JP5688138B2 - 前処理組成物 - Google Patents

Description

インクジェット技術は、その用途を、家庭及びオフィスでの使用に加えて、高速の商業用及び工業用印刷にまで拡大している。この技術は、プリンタノイズの小ささ、高速記録及びマルチカラー記録のの能力を含む多くの理由から、様々な媒体表面、特に紙上に画像を記録するための人気のある手法となった。インクジェット印刷は、電気信号が、広範な基材に堆積可能なインクの滴又は流れを制御して方向付けるノンインパクト印刷方法である。現在のインクジェット印刷技術は、インク滴を、小さなノズルを通して、熱吐出、圧電圧力又は振動によって媒体の表面へと付着させることを含む。

インクジェット印刷においては大きな改善がなされているものの、改善されても消費者からの要求、具体的には、より高い速度、より高い解像度、より大きな安定性及び耐性に関する要求がさらに高まっている。インク組成物は、良好な印刷性能を得ることを助成する重要な因子である。しかし、画像の印刷特性及び特質の改善に鑑みて、インク組成物に加えて、前処理組成物を、インク組成物が印刷記録媒体上に構築される前に塗布することができる。このような前処理組成物は多くの場合、インク組成物の着色剤及び／又はポリマー成分と相互作用する実質的に無色の液体であって、それにより、インク組成物が印刷媒体表面に沈殿し、或いは定着する。よって、前処理配合物は、印刷媒体表面上により高い品質の印刷画像を生成する、より安定で信頼性の高い前処理組成を有することが望ましい。

特定の本発明の態様を開示及び説明する前に、本開示が、ここに開示の特定のプロセス及び材料に限定されるものではないことを理解されたい。また、本発明の範囲は、特許請求の範囲及びこれと同等のものによってのみ規定されるのであって、ここで使用される用語が、特定の態様のみを説明するために使用され、限定を意図していないことも理解されたい。本願の例示的な組成物及び方法を説明し、またそれについて特許請求する上で、以下の用語を用いる。すなわち、「ａ」、「ａｎ」及び「前記」を付した単数形の語は、文脈が明らかに別のものを記述しているのでない限り、複数の指示を含む。よって、例えば、「顔料（a pigment）」という記載は、その材料の１つ以上のものの指示を含む。濃度、量及び他の数値データは、ここでは範囲の形式で表すことができる。このような範囲の形式は、簡便化及び簡略化のためだけに使用されるのであって、その範囲の限界値として明記された数値のみを含むのではなく、その範囲内に包含される全ての個々の数値又は副次的な範囲を、各数値及び副次的範囲が明記されているかのごとく含むと柔軟に解釈すべきであると理解されたい。例えば、約１重量％〜約２０重量％の重量範囲とは、明記された濃度限界１重量％〜約２０重量％のみを含むのではなく、２重量％、３重量％、４重量％といった個々の濃度及び５重量％〜１５重量％、１０重量％〜２０重量％等の副次的な濃度をも含む解釈されるべきである。重量％は、ここでは、重量基準のパーセントを指す。全てのパーセントは、別途指示がない限り、重量基準である。

ここで用いる限り、「画像」とは、印、記号、符号、図形、表示及び／又は目で認識可能又は不能なインク組成物によって、材料又は基材上に堆積せしめられた外観である。画像の例は、文字、単語、数字、英数字の記号・符号、句読点、文章、線、下線、ハイライト及びこれらに類するものを含み得る。

いくつかの態様では、本開示は、液体ビヒクル、定着剤としての多価金属塩、ラテックス樹脂及び増粘剤を含む前処理組成物を記載する。いくつかの態様では、本開示は、耐性のある画像を多孔質記録媒体上へ印刷する方法を記載する。このような方法は、前処理組成物を多孔質記録媒体上に塗布することを含み、当該前処理組成物は、液体ビヒクル、定着剤としての多価金属塩、ラテックス樹脂及び増粘剤を含む。続いて、水性の液体ビヒクル及び着色剤を含有するインク組成物が記録媒体に塗布される。いくつかの例では、インク組成物は前処理組成物上に上刷りされる。いくつかの態様では、前処理組成物は、コーティング装置を用いて前記記録媒体へと塗布され、前記インク組成物は、この記録媒体上に、インクジェットノズルを介して噴射される。

前処理組成物は、インクと接触することで、インク配合物中に存在する着色剤を沈殿析出させることができ、それにより、画像品質特質、例えば、光学濃度、彩度及び耐性の増大をもたらすと認められる。実際、いかなる論理に縛られることなく、前処理組成物が基材上で、インク組成物によって上刷りされた後、言い換えれば、インクと前処理組成物とが媒体表面において接触した時、インク着色剤の効果的な固定化が実現され、ほとんど全ての着色剤が、媒体に浸透したり表面下に堆積するのではなく、媒体の表面上に堆積されると考えられる。同時に、前処理組成物のビヒクルは、インクビヒクルと混合して、極めて濡れ性が高くなり、混合されたビヒクルは迅速に媒体に浸透し、着色剤が残される。このような印刷方法の範囲内では、前処理組成物とインク組成物との組合せは、高品質及び耐性のある画像印刷物を提供するものである。よって、ここに開示の前処理組成物の使用によって、可変印刷及び高速印刷を可能としながら画像品質特質の向上が得られる。加えて、前処理組成物は安定な組成物である、つまり、前処理組成物が経時的安定性の問題を提示することはない。

いくつかの例では、インク組成物は、前処理組成物に上刷り（重ね刷り）される。このような印刷方法によって、改善された耐性を有する印刷された媒体が得られ、ブリード及びコアレッセンスの問題も低減する。耐性の向上とは、ここでは、前処理組成物の使用によって、乾燥仕上げに対する堅牢性及び濡れ耐性が得られることを意味する。加えて、ここに記載の画像形成方法によって、高品質の印刷画像が生成され、高速印刷が可能になる。

いくつかの例では、耐性のあるフィルム中でインクを捕捉することを考えると、前処理組成物は、インクと濡れ混合した場合に良好な濡れをもたらすことによって、インクジェットシステムの良好な印刷特質の維持を助成する。実際、前処理組成物は、表面張力及び粘性のレオロジー的な制御を行うものであって、前処理流体の浸透を遅らせることができ、よって、十分な流体がインク組成物との反応のために多孔質媒体表面の近くに留まることを可能にする。多孔質媒体の表面上に留まることによって、前処理組成物は、インク組成物中に存在する顔料粒子と反応することが可能であり、耐性のある水抵抗性の印刷物を形成することが可能である。

いくつかの態様では、前処理組成物は、耐性のある画像を印刷する方法での使用のためには、液体ビヒクル、定着剤としての多価金属塩、ラテックス樹脂及び増粘剤を含有する。いくつかの例では、前処理組成物は、約１００〜約１００００ｃｐｓ、別の例では約２００〜約５０００ｃｐｓの粘性を有し、さらに別の例では、前処理組成物は、約１０００〜約４０００ｃｐｓの粘性を有する。このような粘性は、２５℃でＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計を使用して測定される。

いくつかの例では、前処理組成物は、約２５〜約４５ｄｙｎｅｓ／ｃｍ、いくつかの別の例では、約３０〜約４０ｄｙｎｅｓ／ｃｍの表面張力を有する。液体の粘性を測定する方法は、ＪＩＳ Ｚ８８０３に詳細に記載されている。粘性は、市販の粘度計を使用して容易に測定することができる。粘度計の例は、Ｂ型粘度計及びＥ型粘度計（トキメック株式会社により製造されている回転式）を含む。粘性は、ここでは、振動式ＶＭ−１００Ａ−Ｌ（山一電機株式会社により製造）により測定され、２５℃で使用される。表面張力は、動的表面張力及び静的表面張力の両方を意味する。いずれも、２５℃で測定される。表面張力は、例えば、非イオン性界面活性剤又はこれらに類するものを使用して調節される。静的表面張力を測定する方法は、毛管上昇法、ドロップ法及び／又はリング法を含む。ウィルヘルミープレート法も、静的表面張力測定方法として使用することができる。動的表面張力を測定する方法の例は、振動ジェット法、下降メニスカス法、最大気泡圧力法、及びこれらに類するものを含む。このような方法は、例えば、「新実験化学講座、第１８巻、界面とコロイド」、丸善、６９〜９０頁、１９７７に記載されている。示差気泡圧力法も、動的表面張力の測定方法として使用することができる。いかなる論理に縛られることなく、上記の粘性及び表面張力の範囲内では、前処理組成物の媒体への浸透は速すぎることがなく、これにより、流体が媒体表面の近くに留まり、よって、前処理組成物のインク組成物との反応が可能となると考えられる。前処理流体は、よって、インク組成物の着色剤と共に沈殿することができる。組成物のこのような粘性及び表面張力によって湿式印刷機構における濡れが容易になる。

いくつかの態様では、ここに規定するような印刷方法で使用される前処理組成物は、ラテックス樹脂成分を含む。ラテックス樹脂は、カチオン性、アニオン性又は両性のポリマーのラテックス樹脂であってよい。いくつかの例では、ラテックス樹脂は、アニオン性ポリマーラテックス樹脂である。ラテックスという語は、ここでは、水性マトリックス中に分散されたポリマーマイクロ粒子の安定な分散液からなる調製物の群を指す。いくつかの例では、ラテックス樹脂は、組成物中に分散されたラテックス樹脂粒子の形態で存在する。いくつかの態様では、前処理組成物は２０未満の酸価を有するラテックス樹脂を含有する。いくつかの別の態様では、ラテックス樹脂は１８未満の酸価を有する。ここで用いる限り、酸価（ＡＮ）とは、硝酸によるラテックス樹脂の潜在的な酸機能を導電滴定することによって測定される数値である。一例では、試料は、ＫＯＨで強塩基にされ、続いて、１％ＨＮＯ_３で滴定される。ｐＨ及び導電性曲線が同時に測定される。

いくつかの例では、ラテックス樹脂は、２２℃〜＋２０℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する。いくつかの別の例では、ラテックス樹脂は、−３℃〜＋７℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する。ガラス転移温度（Ｔｇ）パラメータを測定する方法は、例えば、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ、３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ、Ｊ．Ｂｒａｎｄｒｕｐ著、Ｅ．Ｈ．Ｉｍｍｅｒｇｕｔ編、Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ、１９８９に記載されている。いかなる論理に縛られることなく、このＴｇは、樹脂／インク混合物のフィルム形成速度を調節することによって、前処理流体及びインクジェットインクの正確なウェット・オン・ウェット混合の提供を助成すると考えられる。いくつかの態様では、前処理組成物中に存在するラテックス樹脂は、−２２℃〜＋２０℃のガラス転移温度及び２０未満の酸価を有する。いくつかの別の態様では、ラテックス樹脂は、−３℃〜＋７℃のガラス転移温度を有し、２０未満の酸価を有する。

いくつかの例では、ラテックス樹脂は、アクリルポリマー又はコポリマー、ビニルアセテートポリマー又はコポリマー、ポリエステルポリマー又はコポリマー、塩化ビニリデンポリマー又はコポリマー、ブタジエンポリマー又はコポリマー、スチレン−ブタジエンポリマー又はコポリマー、アクリロニトリル−ブタジエンポリマー又はコポリマーからなる群から選択されるポリマー又はコポリマーからなる樹脂である。いくつかの他の例では、ラテックス樹脂成分は、酢酸ビニルベースのポリマー、アクリルポリマー、スチレンポリマー、ＳＢＲベースのポリマー、ポリエステルベースのポリマー、塩化ビニルベースのポリマー又はこれらに類するものの粒子を含有するラテックスである。さらにいくつかの別の例では、ラテックス樹脂は、アクリルポリマー、ビニル−アクリルコポリマー及びアクリル−ポリウレタンコポリマーからなる群から選択されるポリマー又はコポリマーである。ラテックス樹脂粒子は、約５，０００〜約５００，０００の平均の分子量（Ｍｗ）を有していてよい。いくつかの例では、ラテックス樹脂は、約１５０，０００〜約３００，０００の平均の分子量（Ｍｗ）を有する。いくつかの別の態様では、ラテックス樹脂は、約２５０，０００の平均の分子量を有する。ラテックス樹脂粒子の平均粒子直径は、約１０ｎｍ〜約１μｍ、いくつかの別の例では、約１０〜約５００ｎｍ、さらに別の例では、約５０ｎｍ〜約２５０ｎｍであってよい。ラテックスの粒度分布は特に限定はないが、広い粒度分布を有するラテックス又は単分散の粒度分布を有するラテックスを使用することができる。それぞれが単分散の粒度分布を有する２つ以上の種類のポリマー微粒子を組み合わせて使用することも可能である。

いくつかの例では、ラテックス樹脂は、前処理組成物中に、前処理組成物の全重量の約１〜約７０重量％の量で存在する。いくつかの他の例では、ラテックス樹脂は、前処理組成物の全重量の約１０〜約６０重量％の量で存在する。さらにいくつかの別の例では、ラテックス樹脂は、前処理組成物の全重量の約２０〜約５０重量％の量で存在する。ラテックス樹脂成分は、非限定的に、商品名Ｈｙｃａｒ（登録商標）又はＶｙｃａｒ（登録商標）（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｉｎｃ．）；Ｒｈｏｐｌｅｘ（登録商標）（Ｒｏｈｍ＆Ｈａｓｓ Ｃｏｍｐａｎｙ）；Ｎｅｏｃａｒ（登録商標）（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐ）；Ａｑｕａｃｅｒ（登録商標）（ＢＹＣ Ｉｎｃ．）又はＬｕｃｉｄｅｎｅ（登録商標）（Ｒｏｈｍ＆Ｈａａｓ Ｃｏｍｐａｎｙ）で販売されているラテックス樹脂を含んでいてよい。

いくつかの例では、前処理組成物は、定着剤として多価金属塩を含む。多価金属塩成分は、二価又はそれより多価の金属イオン又はアニオンであってよい。いくつかの例では、多価金属塩成分は水溶性である。多価金属イオンの例は、二価金属イオン、例えばＣａ^２＋、Ｃｕ^２＋、Ｎｉ^２＋、Ｍｇ^２＋、Ｚｎ^２＋及びＢａ^２＋、三価金属イオン、例えばＡｌ^３＋、Ｆｅ^３＋及びＣｒ^３＋を含む。いくつかの別の例では、多価金属イオンは、Ｃａ^２＋、Ｍｇ^２＋及びＺｎ^２＋からなる群から選択される。さらにいくつかの別の例では、多価金属イオンはＣａ^２＋である。アニオンの例は、ＣＩ⁻、Ｉ⁻、Ｂｒ⁻、ＮＯ^３−又はＲＣＯＯ⁻（式中、ＲはＨ又は任意の炭化水素鎖）を含む。いくつかの例では、多価金属塩アニオンは、塩化物イオン（Ｃｌ⁻）又は酢酸イオン（ＣＨ_３ＣＯＯ⁻）である。いくつかの例では、多価金属塩は、二価又は多価金属イオンと硝酸又は炭酸イオンとからなる。炭酸イオンは、１〜６個の炭素原子を有する飽和脂肪族モノカルボン酸、又は７〜１１個の炭素原子を有する炭素環式モノカルボン酸から誘導される。１〜６個の炭素原子を有する飽和脂肪族モノカルボン酸は、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ピバル酸及びヘキサン酸含む。いくつかの例では、定着剤は、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、硝酸マグネシウム、酢酸マグネシウム又は酢酸亜鉛からなる群から選択される多価金属塩である。いくつかの別の例では、多価金属塩は、塩化カルシウム又は硝酸カルシウム（ＣａＣｌ_２又はＣａ（ＮＯ_３）_２）である。さらにいくつかの別の例では、多価金属塩は塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）である。

定着剤は、前処理組成物の全重量の約１〜約２０重量％の量で前処理組成物中に存在していてよい。いくつかの別の例では、定着剤は、前処理組成物の全重量の約３〜約１５重量％の量で存在する。さらにいくつかの別の例では、定着剤は、前処理組成物の全重量に対して約７〜約９重量％の量で存在する。

いくつかの態様では、前処理組成物は増粘剤を含む。増粘剤とは、ここでは、組成物の粘性を調整することができる任意の成分、つまり、粘度調整剤を意味する。いくつかの例では、増粘剤は、合成増粘剤又は天然誘導体増粘剤であってよい。合成増粘剤の非限定的な例は、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸及びアルカリ溶性エマルジョン（例えば、アクリル及びスチレンマレインエマルジョン）を含む。天然誘導体増粘剤の非限定的な例は、セルロースエーテル（例えばＣＭＣ、ＭＣ、ＨＥＣ、ＥＨＥＣ）、多糖類及び／又はタンパク質性の増粘剤をを含む。増粘剤は、合成ポリマー型の増粘薬剤であってよい。このような合成ポリマー型増粘薬剤は、メタクリル酸、メタクリルエステル、及び／又は飽和の脂肪族カルボン酸ビニルエステルの重合反応によって調製することができる。メタクリルエステルの例は、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ｎ−アミルメタクリレート、ｓ−アミルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、エチルヘキシルメタクリレート、クロチルメタクリレート、シンナミルメタクリレート、オレイルメタクリレート、リシノレイルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、又はヒドロキシプロピルメタクリレートを含む。脂肪族カルボン酸ビニルエステルの例は、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ｔ−酪酸ビニル、カプリル酸ビニル、ステアリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル又はオレイン酸ビニルを含む。いくつかの例では、アクリルエマルジョンコポリマー増粘剤は、アクリル酸又はメタクリル酸を乳化重合することによって調製される。アルキルアクリレート又はアルキルメタクリレート、アクリル酸又はメタクリル酸の、疎水性基を含有するエトキシ化エステル、及びポリエチレン性不飽和モノマーも、ここでの使用に適している。いくつかの別の例では、メタクリル酸、エチルアクリレート、共重合可能なエチレン性不飽和モノマー及びポリエチレン性不飽和モノマーを含む様々なモノマーの反応生成物であるコポリマーも適している。増粘剤は、メタクリル酸、アルコールのメタクリル又はアクリルエステル、ビニルエステル、又は表面活性の不飽和エステルであってよい。増粘剤の例は、アルカリ膨潤性のアクリル増粘剤、例えば、Ａｃｒｙｓｏｌ（登録商標）Ａｓｅ−６０（Ｒｏｈｍ＆Ｈａａｓより市販）、Ａｃｒｙｓｏｌ（登録商標）Ａｓｅ−７５、Ｒｈｅｏｌａｔｅ（登録商標）４５０及びＲｈｅｏｌａｔｅ（登録商標）４２０並びにこれらに関連する増粘剤、例えばＥｌｅｍｅｎｔｉｓ Ｒｈｅｏｌａｔｅ（登録商標）２５５（Ｒｈｅｏｘ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃより販売）を含む。増粘剤の他の例は、多価アルコールをモノエチレン性不飽和モノイソシアネートと縮合させることによって調製されるコポリマー、例えば、Ｒｈｅｏｌａｔｅ（登録商標）２１０、Ｒｈｅｏｌａｔｅ（登録商標）２１６及びＲｈｅｏｌａｔｅ（登録商標）２１２（Ｒｈｅｏｘ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃより販売）を含む。他の市販の増粘剤は、Ｏｐｔｉｆｌｏ（登録商標）、Ｄｒｅｗｔｈｉｘ（登録商標）、Ｕｃａｒ（登録商標）、Ｐｏｌｙｐｈｏｂｅ（登録商標）、Ｒｈｅｏｔｅｃｈ（登録商標）、Ｔｅｘｉｐｏｌ（登録商標）、Ｃｏａｐｕｒ（登録商標）等の商品名で見出すことができる。いくつかの態様では、増粘剤は、Ｒｈｅｏｌａｔｅ（登録商標）２１２である。いくつかの例では、増粘剤（粘度調整剤とも呼ぶ）は、前処理組成物の全重量に対して、約０．０１重量％〜約２重量％の量で、いくつかの別の例では約０．０５重量％〜約１重量％の量で前処理組成物中に存在する。いくつかの例では、増粘剤は、前処理組成物に高剪断の下でのニュートン粘性をもたらす。

いくつかの態様では、前処理組成物は、消泡剤（又は消泡薬剤）を含んでいてよい。任意の知られた消泡剤は、本開示による前処理組成物において利用することができる。いくつかの例では、このような消泡薬剤は、非イオン性界面活性剤、例えばアセチレングリコールベースの界面活性剤及び／又はポリエーテル変性シロキサン界面活性剤であってよい。アセチレングリコールベースの界面活性剤の例は、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオール、及び３，５−ジメチル−ｌ−ヘキシン−３−オールを含む。別態様では、任意の市販の製品、例えば、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏ．から販売されているＳｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）１０４、８２、４６５、４８５及びＴＧ、並びに日信化学工業株式会社により製造されているＯｌｆｉｎ（登録商標）ＳＴＧ及びＯｌｆｉｎ（登録商標）Ｅ１０１０であってよい。ポリエーテル変性シロキサンベースの界面活性剤のさらなる例は、ＢｙｋＣｏ．のＢＹＫ−３４５（登録商標）、ＢＹＫ−３４６（登録商標）、ＢＹＫ−３４７（登録商標）、ＢＹＫ−３４８（登録商標）及びＵＶ３５３０（登録商標）を含む。消泡剤の別の非限定的な例は、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）ＤＦ−６５９、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）ＤＦ−５８、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）ＤＦ−６６（全てＡｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓより販売）、Ｆｏａｍｍａｓｔｅｒ（登録商標）（Ｈｅｎｋｅｌより販売）、ＢＹＫ（登録商標）−０１９、ＢＹＫ（登録商標）−０２１、ＢＹＫ（登録商標）−０２２、ＢＹＫ（登録商標）−０２５（全てＢｙｋＣｏ．より販売）、及びＤｅｅＦｏ２１５、ＤｅｅＦｏＸＲＭ−１５４７Ａ（全てＵｌｔｒａ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓより販売）を含む。いくつかの例では、消泡薬剤は、パラフィン溶剤中の鉱物油の分散液、例えば、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏから販売されているＳｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）２１０及び／又はＳｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）２２０である。いくつかの例では、消泡剤は、前処理組成物の全重量に対して約０．０１重量％〜約２重量％の量で、いくつかの別の例では、約０．０５重量％〜約１重量％の量で、前処理組成物中に存在する。

いくつかの例では、前処理組成物は界面活性剤を含有する。適する界面活性剤の非限定的な例は、非イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤及びこれらの組合せを含む。いくつかの別の例では、界面活性剤は非イオン性界面活性剤である。いくつかのさらに別の例では、界面活性剤は、非イオン性フルオロ界面活性剤、非イオン性アセチレン性ジオール界面活性剤、非イオン性エトキシ化アルコール界面活性剤及びこれらの組合せからなる群から選択される非イオン性界面活性剤である。非限定的な例では、前処理組成物は、非イオン性エトキシ化アルコール界面活性剤を含有する。いくつかの市販の非イオン性の界面活性剤を、前処理組成物の配合物中で使用することができ、その例は、エトキシ化アルコール、例えば、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌにより製造されているＴｅｒｇｉｔｏｌ（登録商標）シリーズのもの（例えばＴｅｒｇｉｔｏｌ（登録商標）１５Ｓ３０、Ｔｅｒｇｉｔｏｌ（登録商標）１５Ｓ９）；Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｉｎｃ．により製造されているＳｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）シリーズ（例えば、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）４４０及びＳｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）４６５）の界面活性剤；フッ素化界面活性剤、例えば、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙにより製造されているＺｏｎｙｌ（登録商標）の系列（例えば、Ｚｏｎｙｌ（登録商標）ＦＳＯ及びＺｏｎｙｌ（登録商標）ＦＳＮ界面活性剤）のもの；Ｏｍｎｏｖａにより製造されているフッ素化されたＰｏｌｙＦｏｘ（登録商標）非イオン性界面活性剤（例えばＰＦ１５９非イオン性界面活性剤）；又はこれらの組合せを含む。本願の前処理組成物中で使用できる適切なカチオン性界面活性剤は、長鎖アミン及び／若しくはその塩、アクリル化ジアミン、ポリアミン及び／若しくはそれらの塩、第４級アンモニウム塩、ポリオキシエチレン化長鎖アミン、四級化ポリオキシエチレン化長鎖アミン、並びに／又はこれらの組合せを含む。界面活性剤は、前処理組成物中に、約１．５重量パーセント（重量％）までの量で存在していてよい。非限定的な例としては、界面活性剤は約１重量％までの量で存在する。さらに別の非限定的な例では、界面活性剤は約０．１重量％〜約０．６重量％の量で存在する。いくつかの例では、前処理組成物の表面張力が十分に低く、当該組成物は界面活性剤を含有しない。

いくつかの例では、前処理組成物は水性ビヒクルを含む。「水性ビヒクル」という語は、ここで定義する限り、定着剤がその中に留まり、それにより前処理組成物が形成される水性混合物を指す。適切な水性ビヒクル成分の例は、非限定的に、水、共溶剤、界面活性剤、添加剤（腐食防止剤、塩等）及び／又はこれらの組合せを含む。いくつかの例では、水性ビヒクルは、水溶性有機共溶剤、界面活性剤及び水を含む。水溶性有機共溶剤の非限定的な例は、２−エチル−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール、グリセロールプロピオレート、トリプロピレングリコール、ｌ−（２−ヒドロキシエチル）−２−ピロリジノン、１−（２−ヒドロキシエチル）−２−イミダゾリジノン及び／又はこれらの組合せを含む。前処理組成物の別の適切な溶剤は、アミン−Ｎ−オキシド、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ｌ−プロポキシ−２−プロパノール（ミシガン州ミッドランド在のＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．からＤｏｗａｎｏｌ（登録商標）ＰＮＰとして販売されている）及びこれらの組合せを含む。いくつかの例では、有機共溶剤は、前処理組成物組成物中に約２５重量％までの量で、いくつかの別の例では、約０重量％〜約２０重量％の量で存在する。１つ以上の添加剤は、前処理組成物のに組み込まれていてよい。ここで用いる限り、「添加剤」という語は、性能、環境への作用、審美的な作用又は他の同様の組成物の特性を増大させるように機能する流体の構成成分を指す。適切な添加剤の非限定的な例は、殺生物剤、金属イオン封鎖剤、キレート剤、抗腐食剤、染料、視覚的増白剤（蛍光増白剤）、漂白剤（光沢剤）及び／又はこれらの組合せを含む。いうつかの例では、前処理組成物は、例えばＢａｓｉｃ Ｖｉｏｌｅｔ １６ （ＢＶ １６）のようなマーカー染料も含む。添加剤は、前処理組成物中に約０．０１重量％〜約１重量％の量で存在していてよい。

いくつかの態様では、耐性のある画像を多孔質記録媒体上に印刷する方法は、前述の前処理組成物を多孔質記録媒体上に塗布し、当該記録媒体上に、水性インク組成物を塗布することを含み、当該水性インク組成物は、水性液体ビヒクル及び着色剤を含む。いくつかの例では、インクは、前処理組成物に上刷り（重ね刷り）される。このような印刷方法によって、改善された耐性を有する印刷された媒体が得られ、ブリード及びコアレッセンスの問題も低減する。耐性の向上とは、ここでは、前処理組成物の使用によって、乾燥仕上げに対する堅牢性及び濡れ耐性が得られることを意味する。加えて、ここに記載の画像形成方法によって、高品質の印刷画像が生成され、高速印刷が可能になる。ここで規定される印刷方法で使用される記録媒体（又は基材）は、多孔質媒体である。「多孔質媒体」とは、ここでは、記録媒体又は記録基材がインク組成物の大部分を吸収することができる極めて多孔質の構造を示すことを意味する。いくつかの例では、多孔質記録媒体は、大きな体積の空隙を包含し、優れた液体吸収能力を有する。いくつかの別の例では、記録媒体は紙である。多孔性は、媒体のベース基材に設けられたコーティング構造の多孔性又は媒体自体に由来し得る。記録媒体の多孔性は、Ｐａｒｋｅｒ Ｐｒｉｎｔ−Ｓｕｒｆ試験機において１５〜４０シェフィールドユニットの範囲の空気浸透によって表すことができる。

本願方法は、前処理組成物を多孔質記録媒体上に堆積させ、続いて、前処理組成物液体と反応する水性インク組成物を噴射することを含む。いくつかの例では、耐性のある画像を印刷する方法は、インクジェット印刷法である。インクジェット印刷法とは、ここでは、インクの滴の流れを記録基材又は媒体へ噴射し、所望の印刷画像を形成する方法を意味する。インク組成物は、任意の適切なインクジェット印刷技術によって、記録媒体上に構築され得る。インクジェット法の例は、静電気的な引力を利用してインクを吐出する電荷制御法、圧電素子の振動圧を利用するドロップオンデマンド法、電気信号が音響ビームに変換され、当該音響ビームが照射圧によって吐出されるようインクに照射される音響式インクジェット法、及びインクを加熱することによって形成される泡により生ずる圧力を利用するサーマル式インクジェット法のような方法を含む。よって、そのようなインクジェット印刷技術の非限定的な例は、サーマル式、音響式及び圧電式インクジェット印刷を含む。いくつかの例では、インク組成物は、インクジェットノズル及び／又はインクジェットプリントヘッドを使用して記録媒体上に噴射される。いくつかの他の例では、インク組成物は、サーマル式インクジェットプリントヘッドを使用して記録媒体上に噴射される。

いくつかの例では、耐性のあるインクジェットインク画像を印刷する方法は、高速の印刷方法である。高速とは、ここでは、１分当たり５０フィートを超える速度で印刷できる方法を意味する。一例では、ウェブ速度は、１分当たり約５０〜約２０００フィートとなり得る。いくつかの例では、本願の印刷方法は、高速の工業用及び商業用の印刷に十分に適している。いくつかの別の例では、本願の印刷方法は、インライン及び高スループットの印刷用途に十分に適合している。いくつかの例では、本印刷方法は、１分当たり約５０〜約１０００フィートの印刷ができる印刷方法である。いくつかの別の例では、本印刷方法は、１分当たり約５０〜約４００フィートの印刷ができる印刷方法である。

本願方法は、多孔質の記録媒体上に、液体ビヒクル、定着剤としての多価金属塩、ラテックス樹脂及び増粘剤を含有する前処理組成物を塗布し、前記前処理組成物の上にインク組成物を塗布することも包含し、記録媒体上への前処理組成物の塗布の終了時点と、インク組成物の塗布の開始時点との時間間隔が、１〜３０秒であり、いくつかの別の例では５〜３０秒である。「印刷遅延時間」とは、ここでは、前処理組成物の記録媒体上への塗布の終了時点と、インク組成物の塗布の開始時点との時間間隔のことを意味する。いくつかの別の態様では、前処理組成物の記録媒体上への塗布の終了時点とインク組成物の塗布の開始時点との間の時間間隔、つまり、印刷遅延時間は５〜３０秒である。いかなる論理に縛られることなく、かかる印刷遅延時間は、前処理組成物及びその上に噴射されるインク組成物の適切な混合を可能にすることに鑑みて、また優れた耐性性能を有する印刷された画像を提供する上で十分にゆっくり固化する混合物を得ることに鑑みれば、十分であるべきと考えられる。このような印刷遅延時間は多くの場合、ウェブ速度に依存する。例えば、ウェブ速度１００ｆｐｍ以下である場合、印刷遅延時間は、数秒となり得る。

いくつかの例では、水性インク組成物は、記録媒体上に、少なくとも、５秒後直ちに、記録媒体上で前処理組成物がまだ濡れている間に噴射され、これにより、水性インク組成物と前処理組成物との適切な混合が確実に得られる。いくつかの別の例では、ウェブ速度５０ｆｐｍで、前処理流体の塗布とインクジェット印刷との間の印刷遅延時間は、５秒以上となり得る。さらにいくつかの別の例では、より大きなウェブ速度（５０ｆｐｍを超える）で、前処理と印刷との間の時間は５秒未満となり得る。

いくつかの例では、耐性のある画像を記録媒体上に印刷する方法は、上述の前処理組成物を、多孔質記録媒体上に、コータ又はコーティング装置を使用して塗布し、前記記録媒体上に、水性液体ビヒクル及び着色剤を含むインク組成物をインクジェットノズルを介して噴射することを含む。コータは、特に限定はされず、意図される使用に応じて公知のコータを適宜選択することができる。コータの例は、エアドクタコータ、ブレードコータ、ロッドコータ、ナイフコータ、スクイーズコータ、含浸コータ、リバースロールコータ、転写ロールコータ、グラビアコータ、キスロールコータ、キャストコータ、スプレーコータ、カーテンコータ及び押出しコータを含む。これらの方法の詳細については、原崎勇次著「コーティング工学」を参照することができる。いくつかの例では、コータは転写ロールコーティング装置である。前処理組成物を記録媒体へ塗布するために、コーティング用のエアナイフを使用することができ、又は鋭角を有する部材を、部材と記録媒体との間に前処理組成物の所定量に応じたギャップを置いて配置することもできる。

前処理組成物の塗布は、任意の知られた業務用の方法、例えば、グラビア、インクジェット法、スプレーコーティング法及びローラコーティング法によっても行うことができる。いくつかの例では、前処理組成物が、ロールを使用したコーティング法により塗布される。よって、前処理組成物が、記録媒体上に、業務用ロールコーティング装置を使用してロール塗布され得る。よって、耐性のあるインクジェットインク画像を記録媒体上へ印刷する方法の例は、前処理組成物を記録媒体上へ、ローラ又は転写ロールコーティング装置によって塗布することを含む。いくつかの例では、３を超えるローラのセットを使用することができる。いくつかの別の例では、印刷方法は、約３０までのローラを使用する。一例としては、このような方法の範囲内で、前処理組成物が第１の表面に受容され、その後、第１の表面と転写ロールとの間に接触が形成される。そして、前処理組成物が、第１の表面から転写ロールに転写される。最後に、前処理組成物が、転写ローラから印刷媒体へ転写される。１つの手法としては、前処理組成物を、プリントヘッドによるインクの印刷の直前に印刷記録媒体に塗布する。この方法によれば、１つの又は複数のローラが前処理組成物を受容し、それを印刷媒体に転写する。その後、印刷媒体は、インクジェットインクを１つ以上のインクジェットプリントヘッドから受容する。

いくつかの例では、前処理組成物が、コーティング装置を使用して記録媒体に塗布され、続いて、インクが、インクジェットノズルによって噴射され、画像が記録される。前記インクジェットインク組成物は、水性液体ビヒクル及び着色剤を含み、当該インクジェットインクが前記前処理組成物に上刷りされる。いくつかの例では、インク組成物が、記録媒体にインクジェットノズルを使用して塗布されるが、前処理組成物の塗布後に塗布される。

いくつかの例では、本願の印刷方法は、乾燥によりインク組成物中に存在する溶剤（特に水）を除去する乾燥プロセスをさらに含んでいてよい。よって、いくつかの例では、さらなるステップとして、記録媒体を熱空気乾燥システムへ送る。別態様で又は乾燥プロセスと組み合わせて、多孔質の材料又はこれに類するものからなるローラを記録媒体の表面と接触させることにより溶剤を吸収させることによってインク中の溶剤を除去するプロセスを提供することができる。さらに、定着プロセスを提供することができ、当該定着プロセスでは、記録媒体上に形成された画像を、少なくとも１つの圧力付与手段を適用させることによって定着させる。いくつかの例では、インク組成物は、記録媒体の少なくとも一部上に、画像が形成されるよう構築される。前処理組成物は、インク滴がインク吐出ユニットによって塗布されることになる画像部分を含む、記録媒体の記録側のほとんどの領域に容易に塗布することができる。いくつかの例では、インク組成物の下に前処理組成物が構築される。使用される前処理組成物及び／又はインク組成物の量は、少なくとも部分的に、形成される所望の画像に依存する。

いくつかの例では、耐性のある画像を記録媒体上に印刷する方法で使用されるインク組成物は、インクジェットインク組成物である。いくつかの別の例では、当該インク組成物は、水性のインクジェットインク組成物である。当該インク組成物は、水性液体ビヒクル及び着色剤を含む。いくつかの例では、着色剤は、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、シアン着色剤及びブラック着色剤から選択され、インクビヒクルは、約１〜約２５ｗｔ％の量で存在する少なくとも１つの溶剤、約０．１〜約８ｗｔ％の量で存在する少なくとも１つの界面活性剤、約０〜約６ｗｔ％の量で存在する少なくとも１つのポリマー、約０．２ｗｔ％までの量で存在する少なくとも１つの添加剤、及び水を含む。各インクのための着色剤は、顔料、染料又はこれらの組合せから選択される。いくつかの例では、インクは、着色剤として顔料を含有する。ここで用いる限り、「顔料」とは、液体ビヒクルで用いられ、当該液体ビヒクルに実質的に不溶の着色剤粒子を指す。顔料は、別個の分散剤を使用して分散されていてよいし、顔料の表面に結合している分散剤を有する自己分散性であってよい。ここで用いる限り、「自己分散性の」という語は、一般に、例えば、分散剤を顔料の表面へ化学的結合させることによって分散剤で機能化された顔料を指す。分散剤は、小さい分子又はポリマー又はオリゴマーであってよい。顔料は、自己分散性顔料及び分散された顔料、例えば、表面に共有結合していない別個の分散剤によって分散された顔料の両方を含む。一例では、顔料は、自己分散性のものではなく、分散薬剤がビヒクルに添加されていてよい。別の例では、顔料は自己分散性であり、当該顔料に化学結合している少なくとも１つのポリマーを含むように修飾されている。

示唆したように、顔料着色剤は、本開示の態様にしたがって使用することができる。具体的には、ブラックを使用する場合には、ブラック顔料は、許容可能な光学濃度及び印刷性質を提供する任意の市販のブラック顔料であってよい。このようなブラック顔料は、様々な公知の方法、例えば、チャネル法、接触法、ファーネス法、アセチレン法、又はサーマル法によって製造することができ、Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｃｏｌｕｍｂｉａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｅｖｏｎｉｋ、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ及びＥ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙのような販売元から市販されている。ブラックに加えて、シアン、マゼンタ、イエロー、ブルー、オレンジ、グリーン、ピンク等のような他の顔料着色剤を使用することもできる。適した有機顔料は、例えば、ジアゾ顔料及びモノアゾ顔料を含むアゾ顔料、多環式顔料（例えば、フタロシアニンブルー及びフタロシアニングリーンのようなフタロシアニン顔料、ペリレン顔料、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、チオインジコ顔料、イソインドリノン顔料、ピラントロン顔料、並びにキノフタロン顔料）、不溶性染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート及び酸性染料型キレート）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、ＰＲ １６８のようなアンサントロン顔料、並びにこれらに類するものを含む。いくつかの例では、インク組成物中に存在する着色剤の量は、約２．０重量％〜約４．５重量％である。しかし、着色剤の充填量は、所望に応じて、より多くともより少なくてもよいと理解されたい。

ここで定義する限り、「インクビヒクル」は、インクを形成するようその中に着色剤が留まるビヒクルを指す。インクビヒクルのための適切な成分の非限定的な例は、水溶性のポリマー、アニオン性のポリマー、界面活性剤、溶剤、共溶剤、緩衝剤、殺生物剤、金属イオン封鎖剤、粘度調整剤、表面−活性薬剤、キレート剤、樹脂、及び／若しくは水、並びに／又はこれらの組合せを含む。

インクビヒクルのための適した溶剤は、非限定的に、グリセロールポリオキシエチルエーテル、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、ｌ−（２−ヒドロキシエチル）−２−イミダゾリジノン、ｌ−（２−ヒドロキシエチル）−２−ピロリドン、１，６−ヘキサンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、ジプロピレングリコール、Ｄａｎｔｏｃｏｌ（登録商標）ＤＨＥ（ニュージャージー州フェアローンのＬｏｎｚａ Ｉｎｃ．）及び／又はこれらの組合せを含む。非限定的な例では、溶剤は、インクビヒクル中に約１重量％〜約２５重量％の量で存在する。別の非限定的な例では、溶剤は、インクビヒクル中に、約５重量％〜約２０重量％の量で存在する。いくつかの例では、インク組成物は水を含む。いくつかの例では、水が、組成物のためのインクキャリアとして使用され、これは、液体ビヒクルの一部となる。いくつかの他の例では、水がインク組成物の残余を構成し、組成物全体の重量に対して、約４０〜約９０重量パーセントの量、又は約５０〜約８０重量パーセントの量で存在していてよい。

インクビヒクルのための界面活性剤は、非イオン性又はアニオン性であってよい。適した非イオン性界面活性剤は、非限定的に、エトキシ化アルコール、フッ素化界面活性剤、２−ジグリコール界面活性剤、及び／又はこれらの組合せを含む。非イオン性界面活性剤の特定の例は、定着剤の水性ビヒクルについて上述した界面活性剤（例えば、Ｔｅｒｇｉｔｏｌ（登録商標））に加えて、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｉｎｃ．により製造されているＳｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）シリーズ（例えば、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）ＣＴ２１ １、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）ＳＥＦ）からの界面活性剤を含む。インクビヒクルのための適したアニオン性界面活性剤の非限定的な例は、ミシガン州ミッドランド在のＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙにより製造されているＤｏｗｆａｘ（登録商標）の系列（例えば、Ｄｏｗｆａｘ（登録商標）８３９０）のアニオン性界面活性剤、又はＥ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙにより製造されているアニオン性のＺｏｎｙｌ（登録商標）界面活性剤（例えば、Ｚｏｎｙｌ（登録商標）ＦＳＡ）；コネチカット州ミドルバリー在のＷｉｔｃｏ Ｃｏｒｐ．により製造されているＥｍｐｈｏｓ（登録商標）シリーズ及びＤｅＤｏｐｈｏＳ（登録商標）シリーズの界面活性剤、ニュージャージー州エジソン在のＣｒｏｄａ Ｉｎｃ．により製造されているＣｒｏｄａｆｏｓ（登録商標）シリーズの界面活性剤、フロリダ州ボカラトン在のＤｅＦｏｒｅｓｔ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ Ｉｎｃ．により製造されているＤｅｐｈｏｔｒｏｐｅ（登録商標）シリーズ及びＤｅＰＨＯＳ（登録商標）シリーズの界面活性剤；アルキルスル硫酸塩（例えば、ラウリル硫酸）、アルキルエーテル硫酸塩（例えば、ラウレス硫酸ナトリウム）；Ｎ−ラウロイルサルコシネート；ドデシルベンゼンスルホネート；及び／又はこれらの組合せを含む。いくつかの例では、インクビヒクルは、約８重量％までの量で存在する、別の非限定的な例で約０．１重量％〜約６重量％及び約１．２重量％〜約２重量％で存在する１つ以上の界面活性剤を含む。

非限定的な例として、本願のインクで使用するのに適したポリマーバインダの１つの類は、スチレン−（メタ）アクリル酸コポリマーの塩を含む。スチレン−（メタ）アクリル酸コポリマーの適した非限定的な例は、市販されており、ニュージャージー州フローラムパーク在のＢＡＳＦ Ｃｏｒｐ．により製造されているＪｏｎｃｒｙｌ（登録商標）シリーズ（例えば、Ｊｏｎｃｒｙｌ（登録商標）５８６及び６８３）；ペンシルバニア州エクストン在のＳａｒｔｏｍｅｒにより製造されているＳＭＡ−ｌ０００Ｎａ及びＳＭＡ−１４４０ＫＡ；コネチカット州ウォーリングフォード在のＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓにより製造されているＤｉｓｐｅｒｂｙｋ １９０；日本在の岐阜セラックにより製造されているポリスチレン−アクリルポリマー、又はこれらの組合せから選択することができる。

添加剤も、本願インクのためのインクビヒクルの態様に組み込まれていてよい。非限定的な例としては、Ｐｒｏｘｅｌ（登録商標）ＧＸＬのような殺菌剤をインクに添加することができ、これにより、インクが細菌の成長から保護される。別の適した添加剤は、非限定的に、緩衝剤、殺生物剤、金属イオン封鎖剤、キレート剤若しくはこれらに類するもの、又はこれらの組合せを含む。いくつかの例では、インクビヒクルは、約０．１重量％〜約０．５重量％の量で存在する１つ以上の添加剤を含む。別の例では、添加剤は存在していない。

いくつかの例では、本願の印刷方法は、ここに記載のような前処理組成物の使用を含み、少なくとも、ブラックインク、イエローインク、シアンインク、マゼンタインク、オレンジインク、レッドインク及びグリーンインクから選択されたインクジェットインク組成物の使用を含む。いくつかの例では、少なくとも１つのインクは、個々のプリントヘッド内に配置される。適切なプリントヘッド構造の非限定的な例は、シングルプリントヘッド、デュアルチャンバプリントヘッド、トリチャンバプリントヘッド及び／若しくはこれらに類するもの並びに／又はこれらの組合せを含む。任意の数のカラーインク組成物をここに記載の本願方法で使用することができることを理解されたい。さらに、カラーインクの任意の所望の組合せを使用することができる。例えば、各カラーインク組成物は、異なる色であってよいし、又は２つ以上のインクが、同じ色の異なる色調であってよい（例えば、ライトマゼンタ及びダークマゼンタインク）。いくつかの例では、４つの異なるカラーインクを使用することができる。つまり、ブラックインク、イエローインク、シアンインク及びマゼンタインクである。いくつかの別の例では、本願の方法は、ブラックインク、イエローインク、シアンインク、マゼンタインク、オレンジインク、レッドインク、グリーンインク及び／又はこれらの組合せから選択された任意の所望の数のインクの使用を含む。

一例としては、液体ビヒクル、定着剤としての多価金属塩、ラテックス樹脂及び増粘剤を含む前処理組成物並びにインク組成物は、耐性のあるインクジェット画像を印刷する印刷システムの一部である。当該印刷システムは、少なくとも、転写ローラ及び前処理組成物を収容する前処理組成物塗布装置を有し、インクジェットインク組成物を収容する１つ又は複数の一連のインクジェットプリントヘッドを収容し、当該インクジェットインク組成物は、水性液体ビヒクル及び着色剤を含む。一例では、インクジェットプリントヘッドは、サーマル式のインクジェットプリントヘッドである。いくつかの例では、印刷システムは、少なくとも、転写ローラ及び前処理組成物を収容する前処理組成物塗布装置、並びに少なくとも、４つの異なる一連のインクジェットプリントヘッドを含み、当該インクジェットプリントヘッドは、それぞれブラック、シアン、マゼンタ及びイエローインクジェットインク組成物を収容している。インク印刷システムは、ブラック及びカラーインクに加えて本開示の前処理組成物を含んでおり、優れた印刷性能及び画像性質を提供する。

上記の説明は、例示的な本発明の態様を説明し記述するためにのみ提示されている。特定の例の方法、組成物及び製造製品がここに記載されてはいるが、本発明が包含する範囲は、これらに限定されることはない。これに対して、本発明は、文言上又は均等論の下でほぼ特許請求の範囲内にある全ての方法、組成物及び製造製品を包含する。

成分及びその略語
−Ｌｕｃｉｄｅｎｅ（登録商標）６４５は、Ｒｏｈｍ＆Ｈａａｓから販売されているアクリルウレタンポリマーである。
−ＬＥＧ−１は、Ｌｉｐｏｎｉｃｓから販売されている共溶剤である。
−Ｚｏｎｙｌ（登録商標）ＦＳＯは、ＤｕｐｏｎｔＩｎｃ．から販売されている界面活性剤である。
−Ｃａｂ−Ｏ−Ｊｅｔ（登録商標）３００は、Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから販売されている自己分散性顔料である。
−Ｊｏｎｃｒｙｌ（登録商標）５８６は、ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐから販売されているスチレンアクリルバインダである。
−Ｐｒｏｘｅｌ（登録商標）ＧＸＬは、Ａｒｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃ．から販売されている殺生物剤である。
−ＣｈｅｍｇｕａｒｄＳ−５５０−Ｌ（登録商標）は、Ｃｈｅｍｇｕａｒｄから販売されているフルオロ界面活性剤である。
−ＢＰ７００は、Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐ．から販売されているブラック顔料である。
−Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）ＤＦ−２１０及びＳｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）ＤＦ−２２０は、Ａｉｒ ｐｒｏｄｕｃｔから販売されている消泡剤である。
−Ｂｙｋ−０１８（登録商標）は、Ｂｙｋ Ｃｏ．から販売されている消泡剤である。
−Ｒｈｅｏｌａｔｅ（登録商標）２１２は、Ｒｈｅｏｘ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．から販売されている増粘剤である。
−Ｏｐｔｉｆｌｏ（登録商標）Ｌ４００及びＯｐｔｉｆｌｏ（登録商標）Ｍ２６００ＶＦは、Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｃｌａｙｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｉｎｃ．から販売されている増粘剤である。

例１−インク組成物の調整
下の表１に従って、ブラックインクジェットインク組成物を調整する。全てのパーセントは、インク組成物の全重量に対する重量パーセント（ｗｔ％）により表現される。

例２−前処理組成物の調整
前処理組成物Ａ〜Ｇを、表２に従って調整する。全てのパーセントは、前処理組成物の全重量に対する重量パーセント（ｗｔ％）で表現する。

以下の表３は、前処理組成物Ａ〜Ｇの粘性（単位ｃｐｓ）及び表面張力（単位ｄｙｎｅｓ／ｃｍ）を示す。粘性は、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計を使用してｃｐｓでの粘性測定値で測定され、表面張力は、Ｋｒｕｓｓ Ｋ１１張力計を使用してｄｙｎｅｓ／ｃｍでの測定値で測定される。Ｋｌｌ張力計は、前処理組成物に含浸された金属板を利用する。流体中での保持時の流体の板への力を表面張力として記録する。

例３−前処理組成物の性能
前処理組成物Ａ〜Ｇ（表２に示す）を、その印刷性能、具体的には、その耐性抵抗について評価する。前処理組成物Ａ〜Ｇは、例１に示したブラックインク（表１に示すもの）との組合せで試験する。結果を表４に示す。前処理組成物Ａ〜Ｇは、工業的なコーティング用具によって、前方向ロールコーティングを利用して媒体上にロール塗布する。同一の連続する画像を、例１に示す配合を有するブラックインクで、ＨＰＴ−３００ウェブプレスを使用して印刷する。ロールオン前処理のコート重量は、２グラム／平方メートルである。ブラックインクの１０グラム／平方メートルを、各前処理配合物の上に印刷する。印刷プロセスのウェブ速度は１００ｆｐｍであり、印刷遅延時間は１秒である。使用される媒体は、多孔質媒体、外層の漂白によって得られる白い表面仕上げを有する「Ｗｈｉｔｅ Ｋｒａｆｔ」（Ｗｈｉｔｅ−Ｔｏｐ Ｋｒａｆｔｌｉｎｅｒ、ＷＴＫＬ）である。

その後、印刷された媒体上で抵抗試験を行った。「乾燥擦過抵抗」とは、画像を擦過した時に外観の劣化に抵抗する印刷された画像の能力を指す。優れた擦過抵抗は、擦過されても、印刷された画像からインクが印刷されていない周りの領域にインクを移らない傾向を有し、ブラック光学濃度（ＫＯＤ）を維持する。

異なる摩耗試験を行った。

−「Ｓｕｔｈｅｒｌａｎｄ 乾燥イレーザー擦過試験」は、イレーザーにより、印刷物が乾燥機から出た後５秒及び１分で擦過を施して行う。この擦過試験は、柔らかい鉛筆イレーザー先端で５〜７ｌｂｓの圧力で行う。直後乾燥及び耐性性能の比較のため、新たに前処理され、印刷され且つ乾燥させた表面上でイレーザー先端を擦過させる。この同じ試験を、印刷完了して数秒（１〜５）内、及び印刷が完了して５分後までで行う。

−「Ｔａｂｅｒ イレーザー擦過試験」は、Ｔａｂｅｒ Ｌｉｎｅａｒ Ａｂｒａｄｅｒにより、印刷後２４時間、３５０ｇ重量で、硬度＃１０のイレーザーを使用して行う。ブラック領域充填印刷物において硬いイレーザーにより２サイクルを行った。擦過前及び後にＫＯＤを測定する。このＴａｂｅｒプロセスは、さらに、試料に対する取り扱い及び摩耗の作用を示している。この試験は、試料と仕上げ機器（つまり、ホルダ、ステープラー、挿入機器）との間の密な接触の代わりとなっている。

−「濡れ擦過試験」は、Ｔａｂｅｒ Ｌｉｎｅａｒ Ａｂｒａｄｅｒにより、擦過先端上の濡れたワイプを使用して行う。２インチ長ストロークでの１サイクルを、印刷物上に圧力３５０ｇで擦過させる。

各印刷物について、試験の前後で、Ｘ−Ｒｉｔｅ濃度計を使用してブラック光学濃度（ＫＯＤ）を測定し、これにより、充填（充填印刷）された領域の反射率を測定する。ＫＯＤ値が高くなるほど、得られるブラックカラー画像は暗くなる。よって、印刷媒体試料ブラック光学濃度変化が評価される（ΔＫＯＤ）。ここに記載の数値は、測定された光学濃度（ΔＫＯＤ）の差を示す（数値が小さいほど、性能がよい）。

結果は、比較前処理組成物Ａ及びＢが、媒体上に塗布された場合には、その上に塗布されたインクジェット組成物と適切には混合せず、耐性のあるフィルムを形成しないことを示す。前処理組成物Ａ及びＢの使用から得られた印刷画像は、劣った耐性性能を示す。これに対して、前処理組成物Ｃ〜Ｇが媒体上に塗布された場合には、インクジェット組成物と適切に混合し、耐性のあるフィルムを形成し、良好な耐性及び印刷性能を有する印刷媒体をもたらす。

Claims (13)

1. 耐性のある画像を印刷する方法での使用のための前処理組成物であって、
   ａ．液体ビヒクル、
   ｂ．定着剤としての多価金属塩であって、前処理組成物の全重量の１〜２０重量％の量で存在する多価金属塩、
   ｃ．ラテックス樹脂であって、前処理組成物の全重量の１〜７０重量％の量で存在するラテックス樹脂、及び
   ｄ．増粘剤であって、前処理組成物の全重量の０．０１〜２重量％の量で存在する増粘剤を含み、
   ここで組成物が１０００〜４０００ｃｐｓの範囲の粘性を有し、
   ここで組成物が３０〜４０ｄｙｎｅｓ／ｃｍの範囲の表面張力を有する、
   前処理組成物。
2. 消泡剤であって、前処理組成物の全重量の０．０１〜２重量％の量で存在する消泡剤をさらに含む、請求項１に記載の前処理組成物。
3. 前記増粘剤が、メタクリル酸、アルコールのメタクリルエステル若しくはアクリルエステル、ビニルエステル又は表面活性の不飽和エステルである、請求項１もしくは２に記載の前処理組成物。
4. 前記増粘剤が、前処理組成物の全重量の０．０５〜１重量％で存在する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の前処理組成物。
5. 前記ラテックス樹脂が、−２２℃〜＋２０℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の前処理組成物。
6. 前記ラテックス樹脂が２０未満の酸価を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の前処理組成物。
7. 前記ラテックス樹脂が、前処理組成物の全重量の１０〜６０重量％で表される量で存在する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の前処理組成物。
8. 前記定着剤が、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、硝酸マグネシウム、マグネシウムアセテート又は亜鉛アセテートからなる群から選択される多価金属塩である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の前処理組成物。
9. 前記定着剤が、塩化カルシウム又は硝酸カルシウムである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の前処理組成物。
10. 多孔質記録媒体上に耐性のある画像を印刷する方法であって、
    ａ．請求項１〜９のいずれか一項に記載の前処理組成物を前記記録媒体に塗布する、
    ｂ．前記多孔質記録媒体上にインク組成物を塗布し、当該インク組成物が、水性液体ビヒクル及び着色剤を含み、前記インクが前記前処理組成物に上刷りされる、方法。
11. 前記前処理組成物が、前記多孔質記録媒体上にコーティング装置を使用して塗布され、前記インク組成物が、前記多孔質記録媒体上にインクジェットノズルを介して噴射される、請求項１０に記載の印刷方法。
12. 前記前処理組成物の前記多孔質記録媒体上への塗布の終了時点と、前記インク組成物の塗布の開始時点との時間間隔が、１秒〜３０秒である、請求項１０もしくは１１に記載の印刷方法。
13. 前記印刷方法の印刷速度が５０〜２０００ｆｐｍである、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の印刷方法。