いた。さらにインクジェットヘッド上方に設置したファンにより記録媒体表面付近に送風した。風温は25℃とした。走査回数とは、主走査を、同一の主走査領域に対して行った回数である。上記記録装置のインクジェットヘッドの、記録媒体搬送方向において、上流側に設けたノズル列に処理液を充填し、下流側に設けたノズル列にインク液を充填した。上記記録条件で記録を行った。
紙面温度は、一次乾燥工程における記録媒体の表面温度である。なお一次乾燥手段としてはプラテンヒーターを用いた。さらにインクジェットヘッド上方に設置したファンにより記録媒体表面付近に送風した。風温は25℃とした。走査回数とは、主走査を、同一の主走査領域に対して行った回数である。上記記録装置のインクジェットヘッドの、記録媒体搬送方向において、上流側に設けたノズル列に処理液を充填し、下流側に設けたノズル列にインク液を充填した。上記記録条件で記録を行った。
3.5.評価方法
各実施例及び各比較例において、耐擦性、画質(濡れ広がり)、目詰まり回復性及び保存安定性の評価試験を行った。以下、その方法について説明する。
各実施例及び各比較例において、耐擦性、画質(濡れ広がり)、目詰まり回復性及び保存安定性の評価試験を行った。以下、その方法について説明する。
3.5.1.部材信頼性の評価
まず、エポキシ樹脂 EPIKOTE RESIN 828(HEXION社製)と、硬化剤 VERSAMID 125(GABRIEL社製)とを等量混合し、硬化させてエポキシ樹脂の硬化物を得た。
まず、エポキシ樹脂 EPIKOTE RESIN 828(HEXION社製)と、硬化剤 VERSAMID 125(GABRIEL社製)とを等量混合し、硬化させてエポキシ樹脂の硬化物を得た。
エポキシ硬化物片0.4gを、処理液を入れた容器に完全に浸漬させ蓋をし、60℃環境下に14日放置した。放置後、硬化物片を取り出し、処理液をよく洗い直し、重量を測定し、硬化物の膨潤率を下記式により算出した。
膨潤率(%)= ((投入後重量-投入前重量)/投入前重量)×100
膨潤率(%)= ((投入後重量-投入前重量)/投入前重量)×100
調製した各処理液につき、膨潤率を測定し、以下の基準に基づいて評価してその結果を表1~表4に記載した。
A:膨潤率 30%以下
B:膨潤率 30%超40%以下
C:膨潤率 40%超
A:膨潤率 30%以下
B:膨潤率 30%超40%以下
C:膨潤率 40%超
3.5.2.耐擦性
各実施例及び各比較例につき、表5に記載した処理液及びインクを用いて、インクジェット法にて記録媒体にベタパターン(duty70%)を印字後30分室温放置し、ベタパターン印字部を30×150mm矩形に切断し、印字部を水で濡らした後、平織布を使用して学振式耐擦試験機(荷重500g)で100回擦った際のインクの剥がれ度合を目視評価した。下記評価基準で評価して結果を表5-1~表5-4に記載した。
AA:剥がれなし
A:評価面積に対し2割未満の剥がれあり
B:評価面積に対し5割未満の剥がれあり
C:評価面積に対し5割以上の剥がれあり
各実施例及び各比較例につき、表5に記載した処理液及びインクを用いて、インクジェット法にて記録媒体にベタパターン(duty70%)を印字後30分室温放置し、ベタパターン印字部を30×150mm矩形に切断し、印字部を水で濡らした後、平織布を使用して学振式耐擦試験機(荷重500g)で100回擦った際のインクの剥がれ度合を目視評価した。下記評価基準で評価して結果を表5-1~表5-4に記載した。
AA:剥がれなし
A:評価面積に対し2割未満の剥がれあり
B:評価面積に対し5割未満の剥がれあり
C:評価面積に対し5割以上の剥がれあり
3.5.3.ベタ画質
各実施例及び各比較例につき、表5に記載した処理液及びインクを用いて、インクジェット法にて記録媒体にベタパターン(duty10%刻みの階調パターン)を印刷し、印刷物を目視観察した。以下の基準で評価して結果を表5-1~表5-4に記載した。
AA:ベタの均一性が良好
A:中間部(duty60%)でムラが発生し、30cm距離で視認できる
B:中間部(duty60%)でムラが発生し、1m距離で視認できる
C:高duty部(duty90%)でもムラが発生し、30cm距離で視認できる
各実施例及び各比較例につき、表5に記載した処理液及びインクを用いて、インクジェット法にて記録媒体にベタパターン(duty10%刻みの階調パターン)を印刷し、印刷物を目視観察した。以下の基準で評価して結果を表5-1~表5-4に記載した。
AA:ベタの均一性が良好
A:中間部(duty60%)でムラが発生し、30cm距離で視認できる
B:中間部(duty60%)でムラが発生し、1m距離で視認できる
C:高duty部(duty90%)でもムラが発生し、30cm距離で視認できる
3.5.4.臭気
シャーレに5gの各処理液を入れ、45℃で加熱したときの臭気を官能評価した。以下の基準で評価して結果を表5-1~表5-4に記載した。
A:臭気が気にならない
B:臭気が気になるが、許容できるレベル
C:臭気が非常に気になり、不快感がある
シャーレに5gの各処理液を入れ、45℃で加熱したときの臭気を官能評価した。以下の基準で評価して結果を表5-1~表5-4に記載した。
A:臭気が気にならない
B:臭気が気になるが、許容できるレベル
C:臭気が非常に気になり、不快感がある
3.6.評価結果
有機酸と、有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上と、を含有し、前記有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上の含有量が、前記処理液の総質量に対し1質量%以上15質量%以下であり、pHが5.5以上である各実施例の処理液は、何れも画像の耐擦性及び画質に優れることが判明した。これに対し、そうではない比較例では、何れも、画像の耐擦性、画質又は部材信頼性が悪かった。
有機酸と、有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上と、を含有し、前記有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上の含有量が、前記処理液の総質量に対し1質量%以上15質量%以下であり、pHが5.5以上である各実施例の処理液は、何れも画像の耐擦性及び画質に優れることが判明した。これに対し、そうではない比較例では、何れも、画像の耐擦性、画質又は部材信頼性が悪かった。
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。
処理液は、
水系の処理液であって、
色材を含有する水系のインクジェットインク組成物と当該処理液とを記録媒体に付着して行われる記録方法に用いられるものであり、
有機酸と、
有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上と、を含有し、
前記有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上の含有量が、前記処理液の総質量に対し1質量%以上15質量%以下であり、
pHが5.5以上である。
水系の処理液であって、
色材を含有する水系のインクジェットインク組成物と当該処理液とを記録媒体に付着して行われる記録方法に用いられるものであり、
有機酸と、
有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上と、を含有し、
前記有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上の含有量が、前記処理液の総質量に対し1質量%以上15質量%以下であり、
pHが5.5以上である。
この処理液によれば、有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上と、有機酸と、を含有するので、色材を含有する水系のインクジェットインク組成物の成分の凝集能が良好かつ乾燥性が良好である。これにより、インクジェットインク組成物により形成される画像の耐擦性及び画質を良好とすることができる。また、この処理液によれば、pHが低すぎないので、部材信頼性も確保できる。
上記処理液において、前記処理液のpHが、前記インクジェットインク組成物のpHより1.5以上低くてもよい。
この処理液によれば、色材を含有する水系のインクジェットインク組成物の成分の凝集能がより良好となり、画質のより良好な画像を得ることができる。
上記処理液において、前記有機酸は、2価の有機酸であり、前記有機酸多価金属塩を含有する場合、前記有機酸多価金属塩は、1価の有機酸及び多価金属からなる塩であってもよい。
この処理液によれば、乾燥性がより良好となり、画像の耐擦性をより良好にすることができる。
上記処理液において、前記有機酸の含有量が2.5質量%以下であってもよい。
この処理液によれば、容器の部材や記録媒体の劣化を抑制しやすい。
上記処理液において、pHが、5.5以上7.5以下であってもよい。
この処理液によれば、容器の部材や記録媒体の劣化を抑制しやすい。
上記処理液において、水溶性低分子有機化合物をさらに含んでもよい。
この処理液によれば、画像の乾燥性をさらに良好にできる。
上記処理液において、前記水溶性低分子有機化合物として、標準沸点が210℃以下のアルカンジオール類と、標準沸点が210℃以下の下記一般式(1)で表されるアルキレングリコールモノエーテル類と、を含有してもよい。
(式(1)中、R1は、炭素数2以上5以下の炭化水素基を表し、R2は、炭素数1以上2以下の炭化水素基を表し、nは、1又は2を表す。)
この処理液によれば、画像の乾燥性をさらに良好にできる。
上記処理液において、前記水溶性低分子有機化合物として、標準沸点が250℃以下の化合物を30質量%以下含んでもよい。
この処理液によれば、画像の乾燥性をさらに良好にできる。
上記処理液において、前記水溶性低分子有機化合物は、標準沸点が150℃以上300℃以下の、アミド類、含硫黄類、環状エーテル類から選択される1種以上を含んでもよい。
この処理液によれば、画像の乾燥性をさらに良好にできる。
上記処理液において、非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体への記録に用いられてもよい。
この処理液によれば、インクジェットインク組成物により形成される画像の耐擦性及び画質を良好という効果をより顕著に得ることができる。
上記処理液において、前記処理液の総質量に対し0.1質量%以上4質量%以下のシリコーン系界面活性剤をさらに含んでもよい。
この処理液によれば、記録媒体への浸透性がより良好であり、より優れた画像を得ることができる。
記録方法は、上述の処理液を前記記録媒体に付着させる処理液付着工程と、前記インクジェットインク組成物をインクジェット法により前記記録媒体に付着させるインク付着工程と、を備える。
この記録方法によれば、有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上と、有機酸と、を含有する処理液を用いるので、凝集能力が良好かつ乾燥性が良好となり、色材を含有する水系のインクジェットインク組成物により形成される画像の画質及び耐擦性を良好とすることができる。
1…インクジェット記録装置、2…インクジェットヘッド、3…IRヒーター、4…プラテンヒーター、5…加熱ヒーター、6…冷却ファン、7…プレヒーター、8…通気ファン、9…キャリッジ、11…プラテン、12…カートリッジ、13…キャリッジ移動機構、14…搬送手段、CONT…制御部、MS…主走査方向、SS…副走査方向、M…記録媒体
Claims (12)
- 水系の処理液であって、
色材を含有する水系のインクジェットインク組成物と当該処理液とを記録媒体に付着して行われる記録方法に用いられるものであり、
有機酸と、
有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上と、を含有し、
前記有機酸多価金属塩及びカチオンポリマーから選ばれる1種以上の含有量が、前記処理液の総質量に対し1質量%以上15質量%以下であり、
pHが5.5以上である、処理液。 - 請求項1において、
前記処理液のpHが、前記インクジェットインク組成物のpHより1.5以上低い、処理液。 - 請求項1又は請求項2において、
前記有機酸は、2価の有機酸であり、
前記有機酸多価金属塩を含有する場合、前記有機酸多価金属塩は、1価の有機酸及び多価金属からなる塩である、処理液。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一項において、
前記有機酸の含有量が2.5質量%以下である、処理液。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一項において、
pHが、5.5以上7.5以下である、処理液。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか一項において、
水溶性低分子有機化合物をさらに含む、処理液。 - 請求項6又は請求項7において、
前記水溶性低分子有機化合物として、標準沸点が250℃以下の化合物を30質量%以下含む、処理液。 - 請求項6ないし請求項8のいずれか一項において、
前記水溶性低分子有機化合物は、標準沸点が150℃以上300℃以下の、アミド類、含硫黄類、環状エーテル類から選択される1種以上を含む、処理液。 - 請求項1ないし請求項9のいずれか一項において、
非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体への記録に用いられる、処理液。 - 請求項1ないし請求項10のいずれか一項において、
前記処理液の総質量に対し0.1質量%以上4質量%以下のシリコーン系界面活性剤をさらに含む、処理液。 - 請求項1ないし請求項11のいずれか一項に記載の処理液を前記記録媒体に付着させる処理液付着工程と、
前記インクジェットインク組成物をインクジェット法により前記記録媒体に付着させるインク付着工程と、
を備える、記録方法。
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