JP5334907B2 - インクジェット画像形成方法 - Google Patents

インクジェット画像形成方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5334907B2
JP5334907B2 JP2010082287A JP2010082287A JP5334907B2 JP 5334907 B2 JP5334907 B2 JP 5334907B2 JP 2010082287 A JP2010082287 A JP 2010082287A JP 2010082287 A JP2010082287 A JP 2010082287A JP 5334907 B2 JP5334907 B2 JP 5334907B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
polymer
meth
water
acrylate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010082287A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011212938A (ja
Inventor
薫 東條
俊博 仮屋
輝一 柳
顕夫 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2010082287A priority Critical patent/JP5334907B2/ja
Priority to CN201110082470.3A priority patent/CN102248777B/zh
Priority to US13/074,036 priority patent/US8746865B2/en
Priority to EP11160395.7A priority patent/EP2371574B1/en
Publication of JP2011212938A publication Critical patent/JP2011212938A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5334907B2 publication Critical patent/JP5334907B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)

Description

本発明は、インクジェット画像形成方法に関する。
インクジェット技術は、オフィスプリンタ、ホームプリンタ等の分野においてカラー画像を記録する画像記録方法として適用されてきた。近年、インクジェット技術は商業用印刷機として大量印刷及び高速化の改良がなされてきている。その商業用印刷では、印刷された印画物は、排紙部で大量かつ高速に積み重ねられていく。そうすると、印刷物に印刷されたインク(画像)が、積み重ねられた別の印刷物と密着してしまい、これらの密着した印刷物を引き離すと、インクが印刷物から剥がれて別の印刷物に付着する現象(ブロッキング)が発生する場合があった。
また、インクジェット印刷は、その耐擦性向上等のために定着ローラ等を用いた定着処理を行なう場合があるが、記録媒体上の画像部が定着ローラに転写してしまうオフセット(定着オフセット)が発生する場合があった。
ここで、特許文献1には、このブロッキングを抑制する技術として、紙面上に粉体微粒子を含む液体を付着させることが開示されている。特許文献2には、記録面に樹脂粒子を含む樹脂液を塗布して樹脂皮膜を形成することが開示されている。特許文献3には、微粒子含有液を付与及び乾燥してインクを付与することが開示されている。
特開昭62−246730号公報 特開2004−50751号公報 特開2009−220299号公報
しかしながら、上記各技術では、インクジェット画像を定着処理する際に生じる前記定着オフセットを低減することは何ら検討されていない。
さらに、上記各技術では、形成した画像の光沢性を向上することは何ら検討されておらず、特に特許文献2のように記録面に樹脂皮膜を形成する技術では、ブロッキング抑制効果及び光沢性の観点で非常に不十分なものしか得られない。
本発明は、インクジェット法により記録媒体上に画像が記録する際に、印画物の光沢性が良好であり、印画物のブロッキングを抑制し、更には定着オフセットを改善する画像形成方法を提供することを目的とする。
本発明者らは上記問題に鑑み、鋭意研究を重ねた。その結果、(1)インクジェットのインク組成物に含まれるポリマー粒子と有機溶剤との関係(最低造膜温度)と、(2)ブロッキングを防止するためにインクジェット後に画像表面に付与する樹脂粒子のガラス転移温度と、(3)これらのインク及び樹脂粒子に接触する加熱ローラの温度と、の関係に着目した。そして、当該関係を調整すると、光沢性、ブロッキング、定着オフセット等に影響を及ぼすという新たな知見を見出し、上記問題を解決することに至った。より具体的には、本発明は、下記の画像形成方法に関する。
項1.色材、造膜性を有する第1のポリマー粒子、水溶性有機溶剤、及び水を含有するインク組成物を用いてインクジェット法によって記録媒体上に画像を記録する記録工程と、
ガラス転移温度を有する第2のポリマー粒子を含有する液体を、加熱ローラ又は前記画像の表面に付与する付与工程と、
前記画像の表面に加熱ローラを接触させる定着工程と、を備え、
前記インク組成物に含有される前記第1のポリマー粒子と前記水溶性有機溶剤とを混合して測定された最低造膜温度T℃と、前記加熱ローラの表面温度T℃と、前記第2のポリマー粒子のガラス転移温度T℃とが下記式(1):
<T<T ‥(1)
を満たすことを特徴とするインクジェット画像形成方法。
項2.前記付与工程が、前記第2のポリマー粒子を含有する液体が含まれた布材を加熱ローラに接触させる工程である、項1に記載のインクジェット画像形成方法。
項3.前記第1のポリマーが自己分散性ポリマーである、項1又は2に記載のインクジェット画像形成方法。
項4.前記自己分散性ポリマーが親水性の構成単位と、脂環式モノマーに由来する構成単位の少なくとも1種を含むポリマーである、項3に記載のインクジェット画像形成方法。
項5.前記液体が不揮発性溶媒である、項1〜4のいずれかに記載のインクジェット画像形成方法。
項6.前記第2のポリマー粒子が水不溶性である、項1〜5のいずれかに記載のインクジェット画像形成方法。
項7.前記第2のポリマー粒子がポリメチル(メタ)アクリレートである、項1〜6のいずれかに記載のインクジェット画像形成方法。
項8.前記Tが20〜70℃である、項1〜7のいずれかに記載のインクジェット画像形成方法。
項9.前記Tが40〜100℃である、項1〜8のいずれかに記載のインクジェット画像形成方法。
項10.前記Tが80℃以上である、項1〜9のいずれかに記載のインクジェット画像形成方法。
本発明によれば、インクジェット法により記録媒体上に画像を記録する際に、印画物の光沢性が良好であり、印画物のブロッキングを抑制し、さらに定着オフセットも改善することができる。また、記録画像の耐擦性も向上させることができる。
図1は、本発明の定着工程時の装置の模式図を示した図である。 図2は、本発明のインクジェット画像形成方法に用いる装置の模式図を示した図である。
本発明の画像形成方法は、色材、造膜性を有する第1のポリマー粒子、水溶性有機溶剤、及び水を含有するインク組成物を用いてインクジェット法によって記録媒体上に画像を記録する記録工程と、ガラス転移温度を有する第2のポリマー粒子を含有する液体を、加熱ローラ又は前記画像の表面に付与する付与工程と、前記画像の表面に加熱ローラを接触させる定着工程とを備え、インク組成物に含有される前記第1のポリマー粒子と前記水溶性有機溶剤とを混合して測定された最低造膜温度T℃と、前記加熱ローラの表面温度T℃と、前記第2のポリマー粒子のガラス転移温度T℃とがT<T<Tの関係式を満たすことを特徴とする。以下、各工程を詳述する。
1.記録工程
本発明の記録工程は、色材、造膜性を有するポリマー粒子、水溶性有機溶剤、及び水を含有するインク組成物を用いてインクジェット法によって記録媒体上に画像を記録する工程である。
(1)インク組成物
本発明で使用するインク組成物は、色材、少なくとも造膜性を有するポリマー粒子、水溶性有機溶剤、及び水を含有する。
(色材)
本発明のインク組成物は、色材の少なくとも1種を含有する。
色材としては、公知の染料、顔料等を特に制限なく用いることができる。中でも、インク着色性の観点から、水に殆ど不溶であるか、又は難溶である色材であることが好ましい。具体的には例えば、各種顔料、分散染料、油溶性染料、J会合体を形成する色素等を挙げることができ、顔料であることがより好ましい。
本発明においては、水不溶性の顔料自体または分散剤で表面処理された顔料自体を色材とすることができる。
本発明における顔料としては、その種類に特に制限はなく、従来公知の有機及び無機顔料を用いることができる。例えば、アゾレーキ、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、ジケトピロロピロール顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料や、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、酸化チタン、酸化鉄系、カーボンブラック系等の無機顔料が挙げられる。また、カラーインデックスに記載されていない顔料であっても水相に分散可能であれば、いずれも使用できる。更に、前記顔料を界面活性剤や高分子分散剤等で表面処理したものや、グラフトカーボン等も勿論使用可能である。前記顔料のうち、特に、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、カーボンブラック系顔料を用いることが好ましい。
本発明に用いられる有機顔料の具体的な例を以下に示す。
オレンジ又はイエロー用の有機顔料としては、例えば、C.I.ピグメント・オレンジ31、C.I.ピグメント・オレンジ43、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー13、C.I.ピグメント・イエロー14、C.I.ピグメント・イエロー15、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・イエロー74、C.I.ピグメント・イエロー93、C.I.ピグメント・イエロー94、C.I.ピグメント・イエロー128、C.I.ピグメント・イエロー138、C.I.ピグメント・イエロー151、C.I.ピグメント・イエロー155、C.I.ピグメント・イエロー180、C.I.ピグメント・イエロー185等が挙げられる。
マゼンタまたはレッド用の有機顔料としては、例えば、C.I.ピグメント・レッド2、C.I.ピグメント・レッド3、C.I.ピグメント・レッド5、C.I.ピグメント・レッド6、C.I.ピグメント・レッド7、C.I.ピグメント・レッド15、C.I.ピグメント・レッド16、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド53:1、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド123、C.I.ピグメント・レッド139、C.I.ピグメント・レッド144、C.I.ピグメント・レッド149、C.I.ピグメント・レッド166、C.I.ピグメント・レッド177、C.I.ピグメント・レッド178、C.I.ピグメント・レッド222C.I.ピグメント・バイオレット19等が挙げられる。
グリーンまたはシアン用の有機顔料としては、例えば、C.I.ピグメント・ブルー15、C.I.ピグメント・ブルー15:2、C.I.ピグメント・ブルー15:3、C.I.ピグメント・ブルー15:4、C.I.ピグメント・ブルー16、C.I.ピグメント・ブルー60、C.I.ピグメント・グリーン7、米国特許4311775号明細書に記載のシロキサン架橋アルミニウムフタロシアニン等が挙げられる。
ブラック用の有機顔料としては、例えば、C.I.ピグメント・ブラック1、C.I.ピグメント・ブラック6、C.I.ピグメント・ブラック7等が挙げられる。
〜分散剤〜
本発明における色材が顔料である場合、分散剤によって水系溶媒に分散されていることが好ましい。分散剤としては、ポリマー分散剤でも低分子の界面活性剤型分散剤でもよい。また、ポリマー分散剤としては水溶性の分散剤でも非水溶性の分散剤の何れでもよい。
前記低分子の界面活性剤型分散剤(以下、「低分子分散剤」ということがある)は、インクを低粘度に保ちつつ、有機顔料を水溶媒に安定に分散させる目的で添加することができる。ここでいう低分子分散剤は、分子量2000以下の低分子分散剤である。また、低分子分散剤の分子量は、100〜2000が好ましく、200〜2000がより好ましい。
前記低分子分散剤は、親水性基と疎水性基とを含む構造を有している。また、親水性基と疎水性基は、それぞれ独立に1分子に1以上含まれていればよく、また、複数種類の親水性基、疎水性基を有していてもよい。また、親水性基と疎水性基を連結するための連結基も適宜有することができる。
親水性基としては、アニオン性、カチオン性、ノニオン性、あるいはこれらを組み合わせたベタイン型等を挙げることができる。
アニオン性基は、マイナスの電荷を有するものであれば特に制限はないが、リン酸基、ホスホン酸基、ホスフィン酸基、硫酸基、スルホン酸基、スルフィン酸基またはカルボン酸基であることが好ましく、リン酸基またはカルボン酸基であることがより好ましく、カルボン酸基であることがさらに好ましい。
カチオン性基は、プラスの電荷を有するものであれば特に制限はないが、有機のカチオン性置換基であることが好ましく、窒素またはリンを含むカチオン性基であることがより好ましく、窒素を含むカチオン性基であることが更に好ましい。中でも、ピリジニウムカチオン又はアンモニウムカチオンであることが特に好ましい。
ノニオン性基は、マイナスまたはプラスの電荷を有しないものであれば特に制限はない。例えば、ポリアルキレンオキシド、ポリグリセリン、糖ユニットの一部等が挙げられる。
本発明においては、顔料の分散安定性と凝集性の観点から、親水性基がアニオン性基であることが好ましい。
また、低分子分散剤がアニオン性の親水性基を有する場合、酸性の処理液と接触させて凝集反応を促進させる観点から、そのpKaは3以上であることが好ましい。本発明における低分子分散剤のpKaはテトラヒドロフラン−水=3:2(V/V)溶液に低分子分散剤1mmol/Lに溶解した液を酸あるいはアルカリ水溶液で滴定し、滴定曲線より実験的に求めた値のことである。
理論上、低分子分散剤のpKaが3以上であれば、pH3程度の処理液と接したときに、アニオン性基の50%以上が非解離状態になる。したがって、低分子分散剤の水溶性が著しく低下し、凝集反応が起こる。すなわち、凝集反応性が向上する。この観点から、低分子分散剤が、アニオン性基としてカルボン酸基を有していることが好ましい。
一方、疎水性基は、炭化水素系、フッ化炭素系、シリコーン系等のいずれの構造を有するものであってもよいが、特に、炭化水素系であることが好ましい。また、これらの疎水性基は、直鎖状構造又は分岐状構造のいずれであってもよい。また疎水性基は、1本鎖状構造、又は2本以上の鎖状構造でもよく、2本鎖状以上の構造である場合は、複数種類の疎水性基を有していてもよい。
また、疎水性基は、炭素数2〜24の炭化水素基が好ましく、炭素数4〜24の炭化水素基がより好ましく、炭素数6〜20の炭化水素基がさらに好ましい。
本発明におけるポリマー分散剤のうち水溶性分散剤としては、親水性高分子化合物を用いることができる。例えば、天然の親水性高分子化合物では、アラビアガム、トラガンガム、グアーガム、カラヤガム、ローカストビーンガム、アラビノガラクトン、ペクチン、クインスシードデンプン等の植物性高分子、アルギン酸、カラギーナン、寒天等の海藻系高分子、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、コラーゲン等の動物系高分子、キサンテンガム、デキストラン等の微生物系高分子などが挙げられる。
また、天然物を原料として化学修飾した親水性高分子化合物としては、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の繊維素系高分子、デンプングリコール酸ナトリウム、デンプンリン酸エステルナトリウム等のデンプン系高分子、アルギン酸プロピレングリコールエステル等の海藻系高分子などが挙げられる。
また、合成系の水溶性高分子化合物としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル等のビニル系高分子、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸又はそのアルカリ金属塩、水溶性スチレンアクリル樹脂等のアクリル系樹脂、水溶性スチレンマレイン酸樹脂、水溶性ビニルナフタレンアクリル樹脂、水溶性ビニルナフタレンマレイン酸樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のアルカリ金属塩、四級アンモニウムやアミノ基等のカチオン性官能基の塩を側鎖に有する高分子化合物等が挙げられる。
これらの中でも、顔料の分散安定性と凝集性の観点から、カルボキシル基を含む高分子化合物が好ましく、例えば、水溶性スチレンアクリル樹脂等のアクリル系樹脂、水溶性スチレンマレイン酸樹脂、水溶性ビニルナフタレンアクリル樹脂、水溶性ビニルナフタレンマレイン酸樹脂等のようなカルボキシル基を含む高分子化合物が特に好ましい。
ポリマー分散剤のうち非水溶性分散剤としては、疎水性部と親水性部の両方を有するポリマーを用いることができる。例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、(メタ)アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸共重合体、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体等が挙げられる。
ポリマー分散剤の酸価としては、処理液が接触したときの凝集性が良好である観点から、100mgKOH/g以下が好ましい。更には、酸価は、25〜100mgKOH/gがより好ましく、30〜90mgKOH/gが特に好ましい。
本発明におけるポリマー分散剤の重量平均分子量としては、3,000〜200,000が好ましく、より好ましくは5,000〜100,000、更に好ましくは5,000〜80,000、特に好ましくは10,000〜60,000である。
また、顔料と分散剤との混合質量比(顔料:分散剤)としては、1:0.06〜1:3の範囲が好ましく、1:0.125〜1:2の範囲がより好ましく、更に好ましくは1:0.125〜1:1.5である。
本発明において色材として染料を用いる場合には、染料を水不溶性の担体に保持したものを水不溶性着色粒子として用いることができる。染料としては公知の染料を特に制限なく用いることができ、例えば、特開2001−115066号公報、特開2001−335714号公報、特開2002−249677号公報等に記載の染料を本発明においても好適に用いることができる。また、担体としては、水に不溶または水に難溶であれば特に制限なく、無機材料、有機材料及びこれらの複合材料を用いることができる。具体的には、特開2001−181549号公報、特開2007−169418号公報等に記載の担体を本発明においても好適に用いることができる。
染料を保持した担体(水不溶性着色粒子)は、分散剤を用いて水系分散物として用いることができる。分散剤としては上述した分散剤を好適に用いることができる。
本発明における色材は、耐擦性、凝集性の観点から、顔料と分散剤と含むことが好ましく、有機顔料とポリマー分散剤とを含むことがより好ましく、有機顔料とカルボキシル基を含むポリマー分散剤とを含むことが特に好ましい。
また、色材は、凝集性の観点から、カルボキシル基を有するポリマー分散剤に被覆され、水不溶性であることが好ましい。
更に、本発明においては、凝集性の観点から、後述の自己分散性ポリマーの粒子の酸価が、前記ポリマー分散剤の酸価よりも小さいことが好ましい。
色材の平均粒子径としては、10〜200nmが好ましく、10〜150nmがより好ましく、10〜100nmがさらに好ましい。平均粒子径は、200nm以下であると色再現性が良好になり、インクジェット法で打滴する際の打滴特性が良好になり、10nm以上であると耐光性が良好になる。また、色材の粒径分布に関しては、特に制限はなく、広い粒径分布又は単分散性の粒径分布のいずれであってもよい。また、単分散性の粒径分布を持つ色材を2種以上混合して使用してもよい。
なお、色材の平均粒子径及び粒径分布は、ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150(日機装(株)製)を用いて、動的光散乱法により体積平均粒径を測定することにより求められるものである。
色材は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
色材のインク組成物中における含有量としては、画像濃度の観点から、インク組成物に対して、1〜25質量%であることが好ましく、2〜20質量%がより好ましい。
(造膜性を有するポリマー粒子)
本発明のインク組成物中には、造膜性を有する第1のポリマー粒子(以下、「造膜性ポリマー粒子」、「ポリマー粒子」ともいう。)を含有する。本発明において、造膜性とは、最低造膜温度を有し、ポリマー粒子を加熱することによって造膜することをいう。また、本発明においてはポリマー粒子単独では造膜しない場合であっても、後述するようにインクを構成する水溶性溶媒の存在下において造膜すればよい。
本発明における造膜性ポリマー粒子としては、例えば、熱可塑性あるいは変性のアクリル系、エポキシ系、ポリウレタン系、ポリエーテル系、ポリアミド系、不飽和ポリエステル系、フェノール系、シリコーン系、又はフッ素系の樹脂、塩化ビニル、酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、又はポリビニルブチラール等のポリビニル系樹脂、アルキド樹脂、フタル酸樹脂等のポリエステル系樹脂、メラミン樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、アミノアルキド共縮合樹脂、ユリア樹脂、尿素樹脂等のアミノ系材料、あるいはそれらの共重合体又は混合物などのアニオン性基を有する樹脂の粒子が挙げられる。これらのうち、アニオン性のアクリル系樹脂は、例えば、アニオン性基を有するアクリルモノマー(アニオン性基含有アクリルモノマー)及び必要に応じて該アニオン性基含有アクリルモノマーと共重合可能な他のモノマーを溶媒中で重合して得られる。前記アニオン性基含有アクリルモノマーとしては、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、及びホスホン基からなる群より選ばれる1以上を有するアクリルモノマーが挙げられ、中でもカルボキシル基を有するアクリルモノマー(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、メタアクリル酸、プロピルアクリル酸、イソプロピルアクリル酸、イタコン酸、フマル酸等)が好ましく、特にはアクリル酸又はメタクリル酸が好ましい。
本発明における造膜性ポリマー粒子としては、分散剤、乳化剤等の影響なく、良好な造膜性、凝集性を示す観点から、自己分散性ポリマー粒子が好ましく、カルボキシル基を有する自己分散性ポリマー粒子がより好ましい。自己分散性ポリマー粒子とは、他の界面活性剤の不存在下に、ポリマー自身が有する官能基(特に酸性基又はその塩)によって、水性媒体中で分散状態となり得る水不溶性ポリマーであって、遊離の乳化剤を含有しない水不溶性ポリマーの粒子を意味する。
ここで分散状態とは、水性媒体中に水不溶性ポリマーが液体状態で分散された乳化状態(エマルション)、及び、水性媒体中に水不溶性ポリマーが固体状態で分散された分散状態(サスペンション)の両方の状態を含むものである。
本発明における水不溶性ポリマーにおいては、液体組成物としたときの凝集速度と定着性の観点から、水不溶性ポリマーが固体状態で分散された分散状態となりうる水不溶性ポリマーであることが好ましい。
本発明における自己分散性ポリマー粒子の分散状態とは、水不溶性ポリマー30gを70gの有機溶媒(例えば、メチルエチルケトン)に溶解した溶液、該水不溶性ポリマーの塩生成基を100%中和できる中和剤(塩生成基がアニオン性であれば水酸化ナトリウム、カチオン性であれば酢酸)、及び水200gを混合、攪拌(装置:攪拌羽根付き攪拌装置、回転数200rpm、30分間、25℃)した後、該混合液から該有機溶媒を除去した後でも、分散状態が25℃で少なくとも1週間安定に存在することを目視で確認することができる状態をいう。
また、水不溶性ポリマーとは、ポリマーを105℃で2時間乾燥させた後、25℃の水100g中に溶解させたときに、その溶解量が10g以下であるポリマーをいい、その溶解量が好ましくは5g以下、更に好ましくは1g以下である。前記溶解量は、水不溶性ポリマーの塩生成基の種類に応じて、水酸化ナトリウム又は酢酸で100%中和した時の溶解量である。
前記水性媒体は、水を含んで構成され、必要に応じて水溶性有機溶剤を含んでいてもよい。本発明においては、水と水に対して0.2質量%以下の水溶性有機溶剤とから構成されることが好ましく、水から構成されることがより好ましい。
本発明におけるポリマー粒子を構成する樹脂の主鎖骨格としては、特に制限は無く、例えば、ビニルポリマー、縮合系ポリマー(エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、セルロース、ポリエーテル、ポリウレア、ポリイミド、ポリカーボネート等)を用いることができる。その中で、特にビニルポリマーが好ましく、ポリマー粒子の分散安定性の観点から、(メタ)アクリル系ポリマー粒子がより好ましい。尚、(メタ)アクリル系樹脂とは、メタクリル系樹脂及びアクリル系樹脂を意味する。
ビニルポリマー及びビニルポリマーを構成するモノマーの好適な例としては、特開2001−181549号公報及び特開2002−88294号公報に記載のものを挙げることができる。また、解離性基(あるいは解離性基に誘導できる置換基)を有する連鎖移動剤や重合開始剤、イニファーターを用いたビニルモノマーのラジカル重合や、開始剤或いは停止剤のどちらかに解離性基(あるいは解離性基に誘導できる置換基)を有する化合物を用いたイオン重合によって高分子鎖の末端に解離性基を導入したビニルポリマーも使用できる。また、縮合系ポリマーと縮合系ポリマーを構成するモノマーの好適な例としては、特開2001−247787号公報に記載のものを挙げることができる。
本発明における自己分散性ポリマー粒子は、自己分散性、造膜性温度等の観点から、親水性の構成単位と、疎水性の構成単位として脂環式モノマーに由来する構成単位の少なくとも1種とを含む水不溶性ポリマーを含むことが好ましい。水不溶性ポリマーは、加えて更に芳香族基含有モノマーに由来する構成単位を含んでもよい。
前記親水性の構成単位は、親水性基含有モノマーに由来するものであれば特に制限はなく、1種の親水性基含有モノマーに由来するものであっても、2種以上の親水性基含有モノマーに由来するものであってもよい。前記親水性基としては、特に制限はなく、解離性基であってもノニオン性親水性基であってもよい。親水性基は、自己分散促進の観点、形成された乳化又は分散状態の安定性の観点から、解離性基であることが好ましく、アニオン性の解離基であることがより好ましい。前記解離性基としては、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基などが挙げられ、中でも、インク組成物を構成した場合の定着性の観点から、カルボキシル基が好ましい。
親水性基含有モノマーは、自己分散性と凝集性の観点から、解離性基含有モノマーであることが好ましく、解離性基とエチレン性不飽和結合とを有する解離性基含有モノマーであることが好ましい。解離性基含有モノマーとしては、例えば、不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー、不飽和リン酸モノマー等が挙げられる。
前記不飽和カルボン酸モノマーとして具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2−メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。前記不飽和スルホン酸モノマーとして具体的には、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−スルホプロピル(メタ)アクリレート、ビス−(3−スルホプロピル)−イタコン酸エステル等が挙げられる。前記不飽和リン酸モノマーとして具体的には、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート等が挙げられる。
解離性基含有モノマーの中では、分散安定性、吐出安定性の観点から、不飽和カルボン酸モノマーが好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸の少なくとも一方がより好ましい。
また、ノニオン性親水性基を有するモノマーとしては、例えば、2−メトキシエチルアクリレート、2−(2−メトキシエトキシ)エチルアクリレート、2−(2−メトキシエトキシ)エチルメタクリレート、エトキシトリエチレングリコールメタクリレート、メトキシポリエチレングリコール(分子量200〜1000)モノメタクリレート、ポリエチレングリコール(分子量200〜1000)モノメタクリレートなどの(ポリ)エチレンオキシ基又はポリプロピレンオキシ基を含有するエチレン性不飽和モノマーや、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート等の水酸基を有するエチレン性不飽和モノマーが挙げられる。
また、ノニオン性親水性基を有するモノマーは、末端が水酸基のエチレン性不飽和モノマーよりも、末端がアルキルエーテルのエチレン性不飽和モノマーの方が、粒子の安定性、水溶性成分の含有量の観点で好ましい。
親水性の構成単位としては、アニオン性の解離性基を有する親水性単位のみを含有する態様、及び、アニオン性の解離性基を有する親水性の構成単位とノニオン性親水性基を有する親水性の構成単位との両方を含有する態様のいずれかであることが好ましい。
また、アニオン性の解離性基を有する親水性単位を2種以上含有する態様や、アニオン性の解離性基を有する親水性の構成単位とノニオン性親水性基を有する親水性の構成単位を2種以上併用する態様であることもまた好ましい。
前記自己分散性ポリマーにおける親水性構成単位の含有率は、インク組成物の粘度と経時安定性の観点から、25質量%以下であることが好ましく、1〜25質量%であることがより好ましく、2〜23質量%であることがさらに好ましく、4〜20質量%であることが特に好ましい。
また、2種以上の親水性の構成単位を有する場合、親水性の構成単位の総含有率が前記範囲内であることが好ましい。
前記自己分散性ポリマーにおけるアニオン性の解離性基を有する構成単位の含量は、酸価が後述する好適な範囲となるような範囲が好ましい。また、ノニオン性親水性基を有する構成単位の含量としては、吐出安定性と経時安定性の観点から、好ましくは0〜25質量%であって、より好ましくは0〜20質量%であって、特に好ましいのは0〜15質量%である。
自己分散性ポリマー粒子は、自己分散性と、後述の処理液を用いて記録を行なう際に処理液と接触したときの凝集速度の観点から、カルボキシル基を有するポリマーを含むことが好ましく、カルボキシル基を有し、酸価(mgKOH/g)が25〜100であるポリマーを含むことがより好ましい。更に、前記酸価は、自己分散性と処理液と接触したときの凝集速度の観点から、25〜80であることがより好ましく、30〜65であることが特に好ましい。特に、酸価は、25以上であると自己分散性の安定性が良好になり、100以下であると凝集性が向上する。
前記脂環式モノマーは、脂環式炭化水素基と重合性基とを含む化合物であれば特に制限はないが、分散安定性、造膜性温度等の観点から、脂環式(メタ)アクリレートであることが好ましい。
前記脂環式(メタ)アクリレートとは、(メタ)アクリル酸に由来する構造部位と、アルコールに由来する構造部位とを含み、アルコールに由来する構造部位に、無置換又は置換された脂環式炭化水素基を少なくとも1つ含む構造を有しているものである。前記脂環式炭化水素基は、アルコールに由来する構造部位そのものであっても、連結基を介してアルコールに由来する構造部位に結合していてもよい。なお、「脂環式(メタ)アクリレート」とは、脂環式炭化水素基を有する、メタクリレート又はアクリレートを意味する。
脂環式炭化水素基としては、環状の非芳香族炭化水素基を含むものであれば特に限定はなく、単環式炭化水素基、2環式炭化水素基、3環式以上の多環式炭化水素基が挙げられる。脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基や、シクロアルケニル基、ビシクロヘキシル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、ジシクロペンタニル基、ジシクロペンテニル基、アダマンチル基、デカヒドロナフタレニル基、ペルヒドロフルオレニル基、トリシクロデカニル基、及びビシクロノナン等を挙げることができる。脂環式炭化水素基は、さらに置換基を有してもよい。該置換基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、水酸基、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、アルキル又はアリールカルボニル基、及びシアノ基等が挙げられる。また、脂環式炭化水素基は、さらに縮合環を形成していてもよい。
本発明における脂環式炭化水素基としては、粘度や溶解性の観点から、脂環式炭化水素基部分の炭素数が5〜20であることが好ましい。
脂環式炭化水素基とアルコールに由来する構造部位とを結合する連結基としては、炭素数1から20までの、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリールアルキレン基、オキシアルキレン基、モノ又はオリゴエチレンオキシ基、モノ又はオリゴプロピレンオキシなどが好適なものとして挙げられる。
脂環式(メタ)アクリレートの具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
単環式(メタ)アクリレートとしては、シクロプロピル(メタ)アクリレート、シクロブチル(メタ)アクリレート、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、シクロヘプチル(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、シクロノニル(メタ)アクリレート、シクロデシル(メタ)アクリレート等のシクロアルキル基の炭素数が3〜10のシクロアルキル(メタ)アクリレート等が挙げられる。2環式(メタ)アクリレートとしては、イソボルニル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。また、3環式(メタ)アクリレートとしては、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらのうち、自己分散性ポリマー粒子の分散安定性と、定着性、ブロッキング耐性の観点から、2環式(メタ)アクリレート、又は3環式以上の多環式(メタ)アクリレートを少なくとも1種であることが好ましく、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、及びジシクロペンタニル(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種であることがより好ましい。
本発明において、自己分散性ポリマー粒子に含まれる脂環式(メタ)アクリレートに由来する構成単位の含有率としては、自己分散状態の安定性、脂環式炭化水素基同士の疎水性相互作用による水性媒体中での粒子形状の安定化、粒子の適度な疎水化による水溶性成分量の低下の観点から、20質量%以上90質量%以下であることが好ましく、40質量%以上90質量%以下であることがより好ましい。特に好ましいのは50質量%以上80質量%以下である。脂環式(メタ)アクリレートに由来する構成単位を20質量%以上とすることで、定着性、ブロッキングを改良することができる。一方、脂環式(メタ)アクリレートに由来する構成単位が90質量%以下であることでポリマー粒子の安定性が向上する。
また、芳香族基含有モノマーに由来する構成単位を有する場合、芳香族基含有モノマーとしては、芳香族基と重合性基とを含む化合物であれば、特に制限はない。芳香族基は、芳香族炭化水素に由来する基であっても、芳香族複素環に由来する基であってもよい。本発明においては、水性媒体中での粒子形状安定性の観点から、芳香族炭化水素に由来する芳香族基であることが好ましい。また、重合性基は、縮重合性の重合性基であっても、付加重合性の重合性基であってもよい。水性媒体中での粒子形状安定性の観点から、付加重合性の重合性基であることが好ましく、エチレン性不飽和結合を含む基であることがより好ましい。
芳香族基含有モノマーは、芳香族炭化水素に由来する芳香族基とエチレン性不飽和結合とを有するモノマーであることが好ましい。芳香族基含有モノマーは、1種単独でも、2種以上を組み合わせて用いてもよい。芳香族基含有モノマーとしては、例えば、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、スチレン系モノマー等が挙げられる。中でも、ポリマー鎖の親水性と疎水性のバランスとインク定着性の観点から、芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマーが好ましく、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、及びフェニル(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種がより好ましく、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートが更に好ましい。また、芳香族基含有モノマーとしてスチレン系モノマーを用いる場合、自己分散性ポリマー粒子とした際の安定性の観点から、スチレン系モノマーに由来する構成単位は20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることが更に好ましく、スチレン系モノマーに由来する構成単位を含まない態様が特に好ましい。ここで、スチレン系モノマーとは、スチレン、置換スチレン(α-メチルスチレン、クロロスチレンなど)、及び、ポリスチレン構造単位を有するスチレンマクロマーのことをさす。
自己分散性ポリマー粒子は、例えば、疎水性の構成単位として、脂環式モノマーに由来する構成単位に加えて、前記芳香族基含有モノマーに由来する構成単位のほか、必要に応じて、他の構成単位を更に含んでもよい。その他の構成単位を形成するモノマー(以下、「その他共重合可能なモノマー」ということがある。)としては、前記親水性基含有モノマー、芳香族基含有モノマー及び脂環式モノマーと共重合可能なモノマーであれば特に制限はない。中でも、ポリマー骨格の柔軟性やガラス転移温度(Tg)制御の容易さの観点から、アルキル基含有モノマーであることが好ましい。
前記アルキル基含有モノマーとしては、例えば、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−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、t−ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート等の水酸基を有するエチレン性不飽和モノマー;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート;N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、Nーヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド等のN−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド;N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−(n−,イソ)ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−メトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−(n−、イソ)ブトキシエチル(メタ)アクリルアミド等のN−アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
中でも、ポリマー骨格の柔軟性やガラス転移温度(Tg)制御の容易さの観点及び自己分散ポリマーの分散安定性の観点から、炭素数が1〜8の鎖状アルキル基を含有する(メタ)アクリレートの少なくとも1種であることが好ましく、より好ましくは炭素数が1〜4の鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリレートであり、特に好ましくはメチル(メタ)アクリレート又はエチル(メタ)アクリレートである。ここで、鎖状アルキル基とは、直鎖又は分岐鎖を有するアルキル基のことをいう。
その他共重合可能なモノマーは、1種単独でも、2種以上を組み合わせて用いてもよい。自己分散性ポリマー粒子が、その他の構成単位を含有する場合、その含有量は10〜80質量%であることが好ましく、より好ましくは15〜75質量%であって、特に好ましいのは20〜70質量%である。その他の構成単位を形成するモノマーを、2種以上を組み合わせて使用する場合、その総含有量が前記範囲であることが好ましい。
本発明における自己分散性ポリマーは、分散安定性の観点から、脂環式(メタ)アクリレートの少なくとも一種、芳香族基含有(メタ)アクリレートを含む他の共重合可能なモノマー、並びに親水性基含有モノマーの少なくとも3種を重合して得られるポリマーであることも好ましく、脂環式(メタ)アクリレートの少なくとも一種、炭素数が1〜8の直鎖又は分岐鎖を有するアルキル基含有(メタ)アクリレート、及び親水性基含有モノマーの少なくとも3種を重合して得られるポリマーであることがより好ましい。本発明においては、分散安定性の観点から、炭素数が9以上の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を有する(メタ)アクリレート、及び、芳香族基含有マクロモノマー等に由来する疎水性が大きい置換基を有する構成単位の含有量は、実質的に含まないことが好ましく、全く含まない態様であることがより好ましい
自己分散性ポリマーは、各構成単位が不規則的に導入されたランダム共重合体であっても、規則的に導入されたブロック共重合体であってもよく、ブロック共重合体である場合の各構成単位は、いずれの導入順序で合成されたものであってもよく、同一の構成成分を2度以上用いてもよいが、ランダム共重合体であるのが汎用性、製造性の点で好ましい。
自己分散性ポリマーの分子量範囲は、重量平均分子量で3000〜20万であることが好ましく、5000〜15万であることがより好ましく、10000〜10万であることが更に好ましい。更に加えて、酸価(mgKOH/g)が25〜100であって重量平均分子量が3000〜20万であることが好ましく、酸価が25〜95であって重量平均分子量が5000〜15万であることがより好ましい。重量平均分子量を3000以上とすることで水溶性成分量を効果的に抑制することができる。また、重量平均分子量を20万以下とすることで、自己分散安定性を高めることができる。なお、重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフ(GPC)で測定される。GPCは、HLC−8020GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとしてTSKgel SuperHZM−H、TSKgel SuperHZ4000、TSKgel SuperHZ200(東ソー(株)製、4.6mmID×15cm)を、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いる。
本発明における自己分散性ポリマーは、ポリマーの親疎水性制御の観点から、脂環式(メタ)アクリレートに由来する構成単位(好ましくは、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、及びジシクロペンタニル(メタ)アクリレートの少なくとも1つに由来する構造単位)を共重合比率として自己分散性ポリマー粒子の全質量の15〜80質量%を含み、酸価(mgKOH/g)が25〜100で重量平均分子量が3000〜20万であることが好ましい。
また、自己分散性ポリマーは、ポリマーの親疎水性制御の観点から、脂環式(メタ)アクリレートに由来する構成単位(好ましくは、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、及びジシクロペンタニル(メタ)アクリレートの少なくとも1つに由来する構造単位)に由来する構成単位を共重合比率として15〜80質量%と、カルボキシル基含有モノマーに由来する構成単位と、アルキル基含有モノマーに由来する構成単位(好ましくは、(メタ)アクリル酸のアルキルエステルに由来する構造単位)とを含むことが好ましく、また、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、及びジシクロペンタニル(メタ)アクリレートの少なくとも1つに由来する構造単位を共重合比率として15〜80質量%と、カルボキシル基含有モノマーに由来する構成単位と、アルキル基含有モノマーに由来する構成単位(好ましくは、(メタ)アクリル酸の炭素数1〜4のアルキルエステルに由来する構造単位)とを含み、酸価が25〜95で重量平均分子量が5000〜15万であることがより好ましい。
また、本発明の自己分散性ポリマーは、ポリマーの親疎水性制御の観点から、脂環式(メタ)アクリレートに由来する構造(好ましくは、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、及びジシクロペンタニル(メタ)アクリレートの少なくとも1つに由来する構造単位)を共重合比率として20質量%以上90質量%以下と、解離性基含有モノマーに由来する構造と、炭素数1〜8の鎖状アルキル基を含有する(メタ)アクリレートに由来する構造の少なくとも1種とを含み、酸価(mgKOH/g)が20〜120であって、親水性構造単位の総含有率が25質量%以下であって、重量平均分子量が3000〜20万であるビニルポリマーであることもまた好ましい。さらに、2環式又は3環式以上の多環式(メタ)アクリレートに由来する構造(好ましくは、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、及びジシクロペンタニル(メタ)アクリレートの少なくとも1つに由来する構造単位)を共重合比率として30質量%以上90質量%以下と、炭素数1〜4の鎖状アルキル基を含有する(メタ)アクリレートに由来する構造を共重合比率として10〜80質量%と、カルボキシル基含有モノマーに由来する構造を酸価が25〜100の範囲で含み、親水性構造単位の総含有率が25質量%以下であって、重量平均分子量が10000〜20万であるビニルポリマーであることがより好ましい。さらに、2環式又は3環式以上の多環式(メタ)アクリレートに由来する構造(好ましくは、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、及びジシクロペンタニル(メタ)アクリレートの少なくとも1つに由来する構造単位)を共重合比率として40質量%以上80質量%以下と、少なくともメチル(メタ)アクリレート又はエチル(メタ)アクリレートに由来する構造を共重合比率として20〜70質量%含み、アクリル酸又はメタクリル酸に由来する構造を酸価が30〜80の範囲で含み、親水性構造単位の総含有率が25質量%以下であって、重量平均分子量が30000〜15万であるビニルポリマーであることが特に好ましい。
以下に、ポリマー粒子を構成するポリマーの具体例として、脂環式基含有ポリマーを挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、括弧内は共重合成分の質量比を表す。また、ガラス転移温度が「計算Tg」である場合、後述する計算式(S)により次の各モノマーの単独重合体のTg値を用いて算出した値である〔Tg=メチルメタクリレート:105℃、イソボルニルメタクリレート:156℃、ベンジルメタクリレート:54℃、メタクリル酸:130℃、アダマンチルメタクリレート:140℃、ジシクロペンタニルメタクリレート:128℃〕。
・メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(20/72/8)、Tg180℃
・メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(30/62/8)、Tg170℃
・メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(40/52/8)、Tg160℃
・メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(50/42/8)、Tg150℃
・メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(30/50/14/6)、Tg123℃
・メチルメタクリレート/ジシクロペンタニルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(40/50/10)、Tg130℃
・メチルメタクリレート/ジシクロペンタニルメタクリレート/フェノキシエチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(30/50/14/6)、Tg101℃
・メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(n=2)/メタクリル酸共重合体(30/54/10/6)、Tg110℃
・メチルメタクリレート/ジシクロペンタニルメタクリレート/メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(n=2)/メタクリル酸共重合体(54/35/5/6)、Tg100℃
・メチルメタクリレート/アダマンチルメタクリレート/メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(n=23)/メタクリル酸共重合体(30/50/15/5)、Tg112℃
・メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/ジシクロペンタニルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(20/50/22/8)、Tg139℃
・エチルメタクリレート/シクロヘキシルメタクリレート/アクリル酸共重合体(50/45/5)、Tg67℃
・イソブチルメタクリレート/シクロヘキシルメタクリレート/アクリル酸共重合体(40/50/10)、Tg70℃
・n−ブチルメタクリレート/シクロヘキシルメタクリレート/スチレン/アクリル酸共重合体(30/55/10/5)、Tg86℃
・メチルメタクリレート/ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(40/52/8)、Tg78℃
・ラウリルメタクリレート/ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(3/87/10)、Tg53℃
本発明における自己分散性ポリマー粒子を構成する水不溶性ポリマーの製造方法としては特に制限はなく、例えば、重合性界面活性剤の存在下に、乳化重合を行い、界面活性剤と水不溶性ポリマーとを共有結合させる方法、上記親水性基含有モノマーと芳香族基含有モノマーとを含むモノマー混合物を溶液重合法、塊状重合法等の公知の重合法により、共重合させる方法を挙げることができる。前記重合法の中でも、凝集速度とインク組成物としたときの打滴安定性の観点から、溶液重合法が好ましく、有機溶媒を用いた溶液重合法がより好ましい。
本発明における自己分散性ポリマー粒子は、凝集速度の観点から、有機溶媒中で合成されたポリマーを含み、該ポリマーはカルボキシル基を有し、(好ましくは酸価が20〜100であって)該ポリマーのカルボキシル基の一部又は全部は中和され、水を連続相とするポリマー分散物として調製されたものであることが好ましい。すなわち、本発明における自己分散性ポリマー粒子の製造は、有機溶媒中でポリマーを合成する工程と、前記ポリマーのカルボキシル基の少なくとも一部が中和された水性分散物とする分散工程とを設けて行なうことが好ましい。
前記分散工程は、次の工程(1)及び工程(2)を含むことが好ましい。
工程(1):ポリマー(水不溶性ポリマー)、有機溶媒、中和剤、及び水性媒体を含有する混合物を、攪拌する工程
工程(2):前記混合物から前記有機溶媒を除去する工程
前記工程(1)は、まずポリマー(水不溶性ポリマー)を有機溶媒に溶解させ、次に中和剤と水性媒体を徐々に加えて混合、攪拌して分散体を得る処理であることが好ましい。このように、有機溶媒中に溶解した水不溶性ポリマー溶液中に中和剤と水性媒体を添加することで、強いせん断力を必要とせずに、より保存安定性の高い粒径の自己分散性ポリマー粒子を得ることができる。
該混合物の攪拌方法に特に制限はなく、一般に用いられる混合攪拌装置や、必要に応じて超音波分散機や高圧ホモジナイザー等の分散機を用いることができる。
有機溶媒としては、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒及びエーテル系溶媒が好ましく挙げられる。
アルコール系溶媒としては、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、t−ブタノール、エタノール等が挙げられる。ケトン系溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。エーテル系溶媒としては、ジブチルエーテル、ジオキサン等が挙げられる。これらの溶媒の中では、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒とイソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒が好ましい。また、油系から水系への転相時への極性変化を穏和にする目的で、イソプロピルアルコールとメチルエチルケトンを併用することも好ましい。該溶剤を併用することで、凝集沈降や粒子同士の融着が無く、分散安定性の高い微粒径の自己分散性ポリマー粒子を得ることができる。
中和剤は、解離性基の一部又は全部が中和され、自己分散性ポリマーが水中で安定した乳化又は分散状態を形成するために用いられる。本発明の自己分散性ポリマーが解離性基としてアニオン性の解離基(例えば、カルボキシル基)を有する場合、用いられる中和剤としては有機アミン化合物、アンモニア、アルカリ金属の水酸化物等の塩基性化合物が挙げられる。有機アミン化合物の例としては、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノプロピルアミン、ジプロピルアミン、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、N,N−ジメチル−エタノールアミン、N,N−ジエチル−エタノールアミン、2−ジメチルアミノ−2−メチル−1−プロパノール、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアニン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン等が挙げられる。アルカリ金属の水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。中でも、本発明の自己分散性ポリマー粒子の水中への分散安定化の観点から、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリエチルアミン、トリエタノールアミンが好ましい。
これら塩基性化合物は、解離性基100モル%に対して、5〜120モル%使用することが好ましく、10〜110モル%であることがより好ましく、15〜100モル%であることが更に好ましい。15モル%以上とすることで、水中での粒子の分散を安定化する効果が発現し、100モル%以下とすることで、水溶性成分を低下させる効果がある。
前記工程(2)においては、前記工程(1)で得られた分散体から、減圧蒸留等の常法により有機溶剤を留去して水系へと転相することで自己分散性ポリマー粒子の水性分散物を得ることができる。得られた水性分散物中の有機溶媒は実質的に除去されており、有機溶媒の量は、好ましくは0.2質量%以下、更に好ましくは0.1質量%以下である。
造膜性ポリマー粒子(特に自己分散性ポリマー粒子)の平均粒子径は、体積平均粒子径で10〜400nmの範囲が好ましく、10〜200nmの範囲がより好ましく、10〜100nmの範囲が更に好ましく、特に好ましくは10〜50nmの範囲である。10nm以上の平均粒子径であることで製造適性が向上する。また、400nm以下の平均粒径とすることで保存安定性が向上する。また、造膜性ポリマー粒子の粒径分布に関しては、特に制限はなく、広い粒径分布を持つもの又は単分散の粒径分布を持つもののいずれでもよい。また、水不溶性粒子を2種以上混合して使用してもよい。
なお、造膜性ポリマー粒子の平均粒子径及び粒径分布は、ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150(日機装(株)製)を用いて、動的光散乱法により体積平均粒径を測定することにより求められるものである。
造膜性ポリマー粒子(特に自己分散性ポリマー粒子)のインク組成物中における含有量としては、画像の光沢性などの観点から、インク組成物に対して、固形分で1〜20質量%であることが好ましく、2〜10質量%であることがより好ましい。
造膜性ポリマー粒子(特に自己分散性ポリマー粒子)は、1種単独又は2種以上を混合して用いることができる。
(水溶性有機溶剤)
インク組成物は、水を溶媒として含むと共に、水溶性有機溶剤の少なくとも1種を含有する。この水溶性有機溶剤を造膜性ポリマー粒子と共に含有することにより、インク組成物中ではポリマー粒子の最低造膜温度を低下させ、より効果的に定着の効果を得ることができ、画像の光沢性、耐擦性などを良好に保つことができる。
インク組成物を構成する水溶性有機溶剤としては、最低造膜温度を加熱ローラの表面温度よりも下回る範囲に好適に調製できる観点から、アルキレンオキシアルコール、アルキレンオキシアルキルエーテルが好ましい。また、同様の理由から、インク組成物は、2種以上の水溶性有機溶剤を含有することが好ましく、2種以上の水溶性有機溶剤を含有する場合は、その少なくとも1種はアルキレンオキシアルコールことが好ましく、更にはアルキレンオキシアルコールの少なくとも1種とアルキレンオキシアルキルエーテルの少なくとも1種とを含む2種以上の水溶性有機溶剤を含有する場合が特に好ましい。
前記アルキレンオキシアルコールとしては、好ましくは、プロピレンオキシアルコールである。プロピレンオキシアルコールとしては、例えば、サンニックスGP250、サンニックスGP400(三洋化成工業(株)製)が挙げられる。
前記アルキレンオキシアルキルエーテルとしては、好ましくは、アルキル部位の炭素数が1〜4のエチレンオキシアルキルエーテル又はアルキル部位の炭素数が1〜4のプロピレンオキシアルキルエーテルである。アルキレンオキシアルキルエーテルとしては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングルコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピ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ジアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチ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、エチレングリコールモノフェニルエーテルなどが挙げられる。
本発明においては、造膜性ポリマー粒子が自己分散性ポリマー粒子であって、水溶性有機溶剤がプロピレンオキシアルコールとエチレンオキシアルキルエーテル(アルキル部位の炭素数1〜4)及び/又はプロピレンオキシアルキルエーテル(アルキル部位の炭素数1〜4)とである場合が好ましい。更には、ポリマー粒子が、親水性の構成単位と脂環式基含有モノマーに由来する構成単位とを含む水不溶性ポリマーを含む自己分散性ポリマー粒子であって、水溶性有機溶剤がプロピレンオキシアルコールとエチレンオキシアルキルエーテル(アルキル部位の炭素数1〜4)及び/又はプロピレンオキシアルキルエーテル(アルキル部位の炭素数1〜4)とである場合が好ましい。
また、上記の水溶性有機溶剤に加え、必要に応じて、乾燥防止、浸透促進、粘度調整などを図る目的で、他の有機溶媒を含有してもよい。
有機溶媒を乾燥防止剤として用いる場合、インク組成物をインクジェット法で吐出して画像記録する際に、インク吐出口でのインクの乾燥によって発生し得るノズルの目詰まりを効果的に防止することができる。
乾燥防止のためには、水より蒸気圧の低い水溶性有機溶剤が好ましい。乾燥防止に好適な水溶性有機溶剤の具体的な例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、チオジグリコール、ジチオジグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、アセチレングリコール誘導体、グリセリン、トリメチロールプロパン等に代表される多価アルコール類、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−エチルモルホリン等の複素環類、スルホラン、ジメチルスルホキシド、3−スルホレン等の含硫黄化合物、ジアセトンアルコール、ジエタノールアミン等の多官能化合物、尿素誘導体等が挙げられる。中でも、グリセリン、ジエチレングリコール等の多価アルコールが好ましい。
また、浸透促進のためには、インク組成物を記録媒体により良く浸透させる目的で有機溶媒を用いてもよい。浸透促進に好適な有機溶媒の具体例として、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、1,2−ヘキサンジオール等のアルコール類やラウリル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウムやノニオン性界面活性剤等が挙げられる。
また、水溶性有機溶剤は、上記以外にも粘度の調整に用いることができる。粘度の調整に用いることができる水溶性有機溶剤の具体的な例としては、アルコール(例えば、メタノール、エタノール、プロパノールなど)、アミン(例えば、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、エチレンジアミン、ジエチレントリアミンなど)及びその他の極性溶媒(例えば、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン、2−ピロリドン、アセトニトリル、アセトンなど)が挙げられる。
インク組成物中の水溶性有機溶剤の含有量は、好ましくは1〜30質量%、より好ましくは5〜25質量%であり、更に好ましくは10〜20質量%である。
(水)
インク組成物は、水を含有するものであるが、水の量には特に制限はない。中でも、水の好ましい含有量は、10〜99質量%であり、より好ましくは30〜80質量%であり、更に好ましくは50〜70質量%である。
(最低造膜温度T
本発明のインク組成物における最低造膜温度(T)とは、インク組成物に含有される前記ポリマー粒子と前記水溶性有機溶剤とを混合して得られた混合液における最低造膜温度である。特に、本発明においては、インク組成物中の造膜性ポリマー粒子と水溶性有機溶剤との含有割合が、前者100質量部に対し後者40質量部とした際における最低造膜温度(以下、「MFT40%」とも言う)を指す。
具体的には、造膜性ポリマー粒子25質量部と水溶性有機溶剤10質量部と水65質量部との水溶液を調製し、この調製した水溶液を支持体上に塗布膜の厚みが300μmとなるように長さ50cm×幅3cmでブレード塗布した後、支持体上の裏側から加熱して塗布膜に20℃〜74℃までの温度勾配をかけ、20℃、22%RHの環境下で4時間乾燥させた後、白い粉状の析出物が生じた造膜していない部分と透明な膜が形成された造膜した部分との境界を測定することにより算出される値である。
上記最低造膜温度は、加熱ローラ(後述)の表面温度よりも低いことを特徴とする。これにより、画像の光沢性、耐擦性等をより良好にできる。例えば70℃以下が好ましく、より好ましくは65℃以下、さらに好ましくは60℃以下である。下限は限定的でないが、例えば、20℃以上、より好ましくは30℃以上、さらに好ましくは40℃以上である。
なお、本発明において、最低造膜温度は、特に造膜性ポリマー粒子の組成(例えば、前記脂環式(メタ)アクリレート等といった各モノマーの含有割合)、造膜性ポリマー粒子と水溶性有機溶剤との含有割合等によって大きく変化すると考えられるため、これら割合等を適宜調製することによって最低造膜温度(MFT40%)を調整することが可能である。
本発明では、上記の最低造膜温度(MFT40%)に着目した結果、最低造膜温度を持つ特定のインク組成物を使用し、且つ、当該最低造膜温度よりも高い加熱ローラで定着することにより造膜性ポリマー粒子を効果的に造膜させて画像の光沢性、耐擦性の向上効果等を発現することを見出した。
これは、特定のインク組成物をインクジェット法により記録媒体に噴射してから、加熱ローラで定着するまでの間に、インク組成物中に含まれていた水溶性有機溶剤の一部は、記録媒体内部に浸透する。その結果、記録媒体表面に形成される画像にはインク中の固形分と水溶性有機溶剤の残りが含有され、その含有割合が、前者100質量部に対し後者40質量部との割合程度となる。そして、その後、加熱ローラにて定着工程がなされる。その定着工程の際、定着温度が、その濃度のインク組成物の造膜温度よりも高いと、画像が十分に造膜されて、画像の光沢性、耐擦性の向上効果を示すものと推察される。
(その他の添加剤)
インク組成物は、上記の成分に加え、必要に応じて、その他の添加剤を含むことができる。その他の添加剤としては、例えば、ワックス、紫外線吸収剤、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、防腐剤、防黴剤、pH調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の公知の添加剤が挙げられる。これらの各種添加剤は、インク組成物を調製後に直接添加してもよく、インク組成物の調製時に添加してもよい。
ワックスとしては、例えば、40℃以上100℃未満のワックス粒子を好適に使用するこができる。ワックスを含有させことにより、画像の耐プレスブロッキング性を向上させることができる。
前記ワックス粒子のワックスとしては、天然ワックスおよび合成ワックスを挙げることができる。
天然ワックスとしては、石油由来ワックス(石油系ワックス)、植物由来ワックス(植物系ワックス)、動植物由来ワックスが挙げられる。
石油由来ワックスとして、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム等、また、植物由来ワックスとしてはカルナバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、木ロウ等、また、動物植物由来ワックスとしてはラノリン、みつろう等を挙げることができる。
合成ワックスとしては、合成炭化水素系ワックス、変性ワックス系が挙げられる。
合成炭化水素系ワックスとしては、ポリエチレンワックス、フィッシャー・トロブシュワックス等が挙げられ、また、変性ワックス系としてはパラフィンワックス誘導体、モンタンワックス誘導体、マイクロクリスタリンワックス誘導体等を挙げることができる。
本発明におけるワックスは、適当な溶剤に溶解した溶液形態、乳化分散形態、固体微粒子分散物形態など、いかなる方法でインク組成物に含有させてもよい。
特に好ましいのは、乳化分散法であり、平均粒子サイズ0.01μm〜10μm、好ましくは0.05μm〜5μm、より好ましくは0.1μm〜2μmの微粒子して添加するのが好ましい。
ワックスは、インク組成物中にワックス固形分濃度として0.001〜20質量%であることが耐擦性、耐プレスブロッキング性及びインク吐出性(直後、経時後)の向上の点で好ましく、0.01〜10質量%であることがより好ましい。さらに好ましくは、0.1〜5質量%である。
紫外線吸収剤は、画像の保存性を向上させることができる。紫外線吸収剤としては、特開昭58−185677号公報、同61−190537号公報、特開平2−782号公報、同5−197075号公報、同9−34057号公報等に記載されたベンゾトリアゾール系化合物、特開昭46−2784号公報、特開平5−194483号公報、米国特許第3214463号明細書等に記載されたベンゾフェノン系化合物、特公昭48−30492号公報、同56−21141号公報、特開平10−88106号公報等に記載された桂皮酸系化合物、特開平4−298503号公報、同8−53427号公報、同8−239368号公報、同10−182621号公報、特表平8−501291号公報等に記載されたトリアジン系化合物、リサーチディスクロージャーNo.24239号に記載された化合物やスチルベン系、ベンズオキサゾール系化合物に代表される紫外線を吸収して蛍光を発する化合物、いわゆる蛍光増白剤も用いることができる。
褪色防止剤は、画像の保存性を向上させることができる。褪色防止剤としては、各種の有機系及び金属錯体系の褪色防止剤を使用することができる。有機の褪色防止剤としてはハイドロキノン類、アルコキシフェノール類、ジアルコキシフェノール類、フェノール類、アニリン類、アミン類、インダン類、クロマン類、アルコキシアニリン類、ヘテロ環類などがあり、金属錯体としてはニッケル錯体、亜鉛錯体などがある。より具体的にはリサーチディスクロージャーNo.17643の第VIIのIないしJ項、同No.15162
、同No.18716の650頁左欄、同No.36544の527頁、同No.307105の872頁、同No.15162に引用された特許に記載された化合物や特開昭62−215272号公報の127頁〜137頁に記載された代表的化合物の一般式及び化合物例に含まれる化合物を用いることができる。
防黴剤としては、デヒドロ酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ナトリウムピリジンチオン−1−オキシド、p−ヒドロキシ安息香酸エチルエステル、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン及びその塩等が挙げられる。これらはインク組成物中に0.02〜1.00質量%使用するのが好ましい。
pH調整剤としては、中和剤(有機塩基、無機アルカリ)を用いることができる。pH調整剤は、インク組成物の保存安定性を向上させる観点から、インク組成物がpH6〜10となるように添加するのが好ましく、pH7〜10となるように添加するのがより好ましい。
表面張力調整剤としては、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、ベタイン系界面活性剤等が挙げられる。
また、表面張力調整剤の添加量は、インクジェット法による吐出を良好に行なうため、インク組成物の表面張力を20〜60mN/mに調整する添加量が好ましく、20〜45mN/mに調整する添加量がより好ましく、25〜40mN/mに調整する添加量がさらに好ましい。一方、インクの付与をインクジェット法以外の方法で行なう場合には、20〜60mN/mの範囲が好ましく、30〜50mN/mの範囲がより好ましい。
インク組成物の表面張力は、Automatic Surface Tensiometer CBVP-Z(協和界面科学株式会社製)を用い、プレート法により25℃の条件下で測定されるものである。
界面活性剤の具体例としては、炭化水素系では脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等のアニオン系界面活性剤や、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー等のノニオン系界面活性剤が好ましい。また、アセチレン系ポリオキシエチレンオキシド界面活性剤であるSURFYNOLS(AirProducts&ChemicaLs社)も好ましく用いられる。また、N,N−ジメチル−N−アルキルアミンオキシドのようなアミンオキシド型の両性界面活性剤等も好ましい。
更に、特開昭59−157636号公報の第(37)〜(38)頁、リサーチディスクロージャーNo.308119(1989年)記載の界面活性剤として挙げたものも用いることができる。
また、特開2003−322926号、特開2004−325707号、特開2004−309806号の各公報に記載されているようなフッ素(フッ化アルキル系)系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等を用いることにより、耐擦性を良化することもできる。
また、表面張力調整剤は消泡剤としても使用することができ、フッ素系化合物、シリコーン系化合物、及びEDTAに代表されるキレート剤等も使用することができる。
インク組成物の粘度としては、インクジェット法で吐出して付与する場合は、吐出安定性と処理液と接触したときの凝集速度の観点から、1〜30mPa・sの範囲が好ましく、1〜20mPa・sの範囲がより好ましく、2〜15mPa・sの範囲がさらに好ましく、2〜10mPa・sの範囲が特に好ましい。また、インク組成物の付与をインクジェット法以外の方法により行なう場合は、1〜40mPa・sの範囲が好ましく、5〜20mPa・sの範囲がより好ましい。
インク組成物の粘度は、例えば、ブルックフィールド粘度計を用いて測定することができる。
<インクセット>
本発明のインクジェット画像形成方法は、記述の本発明のインク組成物に加えて、インク組成物と接触することで凝集体を形成可能な処理液と併せて使用してもよい。記述の本発明のインク組成物と、前記処理液とから構成されるものを、本発明ではインクセットとする。
−処理液−
本発明における処理液は、既述のインク組成物と接触することで凝集体を形成可能なように構成されたものである。具体的には、処理液は、インク組成物中の色材粒子(顔料等)などの分散粒子を凝集させて凝集体を形成可能な凝集成分を少なくとも含むことが好ましく、必要に応じて、他の成分を用いて構成することができる。インク組成物と共に処理液を用いることで、インクジェット記録を高速化でき、高速記録しても濃度、解像度の高い描画性(例えば細線や微細部分の再現性)に優れた画像が得られる。
(凝集成分)
処理液は、インク組成物と接触して凝集体を形成可能な凝集成分の少なくとも1種を含有することができる。インクジェット法で吐出された前記インク組成物に処理液が混合することにより、インク組成物中で安定的に分散している顔料等の凝集が促進される。
処理液の例としては、インク組成物のpHを変化させることにより凝集物を生じさせることができる液体が挙げられる。このとき、処理液のpH(25℃)は、インク組成物の凝集速度の観点から、1〜6であることが好ましく、1.2〜5であることがより好ましく、1.5〜4であることが更に好ましい。この場合、吐出工程で用いる前記インク組成物のpH(25℃)は、7.5〜9.5(より好ましくは8.0〜9.0)であることが好ましい。
中でも、本発明においては、画像濃度、解像度、及びインクジェット記録の高速化の観点から、前記インク組成物のpH(25℃)が7.5以上であって、処理液のpH(25℃)が1.5〜3である場合が好ましい。
前記凝集成分は、1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
処理液は、凝集成分として、酸性化合物の少なくとも1種を用いて構成することができる。酸性化合物としては、リン酸基、ホスホン酸基、ホスフィン酸基、硫酸基、スルホン酸基、スルフィン酸基、又はカルボキシル基を有する化合物、あるいはその塩(例えば多価金属塩)を使用することができる。中でも、インク組成物の凝集速度の観点から、リン酸基又はカルボキシル基を有する化合物がより好ましく、カルボキシル基を有する化合物であることが更に好ましい。
カルボキシル基を有する化合物としては、ポリアクリル酸、酢酸、グリコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、スルホン酸、オルトリン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ピリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩(例えば多価金属塩)等の中から選ばれることが好ましい。これらの化合物は、1種単独で用いるほか2種以上併用してもよい。
本発明における処理液は、上記酸性化合物等に加えて、水系溶媒(例えば、水)を更に含んで構成することができる。
酸性化合物の処理液中における含有量としては、凝集効果の観点から、処理液の全質量に対して、5〜95質量%であることが好ましく、10〜80質量%であることがより好ましく、更に好ましくは15〜50質量%である。
また、多価金属塩を添加した処理液が挙げられ、高速凝集性を向上させることができる。多価金属塩としては、周期表の第2属のアルカリ土類金属(例えば、マグネシウム、カルシウム)、周期表の第3属の遷移金属(例えば、ランタン)、周期表の第13属からのカチオン(例えば、アルミニウム)、およびランタニド類(例えば、ネオジム)の塩を挙げることができる。金属の塩としては、カルボン酸塩(蟻酸、酢酸、安息香酸塩など)、硝酸塩、塩化物、及びチオシアン酸塩が好適である。中でも、好ましくは、カルボン酸(蟻酸、酢酸、安息香酸塩など)のカルシウム塩又はマグネシウム塩、硝酸のカルシウム塩又はマグネシウム塩、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、及びチオシアン酸のカルシウム塩又はマグネシウム塩である。
金属の塩の処理液中における含有量としては、凝集効果の観点から、1〜10質量%が好ましく、より好ましくは1.5〜7質量%であり、更に好ましくは2〜6質量%の範囲である。
また、処理液は、凝集成分として、カチオン性有機化合物の少なくとも1種を用いて構成することができる。カチオン性有機化合物としては、例えば、ポリ(ビニルピリジン)塩、ポリアルキルアミノエチルアクリレート、ポリアルキルアミノエチルメタクリレート、ポリ(ビニルイミダゾール)、ポリエチレンイミン、ポリビグアニド、ポリグアニド、又はポリアリルアミン及びその誘導体などのカチオン性ポリマーを挙げることができる。
前記カチオン性ポリマーの重量平均分子量としては、処理液の粘度の観点では分子量が小さい方が好ましい。処理液をインクジェット方式で記録媒体に付与する場合には、1,000〜500,000の範囲が好ましく、1,500〜200,000の範囲がより好ましく、更に好ましくは2,000〜100,000の範囲である。重量平均分子量は、
1000以上であると凝集速度の観点で有利であり、500,000以下であると吐出信頼性の点で有利である。但し、処理液をインクジェット以外の方法で記録媒体に付与する場合には、この限りではない。
さらに、前記カチオン性有機化合物として、例えば、1級、2級、又は3級アミン塩型の化合物が好ましい。このアミン塩型の化合物の例として、塩酸塩もしくは酢酸塩等の化合物(例えば、ラウリルアミン、ヤシアミン、ステアリルアミン、ロジンアミンなど)、第4級アンモニウム塩型化合物(例えば、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、ラウリルジメチルベンジ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など)、ピリジニウム塩型化合物(例えば、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など)、イミダゾリン型カチオン性化合物(例えば、2−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリンなど)、高級アルキルアミンのエチレンオキシド付加物(例えば、ジヒドロキシエチルステアリルアミンなど)等のカチオン性の化合物や、例えば、アミノ酸型の両性界面活性剤、カルボン酸塩型両性界面活性剤(例えば、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなど)、硫酸エステル型、スルホン酸型、又は燐酸エステル型等の両性界面活性剤など所望のpH領域でカチオン性を示す両性界面活性剤などを挙げることができる。
中でも、2価以上のカチオン性有機化合物が好ましい。
カチオン性有機化合物の処理液中における含有量としては、凝集効果の観点から、1〜50質量%が好ましく、より好ましくは2〜30質量%である。
上記のうち、凝集成分としては、凝集性及び画像の耐擦過性の点で、2価以上のカルボン酸、又は2価以上のカチオン性有機化合物が好ましい。
(その他成分)
本発明における処理液は、凝集成分に加え、一般には水溶性有機溶剤を含むことができ、本発明の効果を損なわない範囲内で、更にその他の各種添加剤を用いて構成することができる。水溶性有機溶剤の詳細については、既述のインク組成物におけるものと同様である。
前記その他の添加剤としては、例えば、乾燥防止剤(湿潤剤)、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、pH調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の公知の添加剤が挙げられ、既述のインク組成物に含まれるその他の添加剤の具体的な例に挙げたものが適用できる。
処理液の粘度としては、インク組成物の凝集速度の観点から、1〜30mPa・sの範囲が好ましく、1〜20mPa・sの範囲がより好ましく、2〜15mPa・sの範囲がさらに好ましく、2〜10mPa・sの範囲が特に好ましい。
なお、粘度は、VISCOMETER TV−22(TOKI SANGYO CO.LTD製)を用いて
20℃の条件下で測定されるものである。
また、処理液の表面張力としては、インク組成物の凝集速度の観点から、20〜60mN/mであることが好ましく、20〜45mN/mであることがより好ましく、25〜40mN/mであることがさらに好ましい。
なお、表面張力は、Automatic Surface Tensiometer C
BVP−Z(協和界面科学(株)製)を用いて25℃の条件下で測定されるものである。
<記録工程>
本発明における記録工程は、既述の本発明におけるインク組成物を記録媒体にインクジェット法で記録媒体上に画像を記録する工程である。必要に応じて、更にインク組成物と接触することで凝集体を形成可能な処理液を記録媒体に付与する処理液付与工程を備えていてもよい。本発明における記録工程は、必要に応じて、更に他の工程を設けて構成することができる。
本工程では、記録媒体上に選択的にインク組成物を付与でき、所望の可視画像を形成できる。本発明のインク組成物における各成分の詳細及び好ましい態様などの詳細については、既述した通りである。
インクジェット法を利用した画像の記録は、具体的には、エネルギーを供与することにより、所望の被記録媒体、すなわち普通紙、樹脂コート紙、例えば特開平8−169172号公報、同8−27693号公報、同2−276670号公報、同7−276789号公報、同9−323475号公報、特開昭62−238783号公報、特開平10−153989号公報、同10−217473号公報、同10−235995号公報、同10−337947号公報、同10−217597号公報、同10−337947号公報等に記載のインクジェット専用紙、フィルム、電子写真共用紙、布帛、ガラス、金属、陶磁器等に液体組成物を吐出することにより行なえる。なお、本発明に好ましいインクジェット記録方法として、特開2003−306623号公報の段落番号0093〜0105に記載の方法が適用できる。
インクジェット法は、特に制限はなく、公知の方式、例えば、静電誘引力を利用してインクを吐出させる電荷制御方式、ピエゾ素子の振動圧力を利用するドロップオンデマンド方式(圧力パルス方式)、電気信号を音響ビームに変えインクに照射して放射圧を利用してインクを吐出させる音響インクジェット方式、及びインクを加熱して気泡を形成し、生じた圧力を利用するサーマルインクジェット(バブルジェット(登録商標))方式等のいずれであってもよい。インクジェット法としては、特に、特開昭54−59936号公報に記載の方法で、熱エネルギーの作用を受けたインクが急激な体積変化を生じ、この状態変化による作用力によって、インクをノズルから吐出させるインクジェット法を有効に利用することができる。
尚、前記インクジェット法には、フォトインクと称する濃度の低いインクを小さい体積で多数射出する方式、実質的に同じ色相で濃度の異なる複数のインクを用いて画質を改良する方式や無色透明のインクを用いる方式が含まれる。
また、インクジェット法で用いるインクジェットヘッドは、オンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。また、吐出方式としては、電気−機械変換方式(例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等)、電気−熱変換方式(例えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット(登録商標)型等)、静電吸引方式(例えば、電界制御型、スリットジェット型等)及び放電方式(例えば、スパークジェット型等)などを具体的な例として挙げることができるが、いずれの吐出方式を用いても構わない。
尚、前記インクジェット法により記録を行う際に使用するインクノズル等については特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択することができる。
インクジェット記録方法の具体例を以下に示す。
インクジェット記録方法として、(1)静電吸引方式とよばれる方法がある。静電吸引
方式は、ノズルとノズルの前方に配置された加速電極との間に強電界を印加し、ノズルから液滴状のインクを連続的に噴射させ、そのインク滴が偏向電極間を通過する間に印刷情報信号を偏向電極に与えることによって、インク滴を記録媒体上に向けて飛ばしてインクを記録媒体上に定着させて画像を記録する方法、又はインク滴を偏向させずに、印刷情報信号に従ってインク滴をノズルから記録媒体上にむけて噴射させることにより画像を記録媒体上に定着させて記録する方法である。また、(2)小型ポンプによってインク液に圧
力を加えるとともに、インクジェットノズルを水晶振動子等によって機械的に振動させることによって、強制的にノズルからインク滴を噴射させる方法がある。ノズルから噴射されたインク滴は、噴射されると同時に帯電され、このインク滴が偏向電極間を通過する間に印刷情報信号を偏向電極に与えてインク滴を記録媒体に向かって飛ばすことにより、記録媒体上に画像を記録する方法である。次に、(3)インク液に圧電素子によって圧力と
印刷情報信号を同時に加え、ノズルからインク滴を記録媒体に向けて噴射させ、記録媒体上に画像を記録する方法(ピエゾ)、(4)印刷信号情報にしたがって微小電極を用いて
インク液を加熱して発泡させ、この泡を膨張させることによってインク液をノズルから記録媒体に向けて噴射し、記録媒体上に画像を記録する方法(バブルジェット(登録商標))がある。
インクジェットヘッドとしては、短尺のシリアルヘッドを用い、ヘッドを記録媒体の幅方向に走査させながら記録を行なうシャトル方式と、記録媒体の1辺の全域に対応して記録素子が配列されているラインヘッドを用いたライン方式とがある。ライン方式では、記録素子の配列方向と直交する方向に記録媒体を走査させることで記録媒体の全面に画像記録を行なうことができ、短尺ヘッドを走査するキャリッジ等の搬送系が不要となる。また、キャリッジの移動と記録媒体との複雑な走査制御が不要になり、記録媒体だけが移動するので、シャトル方式に比べて記録速度の高速化が実現できる。本発明のインクジェット記録方法は、これらのいずれにも適用可能であるが、一般にダミージェットを行なわないライン方式に適用した場合に、吐出精度及び画像の耐擦過性の向上効果が大きい。
更には、本発明における記録工程では、ライン方式による場合に、インク組成物を1種のみ用いるのみならず2種以上のインク組成物を用い、先に吐出するインク組成物(第n色目(n≧1)、例えば第2色目)とそれに続いて吐出するインク組成物(第n+1色目、例えば第3色目)との間の吐出(打滴)間隔を1秒以下にして好適に記録を行なうことができる。本発明においては、ライン方式で1秒以下の吐出間隔として、インク滴間の干渉で生じる滲みや色間混色を防止しつつ、従来以上の高速記録下で耐擦過性に優れ、ブロッキングの発生が抑えられた画像を得ることができる。また、色相及び描画性(画像中の細線や微細部分の再現性)に優れた画像を得ることができる。
インクジェットヘッドから吐出されるインクの液滴量としては、高精細な画像を得る観点で、0.5〜6pl(ピコリットル)が好ましく、1〜5plがより好ましく、更に好ましくは2〜4plである。
−処理液付与工程−
本発明では、上記記録工程の前又は後に処理液付与工程を設けてもよい。
処理液付与工程は、インク組成物と接触することで凝集体を形成可能な処理液を記録媒体に付与し、処理液をインク組成物と接触させて画像化する。この場合、インク組成物中のポリマー粒子や色材(例えば顔料)などの分散粒子が凝集し、記録媒体上に画像が固定化される。なお、処理液における各成分の詳細及び好ましい態様については、既述した通りである。
処理液の付与は、塗布法、インクジェット法、浸漬法などの公知の方法を適用して行なうことができる。塗布法としては、バーコーター、エクストルージョンダイコーター、エアードクターコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、リバースロールコーター等を用いた公知の塗布方法によって行なうことができる。インクジェット法の詳細については、既述の通りである。
本発明においては、処理液付与工程で処理液を付与した後に記録工程を設けた態様が好ましい。すなわち、記録媒体上に、インク組成物を付与する前に、予めインク組成物中の色材(好ましくは顔料)を凝集させるための処理液を付与しておき、記録媒体上に付与された処理液に接触するようにインク組成物を付与して画像化する態様が好ましい。これにより、インクジェット記録を高速化でき、高速記録しても濃度、解像度の高い画像が得られる。
処理液の付与量としては、インク組成物を凝集可能であれば特に制限はないが、好ましくは、凝集成分(例えば、2価以上のカルボン酸又はカチオン性有機化合物)の付与量が0.1g/m以上となる量とすることができる。中でも、凝集成分の付与量が0.1〜1.0g/mとなる量が好ましく、より好ましくは0.2〜0.8g/mである。凝集成分の付与量は、0.1g/m以上であると凝集反応が良好に進行し、1.0g/m以下であると光沢度が高くなり過ぎず好ましい。
また、本発明においては、処理液付与工程後に記録工程を設け、処理液を記録媒体上に付与した後、インク組成物が付与されるまでの間に、記録媒体上の処理液を加熱乾燥する加熱乾燥工程を更に設けることが好ましい。記録工程前に予め処理液を加熱乾燥させることにより、滲み防止などのインク着色性が良好になり、色濃度及び色相の良好な可視画像を記録できる。
加熱乾燥は、ヒータ等の公知の加熱手段やドライヤ等の送風を利用した送風手段、あるいはこれらを組み合わせた手段により行なえる。加熱方法としては、例えば、記録媒体の処理液の付与面と反対側からヒータ等で熱を与える方法や、記録媒体の処理液の付与面に温風又は熱風をあてる方法、赤外線ヒータを用いた加熱法などが挙げられ、これらの複数
を組み合わせて加熱してもよい。
2.付与工程
本発明の付与工程は、ガラス転移温度を有する樹脂粒子を含有する液体を、加熱ローラ又は前記画像の表面に付与する工程である。すなわち、加熱ローラに前記樹脂粒子含有液体に付与し、当該樹脂粒子が表面に付与された加熱ローラを介して、樹脂粒子を画像の表面に付与する方法であってもよく(第1の態様)、前記樹脂粒子含有液体を画像の表面に直接付与してもよい(第2の態様)。
(樹脂粒子含有液体)
樹脂粒子含有液体に用いるガラス転移温度を有する第2のポリマー粒子(以下、「樹脂粒子」ともいう)は、ブロッキングを抑制できるものであって、加熱ローラの表面温度よりも高いガラス転移温度を有する樹脂粒子であれば限定的でない。
ガラス転移温度の下限は、加熱ローラの表面温度よりも高いことを必須とする。これにより、定着後に画像上に粒子として存在し、画像同士の接着を抑止し、ブロッキング改良効果が発揮される。例えば、80℃以上、好ましくは90℃以上、より好ましくは100℃以上である。上限は特に制限されない。
ここで、本発明におけるガラス転移点温度(Tg)は、実測によって得られる測定Tgを適用する。具体的には、測定Tgは、エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製の示差走査熱量計(DSC)EXSTAR6220を用いて通常の測定条件で測定された値を意味する。
但し、樹脂粒子の分解等により測定が困難な場合は、下記計算式(S)で算出される計算値Tgを適用する。
1/Tg=Σ(X/Tg) (S)
ここで、計算対象となる樹脂粒子はi=1からnまでのn種のモノマー成分が共重合しているとする。Xはi番目のモノマーの重量分率(ΣX=1)、Tgはi番目の樹脂の単独重合体のガラス転移温度(絶対温度)である。ただしΣはi=1からnまでの和をとる。尚、各樹脂の単独重合体ガラス転移温度の値(Tg)はPolymer Handbook(3rd Edition)(J.Brandrup, E.H.Immergut著(Wiley-Interscience、1989))の値を採用する。
樹脂粒子は水難溶性及び水不溶性のいずれであってもよいが、本発明では水不溶性のものであることが好ましい。これにより、樹脂粒子が記録画像上に付与された際に、当該記録画像内部に樹脂粒子が溶解ないし浸透することにより、ブロッキング抑制効果がなくなると共に、記録画像面に生じるムラの発生を防止することができる。本発明において水不溶性とは、水100質量部(25℃)に対する溶解量が、5.0質量部以下であることをいう。本発明の樹脂粒子が含有した液体は、分散状態であること、すなわち樹脂粒子分散液であることが好ましい。
このような樹脂粒子としては、例えば、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリスチレン、ポリエステル等が挙げられる。これらの中でも、ブロッキング抑制等の観点から、ポリメチル(メタ)アクリレートが好ましい。なお、ポリメチル(メタ)アクリレートとは、ポリメチルアクリレート及びポリメチルメタアクリレート(PMMA)のうち少なくとも1種をいう。
樹脂粒子の体積平均粒径は、通常、0.05μm以上20.0μm以下であり、好ましくは、2μm以上15μm以下程度、より好ましくは、4μm以上12μm以下程度である。本発明の体積平均粒径は、ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150(日機装(株)製)によって測定される値である。測定は、20質量%の樹脂粒子水分散物100μlに対してイオン交換水10mlを加えて測定用サンプル液を調製し、これを25℃に調温して行うことができる。
液体に含有させる樹脂粒子の含有量は限定的でないが、例えば、樹脂粒子含有液体全量に対して、1〜50質量%程度、好ましくは5〜40質量%程度とすればよい。
樹脂粒子含有液体に用いる液体は、樹脂粒子を分散させることができるものであればよく、本発明では不揮発性溶媒を用いることが好ましい。本発明における不揮発性溶媒とは、1気圧において150℃以下で沸騰しない溶媒をいう。このような液体としては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、フッ素オイル、フロロシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル等のシリコーンオイル又はフッ素系オイル;流動パラフィン等が挙げられる。中でも、均質な離型剤層を加熱ローラ表面層に形成し、樹脂粒子を記録画像表面に容易に転写できる観点より、シリコーンオイル又はフッ素系オイルが好ましい。
これらの液体としては、例えば、信越化学工業(株)製の「KF−96−10cs」、「KF−96−20cs、KF−96−30cs」、「KF−96−50cs」、「KF−96−100cs」、「KF−96−200cs」、「KF−96−300cs」、「KF−96−500cs」、「KF−96−1000cs」、「KF−96−3000cs」、「KF−96−5000cs」、「KF−96−1万cs」、東レ・ダウコーニング(株)製の「SH200−10CS」、「SH200−100CS」、「SH200−1000CS」、「SH200−10000CS」等のジメチルシリコーンオイル; 信越化学工業(株)製の「KF−393」、「KF−859」、「KF−860」、「KF−861」、「KF−864」、「KF−865」、「KF−867」、「KF−868」、「KF−869」、「KF−6012」、「KF−880」、「KF−8002」、「KF−8004」、「KF−8005」、「KF−877」、「KF−8008」、「KF−8010」、「KF−8012」、「X−22−3820W」、「X−22−3939A」、「X−22−161A」、「X−22−161B」、「X−22−1660B−3」、東レ・ダウコーニング(株)の「BY16−871」、「BY16−853U」、「FZ−3705」、「SF8417」、「BY16−849」、「FZ−3785」、「BY16−890」、「BY16−208」、「BY16−893」、「FZ−3789」、「BY16−878」、「BY16−891」等のアミノ変性シリコーンオイル; 信越化学工業(株)製の「FL−5」、「X22−821」、「X−22−822」、「FL−100−100CS」、「FL−100−450CS」、「FL−100−1000CS」、「FL−100−10000CS」、東レ・ダウコーニング(株)の「FS1265-300CS」、「FS1265−1000CS」、「FS1265−10000CS」等のフロロシリコーンオイル;等が挙げられる。
本発明における樹脂粒子含有液体(特に、樹脂粒子)は、画像表面に付与された場合に、造膜しないものであったり、重合しないものであることが好ましい。特に定着工程条件において造膜しないことが好ましい。例えば、樹脂粒子と水溶性有機溶剤との含有割合が、前者100質量部に対し後者40質量部とした際における最低造膜温度を示さないことが好ましい。これにより、定着オフセットをより改善でき、ブロッキングをより効果的に抑制できる。この最低造膜温度は、上記Tと同様の方法で測定すればよい。
樹脂粒子含有液体は、本願効果を阻害しない限り、公知の添加剤を含有していてもよい。
(加熱ローラ)
加熱ローラの表面温度(加熱温度)は、最低造膜温度(MFT40%)よりも高く、樹脂粒子のガラス転移温度よりも低いことを必須とする。これにより、画像中の造膜性ポリマーの造膜を促進しつつ、樹脂粒子を画像上に粒子状で存在させることによって、光沢性が向上され、ブロッキングが改良する。温度は、例えば40〜100℃程度、好ましくは50〜90℃程度とすればよい。
加熱の方法は、特に制限されないが、ニクロム線ヒーター等の発熱体で加熱する方法、温風又は熱風を供給する方法、ハロゲンランプ、赤外線ランプなどで加熱する方法など、非接触で乾燥させる方法を好適に挙げることができる。
前記加熱ローラとしては、金属製の金属ローラであってもよく、金属製の芯金の表面に弾性体からなる被覆層及び必要に応じて表面層(離型層ともいう)が設けられたローラであってもよい。金属ローラ及び金属製の芯金は、例えば、鉄製、アルミニウム製、SUS製等の円筒体で構成することができる。被覆層は、特に、離型性を有するシリコーン樹脂またはフッ素樹脂で形成されるのが好ましい。また、加熱ローラの一方の芯金内部には、発熱体が内蔵されていることが好ましく、ローラ間に記録媒体を通すことによって、加熱処理と加圧処理とを同時に施したり、あるいは必要に応じて、2つの加熱ローラを用いて記録媒体を挟んで加熱してもよい。発熱体としては、例えば、ハロゲンランプヒーター、セラミックヒーター、ニクロム線等が好ましい。
(加熱ローラの表面への付与)
本発明の第1態様の付与工程は、前記樹脂粒子を含有する液体(樹脂粒子含有液体)を加熱ローラの表面に付与する工程である。例えば、樹脂粒子含有液体を含浸させた布材を加熱ローラ表面に接触させる方法、樹脂粒子含有液体を加熱ローラ表面に噴霧する方法、ロールコーターで塗布する方法等が挙げられる。特に、布材を加熱ローラに接触させる方法は、ムラなく適量の樹脂粒子含有液体をローラ表面に供給する観点で好ましい。この際の布材(ウェブ部材)は、織物、不織布等のいずれであってもよく、市販又は公知のものを使用すればよいが、加熱ローラに接触させるため耐熱性のものが好ましい。例えば、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、アラミド、ポリエステル及びこれらの混合物等が挙げられる。
この第1態様の付与工程の一例を図1を用いて説明する。加熱ローラ(定着ローラ)1には、ウェブ押圧ローラ3によって、樹脂粒子含有液体を含んだ布材5が押圧されている。布材5は、送出ローラ2及び巻き取りローラ4の回転により巻き取られながら、加熱ローラ1と接触することにより、加熱ローラ表面に樹脂粒子含有液体を連続的に供給している。
(画像の表面への付与)
本発明の第2態様の付与工程は、樹脂粒子含有液体を加熱ローラではなく前記画像が記録された記録媒体に直接付与する工程である。
第2態様の付与は、スプレー法、塗布法、インクジェット法、浸漬法などの公知の方法を適用して行なうことができる。塗布法としては、バーコーター、エクストルージョンダイコーター、エアードクターコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、リバースロールコーター等を用いた公知の塗布方法によって行なうことができる。インクジェット法の詳細については、既述の通りである。
3.定着工程
定着工程は、前記画像の表面に加熱ローラを接触させる工程である。
本発明の加熱ローラの表面温度は、式(1)を満たすこと、すなわち、最低造膜温度(MFT40%)よりも高く、且つ、樹脂粒子のガラス転移温度よりも低いことを必須とする。これにより、記録画像に含有される造膜性ポリマーの造膜を促進して定着するとともに樹脂粒子を画像表面に粒子状態のまま効率的に付与させることができるため、光沢性に加え、ブロッキング防止特性を付与することができる。また、定着オフセットも改善できる。
本発明の定着工程は、例えば、第1の態様では、樹脂粒子含有液体がローラ表面に付着された加熱ローラを、画像が記録された記録媒体(印画物)に押圧することにより、樹脂粒子を印画物表面に付与するとともに画像を定着することができる。第2の態様では、加熱ローラの接触前に既に印画物表面に樹脂粒子が存在しており、加熱ローラの接触により樹脂粒子とともに画像を定着することができる。本発明では、樹脂粒子を好適に画像表面に付着できブロッキングを効果的に抑制できるの観点から、第1の態様が好ましい。
押圧の方法は限定的でなく、例えば、(i)加圧ローラを更に使用し、これら一対のローラ(加熱ローラ及び加圧ローラ)の間を、記録された画像面が加熱ローラ表面に接するように通過させる方法、(ii)2つの加熱ローラを用い、これら一対の加熱ローラの間を通過させる方法、(iii)搬送ベルト上で搬送されてくる印画物を、記録された画像面が加熱ローラ表面に接するように通過させる方法、(iv)これら方法の組合せ等が挙げられる。
押圧する際の圧力としては、表面平滑化の点からは、0.1MPa〜3.0MPaの範囲が好ましく、より好ましくは0.1MPa〜1.0MPaの範囲であり、更に好ましくは0.1MPa〜0.5MPaの範囲である。
記録媒体が加熱ローラを通過する際の好ましいニップ時間は、1ミリ秒〜10秒であり、より好ましくは2ミリ秒〜1秒であり、更に好ましくは4ミリ秒〜100ミリ秒である。また、好ましいニップ幅は、0.1mm〜100mmであり、より好ましくは0.5mm〜50mmであり、更に好ましくは1mm〜10mmである。
また、前記圧力(ニップ圧)を実現するには、例えば、加熱ローラ等のローラ両端に、ニップ間隙を考慮して所望のニップ圧が得られるように、張力を有するバネ等の弾性部材を選択して設置すればよい。
記録媒体を搬送するベルト基材としては限定的でなく、例えば、シームレスのニッケル電鍮が好ましく、基材の厚さは10μm〜100μmが好ましい。また、ベルト基材の材質としては、ニッケル以外にもアルミニウム、鉄、ポリエチレン等を用いることができる。シリコーン樹脂あるいはフッ素樹脂を設ける場合は、これら樹脂を用いて形成される層の厚みは、1μm〜50μmが好ましく、更に好ましくは10μm〜30μmである。
記録媒体の搬送速度は、200mm/秒〜700mm/秒の範囲が好ましく、より好ましくは300mm/秒〜650mm/秒であり、更に好ましくは400mm/秒〜600mm/秒である。
樹脂粒子の記録媒体への付与量は限定的でなく、また、加熱ローラへの供給量、樹脂粒子含有液体の濃度等で適宜調整できる。更に樹脂含有液体を含浸させた布材を用いる方法においては、布材への含浸量、布材の送出し量等で調整できる。
本発明の画像形成工程には、記録工程と付与工程と定着工程の間に又は付与工程の後に、インク乾燥ゾーン等の装置を設けて、乾燥工程を行ってもよい。
本発明の形成工程の好ましい一例を図2に記載の装置の概略図を用いて説明する。装置内に、記録媒体11が搬送ベルト10等により送り込まれてくると、まず処理液塗布部12にて処理液塗布用バー13により処理液が付与され、次いで加熱乾燥部14にて記録媒体が乾燥される。その後、インクジェット記録部16に到達すると、インクジェットノズル17からインクが記録媒体に向かって噴射され、記録媒体上に記録画像が形成される。この画像が記録された記録媒体(印画物)はさらに加熱乾燥部14を経て定着部に搬送される。定着部には、加熱ローラ(定着ローラ)1と加圧ローラ6とが備えられている。加熱ローラは、樹脂粒子含有液体に一部含浸された布材5が押圧されており、その結果、そのローラ表面に樹脂粒子が付着することとなる。搬送された印画物はその加熱ローラ1と加圧ローラ6との間を通過する。この通過により、記録媒体上に形成された画像が定着されるとともに、加熱ローラ表面上に付着していた樹脂粒子は印画物表面に転写される。その後、必要に応じて所定の大きさに切断された後、排出口から排出され、排出トレー(図示せず)の上に印画物が積み重ねられていく。なお、図2では、まず処理液塗布部12を設けて処理液塗布用バーを接触することにより記録媒体表面に処理液付与工程(後述)を行い、さらに処理液付与塗布部12及びインクジェット記録部16の後にそれぞれ加熱乾燥部14を設けて乾燥工程を行っているが、これらの処理液付与工程及び加熱工程は必須ではない。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)で測定した。GPCは、HLC−8220GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとして、TSKgeL SuperHZM−H、TSKgeL SuperHZ4000、TSKgeL SuperHZ2000(いずれも東ソー(株)製の商品名)を用いて3本直列につなぎ、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いた。また、条件としては、試料濃度を0.45質量%、流速を0.35ml/min、サンプル注入量を10μl、測定温度を40℃とし、RI検出器を用いて行なった。また、検量線は、東ソー(株)製「標準試料TSK standard,polystyrene」:「F−40」、「F−20」、「F−4」、「F−1」、「A−5000」、「A−2500」、「A−1000」、「n−プロピルベンゼン」の8サンプルから作製した。
<インク組成物の調製>
(ポリマー分散剤P−1の合成)
下記スキームにしたがって、以下に示すようにしてポリマー分散剤P−1を合成した。
攪拌機、冷却管を備えた1000mlの三口フラスコにメチルエチルケトン88gを加えて窒素雰囲気下で72℃に加熱し、ここにメチルエチルケトン50gにジメチル2,2’−アゾビスイソブチレート0.85g、ベンジルメタクリレート60g、メタクリル酸10g、及びメチルメタクリレート30gを溶解した溶液を3時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに1時間反応した後、メチルエチルケトン2gにジメチル2,2’−アゾビスイソブチレート0.42gを溶解した溶液を加え、78℃に昇温して4時間加熱した。得られた反応溶液は大過剰量のヘキサンに2回再沈殿し、析出した樹脂を乾燥し、ポリマー分散剤P−1を96g得た。
得られたポリマー分散剤P−1の組成は、1H−NMRで確認し、GPCより求めた重量平均分子量(Mw)は44,600であった。さらに、JIS規格(JIS K0070:1992)に記載の方法により酸価を求めたところ、65.2mgKOH/gであった。
(樹脂被覆顔料粒子の分散物Cの調製)
ピグメント・ブルー15:3(フタロシアニンブル−A220、大日精化株式会社製;シアン顔料)10部と、前記ポリマー分散剤P−1を5部と、メチルエチルケトン42部と、1規定 NaOH水溶液5.5部と、イオン交換水87.2部とを混合し、ビーズミルにより0.1mmφジルコニアビーズを用いて2〜6時間分散した。
得られた分散物を減圧下、55℃でメチルエチルケトンを除去し、更に一部の水を除去した後、更に、高速遠心冷却機7550(久保田製作所製)を用いて、50mL遠心管を使用し、8000rpmで30分間遠心処理を行ない、沈殿物以外の上澄み液を回収した。その後、吸光度スペクトルから顔料濃度を求め、顔料濃度が10.2質量%の樹脂被覆顔料粒子(ポリマー分散剤で被覆された顔料)の分散物C(シアンの分散物C)を得た。
(樹脂被覆顔料粒子の分散物Mの調製)
樹脂被覆顔料粒子の分散物Cの調製において、ピグメント・ブルー15:3(シアン顔料)の代わりに、ピグメント・レッド122(CROMOPHTAL Jet Magenta DMQ、チバジャパン(株)製;マゼンタ顔料)を用いた以外は、樹脂被覆顔料粒子の分散物Cの調製と同様にして、樹脂被覆顔料粒子(ポリマー分散剤で被覆された顔料)の分散物M(マゼンタの分散物M)を調製した。
(樹脂被覆顔料粒子の分散物Yの調製)
樹脂被覆顔料粒子の分散物Cの調製において、ピグメント・ブルー15:3(シアン顔料)の代わりに、ピグメント・イエロー74(Irgalite Yellow GS、チバジャパン(株)製;イエロー顔料)を用いたこと以外は、樹脂被覆顔料粒子の分散物Cの調製と同様にして、樹脂被覆顔料粒子(ポリマー分散剤で被覆された顔料)の分散物Y(イエローの分散物Y)を調製した。
(樹脂被覆顔料粒子の分散物Kの調製)
樹脂被覆顔料粒子の分散物Cの調製において、ピグメント・ブルー15:3(シアン顔料)の代わりに、カーボンブラック(NIPEX160−IQ、デグッサ社製;黒色顔料)を用いたこと以外は、樹脂被覆顔料粒子の分散物Cの調製と同様にして、樹脂被覆顔料粒子(ポリマー分散剤で被覆された顔料)の分散物K(ブラックの分散物K)を調製した。
(自己分散性ポリマー粒子の調製)
−合成例1−
−ポリマー粒子B−1の水性分散物の調製−
機械式攪拌機、温度計、還流冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた2L三口フラスコに、メチルエチルケトン540.0gを仕込んで、75℃まで昇温した。反応容器内の温度を75℃に保ちながら、メチルメタクリレート108g、イソボルニルメタクリレート388.8g、メタクリル酸43.2g、メチルエチルケトン108g、及び重合開始剤(「V−601」、和光純薬工業(株)製)2.16gからなる混合溶液を、2時間で滴下が完了するように等速で滴下した。滴下完了後、「V−601」1.08g及びメチルエチルケトン15.0gからなる溶液を加え、75℃で2時間攪拌後、さらに「V−601」0.54g及びメチルエチルケトン15.0gからなる溶液を加え、75℃で2時間攪拌した後、85℃に昇温して、さらに2時間攪拌を続け、メチルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート/メタクリル酸(=20/72/8[質量比])共重合体の樹脂溶液を得た。
得られた共重合体は、重量平均分子量(Mw)が61000であった。JIS規格(JIS K0070:1992)に記載の方法により酸価を求めたところ、52.1mgKOH/gであった。
次に、上記樹脂溶液588.2gを秤量し、イソプロパノール165g、1モル/Lの水酸化ナトリウム水溶液120.8mlを加え、反応容器内温度を80℃に昇温した。次に、蒸留水718gを20ml/minの速度で滴下し、水分散化した。その後、大気圧下にて反応容器内温度80℃で2時間、85℃で2時間、90℃で2時間保って溶媒を留去した。更に、反応容器内を減圧して、イソプロパノール、メチルエチルケトン、及び蒸留水を留去し、固形分26.0質量%の自己分散性ポリマー粒子B−1(造膜性ポリマー粒子)の水性分散物を得た。
ポリマー粒子B−1のガラス転移温度の実測値(測定Tg)は180℃であった。測定Tgは下記の方法で測定した。
固形分で0.5gのポリマー粒子の水性分散物を50℃で4時間、減圧乾燥させ、ポリマー固形分を得た。得られたポリマー固形分を用い、エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製の示差走査熱量計(DSC)EXSTAR6220によりTgを測定した。測定条件は、サンプル5mgをアルミパンに密閉し、窒素雰囲気下、以下の温度プロファイルで2回目の昇温時の測定データのDSCのピークトップの値を測定Tgとした。
30℃ → −50℃ (50℃/分で冷却)
−50℃ → 140℃(20℃/分で昇温)
140℃ → −50℃(50℃/分で冷却)
−50℃ → 140℃(20℃/分で昇温)
−ワックス1の調製方法−
マイクロクリスタリンワックス(日本精蝋(株)製HI−MIC1090、融点88℃)を60gと、化合物WA−2(下記構造式)を40gを2リットルのステンレス分散機に添加し、100℃に加温して混合して均一にして粘性のある混合物を得た。この溶融混合物に95℃の熱水800gを加え、高速でホモジナイザー(日本精機(株)製;10000回転、10分、)で分散した。撹拌を継続しつつ分散機を冷却して内温を徐々に低下し固形状分散物のワックス1を得た。前記分散物の平均粒子サイズは0.2μmであった。
−インク組成物の調製−
上記で得られた樹脂被覆顔料粒子の分散物(シアンの分散物C、マゼンタの分散物M、イエローの分散物Y、ブラックの分散物K)、自己分散性ポリマー粒子(B−1)の分散物を用いて、下記のインク組成となるように各成分を混合し、プラスチック製のディスポーザブルシリンジに詰め、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)製の孔径5μmフィルタ(ミリポア社製のMillex−SV、直径25mm)にて濾過してインク組成物を調製した。
(シアンインクC1の組成)
・シアン顔料(ピグメント・ブルー15:3) : 4質量%
・前記ポリマー分散剤P−1(固形分) : 2質量%
・前記自己分散性ポリマー粒子B−1(固形分) : 4質量%
・サンニックスGP250 : 8質量%
(三洋化成工業社製、水溶性有機溶剤)
・トリプロピレングリコールモノエチルエーテル(TPGmME) : 8質量%
(和光純薬社製、水溶性有機溶剤)
・オルフィンE1010(日信化学工業(株)製、界面活性剤) : 1質量%
・ワックス1 : 2質量%
上記成分にイオン交換水を加えて100質量%となるように調製した。
(マゼンタインクM1の組成)
前記シアンインクC1の組成中のシアン顔料を、顔料の量が同量になるようにマゼンタ顔料(ピグメント・レッド122)に変更したこと以外は、シアンインクC1と同様の組成とした。
(イエローインクY1の組成)
前記シアンインクC1の組成中のシアン顔料を、顔料の量が同量になるようにイエロー顔料(ピグメント・イエロー74)に変更したこと以外は、シアンインクC1と同様の組成とした。
(ブラックインクK1の組成)
前記シアンインクC1の組成中のシアン顔料を、顔料の量が同量になるようにブラック顔料(カーボンブラック)に変更したこと以外は、シアンインクC1と同様の組成とした。
(シアンインクC2の組成)
・シアン顔料(ピグメント・ブルー15:3) : 4質量%
・前記ポリマー分散剤P−1(固形分) : 2質量%
・前記自己分散性ポリマー粒子B−1(固形分) : 4質量%
・サンニックスGP250 :16質量%
(三洋化成工業社製、水溶性有機溶剤)
・オルフィンE1010(日信化学工業(株)製、界面活性剤) : 1質量%
・ワックス1 : 2質量%
上記成分にイオン交換水を加えて100質量%となるように調製した。
(マゼンタインクM2の組成)
前記シアンインクC2の組成中のシアン顔料を、顔料の量が同量になるようにマゼンタ顔料(ピグメント・レッド122)に変更したこと以外は、シアンインクC2と同様の組成とした。
(イエローインクY2の組成)
前記シアンインクC2の組成中のシアン顔料を、顔料の量が同量になるようにイエロー顔料(ピグメント・イエロー74)に変更したこと以外は、シアンインクC2と同様の組成とした。
(ブラックインクK2の組成)
前記シアンインクC2の組成中のシアン顔料を、顔料の量が同量になるようにブラック顔料(カーボンブラック)に変更したこと以外は、シアンインクC2と同様の組成とした。
MFT40%(T:親水性有機溶剤を40質量%含有するMFT)の測定
自己分散ポリマー微粒子(B−01)25質量%(固形分)、下記表1に記載の各インクに用いた溶剤(総量)10質量%、及び水65質量%の水溶液を調製し、YOSHIMITU SEIKI社製のMFT測定機を用いて測定した。具体的には、得られた各水溶液をPETフィルム(64cm×18cm)上に塗布膜の厚みが300μmとなるように長さ50cm×幅3cmでブレード塗布した後、PETフィルムの裏側から加熱して塗布膜に20〜74℃までの温度勾配をかけ、20℃、22%RHの環境下で4時間乾燥させた。このとき、白い粉状の析出物が生じた部分と透明な膜が形成された部分との境界温度[℃]を測定し、最低造膜温度とした。
ここでC1溶剤およびC2溶剤は下記の通りである。
C1溶剤:サンニックスGP250とTPGmMEとの混合溶剤(質量比1:1)
C2溶剤:サンニックスGP250
<処理液の調製>
下記のようにして、処理液(1)を調製した。表面張力の測定は、Automatic Surface Tensiometer CBVP−Z(協和界面科学(株)製)を用いて、白金プレートを用いたウィルヘルミ法にて25℃の条件下で行なった。
粘度の測定は、VISCOMETER TV−22(TOKI SANGYO CO.LTD製)を用いて30℃の条件下で行なった。
pHは、東亜DKK(株)製のpHメータWM−50EGを用い、原液のまま25℃にて測定した。
下記組成となるように各成分を混合し、処理液(1)を調製した。処理液(1)の物性値は、粘度2.6mPa・s、表面張力37.3mN/m、pH1.6であった。
<処理液(1)の組成>
・マロン酸(2価のカルボン酸、和光純薬工業(株)製) 15.0質量%
・ジエチレングリコールモノメチルエーテル(和光純薬工業(株)製) 20.0質量%
・N−オレオイル−N−メチルタウリンナトリウム(界面活性剤) 1.0質量%
・イオン交換水 64.0質量%
−ウェブ部材1〜4の作製−
・シリコーンオイル 85.0質量%
(「KF−96−100cs」、信越化学工業(株)製)
・樹脂粒子(下記樹脂粒子1) 15.0質量%
上記組成の液1Lをシルバーソン製乳化装置で8000rpm、10分混合させ、樹脂粒子分散液1を作製した。樹脂粒子分散液1を不織布に30g/mになるように含浸させ、ウェブ部材1を作製した。不織布は、ポリアミドとポリエステルとの混合材料で、重さ30g/m、厚さ0.1mmのものを使用した。
ウェブ部材1の樹脂粒子1を樹脂粒子2〜4に変更する以外は同様にして、ウェブ2〜4を作製した。尚、製品形態が分散物のものは、凍結乾燥等で一度粉体化し、シリコーンオイルに再分散した。なお、下記樹脂粒子のTgは上記ポリマー粒子のTgと同様にして測定した。
・樹脂粒子1:
架橋ポリメチルメタクリレート粒子(製品名:MX−501、綜研化学(株)製)
Tg>140℃
・樹脂粒子2:
架橋ポリスチレン粒子(製品名:MX−800、綜研化学(株)製)
Tg>140℃
・樹脂粒子3:
架橋アクリル酸エステル粒子(製品名:SX−500H、綜研化学(株)製)
Tg=100℃
・樹脂粒子4:
エチレン−酢酸ビニル粒子(製品名:ケミパールV200、三井化学(株)製)
Tg=85℃
上記樹脂粒子1〜4について、溶剤を40質量%含有させた状態でのMFT40%を測定した。測定方法は「自己分散ポリマー微粒子(B−01)」を「樹脂粒子1〜4」以外は、前記と同様に行った。
ここでC1溶剤およびC2溶剤は上記と同様である。
<画像形成及び評価>
以下に示すように、インクC1/M1/Y1/K1を用いて画像を記録すると共に、下記評価を行なった。評価結果は、下記表3に示す。
−耐擦性−
GELJET GX5000プリンターヘッド(リコー社製のフルラインヘッド)を用意し、これに繋がる貯留タンクを上記で得たシアンインクC1、マゼンタインクM1、イエローインクY1、ブラックインクK1に詰め替えた。記録媒体としてOKトップコート+(王子製紙(株)製:坪量104.7g/m)を、500mm/秒で所定の直線方向に移動可能なステージ(搬送ベルト)上に固定し、これに上記で得た処理液をワイヤーバーコーターで約1.5μm(マロン酸0.34g/m相当)の厚みとなるように塗布し、塗布直後に50℃で2秒間乾燥させた(図2)。
その後、GELJET GX5000プリンターヘッド(リコー社製のフルラインヘッド)を、前記ステージの移動方向(副走査方向)と直交する方向に対して、ノズルが並ぶラインヘッドの方向(主走査方向)が75.7°傾斜するように固定配置し、記録媒体を副走査方向に定速移動させながらインク液滴量2.4pL、吐出周波数24kHz、解像度1200dpi×1200dpiの吐出条件にてライン方式で吐出し、ベタ画像を印画して評価サンプルを得た。印画直後、60℃で3秒間乾燥させた。
次いで、図2のように設置されたウェブ部材を各評価(下記表3)に合わせて変更し、表3に記載の温度に加熱された一対のローラ間(加熱ローラ及び加圧ローラ)を通過させることにより、ニップ圧0.25MPa、ニップ幅4mmにて定着処理を実施し、評価サンプルを得た。
なお、図2の加熱ローラ(定着ローラ)は、内部にハロゲンランプが内装されたSUS製の円筒体の芯金の表面がシリコーン樹脂で被覆されたものを使用した。
10mm×50mmに裁断した未印画のOKトップコート+を文鎮(重量470g、サイズ15mm×30mm×120mm)に巻きつけ(未印画の特菱アート両面Nと評価サンプルが接触する面積は150mm)、上記で作製した評価サンプルを3往復擦った(荷重260kg/mに相当)。擦った後の印画面を目視により観察し、下記の評価基準にしたがって評価した。
<評価基準>
A:印画面の画像の剥れは全く視認できなかった。
B:印画面の画像の剥れが、わずかに視認されたが、実用上問題ないレベル。
C:印画面の画像の剥れが視認でき、実用上問題があるレベル。
−ブロッキング評価−
耐擦性と同様にしてベタ画像を作製した。2枚の評価サンプルを4cm×4cmのサイズに裁断し、記録面同士を重ね合わせるように貼り合わせ、プレス機で2.0MPaの圧力を30秒間かけ、評価サンプルを剥がした。このときの剥れ易さ及び剥がした後の色移りを目視で観察し、下記の評価基準にしたがって評価した。
<評価基準>
A:自然に剥れ、互いの紙への色移りもみられなかった。
B:くっつきが生じ、互いの紙への色移りが多少みられた。
C:くっつきが強く、互いの紙へ多く色移りし、実用上問題があるレベルであった。
−光沢性評価−
耐擦性と同様の画像形成方法で70%網点画像を作製した。そのサンプルの60度光沢度を測定し未印画のOKトップコート+(白地)の測定値と比較した。下記の評価基準にしたがって評価した。
<評価基準>
A:白地の測定値よりも光沢度が大きく、良好な光沢性を示した。
B:白地の測定値よりも光沢度が低いがその差は5%以内であった。
C:白地の測定値よりも光沢度が低くその差は5%より大きく、光沢の低下が顕著であった。
−定着オフセット評価−
耐擦性と同様の印画方法でY/M/Cの各のヘッドからインク液滴量2.4pL、吐出周波数24kHz、解像度1200dpi×1200dpiの吐出条件でベタ印画を行い、3色混合のグレイのベタを印画した。その印画をした後の定着ローラと画像を観察し、下記の評価基準にしたがって評価した。
<評価基準>
A:定着ローラへの汚れの付着も、画像の剥離も認められず良好であった。
B:定着ローラへの汚れの付着が僅かに認められたが、画像の剥離は認められなかった。
C:画像の剥離が認められ、実用上問題であった。

1.加熱ローラ
2.送出ローラ
3.ウェブ押圧ローラ
4.巻取ローラ
5.布材(ウェブ部材)
6.加圧ローラ
10.搬送ベルト
11.記録媒体
12.処理液塗布部
13.処理液塗布用バー
14.加熱乾燥部
15.乾燥機
16.インクジェット記録部
17.インクジェットのノズル

Claims (10)

  1. 色材、造膜性を有する第1のポリマー粒子、水溶性有機溶剤、及び水を含有するインク組成物を用いてインクジェット法によって記録媒体上に画像を記録する記録工程と、
    ガラス転移温度を有する第2のポリマー粒子を含有する液体を、加熱ローラ又は前記画像の表面に付与する付与工程と、
    前記画像の表面に加熱ローラを接触させる定着工程と、を備え、
    前記インク組成物に含有される前記第1のポリマー粒子と前記水溶性有機溶剤とを混合して測定された最低造膜温度T℃と、前記加熱ローラの表面温度T℃と、前記第2のポリマー粒子のガラス転移温度T℃とが下記式(1):
    <T<T ‥(1)
    を満たすことを特徴とするインクジェット画像形成方法。
  2. 前記付与工程が、前記第2のポリマー粒子を含有する液体が含まれた布材を加熱ローラに接触させる工程である、請求項1に記載のインクジェット画像形成方法。
  3. 前記第1のポリマー粒子が自己分散性ポリマーである、請求項1又は請求項2に記載のインクジェット画像形成方法。
  4. 前記自己分散性ポリマーが、親水性の構成単位と、脂環式モノマーに由来する構成単位の少なくとも1種と、を含むポリマーである、請求項3に記載のインクジェット画像形成方法。
  5. 前記液体が不揮発性溶媒である、請求項1〜請求項4のいずれかに記載のインクジェット画像形成方法。
  6. 前記第2のポリマー粒子が水不溶性である、請求項1〜請求項5のいずれかに記載のインクジェット画像形成方法。
  7. 前記第2のポリマー粒子がポリメチル(メタ)アクリレートである、請求項1〜請求項6のいずれかに記載のインクジェット画像形成方法。
  8. 前記Tが20〜70℃である、請求項1〜請求項7のいずれかに記載のインクジェット画像形成方法。
  9. 前記Tが40〜100℃である、請求項1〜請求項8のいずれかに記載のインクジェット画像形成方法。
  10. 前記Tが80℃以上である、請求項1〜請求項9のいずれかに記載のインクジェット画像形成方法。
JP2010082287A 2010-03-31 2010-03-31 インクジェット画像形成方法 Expired - Fee Related JP5334907B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010082287A JP5334907B2 (ja) 2010-03-31 2010-03-31 インクジェット画像形成方法
CN201110082470.3A CN102248777B (zh) 2010-03-31 2011-03-29 图像形成方法
US13/074,036 US8746865B2 (en) 2010-03-31 2011-03-29 Image forming method
EP11160395.7A EP2371574B1 (en) 2010-03-31 2011-03-30 Image forming method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010082287A JP5334907B2 (ja) 2010-03-31 2010-03-31 インクジェット画像形成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011212938A JP2011212938A (ja) 2011-10-27
JP5334907B2 true JP5334907B2 (ja) 2013-11-06

Family

ID=44943197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010082287A Expired - Fee Related JP5334907B2 (ja) 2010-03-31 2010-03-31 インクジェット画像形成方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5334907B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6287357B2 (ja) 2014-03-05 2018-03-07 富士ゼロックス株式会社 記録装置、及び記録方法
JP6682331B2 (ja) * 2015-04-16 2020-04-15 キヤノン株式会社 インクジェット記録方法
JP7330727B2 (ja) * 2018-04-06 2023-08-22 キヤノン株式会社 インクジェット記録方法
JP7418078B2 (ja) 2019-09-30 2024-01-19 キヤノン株式会社 記録装置及び制御方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4765152B2 (ja) * 2000-09-01 2011-09-07 コニカミノルタホールディングス株式会社 インクジェット記録装置
JP2004181803A (ja) * 2002-12-04 2004-07-02 Konica Minolta Holdings Inc インクジェット画像形成方法
JP2004330554A (ja) * 2003-05-06 2004-11-25 Seiko Epson Corp 印刷後処理液及びこれを用いた画像保護方法
JP2007077371A (ja) * 2005-09-16 2007-03-29 Kao Corp インクジェット記録用水系インク
JP2009096054A (ja) * 2007-10-16 2009-05-07 Ricoh Co Ltd 画像記録方法及び画像記録装置、並びに画像記録物
JP5346521B2 (ja) * 2008-08-21 2013-11-20 富士フイルム株式会社 クリアインク、インクセット、及びインクジェット記録方法
JP4633833B2 (ja) * 2008-09-11 2011-02-16 富士フイルム株式会社 インク組成物、インクセット、及びインクジェット記録方法
JP5371866B2 (ja) * 2010-03-31 2013-12-18 富士フイルム株式会社 画像形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011212938A (ja) 2011-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2371574B1 (en) Image forming method
JP5408997B2 (ja) インクジェット記録用インクセット及びインクジェット記録方法
JP5404210B2 (ja) インクジェット記録用インクセット、およびインクジェット記録方法
US8678544B2 (en) Ink set and image recording method
JP4633833B2 (ja) インク組成物、インクセット、及びインクジェット記録方法
JP5346521B2 (ja) クリアインク、インクセット、及びインクジェット記録方法
JP5606818B2 (ja) インク組成物、インクセットおよび画像形成方法
JP5579460B2 (ja) インク組成物及び画像形成方法
JP2009233867A (ja) インクジェット記録方法及び記録物
US8870339B2 (en) Inkjet image forming method
JP2010173314A (ja) インクジェット記録用インクセット、及びインクジェット記録方法
JP2010221415A (ja) インクジェット画像記録方法
JP5518397B2 (ja) 水性インク組成物、複合粒子の製造方法、インクセット、及び、画像形成方法
US8403473B2 (en) Inkjet recording method and inkjet print
JP2009226810A (ja) インクジェット記録用インクセット、インクジェット記録方法、及び記録物
JP5334907B2 (ja) インクジェット画像形成方法
JP2011038008A (ja) 水性インク組成物、複合粒子の製造方法、インクセット、及び、画像形成方法
JP5355001B2 (ja) インクジェット記録方法
JP5523721B2 (ja) 水性インク組成物、インクセット、及び画像形成方法
JP2010155907A (ja) インクジェットインク組成物、インクセットおよび画像形成方法
JP2011084643A (ja) 複合自己分散ポリマー水性分散物及びその製造方法、水性インク組成物、インクセット、並びに、画像形成方法
JP2011079991A (ja) 水性インク組成物、インクセット、及び画像形成方法
JP2011184489A (ja) インク組成物、その製造方法及び画像形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120612

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130627

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130709

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130730

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5334907

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees