JP5813352B2 - インク組成物及びその製造方法、インクセット、並びに画像形成方法 - Google Patents
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Description
また、印字にじみ、印字ムラを抑え、発色性に優れた高品質の印字が得られるとして、光重合開始剤を含む反応液と、アクリレートモノマー及びオリゴマーを含むインク組成物を付着させて、記録中若しくは記録後に、前記記録媒体を紫外線照射及び又は加熱するインクジェット記録方法が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
こういった定着性不良は、印刷用紙の性質の違いによっても左右され、例えば、液体の浸透性が普通紙よりも劣る一般のオフセット印刷などに用いられる一般印刷用紙では、顔料がより表面にとどまることにより、高速で高品位の画像を記録することができないのが実情である。
更に、本発明は白抜けなどの故障のない優れた画像の形成が行えるインクセット及び画像形成方法を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。
本発明における「メンテナンス」には、インクジェット記録用のインク組成物を吐出するインクジェットヘッド及びその吐出性能を所期の状態もしくはそれに近い状態に保ち、持続すること(保守)に加え、記録用ヘッドを洗浄(クリーニング)して、より良好な状態に整備、維持することが含まれる。メンテナンス液には、インク組成物を洗浄する洗浄液も含まれる。
<1> 水溶性分散剤が架橋剤により架橋された分散ポリマーで被覆された顔料と、(メタ)アクリルアミド基、マレイミド基、ビニルスルホン基及びN−ビニルアミド基から選択される重合性官能基を2つ以上含有し、1分子中の前記重合性官能基の含有数に対する分子量の比(分子量/重合性官能基数)が84以上175以下である水溶性の重合性化合物と、重合開始剤と、水とを含むインク組成物である。
<2> 前記重合開始剤が光重合開始剤である前記<1>に記載のインク組成物である。
<3> 前記水溶性分散剤がカルボキシル基を有する前記<1>又は前記<2>に記載のインク組成物である。
<4> 前記重合性官能基の少なくとも1つは、(メタ)アクリルアミド基である前記<1>〜<3>のいずれか1つに記載のインク組成物である。
<5> 前記水溶性分散剤の酸価が135〜200mgKOH/gである前記<1>〜前記<4>のいずれか1つに記載のインク組成物である。
<6> 前記重合性化合物が(メタ)アクリルアミド基とノニオン性の親水性基とを有し、前記分子量/重合性官能基数の比が84〜165である前記<1>〜前記<5>のいずれか1つに記載のインク組成物である。
<7> 前記水溶性分散剤の含有量が、顔料に対して10〜200質量%である前記<1>〜前記<6>のいずれか1つに記載のインク組成物である。
<8> 前記架橋剤は、2官能以上のエポキシ化合物である前記<1>〜前記<7>のいずれか1つに記載のインク組成物である。
<10> 前記凝集剤が、酸性化合物、多価金属塩、及びカチオン性ポリマーから選ばれる少なくとも1種を含む前記<9>に記載のインクセットである。
<11> 前記凝集剤が、2価以上の水溶性有機酸を含む前記<9>又は前記<10>に記載のインクセットである。
<12> 前記インク組成物のpHが8以上であり、処理液のpHが0.5〜4である前記<9>〜前記<11>のいずれか1つに記載のインクセットである。
<14> 水溶性分散剤を用いて顔料を分散した後に、架橋剤により前記水溶性分散剤を架橋し、前記顔料表面を架橋させた分散ポリマーで覆うことにより顔料分散物を作製する工程と、前記顔料分散物と、(メタ)アクリルアミド基、マレイミド基、ビニルスルホン基、及びN−ビニルアミド基から選択される重合性官能基を2つ以上含有し、1分子中の前記重合性官能基の含有数に対する分子量の比(分子量/重合性官能基数)が84以上175以下である水溶性の重合性化合物と、重合開始剤と、水とを混合してインク組成物を作製する工程と、を含むインク組成物の製造方法である。
更に、本発明によれば、白抜けなどの故障のない優れた画像の形成が行えるインクセット及び画像形成方法を提供することができる。
本発明のインク組成物は、水溶性分散剤が架橋剤により架橋された分散ポリマーで被覆された顔料と、(メタ)アクリルアミド基、マレイミド基、ビニルスルホン基及びN−ビニルアミド基から選択される重合性官能基を2つ以上含有し、1分子中の前記重合性官能基の含有数に対する分子量の比(分子量/重合性官能基数)が84以上175以下である水溶性の重合性化合物と、重合開始剤と、水とを含んでなり、必要に応じて、更に分散剤や界面活性剤、その他の成分を用いて構成することができる。
これに対し、本発明のインク組成物は、特に、着色剤として水溶性分散剤が架橋剤により架橋された分散ポリマーで被覆された顔料を用いた構成を採用することにより、下記のようなメカニズムにより優れた効果を奏するものと推測している。
即ち、経時での分散ポリマーの脱離を防ぐことにより、優れた安定性を得えられたと推察している。
本発明におけるインク組成物は、水溶性分散剤が架橋剤により架橋された分散ポリマーで被覆された顔料(以下、「水分散性顔料」ともいう。)の少なくとも1つを含有する。
前記水溶性分散剤は、分子内に、架橋剤により架橋する基を有するものである。該架橋する基としては、特に限定されず、カルボキシル基又はその塩、イソシアナート基、エポキシ基等が挙げられるが、分散性向上の観点からカルボキシル基又はその塩を有していることが好ましい。
水溶性分散剤の合成方法としては、共重合成分としてカルボキシル基含有モノマーを用いて得られる共重合体であることが好ましい。カルボキシル基含有モノマーとしては、メタクリル酸、β−カルボキシエチルアクリレート、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸、クロトン酸等が挙げられ、中でも、架橋性及び分散安定性の観点から、メタクリル酸やβ−カルボキシエチルアクリレートが好ましい。
具体例としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、1,6−へキサンジオールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等が挙げられ、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルやジエチレングリコールジグリシジルエーテルが好ましい。
(2)続いて、(1)で得られた分散液に架橋剤を加えて加熱して架橋反応させてポリマーで被覆された顔料(水分散性顔料)を得る工程(架橋反応工程)。
(3)上記で得られた架橋後の水分散性顔料を精製する工程(顔料精製工程)。
上記(1)〜(3)の工程を経て、前記水溶性顔料を調製できる。
上記の工程にはその他の公知の工程を必要に応じて適宜付加してもよい。上記工程等で用いる極性溶媒等は公知のものを適宜用いることができる。
上記の顔料は、単独種で使用してもよく、また上記した各群内もしくは各群間より複数種選択してこれらを組み合わせて使用してもよい。
本発明におけるインク組成物は、重合性基の少なくとも1種を有する水溶性重合性化合物の少なくとも1種を含有し、活性エネルギー線が照射されることにより重合する。
尚、ここでいう水溶性とは重合性化合物が、25℃において蒸留水に2質量%以上溶解することを意味するが、5質量%以上溶解することが好ましく、10質量%以上溶解することがより好ましく、20質量%以上溶解することがさらに好ましく、任意の割合で水と均一に混合することが特に好ましい。
尚、「(メタ)アクリル」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。
前記水溶性重合性化合物が有する2以上の重合性基は同一であっても、互いに異なっていてもよい。
本発明においては、硬化感度と耐ブロッキング性の観点から、(メタ)アクリルアミド基、マレイミド基、及びビニルスルホン基からなる群から選択される2以上の重合性官能基を有し、(メタ)アクリルアミド基を少なくとも1つ有することがより好ましく、(メタ)アクリルアミド基を2以上有することがさらに好ましい。
前記親水性基として具体的には、オキシアルキレン基及びそのオリゴマー、ヒドロキシル基、アミド基、糖アルコール残基、ウレア基、イミノ基、アミノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、チオール基、4級アンモニウム基等を挙げることができる。
−化合物群−
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、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、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、1,5−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、1,5−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、グリセリン、1,2,4−ブタントリオール,1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、チオグリコール、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ジトリメチロールエタン、ネオペンチルグリコール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、及びこれらの縮合体、低分子ポリビニルアルコール、又は糖類などのポリオール類。
エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ポリエチレンイミン、ポリプロピレンジアミンなどのポリアミン類。
ピリジン、イミダゾール、ピラジン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリンなどの飽和もしくは不飽和のヘテロ環類。
前記多価アルコールは、エチレンオキシドの付加により内部にエチレンオキシド鎖で鎖延長されたものでもよい。
重合性モノマーのインク組成物中における含有率としては、4〜30質量%であることが好ましく、10〜22質量%であることがより好ましい。
また重合性モノマーの顔料の固形分に対する含有率としては、顔料:重合性モノマー=1:1〜1:30が好ましく、1:3〜1:15がより好ましい。重合性モノマーの含有率は、顔料の1倍以上であると画像強度がより向上して画像の耐擦過性に優れ、30倍以下であるとパイルハイトの点で有利である。
本発明におけるインク組成物は、活性エネルギー線により前記重合性化合物の重合を開始する開始剤(以下、重合開始剤ともいう。)の少なくとも1種を含有する。開始剤は、1種単独で又は2種以上を混合して、あるいは増感剤と併用して使用することができる。
前記重合開始剤としては、公知の重合開始剤を特に制限なく使用することができる。本発明における重合開始剤としては、光重合開始剤を使用することが好ましい。
本発明で使用され得る好ましい光重合開始剤としては、(a)芳香族ケトン類、(b)アシルホスフィン化合物、(c)芳香族オニウム塩化合物、(d)有機過酸化物、(e)チオ化合物、(f)ヘキサアリールビイミダゾール化合物、(g)ケトオキシムエステル化合物、(h)ボレート化合物、(i)アジニウム化合物、(j)メタロセン化合物、(k)活性エステル化合物、(l)炭素ハロゲン結合を有する化合物、並びに(m)アルキルアミン化合物等が挙げられる。
重合開始剤の具体例としては、例えば、加藤清視著「紫外線硬化システム」(株式会社総合技術センター発行:平成元年)の第65〜148頁に記載されている重合開始剤などを挙げることができる。
増感剤は、本発明の効果を損なわない範囲で含有することができる。
本発明におけるインク組成物は、水溶性有機溶媒の少なくとも1種を含有してもよい。水溶性有機溶媒は、乾燥防止、湿潤あるいは浸透促進の効果を得ることができる。乾燥防止には、噴射ノズルのインク吐出口においてインクが付着乾燥して凝集体ができ、目詰まりするのを防止する乾燥防止剤として用いられ、乾燥防止や湿潤には、水より蒸気圧の低い水溶性有機溶媒が好ましい。また、浸透促進には、紙へのインク浸透性を高める浸透促進剤として用いることができる。
このうち、乾燥防止剤としては、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。
乾燥防止剤は、1種単独で用いても2種以上併用してもよい。乾燥防止剤の含有量は、インク組成物中に10〜50質量%の範囲とするのが好ましい。
浸透促進剤は、1種単独で用いても2種以上併用してもよい。浸透促進剤の含有量は、インク組成物中に5〜30質量%の範囲であるのが好ましい。また、浸透促進剤は、画像の滲み、紙抜け(プリントスルー)を起こさない量の範囲内で使用することが好ましい。
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。
本発明におけるインク組成物は、上記成分以外にその他の添加剤を用いて構成することができる。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る。これらの各種添加剤は、インク組成物の場合はインクに直接添加する。
表面張力調整剤の添加量は、インク組成物の表面張力を20〜60mN/mに調整できる範囲が好ましく、20〜45mN/mに調整できる範囲がより好ましく、25〜40mN/mに調整できる範囲が更に好ましい。添加量が前記範囲内であると、インクジェット法で良好に打滴することができる。
更に、特開昭59−157636号の第(37)〜(38)頁、リサーチ・ディスクロージャーNo.308119(1989年)に界面活性剤として挙げられ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号の各公報に記載のフッ素(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。
本発明のインク組成物の製造方法は、水溶性分散剤を用いて顔料を分散した後に、架橋剤により前記水溶性分散剤を架橋し、前記顔料表面を架橋させた分散ポリマーで覆うことにより顔料分散物を作製する工程と、前記顔料分散物と、(メタ)アクリルアミド基、マレイミド基、ビニルスルホン基、及びN−ビニルアミド基から選択される重合性官能基を2つ以上含有し、1分子中の前記重合性官能基の含有数に対する分子量の比(分子量/重合性官能基数)が84以上175以下である水溶性の重合性化合物と、重合開始剤と、水とを混合してインク組成物を作製する工程と、を含んで構成され、必要に応じて、その他の工程を有することができる。
本発明は、上記構成とすることにより、重合性化合物と顔料分散物を用いたインク組成物において、長期に亘り優れた吐出信頼性を有し、白抜けなどの故障のない画像の形成が可能なインク組成物の製造方法を提供することができる。
本発明における顔料分散物を作製する工程は、前記インク組成物の項に記載された水分散性顔料の調製方法と同義であり、好ましい例も同様である。
顔料分散物を作製する工程において用いる顔料、水溶性分散剤、架橋剤等の詳細は前述の水分散性顔料の調製方法と同義であり、好ましい例も同様である。
本発明におけるインク組成物を作製する工程は、前記顔料分散物と、水溶性の重合性化合物と、水とを混合する工程を有して構成される。該混合工程では、前記成分に加え、必要に応じて、前記インク組成物の項に記載されたその他の成分を添加してもよい。
前記混合は公知の分散機等を用いて行うことができる。
本発明のインクセットは、前記インク組成物と、前記インク組成物中の成分を凝集させる凝集剤を含む処理液と、を含んで構成される。
本発明のインクセットは、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。
処理液は、既述のインク組成物中の成分を凝集させる凝集剤を少なくとも含み、必要に応じて、さらに他の成分を用いて構成することができる。
酸性化合物は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
中でも、画像濃度、解像度、及び画像形成の高速化の観点から、インク組成物のpH(25℃)が8.0以上であって、処理液のpH(25℃)が0.5〜4である場合が好ましい。
インク組成物を凝集させる凝集剤の処理液中における含有量としては、1〜50質量%が好ましく、より好ましくは3〜45質量%であり、更に好ましくは5〜40質量%の範囲である。
本発明の画像形成方法は、既述の本発明のインク組成物又は本発明のインクセットのインク組成物を記録媒体にインクジェット法で付与するインク付与工程と、既述の本発明のインク組成物又は本発明のインクセットの処理液を記録媒体に付与する処理液付与工程と、を有する構成されたものである。本発明の画像形成方法は、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。
即ち、処理液を用いてインク組成物中の成分を高速凝集させ、インク間の混合(滲みや色間混色など)を防いで高速記録できる高速記録適性と、高速記録したときの色相及び画像描画性(画像中の細線や微細部分等の再現性)の向上効果を持たせつつ、凝集状態を形成している顔料粒子の隙間に重合性化合物が適度に入り込んで存在する状態を作り、この状態で入り込んだ重合性化合物を重合硬化するので、画像強度の向上が可能になり、高速記録適性と画像の耐擦過性の向上とを両立することができる。
特に、顔料が記録媒体の表面に残存しやすい塗工紙に画像記録する場合により効果的である。
−インク付与工程−
インク付与工程は、顔料、及び活性エネルギー線により重合する水溶性の重合性化合物、重合開始剤、水を含むインク組成物を記録媒体にインクジェット法で付与する。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。なお、インク組成物は顔料、及び水溶性の重合性化合物を少なくとも含有してなるが、各成分の詳細及び好ましい態様などインク組成物の詳細については、既述した通りである。
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。
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。
処理液付与工程は、インク組成物中の成分を凝集させる凝集剤を含む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、インク組成物中の顔料をはじめとする分散粒子が凝集し、記録媒体上に画像が固定化される。なお、処理液は凝集剤を少なくとも含有してなり、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。
本発明の画像形成方法は、記録媒体上に付与されたインク組成物に活性エネルギー線を照射する工程を含むことが好ましい。活性エネルギー線を照射することでインク組成物に含まれる重合性化合物が重合して、着色剤を含む硬化膜を形成する。これにより画像の耐擦性、耐ブロッキング性がより効果的に向上する。
さらに、この活性エネルギー線照射の際、処理液中に含まれる酸発生剤から供給される酸により、インク組成物がさらに凝集(固定化)し、画像部品質(耐擦性・耐ブロッキング性等)が向上する。
活性放射線の出力としては、5000mJ/cm2以下であることが好ましく、10〜4000mJ/cm2であることがより好ましく、20〜3000mJ/cm2であることがさらに好ましい。
また、発光ダイオード(LED)及びレーザーダイオード(LD)を活性放射線源として用いることが可能である。特に、紫外線源を要する場合、紫外LED及び紫外LDを使用することができる。例えば、日亜化学(株)は、主放出スペクトルが365nmと420nmとの間の波長を有する紫色LEDを上市している。
本発明で特に好ましい活性エネルギー線源は、UV−LEDであり、特に好ましくは、350〜420nmにピーク波長を有するUV−LEDである。
本発明の画像形成方法は、記録媒体に上に画像を記録するものである。
記録媒体には、特に制限はないが、一般のオフセット印刷などに用いられる、いわゆる上質紙、コート紙、アート紙などのセルロースを主体とする一般印刷用紙を用いることができる。セルロースを主体とする一般印刷用紙は、水性インクを用いた一般のインクジェット法による画像記録においては比較的インクの吸収、乾燥が遅く、打滴後に色材移動が起こりやすく、画像品質が低下しやすいが、本発明の画像形成方法によると、色材移動を抑制して色濃度、色相に優れた高品位の画像の記録が可能である。
次に、本発明の画像形成方法におけるインクジェット法を実施するのに好適なインクジェット記録装置の一例について、図1を参照して具体的に説明する。図1は、インクジェット記録装置全体の構成例を示す概略構成図である。
また、溶媒除去ローラー等を用いて溶媒除去を行なってもよい。他の態様として、エアナイフで余剰な溶媒を記録媒体から取り除く方式も用いられる。
紫外線照射部16はインク乾燥ゾーン15の前後のどちらでも設置してもよい。
(水溶性樹脂分散剤P−1の合成)
下記に従って合成した。
イソプロパノール(187.5部)を窒素雰囲気下、80℃に加温した中に、モノマー供給組成物及び開始剤供給組成物の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に4時間、80℃に保った後に、25℃まで冷却した。溶媒を減圧除去することにより、重量平均分子量約30000、酸価154mgKOH/gの水溶性樹脂分散剤P−1(水溶性分散剤)を得た。
上記で得られた水溶性樹脂分散剤P−1の150部を水に溶かして、水酸化カリウム水溶液を用いて中和後のpHが9、水溶性樹脂分散剤濃度が約25%となるように水溶性樹脂分散剤水溶液を調製した。
この水溶性樹脂分散剤水溶液180部に対し、ピグメントブルー15:3(大日精化株式会社製、フタロシアニンブルーA220)90部と水330部を混合し、ビーズミル(ビーズ径:0.1mmΦ、ジルコニアビーズ)で4時間分散し、顔料濃度15%の未架橋の顔料含有樹脂粒子の分散物N(未架橋分散物)を得た。
上記分散物N136部に対し、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル(アルドリッチ製カタログ番号47,569−6)0.23部を添加し、50℃にて6時間半反応後、25℃に冷却することにより、顔料濃度15%の架橋された顔料含有樹脂粒子の分散物1(架橋分散物)を得た。
[インクセット1の作製]
下記インク組成物A1と処理液B1のインクセット1を作製した。
(インク組成物A1の調製)
上記で得られた架橋された顔料含有樹脂粒子の分散物を使い、下記の組成を混合し、5μmメンブランフィルタでろ過してインク組成物A1を調製した。
<インク組成物A1の組成>
・上記架橋された顔料含有樹脂粒子の分散物1(顔料固形分濃度15%)・・26.8部
・ノニオン性化合物2(重合性化合物) ・・19部
・オルフィンE1010(日信化学工業(株)製、界面活性剤) ・・1部
・イルガキュア 2959 ・・2.9部
(チバ・ジャパン(株)製;光重合開始剤)
・イオン交換水 ・・合計で100部になる残量
下記組成の成分を混合して、処理液B1を調製した。処理液の上記と同様にして測定した粘度、表面張力、及びpH(25±1℃)は、粘度2.5mPa・s、表面張力40mN/m、pH1.0であった。
<処理液の組成>
・マロン酸(和光純薬工業(株)製)・・・25%
・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%
・エマルゲンP109(花王(株)製、ノニオン性界面活性剤)・・・1.0%
・イオン交換水・・・合計で100%になる残量
参考例1におけるインク組成物A1の調製において、ノニオン性化合物2を下記重合性化合物1〜6に変更した以外は同様にして、インクセットを作製した。
参考例1のインク組成物の調製において、架橋された顔料含有樹脂粒子1を、未架橋の顔料含有樹脂粒子の分散物Nに変えた以外は同様にして、インクセットを作製した。
比較例1において、ノニオン性化合物2を重合性化合物1に変えた以外は同様にして、インク組成物を作製した。
−画像形成方法−
まず、図1に示すように、記録媒体の搬送方向(図中の矢印方向)に向かって順次、処理液を吐出する処理液吐出用ヘッド12Sを備えた処理液付与部12と、付与された処理液を乾燥させる処理液乾燥ゾーン13と、各種水性インクを吐出するインク吐出部14と、吐出された水性インクを乾燥させるインク乾燥ゾーン15と、紫外線(UV)を照射可能なUV照射ランプ16Sを備えたUV照射部16とが配設されたインクジェット装置を準備した。
処理液乾燥ゾーン13は、図示しないが、記録媒体の記録面側には乾燥風を送って乾燥を行なう送風器を備え、記録媒体の非記録面側には赤外線ヒータを備えており、処理液付与部で処理液の付与を開始した後900msecが経過するまでに、温度・風量を調節して処理液中の水の70質量%以上を蒸発(乾燥)できるように構成されている。また、インク吐出部14は、搬送方向(矢印方向)にブラックインク吐出用ヘッド30K、シアンインク吐出用ヘッド30C、マゼンタインク吐出用ヘッド30M、及びイエローインク吐出用ヘッド30Yが順次配置されており、各ヘッドは1200dpi/10inch幅フルラインヘッド(駆動周波数:25kHz、記録媒体の搬送速度530mm/sec)であり、各色をシングルパスで主走査方向に吐出して記録できるようになっている。
上記インクセットの処理液と水性インク組成物とを30分間吐出した後、メンテナンス作業として、15kPaの圧力で10秒間加圧した後にクリーンワイパーFF−390c((株)クラレ製)でワイプを行ない、その後さらに5分間吐出を継続し、5分経過後に記録したベタ画像を8cm×8cmサイズに切り取って観察した。そして、観察した画像を下記の評価基準にしたがって目視評価した。
<評価基準>
A:白抜けの発生はみられなかった。
B:白抜けの発生が1〜2箇所であった。
C:白抜けの発生が3〜10箇所であった。
D:白抜けの発生が10箇所を超えていた。
(株)リコー製GELJET GX5000プリンターヘッドを500mm/秒で所定の直線方向に移動可能なステージの移動方向(副走査方向)と直交する方向に、ノズルが並ぶラインヘッドの方向(主走査方向)を合わせて固定した。
次にこれに繋がる貯留タンクを上記で作製したインク組成物を、40℃で2週間経時させたものに詰め替えた。記録媒体として富士フイルム(株)製画彩写真仕上げProを、ヘッドのノズル配列方向(主走査方向)に対して直交方向(副走査方向)に移動するステージに貼り付けた。
次に、ステージを508mm/秒で搬送方向(副走査方向)に移動させ、2列あるノズルのうち1列のノズル(192ノズル、150dpi)のみを使用し、インク滴量3.4pL、吐出周波数24kHzで192ノズルのうち連続する10ドットのみステージ搬送方向に150dpiで400発打滴後、192ノズル、搬送方向に1200dpiで1000発打滴し、初期描画とした。
初期描画直後、ステージを初期位置に戻し、初期描画の最後のドットの吐出から1分後に、初期描画で使用した連続する10ノズルに隣接する10ノズルを、ステージ搬送方向に150dpiで400発打滴し、1分後画像とした。
初期描画で最初に打滴した10ノズルを基準として1分後描画で最初に打滴した10ノズルを50倍の顕微鏡で観察し、以下のように評価した。
<評価基準>
A:1分後画像ドットが初期画像ドットに対して搬送方向に対して平行なずれは確認できない。
B:1分後画像ドットが初期画像ドットに対して30μm未満搬送方向に対して平行な方向にずれている。
C:1分後画像ドットが初期画像ドットに対して30μm以上搬送方向に対して平行な方向にずれているあるいは1分後画像の1発目のドットが吐出されない。
12S・・・処理液吐出用ヘッド
13・・・処理液乾燥ゾーン
14・・・インク吐出部
15・・・インク乾燥ゾーン
16・・・紫外線照射部
16S・・・紫外線照射ランプ
30K,30C,30M,30Y・・・インク吐出用ヘッド
Claims (14)
- 水溶性分散剤が架橋剤により架橋された分散ポリマーで被覆された顔料と、(メタ)アクリルアミド基、マレイミド基、ビニルスルホン基、及びN−ビニルアミド基から選択される重合性官能基を2つ以上含有し、1分子中の前記重合性官能基の含有数に対する分子量の比(分子量/重合性官能基数)が84以上175以下である水溶性の重合性化合物と、重合開始剤と、水とを含むインク組成物。
- 前記重合開始剤が光重合開始剤である請求項1に記載のインク組成物。
- 前記水溶性分散剤がカルボキシル基を有する請求項1又は請求項2に記載のインク組成物。
- 前記重合性官能基の少なくとも1つは、(メタ)アクリルアミド基である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のインク組成物。
- 前記水溶性分散剤の酸価が135〜200mgKOH/gである請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のインク組成物。
- 前記重合性化合物が(メタ)アクリルアミド基とノニオン性の親水性基とを有し、前記分子量/重合性官能基数の比が84〜165である請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のインク組成物。
- 前記水溶性分散剤の含有量が、顔料に対して10〜200質量%である請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のインク組成物。
- 前記架橋剤は、2官能以上のエポキシ化合物である請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のインク組成物。
- 請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載のインク組成物と、前記インク組成物中の成分を凝集させる凝集剤を含む処理液と、を含むインクセット。
- 前記凝集剤が、酸性化合物、多価金属塩、及びカチオン性ポリマーから選ばれる少なくとも1種を含む請求項9に記載のインクセット。
- 前記凝集剤が、2価以上の水溶性有機酸を含む請求項9又は請求項10に記載のインクセット。
- 前記インク組成物のpHが8以上であり、処理液のpHが0.5〜4である請求項9〜請求項11のいずれか1項に記載のインクセット。
- 請求項9〜請求項12のいずれか1項に記載のインクセットが用いられ、
前記インクセット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付与するインク付与工程と、
前記インクセットにおける処理液を記録媒体に付与する処理液付与工程と、
を有する画像形成方法。 - 水溶性分散剤を用いて顔料を分散した後に、架橋剤により前記水溶性分散剤を架橋し、前記顔料表面を架橋させた分散ポリマーで覆うことにより顔料分散物を作製する工程と、
前記顔料分散物と、(メタ)アクリルアミド基、マレイミド基、ビニルスルホン基、及びN−ビニルアミド基から選択される重合性官能基を2つ以上含有し、1分子中の前記重合性官能基の含有数に対する分子量の比(分子量/重合性官能基数)が84以上175以下である水溶性の重合性化合物と、重合開始剤と、水とを混合してインク組成物を作製する工程と、
を含むインク組成物の製造方法。
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