JP7098097B2 - 印刷方法、印刷装置、及び印刷物 - Google Patents

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Description

本発明は、印刷方法、印刷装置、及び印刷物に関する。
インクジェットプリンターは、低騒音、低ランニングコスト、カラー印刷が容易などの利点を有するため、デジタル信号の出力機器として一般家庭に広く普及している。近年では、家庭用のみならず、例えば、ディスプレイ、ポスター、掲示板など産業用途にも利用されている。
産業用途の場合には、記録媒体としては紙に限定されず透明フィルムから着色された記録媒体まで幅広く用いられている。このような記録媒体に白色を表現する場合やカラーインクで着色する場合、記録媒体の透明性をインクで隠蔽し、記録媒体の色をインクで十分に隠蔽する必要がある。そのため、透明記録媒体や着色記録媒体を白色にすることを目的として白色インクが用いられている。
また、カラーインクを用いる場合は、一般的な画像に用いるカラーインクと共通化するため、記録媒体にカラーインクの下地として白色インクを印刷してカラーの発色を向上させている。
このような白色インクには、屈折率が高く白色度が出やすい無機顔料として、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、中空シリカが用いられている。また、有機顔料としては、中空樹脂粒子が用いられている。
例えば、第1画像形成動作により第1画像(下地層)と、第1画像形成動作により第2画像(カラー画像)とを重ねて形成する場合において適切に画像を形成することができる液体吐出装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、同色領域では、単独の白色インクを重ねて白色画像を形成している。
また、第1粒径の顔料を含む第1ホワイトインクと第2粒径の顔料を含む第2ホワイトインクを噴射するヘッドと、第1ホワイトインクを噴射させて当該第1ホワイトインクを媒体に着弾させた後に、第1ホワイトインク上に前記第2ホワイトインクを噴射させるように前記ヘッドを制御する制御部と、を備え、第1粒径よりも前記第2粒径が小さい印刷装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
本発明は、白色度が高く、耐擦過性に優れた印刷物を印刷できる印刷方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としての本発明の印刷方法は、吐出ヘッドを用いてインクを吐出するインク吐出工程を含み、前記インクとして、第1の白色顔料を含有する第1の白色インク、及び第2の白色顔料を含有する第2の白色インクを用い、前記第1の白色顔料の屈折率と前記第2の白色顔料の屈折率とが異なり、前記第1の白色顔料の屈折率Rと前記第2の白色顔料の屈折率Rとの屈折率差(R-R)が、絶対値で0.5以上である。
本発明によると、白色度が高く、耐擦過性に優れた印刷物を印刷できる印刷方法を提供することができる。
図1は、本発明の印刷方法に用いる本発明の印刷装置の一例を示す概略図である。 図2は、本発明の印刷方法に用いる本発明の印刷装置の他の一例を示す概略図である。 図3は、ノズル列を複数有する吐出ヘッドの一例を示す概略図である。 図4Aは、本発明の印刷物の一例を示す概略図である。 図4Bは、本発明の印刷物の他の一例を示す概略図である。 図5は、比較例1の酸化チタン単独画像部の断面SEM写真である。 図6は、比較例7の中空樹脂粒子単独画像部の断面SEM写真である。 図7は、実施例9の中空樹脂粒子層上に酸化チタン層を設けた画像部の断面SEM写真である。
(印刷方法及び印刷装置)
本発明の印刷方法は、吐出ヘッドを用いてインクを吐出するインク吐出工程を含み、インクとして、第1の白色顔料を含有する第1の白色インク、及び第2の白色顔料を含有する第2の白色インクを用い、第1の白色顔料の屈折率と第2の白色顔料の屈折率とが異なり、第1の白色顔料の屈折率Rと第2の白色顔料の屈折率Rとの屈折率差(R-R)が、絶対値で0.5以上であり、更に必要に応じてその他の工程を含む。
本発明の印刷装置は、吐出ヘッドを用いてインクを吐出するインク吐出手段を有し、インクが、第1の白色顔料を含有する第1の白色インク、及び第2の白色顔料を含有する第2の白色インクであり、第1の白色顔料の屈折率と第2の白色顔料の屈折率とが異なり、第1の白色顔料の屈折率Rと第2の白色顔料の屈折率Rとの屈折率差(R-R)が、絶対値で0.5以上であり、更に必要に応じてその他の手段を有する。
本発明の印刷方法は、本発明の印刷装置により好適に実施することができ、インク吐出工程はインク吐出手段により行うことができ、その他の工程はその他の手段により行うことができる。
本発明の印刷方法及び本発明の印刷装置は、特許文献1の従来技術では、単独の白色顔料を用いただけではハンター白色度に限界があり、想定以上にハンター白色度が得られない場合がある。また、同色領域における白色度が低い場合、ハンター白色度を高くするためにインク吐出量を増やすと白色インクが記録媒体から溢れて滲み、白色インクが記録媒体から溢れないようにするために第1画像形成動作を複数に分けて行うと時間がかかりすぎるという知見に基づくものである。
また、本発明の印刷方法及び本発明の印刷装置は、特許文献2の従来技術では、2種類の白色顔料を用いたとしても、両者の屈折率の関係が適正化されていなければ、白色度が高く、耐擦過性に優れた印刷物が得られないという知見に基づくものである。
本発明の印刷方法及び印刷装置によると、透明及び着色記録媒体上へのインクジェット記録に好適である。白色顔料の屈折率が異なる第1の白色インクと第2の白色インクを用い、ノズル列を複数有する吐出ヘッドの異なるノズル列より吐出し重ねて印刷することにより、異なる屈折率の第1、第2の白色顔料が積層されるので、白色度が高い画像を印刷することができる。
また、本発明においては、第1の白色顔料の屈折率と第2の白色顔料の屈折率とが異なり、第1の白色顔料の屈折率Rと第2の白色顔料の屈折率Rとの屈折率差(R-R)は、絶対値で0.5以上であり、1.0以上が好ましく、1.2以上がより好ましい。屈折率差(R-R)が絶対値で0.5以上であると、ハンター白色度が高くなり、耐擦過性に優れた印刷物が得られる。
本発明の印刷方法及び本発明の印刷装置は、白色度の観点から、下地等のベタ印刷に用いることが好ましい。
<インク吐出工程及びインク吐出手段>
インク吐出工程は、吐出ヘッドを用いてインクを吐出する工程であり、インク吐出手段により実施される。
吐出ヘッドは、高速印刷及びインク吐出量制御の点から、ノズル列を複数有することが好ましい。
インク吐出手段としては、サーマル式又はピエゾ式の記録ヘッドを用いてインクを吐出する方法が好ましく、本発明においては、インクを充填した容器を、インクジェット記録装置に装着し、ピエゾ式の記録ヘッドを用いてインクを吐出して記録媒体に記録する方法がより好ましい。
記録ヘッドのノズル中での凝集又は沈降を抑制し、良好な印刷物を得るために、再分散手段を用いることができる。再分散手段としては、機械力により白色顔料を分散媒中で分散する手段でよく、インク充填容器内のインク撹拌する機構、振とう機構、振動付与機構及びインクを循環させる機構が挙げられる。
前記インクとしては、第1の白色顔料を含有する第1の白色インクと、第2の白色顔料を含有する第2の白色インクと、必要に応じて白色インク以外の第3のインクを用いる。
<<第1、第2の白色インク>>
第1の白色インクは、第1の白色顔料を含有し、有機溶剤、バインダーポリマー及び界面活性剤を含有することが好ましく、更に必要に応じてその他の成分を含有する。
第2の白色インクは、第2の白色顔料を含有し、有機溶剤、バインダーポリマー及び界面活性剤を含有することが好ましく、更に必要に応じてその他の成分を含有する。
吐出ヘッドとしてノズル列を複数有する吐出ヘッドを用い、第1の白色インク及び第2の白色インクは、各々、異なるノズル列から吐出することが、高速印刷及びインク吐出量制御の点から好ましい。また、第1の白色インク及び第2の白色インクを、各々、異なるノズル列から吐出して重ね打ちすることで、印刷物の白色度を高めることができる。
-第1、第2の白色顔料-
第1、第2の白色顔料としては、上記屈折率の関係を満たせば特に制限はなく、例えば、無機白色顔料、有機白色顔料を用いることができる。
無機白色顔料としては、最も多く用いられるルチル型酸化チタンや配向凝集した短冊状の粒子形態を有する表面処理されたルチル型酸化チタンが挙げられる。一般的な酸化チタンの屈折率は、2.3以上2.75以下である。
他の無機白色顔料としては、例えば、酸化亜鉛(屈折率:1.9以上2.0以下)、硫酸バリウム(屈折率:1.6以上1.7以下)、炭酸カルシウム(屈折率:1.49以上1.69以下)、水酸化アルミニウム(屈折率:1.57)、中空シリカ(屈折率:1.2以上1.25以下)などが挙げられる。
有機白色顔料としては、例えば、スチレン又はスチレン-アクリル系の中空ポリマー粒子(屈折率:1.2以上1.25以下)などが挙げられる。
第1の白色顔料及び第2の白色顔料のいずれか一方の白色顔料が、屈折率が1.2以上1.3以下である中空ポリマー粒子又は中空シリカ粒子であることが、インク層の耐熱性確保する点から好ましい。
第1の白色顔料及び第2の白色顔料のいずれか一方の白色顔料が、屈折率が1.2以上1.3以下である中空ポリマー粒子又は中空シリカ粒子であり、他方の白色顔料が、屈折率が2.3以上2.75以下の酸化チタンであることが、インク層の耐熱性確保及び耐擦過性の観点から好ましい。
第1、第2の白色顔料の屈折率は、株式会社アタゴ製のアッベ屈折計 型式AR-1TSORIDにより、測定した。
無機白色顔料の累積50%体積粒子径(D50)は、白色度の観点から、100nm以上が好ましく、150nm以上がより好ましい。また、無機白色顔料の累積50%体積粒子径(D50)は、保存安定性の観点から、400nm以下が好ましく、350nm以下がより好ましい。
有機白色顔料の累積50%体積粒子径(D50)は、白色度の観点から、200nm以上が好ましく、300nm以上がより好ましい。また、有機白色顔料の累積50%体積粒子径(D50)は、保存安定性の観点から、1,000nm以下が好ましく、900nm以下がより好ましい。
無機白色顔料及び有機白色顔料の累積50%体積粒子径(D50)は、例えば、マイクロトラックUPA-EX150(Microtrac Inc.社)を使用して測定することができる。
有機白色顔料は、中空ポリマー粒子であることが好ましく、中空ポリマー粒子の中空率は、白色度の観点から、40体積%以上が好ましく、50体積%以上がより好ましい。
なお、中空ポリマー粒子の中空率は以下の数式1により算出することができる。
[数式1]
Figure 0007098097000001
-白色顔料分散体-
第1、第2の白色顔料に、水、有機溶剤等の材料を混合して白色インクを得ることが可能である。また、第1、第2の白色顔料と、その他、水、分散剤等を混合して白色顔料分散体としたものに、水、有機溶剤等の材料を混合して白色インクを製造することも可能である。
前記白色顔料分散体は、水、白色顔料、顔料分散剤、必要に応じて、その他の成分を混合、分散し、粒径を調整して得られる。分散は分散機を用いることが好ましい。
白色顔料分散体を調製する方法としては、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が、再分散性の観点から、白色分散体と、酸基含有ポリマー分散剤と溶媒と、必要に応じて添加剤とを混合して得られる混合物を分散機で分散して調製することが好ましい。
前記混合物を一度の分散で調製してもよいが、均一な分散体を得る観点から、予備分散した後、本分散して調製することもできる。
無機顔料を分散させるには、酸基含有ポリマー分散剤が好適に使用されるが、他の分散剤としては、白色顔料に応じて、例えば、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤、ポリマー分散剤などが挙げられる。
竹本油脂株式会社製RT-100(ノニオン系界面活性剤)や、ナフタレンスルホン酸Naホルマリン縮合物も、分散剤として好適に使用できる。分散剤は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
-酸基含有ポリマー分散剤-
第1、第2の白色顔料を分散させる酸基含有ポリマー分散剤は、前記白色顔料に吸着及び電荷反発、立体障害を利用して分散させ、分散安定性を保つものである。
酸基含有ポリマー分散剤としては、ガラス転移温度が0℃以上80℃以下、酸価が100mgKOH/g以上300mgKOH/g以下、重量平均分子量が5,000以上50,000以下のアニオン性水溶性ポリマーを塩基性化合物で中和して得られるポリマー分散剤が好適に使用できる。
前記アニオン性水溶性ポリマーとしては、酸基が、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、シトラコン酸、無水シトラコン酸、シトラコン酸モノアルキルエステル等のカルボキシル基含有不飽和単量体(開環してカルボキシル基を与える酸無水物基含有不飽和単量体を含む)の1種又は2種以上と、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン系単量体、ベンジルメタクリレート、ベンジルアクリレート等のアラルキルメタクリレート又はアクリレート、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、メチルアクリレート、ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、ステアリルアクリレート、ラウリルアクリレート等のアルキルメタクリレート又はアクリレート(炭素原子数1~18のアルキルを有するメタクリレート又はアクリレートが好ましい)等から選択される不飽和単量体の1種又は2種以上を、上記のガラス転移温度0℃以上80℃以下、酸価100mgKOH/g以上300mgKOH/g以下となるように選択し、重量平均分子量が5,000以上50,000以下となるように反応させて得られる共重合体が好ましく、スチレン系単量体等の芳香環を有する単量体成分が全単量体成分の0質量%以上50質量%以下となるように選択し、ガラス転移温度0℃以上60℃以下、酸価130mgKOH/g以上240mgKOH/g以下、重量平均分子量が8,000以上30,000以下となるように反応させて得られる共重合体がより好ましい。
また、アクリル酸、メタクリル酸系モノマーに由来する構成単位とアルキル基を含有してなるメタクリレートに由来する構成単位をからなるブロックコポリマーが好ましい。
なお、アニオン性水溶性ポリマーの酸価が、酸価が100mgKOH/g未満の場合は水性媒体中への樹脂の溶解性が低下することがある。一方、酸価が300mgKOH/gを超えると、メディア印刷した印刷物の耐水性が低下することがある。
また、アニオン性水溶性ポリマーのガラス転移温度が0℃未満の場合は、顔料分散粒子同士の融着が発生しやすくなり、保存安定性と吐出安定性が低下することがある。一方、ガラス転移温度が80℃を超えると、得られる印刷物の定着性が低下することがある。
また、アニオン性水溶性ポリマーの重量平均分子量が5,000未満であると、顔料分散安定性が低下することがある。一方、重量平均分子量が50,000を超えると、水性媒体中への顔料分散性が低下することがある。
共重合体としては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル-(メタ)アクリル酸共重合体、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)アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン-マレイン酸-(メタ)アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン-マレイン酸ハーフエステル共重合、スチレン-マレイン酸ハーフエステル-(メタ)アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン-(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸アルキルエステル-ベンジル(メタ)アクリレート共重合体などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
塩基性化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン等の有機塩基性化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
酸基含有ポリマー分散剤としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、DISPERBYK-102、DISPERBYK-108、DISPERBYK-110、DISPERBYK-111、DISPERBYK-180、DISPERBYK-182、DISPERBYK-185、DISPERBYK-2015(いずれも、ビックケミー・ジャパン株式会社製)などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
酸基含有ポリマー分散剤の含有量は、良好な分散性、及び吐出安定性が得られる点から、ルチル型酸化チタン100質量部に対して、10質量部以上40質量部以下が好ましく、15質量部以上30質量部以下がより好ましい。
分散機としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、超音波分散機;アトライター;ボールミル、ガラスビーズ、ジルコニアビーズ等を使用したサンドミル等のメディア式分散機;ニーダー等の混練混合装置;コロイドミルなどが挙げられる。
分散時の温度は、第1、第2の白色顔料分散体の低粘度化の観点から、10℃以上が好ましく、15℃以上がより好ましく、18℃以上が更に好ましい。また、分散時の温度は、35℃以下が好ましく、30℃以下がより好ましい。
分散時間は、特に制限はなく、分散機に応じて適宜選択することができるが、第1、第2の白色顔料を十分に微細化する観点から、1時間以上が好ましく、100時間以上がより好ましい。
第1又は第2の白色顔料の含有量は、隠蔽性の観点から、白色インク全量に対して、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましい。また、第1又は第2の白色顔料の含有量は、インク吐出性の観点から、白色インク全量に対して、25質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましい。
なお、第1又は第2白色インクにおいて、第1又は第2の白色顔料以外のインク組成については共通するので、以下にまとめて説明する。
<<有機溶剤>>
有機溶剤を添加して、第1又は第2の白色顔料の分散安定性及び吐出安定性に優れた第1又は第2の白色インクとする。
非浸透性基材に濡れる白色インクにするため、有機溶剤として下記構造式(I)で示されるアミド化合物と、アルカンジオール及びグリコールエーテルから選択される少なくとも1種とを含有することが好ましい。
[構造式(I)]
Figure 0007098097000002
前記構造式(I)で表されるアミド化合物は、沸点が216℃と高く、温度23℃、相対湿度80%RH環境中の平衡水分量も39.2質量%と高く、しかも液粘度が25℃環境で1.48mPa・sと非常に低い。更に、有機溶剤及び水に非常に溶解し易いので、白色インクの低粘度化可能となり、白色インクの有機溶剤としては非常に好ましい。
本発明で用いられる白色インクに用いられるアルカンジオール及びグリコールエーテルについて示す。
白色顔料の分散安定性及び吐出安定性を確保する観点から、沸点が90℃以上250℃未満のアルカンジオール及びグリコールエーテルを含有することが好ましい。
-沸点が90℃以上250℃未満のアルカンジオール-
前記多価アルコールとしては、エチレングリコール(沸点197℃)、プロピレングリコール(沸点188℃)、1,2-ブタンジオール(沸点193℃)、1,2-ペンタンジオール(沸点206)、1,2-ヘキサンジオール(沸点223℃)等の1,2-アルカンジオール、ジエチレングリコール(沸点245℃)、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール(沸点232℃)、1,3-プロパンジオール(沸点210℃)、1,3-ブタンジオール(沸点208℃)、1,4-ブタンジオール(沸点230℃)、3-メチル-1,3-ブタンジオール(沸点203℃)、1,5-ペンタンジオール(沸点242℃)、2-メチル-2,4-ペンタンジオール(沸点196℃)、1,2,6-ヘキサントリオール(沸点178℃)、1,2,4-ブタントリオール(沸点190℃)、1,2,3-ブタントリオール(沸点175℃)、ペトリオール(沸点216℃)などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、上記と同様の観点から、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、1,2-ヘキサンジオール等の炭素数2以上6以下のアルカンジオール、及び分子量500以上1,000以下のポリプロピレングリコールから選ばれる1種以上が好ましく、プロピレングリコール、ジエチレングリコール等の炭素数3以上4以下の1,2-アルカンジオール、及び前記ポリプロピレングリコールから選ばれる1種以上がより好ましい。
-グリコールエーテル-
グリコールエーテルとしては、例えば、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、アルキレングリコールジアルキルエーテルなどが挙げられるが、上記と同様の観点から、アルキレングリコールモノアルキルエーテルが好ましい。
アルキレングリコールモノアルキルエーテルのアルキル基の炭素数は、1以上が好ましく、2以上がより好ましく、3以上が更に好ましい。また、アルキレングリコールモノアルキルエーテルのアルキル基の炭素数は、6以下が好ましく、4以下がより好ましい。
アルキレングリコールモノアルキルエーテルのアルキル基は、直鎖及び分岐鎖が挙げられる。
アルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、例えば、エチレングリコールエチルエーテル(沸点136℃)、エチレングリコールイソプロピルエーテル(沸点144℃)、エチレングリコールプロピルエーテル(沸点151℃)、エチレングリコールブチルエーテル(沸点171℃)、ジエチレングリコールメチルエーテル(沸点194℃)、ジエチレングリコールエチルエーテル(沸点202℃)、ジエチレングリコールイソプロピルエーテル(沸点207℃)、ジエチレングリコールイソブチルエーテル(沸点220℃)、ジエチレングリコールブチルエーテル(沸点230℃)、トリエチレングリコールメチルエーテル(沸点248℃)、ジプロピレングリコールブチルエーテル(沸点231℃)、ジプロピレングリコールメチルエーテル(沸点189℃)、トリプロピレングリコールメチルエーテル(沸点243℃)などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、エチレングリコールイソプロピルエーテル、エチレングリコールプロピルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールイソブチルエーテル、及びジエチレングリコールブチルエーテルから選ばれる1種以上が好ましく、エチレングリコールイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルエーテル、及びジエチレングリコールイソブチルエーテルから選ばれる1種以上がより好ましい。
-その他の有機溶剤-
その他の有機溶剤としては、水系インクに通常配合されるその他のアルコール、該アルコールのアルキルエーテル、グリコールエーテル、N-メチル-2-ピロリドン等の含窒素複素環化合物、アミド、アミン、含硫黄化合物などが挙げられる。
例えば、1,6-ヘキサンジオール(沸点250℃)、トリエチレングリコール(沸点285℃)、トリプロピレングリコール(沸点273℃)、ポリプロピレングリコール(沸点250℃以上)、グリセリン(沸点290℃)等を沸点が250℃未満の化合物と組み合わせて用いることができる。
有機溶剤の含有量は、非浸透性基材に濡れ、及び吐出安定性の観点から、白色インク全量に対して、10質量%以上90質量%以下が好ましく、20質量%以上80質量%以下がより好ましい。
<<バインダーポリマー>>
バインダーポリマーとしては、被印刷物への定着性の観点から、アクリル樹脂、スチレン樹脂、スチレン-アクリル樹脂、及びウレタン系樹脂から選択される少なくとも1種を含有することが好ましい。
前記バインダーポリマーは、ホモポリマーとして使用されても、コポリマーを使用して複合系ポリマーとして用いてもよく、単相構造型、コアシェル型、及びパワーフィード型エマルジョンのいずれのものも使用できる。
前記バインダーポリマーとしては、ポリマー自身が親水基を持ち自己分散性を持つもの、ポリマー自身は分散性を持たず界面活性剤や親水基をもつポリマーにて分散性を付与したものが使用できる。例えば、ポリエステル樹脂やポリウレタン樹脂のアイオノマーや不飽和単量体の乳化及び懸濁重合によって得られたポリマー粒子のエマルジョンが最適である。不飽和単量体の乳化重合の場合には、不飽和単量体、重合開始剤、界面活性剤、連鎖移動剤、キレート剤、及びpH調整剤などを添加した水にて反応させポリマーエマルジョンを得るため、容易にバインダーポリマーを得ることができ、ポリマー構成を容易に替えやすいため目的の性質を作りやすい。
これらのバインダーポリマーの中でも、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂が、基材への接着性の観点から好ましい。
-アクリル樹脂-
アクリル樹脂としては、例えば、不飽和カルボン酸類、単官能又は多官能の(メタ)アクリル酸エステル単量体類、(メタ)アクリル酸アミド単量体類、芳香族ビニル単量体類、ビニルシアノ化合物単量体類、ビニル単量体類、アリル化合物単量体類、オレフィン単量体類、ジエン単量体類、不飽和炭素を持つオリゴマー類などを単独及び複数組み合わせて用いることができる。これらの単量体を組み合わせることで柔軟に性質を改質することが可能であり、オリゴマー型重合開始剤を用いて重合反応、グラフト反応を行うことでポリマーの特性を改質することもできる。
不飽和カルボン酸類としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸などが挙げられる。
単官能の(メタ)アクリル酸エステル単量体類としては、例えば、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n-ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、n-アミルメタクリレート、イソアミルメタクリレート、n-ヘキシルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、デシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、オクタデシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、メタクリロキシエチルトリメチルアンモニウム塩、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n-ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、n-アミルアクリレート、イソアミルアクリレート、n-へキシルアクリレート、2-エチルへキシルアクリレート、オクチルアクリレート、デシルアクリレート、ドデシルアクリレート、オクタデシルアクリレート、シクロへキシルアクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、グリシジルアクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、アクリロキシエチルトリメチルアンモニウム塩などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記多官能の(メタ)アクリル酸エステル単量体類としては、例えば、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、1,3-ブチレングリコールジメタクリレート、1,4-ブチレングリコールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、ポリブチレングリコールジメタクリレート、2,2’-ビス(4-メタクリロキシジエトキシフェニル)プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、1,3-ブチレングリコールジアクリレート、1,4-ブチレングリコールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,9-ノナンジオールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、2,2’-ビス(4-アクリロキシプロピロキシフェニル)プロパン、2,2’-ビス(4-アクリロキシジエトキシフェニル)プロパントリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、ジトリメチロールテトラアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記(メタ)アクリル酸アミド単量体類としては、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、メチレンビスアクリルアミド、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸などが挙げられる。
前記芳香族ビニル単量体類としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、4-t-ブチルスチレン、クロルスチレン、ビニルアニソール、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼンなどが挙げられる。
前記ビニルシアノ化合物単量体類としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどが挙げられる。
前記ビニル単量体類としては、例えば、酢酸ビニル、塩化ビニリデン、塩化ビニル、ビニルエーテル、ビニルケトン、ビニルピロリドン、ビニルスルホン酸又はその塩、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランなどが挙げられる。
前記アリル化合物単量体類としては、例えば、アリルスルホン酸又はその塩、アリルアミン、アリルクロライド、ジアリルアミン、ジアリルジメチルアンモニウム塩などが挙げられる。
前記オレフィン単量体類としては、例えば、エチレン、プロピレンなどが挙げられる。
前記ジエン単量体類としては、例えば、ブタジエン、クロロプレンなどが挙げられる。
前記不飽和炭素を持つオリゴマー類としては、例えば、メタクリロイル基を持つスチレンオリゴマー、メタクリロイル基を持つスチレン-アクリロニトリルオリゴマー、メタクリロイル基を持つメチルメタクリレートオリゴマー、メタクリロイル基を持つジメチルシロキサンオリゴマー、アクリロイル基を持つポリエステルオリゴマーなどが挙げられる。
アクリル樹脂の酸価は、10mgKOH/g以上300mgKOH/g以下が好ましく、20mgKOH/g以上200mgKOH/g以下がより好ましい。
なお、酸価は、樹脂1gを中和させるのに必要なKOHのmg量である。
アクリル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、1,000以上100,000以下が好ましく、2,000以上50,000以下がより好ましい。
重量平均分子量(Mw)は、例えば、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)で測定することができる。
アクリル樹脂のガラス転移温度(Tg;JIS K6900に従い測定)は、-50℃以上200℃以下が好ましく、-50℃以上100℃以下がより好ましい。
アクリル樹脂としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、グランドールPP-1000EF、ボンコート40-418EF、ボンコートCE-6270、ボンコートCG-6150、ボンコートCG-8400、ボンコートCG-8680、ボンコートDV-961、ボンコートEM-401、ボンコートPE-200(DIC株式会社製)、ポリゾールAM-200、ポリゾールM-17N、ポリゾールAM-610(昭和電工株式会社製)、X-436、QE-1042、HE-1335、RE-1075、JE-1056、JE-1113、KE-1148、XP8812(星光PMC株式会社製)などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
-ポリウレタン樹脂-
ポリウレタン樹脂としては、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が、ジイソシアネート化合物とジオール化合物とを反応して得られる水溶性又は水分散性のポリウレタン樹脂が好適である。
ジイソシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、4,4-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート化合物、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の芳香脂肪族ジイソシアネート化合物、トルイレンジイソシアネート、フェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート化合物、又はこれらジイソシアネートの変性物(カルボジイミド、ウレトジオン、ウレトイミン含有変性物など)などが挙げられる。
ジオール化合物としては、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド等のアルキレンオキシドやテトラヒドロフラン等の複素環式エーテルを(共)重合させて得られるジオール化合物などが挙げられる。
ジオール化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリヘキサメチレンエーテルグリコール等のポリエーテルジオール、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリネオペンチルアジペート、ポリ-3-メチルペンチルアジペート、ポリエチレン/ブチレンアジペート、ポリネオペンチル/ヘキシルアジペート等のポリエステルジオール;ポリカプロラクトンジオール等のポリラクトンジオール;ポリカーボネートジオールなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、ポリカーボネートジオールが好ましい。
上記の他にも、カルボン酸基、スルホン酸基等の酸性基を有するジオール化合物も使用でき、その具体例としては、ジメチロール酢酸、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロール酪酸などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ジメチロールプロピオン酸が好ましい。
ポリウレタン樹脂の合成に際しては、低分子量のポリヒドロキシ化合物を添加してもよい。
低分子量のポリヒドロキシ化合物としては、ポリエステルジオールの原料として使用される、グリコール、アルキレンオキシド低モル付加物、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の3価アルコール又はそのアルキレンオキシド低モル付加物などが挙げられる。
このようにして得られたウレタンプレポリマーは、ジメチロールアルカン酸に由来する酸基を中和した後又は中和しながら鎖延長、又はジ(トリ)アミンで鎖延長することができる。
鎖延長の際に使用されるポリアミンとしては、例えば、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、ヒドラジン、ピペラジンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
ポリウレタン樹脂としては、ジオール化合物としてポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、ポリカーボネートジオールを用いて得られるポリエーテル系ポリウレタン樹脂、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂が好適である。
ポリウレタン樹脂の形態については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エマルジョンタイプ、例えば、自己乳化エマルジョンや、自己安定化タイプなどが挙げられる。
特に、上記の化合物のうちカルボン酸基、スルホン酸基などの酸性基を有するジオールを用いたり、低分子量のポリヒドロキシ化合物を添加したり、酸性基を導入したウレタン樹脂、中でもカルボキシル基を有するものが好ましい。
更に、後述する架橋処理により、これらカルボキシル基等の官能基を架橋させるのが、光沢向上、耐擦性向上等の点から好ましい。
ポリウレタン樹脂は、中和したものを使用することもできる。中和に使用する塩基としては、例えば、ブチルアミン、トリエチルアミン等のアルキルアミン、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等のアルカノールアミン、モルホリン、アンモニア、水酸化ナトリウム等の無機塩基などが挙げられる。
ポリウレタン樹脂の酸価は、10mgKOH/g以上300mgKOH/g以下が好ましく、20mgKOH/g以上100mgKOH/g以下がより好ましい。
なお、酸価は、樹脂1gを中和させるのに必要なKOHのmg量である。
ポリウレタン樹脂の重量平均分子量(Mw)は、100以上200,000以下が好ましく、1,000以上50,000以下がより好ましい。
重量平均分子量(Mw)は、例えば、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)で測定することができる。
ポリウレタン樹脂のガラス転移温度(Tg;JIS K6900に従い測定)は、-50℃以上200℃以下が好ましく、-50℃以上100℃以下がより好ましい。
ポリウレタン樹脂としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、NeoRez R-960、NeoRez R-989、NeoRez R-9320、NeoRad NR-440(いずれも、楠本化成株式会社製)、ハイドランAP-30、ハイドランAPX-601、ハイドランSP-510、ハイドランSP-97(いずれも、DIC株式会社製)、スーパーフレックス130、スーパーフレックス150、スーパーフレックス150HS、スーパーフレックス170、スーパーフレックス210、スーパーフレックス300、スーパーフレックス420、スーパーフレックス420HS、スーパーフレックス470、スーパーフレックス740、スーパーフレックス820、スーパーフレックス830HS、スーパーフレックス860、スーパーフレックス870(いずれも、第一工業製薬株式会社製)、ユーコートUX-310、ユーコートUX-320、ユーコートUX-300、ユーコートUR-700、ユーコートUX-8100、ユーコートUX-2510、ユーコートUX-340、ユーコートUWS-145、パーマリンUA-150、パーマリンUA-200、パーマリンUA-350、パーマリンUA-368T、パーマリンUA-3945(いずれも、三洋化成工業株式会社製)、タケラック W-5030、タケラック W-6010、タケラック W-6020、タケラック W-6061、タケラック W-605、タケラック W-5661、タケラック W-6110(いずれも、三井化学株式会社製)などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記バインダーポリマーの累積50%体積粒子径(D50)は、分散液の粘度と関係しており、組成が同じものでは粒子径が小さくなるほど同一固形分での粘度が大きくなる。インク化したときに過剰な高粘度にならないためにもバインダーポリマーの累積50%体積粒子径(D50)は50nm以上が好ましい。また、累積50%体積粒子径(D50)が数十μmになるとインクジェットヘッドのノズル孔より大きくなるため使用できない。ノズル孔より小さくとも粒子径の大きな粒子がインク中に存在すると吐出性を悪化させる。そこで、インク吐出性を阻害させないために累積50%体積粒子径(D50)は200nm以下が好ましく、150nm以下がより好ましい。
バインダーポリマーの累積50%体積粒子径(D50)は、例えば、マイクロトラックUPA-EX150(Microtrac Inc.社)を用いて測定することができる。
白色インクに添加されるバインダーポリマーは、白色顔料分散体の固形分含有量の0.1倍以上3倍以下の添加量が好ましい。
バインダーポリマーの含有量は、基材への定着性の観点から、白色インク全量に対して、0.5質量%以上20質量%以下が好ましく、1質量%以上15質量%以下がより好ましい。
<<界面活性剤>>
本発明で用いられる白色インクは、非浸透性基材に濡れるインクにする観点から、シリコーン系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤、及びフッ素系界面活性剤のいずれかを含有することが好ましい。
シリコーン系界面活性剤としては、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が、インク粘度の上昇を抑制し、連続吐出性を向上させ良好な印刷物を得る観点から、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤が特に好ましい。
-ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤-
前記ポリエーテル変性シロキサン化合物を界面活性剤として用いることにより、非浸透性基材に濡れるインクにも関わらず、インクヘッドのノズルプレートの撥インク層に濡れ難いインクとなり、インクのノズル付着による吐出不良を防ぎ、吐出安定性が向上する。
前記ポリエーテル変性シロキサン化合物は、顔料分散体の種類や前記有機溶剤の組合せによって分散安定性を損なわず、動的表面張力が低く、浸透性、及びレベリング性がよい界面活性剤である。
前記ポリエーテル変性シロキサン化合物としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、71ADDITIVE、74ADDITIVE、57ADDITIVE、8029ADDITIVE、8054ADDITIVE、8211ADDITIVE、8019ADDITIVE、8526ADDITIVE、FZ-2123、FZ-2191(いずれも、TORAY ダウ・コーニング株式会社製);TSF4440、TSF4441、TSF4445、TSF4446、TSF4450、TSF4452、TSF4460(いずれも、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製);シルフェイスSAG002、シルフェイスSAG003、シルフェイスSAG005、シルフェイスSAG503A、シルフェイスSAG008、シルフェイスSJM003(いずれも、日信化学工業株式会社製);TEGO WetKL245、TEGO Wet 250、TEGO Wet 260、TEGO Wet 265、TEGO Wet 270、TEGO Wet 280(いずれも、エボニック社製);BYK-345,BYK-347,BYK-348,BYK-375,BYK-377(いずれも、ビックケミー・ジャパン社製)などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、TEGO Wet 270(エボニック社製)、シルフェイスSAG503A(日信化学工業株式会社製)が好ましい。
-アセチレングリコール系界面活性剤-
ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤以外の界面活性剤としては、非浸透性基材に対する濡れ性の点から、アセチレングリコール系界面活性剤が好適である。
アセチレングリコール系界面活性剤は、アセチレン結合を持つ界面活性剤であり、分子構造として非常に安定したグリコールであり、分子量も小さく、表面張力を大きく下げる効果があり、インクを基材に濡れさせる効果がある。
アセチレングリコール系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、サーフィノール104、サーフィノール104E、サーフィノール420、サーフィノール440、サーフィノール465、サーフィノールSE、サーフィノールSEF、サーフィノールDF110D、サーフィノールDF37、サーフィノールDF58、サーフィノールDF75、サーフィノールCT136、サーフィノール61、オルフィンPD-002W、オルフィンE1004、オルフィンE1010(いずれも、日信化学工業株式会社製)などが挙げられる。
-フッ素系界面活性剤-
非浸透性基材に濡れる界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤が好適である。
フッ素系界面活性剤は、分子内にフッ素含有基を持つ構造をしているので、表面張力を大きく下げる効果があり、インクを基材に濡れさせる効果がある。
フッ素系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、フタージェント100、フタージェント150、フタージェント212M、フタージェント400SW、フタージェント251(いずれも、株式会社ネオス製)、キャプストンFS-3100、キャプストンFS-10、キャプストンFS-30、キャプストンFS-60、キャプストンFS-65(いずれも、ケマーズ株式会社製)、ユニダインNS-9013、ユニダインDNS-403N(いずれも、ダイキン化学工業株式会社製)、サーフロンS-111、S-112、S-113、S-121、S-131、S-132、S-141、S-145(いずれも、旭硝子株式会社製);フルラードFC-93、FC-95、FC-98、FC-129、FC-135、FC-170C、FC-430、FC-431(いずれも、住友スリーエム株式会社製);メガファックF-470、F-1405、F-474(いずれも、DIC株式会社製)、ポリフォックスPF-151N(いずれも、オムノバ社製)などが挙げられる。
前記界面活性剤の含有量は、白色インク全量に対して、0.001質量%以上5質量%以下が好ましく、0.5質量%以上3質量%以下がより好ましい。前記含有量が0.001質量%以上5質量%以下であると非浸透性基材に濡れるにも関わらず、インクヘッドのノズルプレートの撥インク層に濡れ難いインクとなり、インクのノズル付着による吐出不良を防ぎ、吐出安定性が向上するという効果が得られる。
本発明においては、シリコーン系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤の界面活性剤とその他の界面活性剤を併用することができる。それらの中では、インクの適用性の観点から、ノニオン性界面活性剤が好ましい。
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、(1)炭素数8~22の飽和又は不飽和の、直鎖又は分岐鎖の高級アルコール、多価アルコール、又は芳香族アルコールに、エチレンオキシド、プロピレンオキシド又はブチレンオキシド(以下総称して、「アルキレンオキシド」という)を付加したポリオキシアルキレンのアルキルエーテル、アルケニルエーテル、アルキニルエーテル又はアリールエーテル、(2)炭素数8~22の飽和又は不飽和の、直鎖又は分岐鎖の炭化水素基を有する高級アルコールと多価脂肪酸とのエステル、(3)炭素数8~20の直鎖又は分岐鎖の、アルキル基又はアルケニル基を有する、ポリオキシアルキレン脂肪族アミン、(4)炭素数8~22の高級脂肪酸と、多価アルコールのエステル化合物又はそれにアルキレンオキシドを付加した化合物等が挙げられる。
<<その他の成分>>
その他の成分としては、必要に応じて、水、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、pH調整剤等の各種添加剤を添加することができる。
-水-
白色インクにおける水の含有量は、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が、白色インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、10質量%以上90質量%以下が好ましく、20質量%以上60質量%以下がより好ましい。
-消泡剤-
消泡剤としては、特に制限はなく、例えば、シリコーン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤などが挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、破泡効果に優れる点から、シリコーン系消泡剤が好ましい。
-防腐防黴剤-
防腐防黴剤としては、特に制限はなく、例えば、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンなどが挙げられる。
-防錆剤-
防錆剤としては、特に制限はなく、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウムなどが挙げられる。
-pH調整剤-
pH調整剤としては、pHを7以上に調整することが可能であれば、特に制限はなく、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミンなどが挙げられる。
本発明の白色インクは、前記構成成分を溶媒中に溶解又は混合分散し、更に必要に応じて撹拌混合して作製することができる。
撹拌混合は、例えば、通常の撹拌羽を用いた撹拌機、マグネチックスターラー、液流を用いたスタティックミキサー、超音波ホモミキサー、高速回転のミキサー型分散機等で行うことができる。
-インク物性-
白色インクの物性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘度、表面張力、pH等が以下の範囲であることが好ましい。
白色インクの25℃での粘度は、印刷濃度や文字品位が向上し、また、良好な吐出性が得られる点から、4mPa・s以上20mPa・s以下が好ましく、5mPa・s以上15mPa・s以下がより好ましい。
ここで、粘度は、例えば、回転式粘度計(東機産業株式会社製、RE-80L)を使用することができる。測定条件としては、25℃で、標準コーンローター(1°34’×R24)、サンプル液量1.2mL、回転数50rpm、3分間で測定可能である。
白色インクの静的表面張力としては、記録媒体上で好適にインクがレベリングされ、インクの乾燥時間が短縮される点から、25℃で、35mN/m以下が好ましく、32mN/m以下がより好ましい。
<第3のインク>
第3のインクとしては、上記第1、第2の白色インク以外のインクであり、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク及びイエローインクから選択される少なくとも1種であることが好ましい。
ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク及びイエローインクから選択される少なくとも1種のインクとしては、上記第1、第2の白色インクにおける白色顔料の代わりに色材を用いた以外は、白色インクと同様の組成であるため、詳細な説明は省略する。
-色材-
色材としては、特に限定されず、顔料、染料を使用可能である。
顔料としては、無機顔料又は有機顔料を使用することができる。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、顔料として、混晶を使用してもよい。
顔料としては、例えば、ブラック顔料、イエロー顔料、マゼンダ顔料、シアン顔料、緑色顔料、橙色顔料、金色や銀色などの光沢色顔料やメタリック顔料などを用いることができる。
無機顔料として、例えば、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。
有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、多環式顔料(例えば、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、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料など)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。これらの顔料のうち、溶媒と親和性のよいものが好ましく用いられる。
顔料の具体例として、黒色用としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、又は銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料などが挙げられる。
カラー用としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、17、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、108、109、110、117、120、138、150、153、155、180、185、213、C.I.ピグメントオレンジ5、13、16、17、36、43、51、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2(パーマネントレッド2B(Ca))、48:3、48:4、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、184、185、190、193、202、207、208、209、213、219、224、254、264、C.I.ピグメントバイオレット1(ローダミンレーキ)、3、5:1、16、19、23、38、C.I.ピグメントブルー1、2、15(フタロシアニンブルー)、15:1、15:2、15:3、15:4(フタロシアニンブルー)、16、17:1、56、60、63、C.I.ピグメントグリーン1、4、7、8、10、17、18、36などが挙げられる。
染料としては、特に限定されることなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が使用可能であり、これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
染料として、例えば、C.I.アシッドイエロー17,23,42,44,79,142、C.I.アシッドレッド 52,80,82,249,254,289、C.I.アシッドブルー9,45,249、C.I.アシッドブラック1,2,24,94、C.I.フードブラック1,2、C.I.ダイレクトイエロー1,12,24,33,50,55,58,86,132,142,144,173、C.I.ダイレクトレッド1,4,9,80,81,225,227、C.I.ダイレクトブルー1,2,15,71,86,87,98,165,199,202、C.I.ダイレクドブラック19,38,51,71,154,168,171,195、C.I.リアクティブレッド14,32,55,79,249、C.I.リアクティブブラック3,4,35などが挙げられる。
色材の含有量は、画像濃度の向上、及び良好な定着性や吐出安定性の点から、インク全量に対して、0.1質量%以上15質量%以下が好ましく、1質量%以上10質量%以下がより好ましい。
<前処理液>
前処理液は、凝集剤、有機溶剤、水を含有し、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤等を含有してもよい。
有機溶剤、界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤は、インクに用いる材料と同様の材料を使用でき、その他、公知の処理液に用いられる材料を使用できる。
凝集剤の種類は、特に限定されず、水溶性カチオンポリマー、酸、多価金属塩等が挙げられる。
<後処理液>
後処理液は、透明な層を形成することが可能であれば、特に限定されない。後処理液は、有機溶剤、水、樹脂、界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤等、必要に応じて選択し、混合して得られる。また、後処理液は、記録媒体に形成された記録領域の全域に塗布してもよいし、インク像が形成された領域のみに塗布してもよい。
<被印刷物>
被印刷物としては、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が、非浸透性基材が好適である。
前記非浸透性基材とは、水透過性、吸収性が低い表面を有する基材であり、内部に多数の空洞があっても外部に開口していない材質も含まれ、より定量的には、ブリストー(Bristow)法において接触開始から30msec1/2までの水吸収量が10mL/m以下である基材を意味する。
非浸透性基材としては、例えば、段ボール紙、板紙、カラーキャストコート紙、樹脂フィルムなどが挙げられる。これらの中でも、カラーキャストコート紙、樹脂フィルムが好ましい。
カラーキャストコート紙としては、例えば、カラーグロリア黒<275g/m>、カラーグロリア黒<310g/m>、カラーグロリア ブラックA<326g/m>(いずれも、五条製紙株式会社製);エスプリカラーブルー<320g/m>、エスプリカラーグリーン<320g/m>(いずれも、日本製紙株式会社製);ルミナカラーブラック<270g/m>、ルミナカラーブラック<310g/m>、ルミナカードブラック<330g/m>(いずれも、王子エフテックス株式会社製);LKカラーブラック<350g/m>、LKカラーブラック<430g/m>、LKカラーブルー<350g/m>、LKカラーブルー<430g/m>(いずれも、三菱製紙株式会社製)などが挙げられる。
樹脂フィルムとしては、例えば、塩化ビニル樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリカーボネートフィルムなどが挙げられる。これらのフィルムは、二軸延伸フィルム、一軸延伸フィルム、無延伸フィルムであってもよい。
樹脂フィルムは、より好ましくはポリエステルフィルム及び延伸ポリプロピレンフィルムから選ばれる1種以上、更に好ましくはコロナ放電処理等の表面処理を行ったポリエチレンテレフタレート等のポリエステルフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルムである。
透明合成樹脂フィルムとしては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、ルミラーT60(東レ株式会社製、ポリエチレンテレフタレート)、FE2001(フタムラ化学株式会社製、コロナ処理ポリエチレンテレフタレート)、FOS#60(フタムラ化学株式会社製、コロナ処理二軸延伸ポリプロピレンフィルム)、PVC80B P(リンテック株式会社製、ポリ塩化ビニル)、カイナスKEE70CA(リンテック株式会社製、ポリエチレン)、ユポSG90 PAT1(リンテック株式会社製、ポリプロピレン)、ボニールRX(興人フィルム&ケミカルズ株式会社製、ナイロン)などが挙げられる。
<インク収容部>
本発明の印刷装置は、インクを収容するインク収容部を有することが好ましい。
インク収容部としては、第1の白色インクを収容する第1のインク収容部、及び第2の白色インクを収容する第2のインク収容部を有することが好ましい。
更に、第3のインクを収容する第3のインク収容部を有することが好ましい。
<その他の工程及びその他の手段>
その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、乾燥工程、制御工程などが挙げられる。
その他の手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、乾燥手段、制御手段などが挙げられる。
乾燥手段としては、例えば、記録媒体の印刷面や裏面を加熱する手段が含まれる。
乾燥手段としては、例えば、赤外線ヒーター、温風ヒーター、加熱ローラなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
乾燥は、印刷前、印刷中、印刷後などに行うことができる。
(印刷物)
本発明の印刷物は、第1の形態では、被印刷物と、該被印刷物上に、第1の白色顔料を含有する第1の白色インクで形成される第1の白色インク層と、第2の白色顔料を含有する第2の白色インクで形成される第2の白色インク層と、を有し、前記第1の白色顔料が、屈折率が1.2以上1.3以下である中空ポリマー粒子又は中空シリカ粒子であり、前記第2の白色顔料が、屈折率が2.3以上2.75以下である酸化チタンである。
第1の形態の印刷物によると、白色度が高く、耐擦過性及び耐熱性に優れた印刷物が得られる。
本発明の印刷物は、第2の形態では、被印刷物と、該被印刷物上に、第1の白色顔料を含有する第1の白色インクで形成される第1の白色インク層と、第2の白色顔料を含有する第2の白色インクで形成される第2の白色インク層と、を有し、前記第1の白色顔料が、屈折率が1.2以上1.3以下である中空ポリマー粒子又は中空シリカ粒子であり、前記第1の白色顔料の屈折率Rと前記第2の白色顔料の屈折率Rとの屈折率差(R-R)が、絶対値で0.5以上である。
第2の形態の印刷物によると、白色度が高く、耐擦過性及び耐熱性に優れた印刷物が得られる。
更に、白色インク以外の第3のインクにより形成される第3のインク層を有することが好ましい。
前記被印刷物上に前記第1の白色インク層を有し、前記第1の白色インク層上に前記第2の白色インク層を有し、前記第2の白色インク層上に前記第3のインク層を有することが好ましい。
前記被印刷物としては、非浸透性基材であることが好ましい。
ここで、図4A及び図4Bは、本発明の印刷物の一例を示す概略図である。
図4Aは、被印刷物101上に、第1の白色インク層102、第2の白色インク層103、第3のインク層104をこの順に有する印刷物である。
図4Bは、被印刷物101上に、第2の白色インク層103、第1の白色インク層102、第3のインク層104をこの順に有する印刷物である。
本発明で用いられるインクの用途は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、印刷物、塗料、コーティング材、下地用などに応用することが可能である。更に、インクとして用いて2次元の文字や画像を形成するだけでなく、3次元の立体像(立体造形物)を形成するための立体造形用材料としても用いることができる。
立体造形物を造形するための立体造形装置は、公知のものを使用することができ、特に限定されないが、例えば、インクの収容手段、供給手段、吐出手段や乾燥手段等を備えるものを使用することができる。立体造形物には、インクを重ね塗りするなどして得られる立体造形物が含まれる。また、記録媒体等の基材上にインクを付与した構造体を加工してなる成形加工品も含まれる。成形加工品は、例えば、シート状、フィルム状に形成された記録物や構造体に対して、加熱延伸や打ち抜き加工等の成形加工を施したものであり、例えば、自動車、OA機器、電気・電子機器、カメラ等のメーターや操作部のパネルなど、表面を加飾後に成形する用途に好適に使用される。
また、本発明の用語における、画像形成、記録、印字、印刷等は、いずれも同義語とする。
記録媒体、メディア、被印刷物は、いずれも同義語とする。
ここで、本発明の印刷装置の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。また、下記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好ましい数、位置、形状などにすることができる。
<第1の実施形態>
図1は、第1の実施形態の印刷装置の一例を示す概略図である。この図1の印刷装置は、前処理液を塗布する前処理液塗布装置2と、ブラックインク(K)、シアンインク(C)、マゼンタインク(M)、イエローインク(Y)、第1の白色インク(W1)、第2の白色インク(W2)を吐出するインク吐出ヘッド3と、後処理液を塗布する後処理液塗布装置4と、乾燥装置5と、被印刷物1を搬送する搬送ベルト6とを有する。
印刷装置は、図3に示すように複数のノズル列を有する吐出ヘッド134を有する。図3は4列のノズル列136を有する吐出ヘッド134の例であるが、ノズル列の数に制限はない。色毎に、吐出ヘッドを設けて1つのヘッドユニットとし、該ヘッドユニットを構成する吐出ヘッドのうち2つの吐出ヘッドを、各々、第1の白色インク(W1)、第2の白色インク(W2)を吐出する吐出ヘッドとしてもよい。また、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)、第1の白色インク(W1)、第2の白色インク(W2)の各色のインク滴を吐出する6列のノズル列を有する1つの吐出ヘッドとしてもよい。更に、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する4列のノズル列を有する吐出ヘッド及び、第1の白色インク(W1)、第2の白色インク(W2)の各色のインク滴を吐出する2列のノズル列を有する吐出ヘッドを用いたヘッドユニットとしてもよい。
まず、被印刷物1上に前処理工程として、前処理液塗布装置2により前処理液を塗布する。引き続き、インク吐出ヘッド3下の画像形成部分7において、第1の白色インク画像及び第2の白色インク画像を重ね形成した画像上に、YMCKの画像形成した後、後処理工程で後処理液塗布装置4により後処理した。次いで、乾燥装置5で乾燥することにより、本発明の印刷物が得られる。
<第2の実施形態>
図2は、第2の実施形態の印刷装置の一例を示す概略図である。この図2の印刷装置は、前処理液を塗布する前処理液塗布装置2と、第1の白色インク(W1)、第2の白色インク(W2)を吐出する白色インク吐出ヘッド13と、ブラックインク(K)、シアンインク(C)、マゼンタインク(M)、イエローインク(Y)を吐出するカラーインク吐出ヘッド14と、後処理液を塗布する後処理液塗布装置4と、第1の乾燥装置11と、第2の乾燥装置12と、被印刷物1を搬送する搬送ベルト6とを有する。
まず、被印刷物1上に前処理工程として、前処理液塗布装置2により前処理液を塗布する。次に、白色インク吐出ヘッド13下の白色画像形成部分16において、白色インク吐出ヘッド13により、第1の白色インク(W1)及び第2の白色インク(W2)を吐出し、第1の乾燥装置11で乾燥し、第1の白色インク画像及び第2の白色インク画像を重ね形成する。
次いで、カラーインク吐出ヘッド14下のカラー画像形成部15において、白色インク画像上にカラーインク吐出ヘッド14により、YMCKインクを吐出し、YMCKのカラー画像を形成する。その後、後処理液塗布装置4により後処理する。次いで、第2の乾燥装置12で乾燥することにより、本発明の印刷物が得られる。
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
(白色インクの調製例1)
<白色インク1の作製>
-配向凝集した短冊状の粒子形態を有する表面処理されたルチル型酸化チタンの合成-
160g/Lの炭酸ナトリウム溶液中に、TiOとして100g/Lの硫酸チタニルを含有する溶液を、液温が25℃の白色沈殿をろ過し、十分洗浄した。
洗浄したオルソチタン酸ケーキを200g/Lの希塩酸を用いてリパルプした後、同じ希塩酸によりpHを2に調整して10℃で3時間解膠を行った。
引き続き、液温が30℃を超えないように400g/Lの濃塩酸を添加してTiO濃度100g/L、塩酸濃度80g/Lに調整した。
次に、この溶液を撹拌しながら加温し液温を30℃に合わせて1時間加水分解を行った後、更に95℃で3時間熟成を行い、ルチル型酸化チタンを合成した。
得られたルチル型酸化チタンの形状及び粒子径を透過型電子顕微鏡で観察したところ、棒状粒子が配向して束状に凝集した短冊状凝集粒子であって、見掛け平均長軸長250nm、見掛け平均短軸長60nm、見掛け平均軸比4.2、比表面積が75m/gである凝集粒子が観察された。
-表面処理-
得られたルチル型酸化チタン含有水懸濁液を加温して70℃に調整した。
次いで、酸化チタンに対しAl換算で10質量%のアルミン酸ナトリウムを撹拌しながらゆっくりと添加し、1時間撹拌を行った後、100g/Lの希硫酸を添加してpHを8.0に調整した。
次に、酸化チタンに対して5質量%のステアリン酸ナトリウムを添加し、1時間撹拌を行った後、希硫酸によりpHを6.5に調整した。
ろ過、水洗後、乾燥機にて110℃で12時間乾燥して、配向凝集した短冊状の粒子形態を有する表面処理されたルチル型酸化チタン1を得た。
-白色顔料分散体1の調製-
300mLのトールビーカーに、酸基含有ポリマー分散剤(DISPERBYK-2015、ビックケミー・ジャパン株式会社製、有効成分40質量%)30.0g、及びイオン交換水90.0gを投入し、混合溶解した。
次に、配向凝集した短冊状の粒子形態を有する表面処理されたルチル型酸化チタン-1を80.0g投入し、マグネチックスターラーでプレ分散を30分間行った。プレ分散後、超音波ホモジナイザー(US-300T、チップ直径7mm、日本精機製作所製)を用いて、120μAで1時間分散した後、400メッシュのナイロンメッシュで粗大粒子を除去し、累積50%体積粒子径(D50)252nm、屈折率:2.30の白色顔料分散体1(固形分濃度40質量%)を得た。
-白色インク1の作製-
200mLビーカーに、プロピレングリコール15.0g、3-メトキシ-3-メチルブタノール2.5g、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール1.5g、界面活性剤(エンバイロジェムAD01、日信化学工業株式会社製)0.5g、及びポリエーテル変性シロキサン化合物(シルフェイスSAG503A、日信化学工業株式会社製)1.5gに投入し、マグネチックスターラーにより10分間混合溶解した。
次いで、バインダーポリマーとして、タケラック W-6110(三井化学株式会社製)7.5g、前記で得られた白色顔料分散体-1(固形分濃度40質量%)42.5g、及び合計100.0gとなるようにイオン交換水を投入し、マグネチックスターラーで20分間混合撹拌した。
得られた混合液を平均孔径5.0μmのフィルター(アセチルセルロース膜、外径2.5cm、富士フイルム株式会社製)を取り付けた容量25mLの針なしシリンジで濾過し、粗大粒子を除去することにより、白色インク1を得た。
(白色インクの調製例2)
<白色インク2の作製>
-白色顔料分散体2の調製-
300mLのトールビーカーに、酸基含有ポリマー分散剤(DISPERBYK-2015、ビックケミー・ジャパン株式会社製、有効成分40質量%)30.0g、及びイオン交換水90.0gを投入し、混合溶解した。
次に、表面処理されたルチル型酸化チタン(JR-806、累積50%体積粒子径(D50):250nm、テイカ株式会社製)80g投入し、マグネチックスターラーでプレ分散を30分間行った。
プレ分散後、超音波ホモジナイザー(US-300T、チップ直径7mm、日本精機製作所製)を用いて120μAで2時間分散後、400メッシュのナイロンメッシュで粗大粒子を除去し、累積50%体積粒子径(D50)265nm、屈折率:2.50の白色顔料分散体2(固形分濃度40質量%)を得た。
-白色インク2の作製-
白色インクの調製例1において、白色顔料分散体1の代わりに、白色顔料分散体2を用いた以外、白色インクの調製例1と同様にして、白色インク2を得た。
(白色インクの調製例3)
<白色インク3の作製>
-白色顔料分散体3の調製-
300mLのトールビーカーに、酸基含有ポリマー分散剤(DISPERBYK-2015、ビックケミー・ジャパン株式会社製)30.0g、及びイオン交換水90.0gを投入し、混合溶解した。
次に、SiO-A1Oで表面処理された硫酸バリウム(BARIASE B-34、累積50%体積粒子径(D50):300nm、堺化学工業株式会社製)80g投入し、マグネチックスターラーでプレ分散を30分間行った。
プレ分散後、超音波ホモジナイザー(US-300T、チップ直径7mm、日本精機製作所製)を用いて120μAで2時間分散後、400メッシュのナイロンメッシュで粗大粒子を除去し、累積50%体積粒子径(D50)315nm、屈折率:1.64の白色顔料分散体3(固形分濃度40質量%)を得た。
-白色インク3の作製-
白色インクの調製例1において、白色顔料分散体1の代わりに、白色顔料分散体3を用いた以外、白色インクの調製例1と同様にして、白色インク3を得た。
(白色インクの調製例4)
<白色インク4の作製>
-白色顔料分散体4の調製-
300mLのトールビーカーに、酸基含有ポリマー分散剤(DISPERBYK-180、ビックケミー・ジャパン株式会社製、アミン価:94mgKOH/g、有効成分81質量%)15g、及びイオン交換水105gを投入し、混合溶解した。
次に、ハイドロゲンジメチコンで表面処理された酸化亜鉛(XZ-300F-LP、累積50%体積粒子径(D50):250nm、堺工業株式会社製)80g投入し、マグネチックスターラーでプレ分散を30分間行った。
プレ分散後、超音波ホモジナイザー(US-300T、チップ直径7mm、日本精機製作所製)を用いて120μAで2時間分散後、400メッシュのナイロンメッシュで粗大粒子を除去し、累積50%体積粒子径(D50)255nm、屈折率:1.95の白色顔料分散体4(固形分濃度40質量%)を得た。
-白色インク4の作製-
白色インクの調製例1において、白色顔料分散体1の代わりに、白色顔料分散体4を用いた以外は、白色インクの調製例1と同様にして、白色インク4を得た。
(白色インクの調製例5)
<白色インク5の作製>
-中空シリカ粒子Iの合成-
ガラスビーカー中でオレイン酸(東京化成工業株式会社製)23.0gを水2300g中に超音波ホモジナイザー(株式会社日本精機製作所製、US-300T、チップ直径7mm、100μA、30分間)を用いて十分に分散を行った。その後、ポリ容器に移して60分間撹拌させ、3-アミノプロピルトリメトキシシラン(APTMS,東京化成工業株式会社製)21.0gとテトラメトキシシラン(TMOS,東京化成工業株式会社製)115.0gの混合液をゆっくりと滴下して、25℃にて24時間反応させ、オレイン酸表面にゾル-ゲル反応を利用してシリカ殻を形成させ、シリカコート粒子を得た。
次に、得られたシリカコート粒子の洗浄を行い、水に分散させた。更に、コア材料のオレイン酸を溶解させるために、テトラヒドロフラン(THF)を添加して12時間撹拌後、水洗浄を行い、濃縮させることにより、中空シリカ粒子Iの30質量%水分散物を得た。
なお、いずれの洗浄工程においても、シリカコート粒子又は中空シリカ粒子を乾燥させると凝集する恐れがあるため、液-液置換で行った。
-白色顔料分散体5の調製-
前記中空シリカ粒子Iの30質量%水分散物100gに、酸基含有ポリマー分散剤(DISPERBYK-180、ビックケミー・ジャパン株式会社製、アミン価:94mgKOH/g、有効成分81質量%)12.5g、及び水7.5gを加え十分撹拌した後、超音波ホモジナイザー(株式会社日本精機製作所製、US-300T、チップ直径7mm、100μA、3分間)にて分散を行った。
得られた分散液を平均孔径10μmのメンブランフィルター(セルロースアセテート膜)にてろ過を行って、累積50%体積粒子径(D50)200nm、シェル厚15nm、屈折率:1.22の白色顔料分散体5(中空シリカ粒子濃度:25質量%)を作製した。
-白色インク5の作製-
200mLビーカーに、プロピレングリコール21.0g、3-メトキシ-3-メチルブタノール3.5g、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール1.5g、エンバイロジェムAD01(日信化学工業株式会社製)0.5g、及びシルフェイスSAG503A(日信化学工業株式会社製)1.5gに投入し、マグネチックスターラーで10分間混合溶解した。
次いで、バインダーポリマーとして、タケラック W-6110(三井化学株式会社製)7.5gと前記で得られた白色顔料分散体5(固形分濃度25質量%)を48.0g、及び合計100.0gとなるようにイオン交換水を投入し、マグネチックスターラーで20分間混合撹拌した。
得られた混合液を平均孔径5.0μmのフィルター(アセチルセルロース膜、外径2.5cm、富士フイルム株式会社製)を取り付けた容量25mLの針なしシリンジで濾過し、粗大粒子を除去することにより、白色インク5を得た。
(白色インクの調製例6)
<白色インク6の作製>
-中空シリカ粒子IIの合成-
ガラスビーカー中で非架橋アクリル樹脂粒子ファインスフェアFS-201(日本ペイント・インダストリアルコーティングス株式会社製、スチレン-アクリル樹脂、粒子径0.5μm)23.0gを水2300g中に超音波ホモジナイザー(株式会社日本精機製作所製、US-300T、チップ直径7mm、100μA、30分間)を用いて十分に分散を行った。
その後、ポリ容器に移して60分間撹拌させ、3-アミノプロピルトリメトキシシラン(APTMS,東京化成工業株式会社製)21.0gとテトラメトキシシラン(TMOS,東京化成工業株式会社製)115.0gの混合液をゆっくりと滴下して、25℃にて24時間反応させ、非架橋アクリル樹脂粒子表面にゾル-ゲル反応を利用してシリカ殻を形成させ、シリカコート粒子を得た。
次に、得られたシリカコート粒子の洗浄を行い、水に分散させた。更に、コア材料の非架橋アクリル樹脂粒子を溶解させるために、テトラヒドロフラン(THF)を添加して12時間撹拌後、水洗浄を行い、濃縮させることにより、中空シリカ粒子IIの30質量%水分散物を得た。
なお、いずれの洗浄工程においても、シリカコート粒子又は中空シリカ粒子を乾燥させると凝集する恐れがあるため、液-液置換で行った。
-白色顔料分散体6の調製-
前記無機中空粒子IIの30質量%水分散物100gに、酸基含有ポリマー分散剤(DISPERBYK-180、ビックケミー・ジャパン株式会社製、アミン価:94mgKOH/g、有効成分81質量%)12.5g、及び水7.5gを加え十分撹拌した後、超音波ホモジナイザー(株式会社日本精機製作所製、US-300T、チップ直径7mm、100μA、3分間)にて分散を行った。
得られた分散液を平均孔径10μmのメンブランフィルター(セルロースアセテート膜)にてろ過を行って、累積50%体積粒子径(D50)550nm、シェル厚35nm、屈折率:1.25の白色顔料分散体6(中空シリカ粒子濃度:25質量%)を作製した。
-白色インク6の作製-
200mLビーカーに、プロピレングリコール21.0g、3-メトキシ-3-メチルブタノール3.5g、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール1.5g、エンバイロジェムAD01(日信化学工業株式会社製)0.5g、及びシルフェイスSAG503A(日信化学工業株式会社製)1.5gに投入し、マグネチックスターラーで10分間混合溶解した。
次いで、バインダーポリマーとして、タケラック W-6110(三井化学株式会社製)7.5gと前記で得られた白色顔料分散体6(固形分濃度25質量%)48.0g、及び合計100.0gとなるようにイオン交換水を投入し、マグネチックスターラーで20分間混合撹拌した。
得られた混合液を平均孔径5.0μmのフィルター(アセチルセルロース膜、外径2.5cm、富士フイルム株式会社製)を取り付けた容量25mLの針なしシリンジで濾過し、粗大粒子を除去することにより、白色インク6を得た。
(白色インクの調製例7)
<白色インク7の作製>
-白色顔料分散体7の調製-
--シード粒子の調製--
容量2リットルの反応容器に、予め、媒体として水109.5g、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(花王株式会社製、商品名:F65)0.2g、重合開始剤として過硫酸ナトリウム0.5gを投入した。
その一方で、メタクリル酸メチル90g、メタクリル酸10g、分子量調整剤としてオクチルチオグリコレート0.5g、乳化剤(花王株式会社製、商品名:F65)0.1g及び水40gを混合撹拌してモノマー混合物の水性分散体を調製した。
このモノマー混合物の水性分散体の20質量%を前記反応容器に投入し、反応容器内の液を撹拌しながら温度75℃まで昇温して1時間重合反応を行い、その後、温度を75℃に保ちながら残りのモノマー混合物の水性分散体を連続的に2時間かけて反応容器に添加し、更に、2時間熟成を行い、固形分40質量%、累積50%体積粒子径(D50)200nm、重量平均分子量70,000のシード粒子の水性分散体を得た。
--ポリマー粒子A1の合成--
容量2リットルの反応容器に、予め、媒体として水186gを投入し、これに前記シード粒子の調製例で調製したシード粒子の水性分散体を固形分で10g(水性分散体で25g)、重合開始剤として過硫酸ナトリウム0.5gを投入した。
その一方で、メタクリル酸メチル69.5g、メタクリル酸30g、ジビニルベンゼン0.5g(純度55%)、乳化剤(花王株式会社製、商品名:F65)0.1g、及び水40gを混合撹拌してモノマー混合物の水性分散体を調製した。
次に、反応容器内の液を撹拌しながら温度80℃まで昇温、保持し、上記モノマー混合物の水性分散体を反応容器に連続的に3時間かけて投入した。
その後、更に2時間熟成を行い、固形分31質量%、累積50%体積粒子径(D50)410nmのポリマー粒子A1の水性分散体を得た。
--中空ポリマー粒子の合成--
容量2リットルの反応容器に、予め、媒体として水240gを投入し、これに前述のように調製したポリマー粒子A1の水性分散体を固形分で50g(水性分散体で161.3g)、スチレン20g、重合開始剤として過硫酸ナトリウム0.4gを投入した。
その一方で、スチレン79.5g、乳化剤(花王株式会社製、商品名:F65)0.1g、及び水40gを混合撹拌してモノマーの水性分散体を調製した。
次に、反応容器内の液を撹拌しながら温度80℃まで昇温、保持して30分間でスチレンの重合を行い、ポリマー粒子A1にスチレンが複合したポリマー粒子を得た。続けてこの反応容器内の液を撹拌しながら80℃に保持して上記モノマーの水性分散体を反応容器に連続的に4時間かけて投入した。
この際、モノマーの水性分散体を投入開始後2時間経過時に、アクリル酸0.5gを反応容器に一括投入してスチレンと共重合させた。
更に、上記モノマーの水性分散体をすべて反応容器に投入した直後に、ポリマー粒子A1の表層にスチレン、アクリル酸を重合・積層させたコアシェル状のポリマー粒子B1を得た。
すべてのモノマーの投入後、およそ15分間後に撹拌しながら25質量%水酸化アンモニウムを5質量部一括投入して、温度を90℃に上げ、2時間撹拌し熟成した。
25質量%水酸化アンモニウム投入直前の(b)の未反応モノマーの(b)全体に対する質量比率は3質量%であった。
その後、t-ブチルハイドロパーオキサイド0.3gとホルムアルデヒド樹脂0.1gを投入し、そのまま1時間撹拌放置して、固形分25質量%、累積50%体積粒子径(D50)850nm、シェル厚50nm、容積空孔率69%、屈折率:1.22の単一の空孔を有する球状の中空ポリマー粒子の白色顔料分散体7を得た。
-白色インク7の作製-
200mLビーカーに、プロピレングリコール21.0g、3-メトキシ-3-メチルブタノール3.5g、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール1.5g、エンバイロジェムAD01(日信化学工業株式会社製)0.5g、及びシルフェイスSAG503A(日信化学工業株式会社製)1.5gに投入し、マグネチックスターラーで10分間混合溶解した。
次いで、バインダーポリマーとして、タケラック W-6110(三井化学株式会社製)7.5gと前記で得られた白色顔料分散体7(固形分濃度25質量%)を48.0g、及び合計100.0gとなるようにイオン交換水を投入し、マグネチックスターラーで20分間混合撹拌した。
得られた混合液を平均孔径5.0μmのフィルター(アセチルセルロース膜、外径2.5cm、富士フイルム株式会社製)を取り付けた容量25mLの針なしシリンジで濾過し、粗大粒子を除去することにより、白色インク7を得た。
(白色インクの調製例8)
<白色インク8の作製>
200mLビーカーに、プロピレングリコール21.0g、3-メトキシ-3-メチルブタノール3.5g、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール1.5g、エンバイロジェムAD01(日信化学工業株式会社製)0.5g、及びシルフェイスSAG503A(日信化学工業株式会社製)1.5gに投入し、マグネチックスターラーで10分間混合溶解した。
次いで、バインダーポリマーとして、タケラック W-6110(三井化学株式会社製)7.5g、中空ポリマー粒子「ULTRA-E」(ダウ・ケミカル社製、固形分濃度30質量%、累積50%体積粒子径(D50)424nm、シェル厚35nm、中空率58体積%、屈折率:1.23)を40.0g、及び合計100.0gとなるようにイオン交換水を投入し、マグネチックスターラーで20分間混合撹拌した。
得られた混合液を平均孔径5.0μmのフィルター(アセチルセルロース膜、外径2.5cm、富士フイルム株式会社製)を取り付けた容量25mLの針なしシリンジで濾過し、粗大粒子を除去することにより、インク8を得た。
次に、得られた白色インク1~8について、以下のようにして、インク物性を測定した。結果を表1及び表2に示した。
<粘度測定>
各白色インクの粘度は、粘度計(RE-85L、東機産業株式会社製)を使用して、25℃で測定した。
<累積50%体積粒子径(D50)の測定>
各白色インク中の白色顔料の累積50%体積粒子径(D50)は、マイクロトラックUPA-EX150(Microtrac Inc.社製)を用いて、25℃で測定した。
<屈折率>
各白色インクにおける白色顔料の屈折率は、株式会社アタゴ製のアッベ屈折計 型式AR-1TSORIDにより、測定した。
<pHの測定>
各白色インクのpHは、pHメーター計(HM-30R型、TOA-DKK株式会社製)を使用して、25℃で測定した。
<静的表面張力の測定>
各白色インクの静的表面張力は、自動表面張力計(DY-300、協和界面科学株式会社製)を用いて、25℃で測定した。
Figure 0007098097000003
Figure 0007098097000004
(実施例1~13及び比較例1~12)
<印刷>
表3に示す実施例1~13及び比較例1~12について、FOS#60(フタムラ化学株式会社製、コロナ処理二軸延伸ポリプロピレンフィルム)のコロナ処理された表面に、下記の前処理液を塗布し、乾燥したフィルム上に、表3に記載の白色インクを下記の所定のインク付着量で印刷し、印刷物を得た。なお、印刷装置としては、図1に示す構成の印刷装置を用いた。
<前処理液の調製>
200mLビーカーに、下記の処方を投入し、30分間撹拌混合して前処理液を調製した。
[前処理液の処方]
・ノニオン系ポリエステルウレタンエマルション PUE-1370(株式会社村山化学研究所製、固形分濃度:47質量%):21.28g
・硫酸マグネシウム:10.00g
・1,2-プロパンジオール:20.00g
・グリセリン:10.00g
・ポリエーテル変性シロキサン(BYK-348、ビックケミー・ジャパン株式会社製、有効成分100%):0.20g
・イオン交換水:38.52g
<前処理液の塗布>
FOS#60(フタムラ化学株式会社製、コロナ処理二軸延伸ポリプロピレンフィルム)のコロナ処理された表面に、線径0.05mmのワイヤーバーで前処理液の付着量が4.00g/mになるように均一に塗布して、内部温度が80℃に設定した自然対流型乾燥機に入れ、2分間乾燥し、前処理液塗布フィルムを作製した。
<白インク印刷評価>
前記前処理液塗布フィルム上に、第1の白色インク層の第1の白色インクの顔料固形分付着量が0.84g/mになるように印刷し、更に、第2の白色インク層の第2の白色インクの顔料固形分付着量が0.84g/mになるように印刷し、内部温度が80℃に設定した自然対流型乾燥機に入れ、2分間乾燥した。各白色インクの付着量調整は、吐出ヘッドの駆動電圧を変更して吐出量を調整した。吐出ヘッドとしては、図3に示すような、ノズル列を複数有する吐出ヘッドを用い、前記第1の白色インク及び前記第2の白色インクを、各々、異なるノズル列から吐出した。
まず、白色インクの顔料固形分付着量が合計1.68g/mになるようにインク付着量を調整した。白色インク1~4のインク付着量は9.89g/m、白色インク5~8のインク付着量は14.02g/mであった。
第1の白色インク層と第2の白色インク層の両方を設ける実施例及び比較例については、上記付着量の半分のインク付着量で印刷し、積層した。第1の白色インク層のみ設ける比較例については、インク付着量は前述の通りとした。
前処理液塗布フィルム上へ印刷した印刷画像は、Microsoft Word2003(登録商標)により作成した60mm×180mmのベタ画像印刷し、印刷後、印刷物を内部温度が80℃に設定した自然対流型乾燥機に入れ、2分間乾燥後、1晩室温(25℃)放置を行って評価した。
次に、実施例1~13及び比較例1~12について、以下のようにして、諸特性を評価した。結果を表3に示した。
なお、比較例1の酸化チタン単独画像部の断面SEM写真を図5に示した。比較例7の中空樹脂粒子単独画像部の断面SEM写真を図6に示した。実施例9の中空樹脂粒子層上に酸化チタン層を設けた画像部の断面SEM写真を図7に示した。表3及び図5~図7の結果から、実施例9のように中空樹脂粒子層上に酸化チタン層を形成すると、高いハンター白色度と、優れた耐擦過性及び耐熱性とを両立できることがわかった。
<ハンター白色度>
前記白インク印刷評価で得られた印刷物の下にルミナカラーブラック<310g/m>(王子エフテックス株式会社製)を敷いた状態で、印刷した部分を分光測色濃度計(X-Rite eXact、X-Rite社製)を用いてL、a、及びbを測定し、下記の計算式1からハンター白色度を算出し、以下の基準に基づき、白色度を評価した。なお、C以上の評価結果が実使用可能レベルである。
[計算式1]
ハンター白色度=100-[(100-L+(a*2+b*2)]0.5
[評価基準]
A:ハンター白色度80以上
B:ハンター白色度77以上80未満
C:ハンター白色度74以上77未満
D:ハンター白色度71以上74未満
E:ハンター白色度71未満
<耐熱性>
白インク印刷評価で得られた印刷物を内部温度が100℃に設定した自然対流型乾燥機に入れ、2分間加熱後、室温(25℃)まで冷却してから、前記白色度評価と同様にして、ハンター白色度を測定した。
加熱前ハンター白色度と加熱後のハンター白色度を測定し、下記計算式2からハンター白色度低下量を算出し、下記の評価基準に基づき耐熱性の評価を行った。なお、B以上の評価結果が実使用可能レベルである。
[計算式2]
ハンター白色度低下量=加熱前ハンター白色度-加熱後ハンター白色度
[評価基準]
A:ハンター白色度低下量が2未満
B:ハンター白色度低下量が2以上5未満
C:ハンター白色度低下量が5以上
<耐擦過性>
印刷画像の白色度評価で評価した印刷物を摩擦試験機(商品名:クロックメーター、株式会社東洋精機製作所製)にセッティングし、綿布で10往復擦り、擦られた画像部の擦過状態を目視で観察し、下記評価基準により、耐擦過性を評価した。なお、B以上の評価結果が実使用可能レベルである。
[評価基準]
A:擦過痕なし
B:極僅かに擦過痕あり
C:僅かに擦過痕あり
D:激しく擦過痕あり
Figure 0007098097000005
(実施例14)
<シアンインクの調製例1>
-表面改質シアン顔料分散体の調製-
SENSIJET SMART Cyan 3154BA(Pigment Blue 15:4表面処理分散体、顔料固形分14.5質量%、SENSIENT社製)顔料分散体1kgを0.1NのHCl水溶液で酸析した。次いで、40質量%ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド溶液(メタノール溶液)でpHを9に調製することにより、30分間後に改質顔料分散体が得られた。
得られた改質顔料分散体とイオン交換高純水を用いて透析膜を用いた限外濾過を行った。更に、超音波分散を行って顔料固形分を20質量%に濃縮した改質顔料分散体を得た。
得られた分散体について、累積50%体積粒子径(D50)を粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA-EX150)により測定したところ、116nmであった。
-シアンインク1の作製-
撹拌機を備えた容器に、1,2-プロパンジオール20.00g、1,2-ブタンジオール20.00g、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール4.00g、及びポリエーテル変性シロキサン(BYK-348、ビックケミー・ジャパン株式会社製、有効成分100%)0.20gを入れ、30分間撹拌して均一にした。
次に、防カビ剤(Proxel GXL、アビシア社製)0.05g、2-アミノ-2-エチル-1,3-プロパンジオール0.20g、表面改質シアン顔料分散体を22.50g、ポリカポリウレタンエマルション(タケラックW-6110、三井化学株式会社製、有効固形分33.9質量%)を8.85g、及びイオン交換水を残量加え、全体を100gとして、60分間撹拌してインクを均一にした。
得られたインクを平均孔径1.2μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターにて加圧濾過し、粗大粒子及びごみを除去して、シアンインク1を作製した。
<画像評価>
実施例1の白インク印刷サンプル上に、得られたシアンインク1をインク付着量9.89g/mのべた印刷した画像を形成し、画像評価したところ、非常に鮮明なシアン画像が得られた。
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
<1> 吐出ヘッドを用いてインクを吐出するインク吐出工程を含み、
前記インクとして、第1の白色顔料を含有する第1の白色インク、及び第2の白色顔料を含有する第2の白色インクを用い、
前記第1の白色顔料の屈折率と前記第2の白色顔料の屈折率とが異なり、前記第1の白色顔料の屈折率Rと前記第2の白色顔料の屈折率Rとの屈折率差(R-R)が、絶対値で0.5以上であることを特徴とする印刷方法である。
<2> 前記吐出ヘッドとしてノズル列を複数有する吐出ヘッドを用い、前記第1の白色インク及び前記第2の白色インクを、各々、異なるノズル列から吐出する前記<1>に記載の印刷方法である。
<3> 前記第1の白色顔料及び前記第2の白色顔料のいずれか一方の白色顔料が、屈折率が1.2以上1.3以下である中空ポリマー粒子又は中空シリカ粒子である前記<1>から<2>のいずれかに記載の印刷方法である。
<4> 前記第1の白色顔料及び前記第2の白色顔料のいずれか一方の白色顔料が、屈折率が1.2以上1.3以下である中空ポリマー粒子又は中空シリカ粒子であり、他方の白色顔料が、屈折率が2.3以上2.75以下の酸化チタンである前記<1>から<3>のいずれかに記載の印刷方法である。
<5> 前記第1の白色インクにより第1の白色インク層を形成し、
前記第1の白色インク層上に、前記第2の白色インクにより第2の白色インク層を形成する前記<1>から<4>のいずれかに記載の印刷方法である。
<6> 前記第2の白色インク層上に、白色インク以外の第3のインクにより第3のインク層を形成する前記<5>に記載の印刷方法である。
<7> 前記第3のインクが、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク及びイエローインクから選択される少なくとも1種である前記<6>に記載の印刷方法である。
<8> 吐出ヘッドを用いてインクを吐出するインク吐出手段を有し、
前記インクが、第1の白色顔料を含有する第1の白色インク、及び第2の白色顔料を含有する第2の白色インクであり、
前記第1の白色顔料の屈折率と前記第2の白色顔料の屈折率とが異なり、前記第1の白色顔料の屈折率Rと前記第2の白色顔料の屈折率Rとの屈折率差(R-R)が、絶対値で0.5以上であることを特徴とする印刷装置である。
<9> 更にインクを収容するインク収容部を有し、
前記インク収容部が、前記第1の白色インクを収容する第1のインク収容部、及び前記第2の白色インクを収容する第2のインク収容部を有する前記<8>に記載の印刷装置である。
<10> 前記吐出ヘッドがノズル列を複数有し、前記第1の白色インク及び前記第2の白色インクを、各々、異なるノズル列から吐出する前記<8>から<9>のいずれかに記載の印刷装置である。
<11> 前記第1の白色顔料及び前記第2の白色顔料のいずれか一方の白色顔料が、屈折率が1.2以上1.3以下である中空ポリマー粒子又は中空シリカ粒子である前記<8>から<10>のいずれかに記載の印刷装置である。
<12> 前記第1の白色顔料及び前記第2の白色顔料のいずれか一方の白色顔料が、屈折率が1.2以上1.3以下である中空ポリマー粒子又は中空シリカ粒子であり、他方の白色顔料が、屈折率が2.3以上2.75以下の酸化チタンである前記<8>から<11>のいずれかに記載の印刷装置である。
<13> 前記第1の白色インクにより第1の白色インク層を形成し、
前記第1の白色インク層上に、前記第2の白色インクにより第2の白色インク層を形成する前記<8>から<12>のいずれかに記載の印刷装置である。
<14> 前記第2の白色インク層上に、白色インク以外の第3のインクにより第3のインク層を形成する前記<13>に記載の印刷装置である。
<15> 前記第3のインクが、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク及びイエローインクから選択される少なくとも1種である前記<14>に記載の印刷装置である。
<16> 被印刷物と、該被印刷物上に、第1の白色顔料を含有する第1の白色インクで形成される第1の白色インク層と、第2の白色顔料を含有する第2の白色インクで形成される第2の白色インク層と、
を有し、
前記第1の白色顔料が、屈折率が1.2以上1.3以下である中空ポリマー粒子又は中空シリカ粒子であり、
前記第2の白色顔料が、屈折率が2.3以上2.75以下である酸化チタンであることを特徴とする印刷物である。
<17> 被印刷物と、該被印刷物上に、第1の白色顔料を含有する第1の白色インクで形成される第1の白色インク層と、第2の白色顔料を含有する第2の白色インクで形成される第2の白色インク層と、
を有し、
前記第1の白色顔料が、屈折率が1.2以上1.3以下である中空ポリマー粒子又は中空シリカ粒子であり、
前記第1の白色顔料の屈折率Rと前記第2の白色顔料の屈折率Rとの屈折率差(R-R)が、絶対値で0.5以上であることを特徴とする印刷物である。
<18> 更に、白色インク以外の第3のインクにより形成される第3のインク層を有する前記<16>から<17>のいずれかに記載の印刷物である。
<19> 前記被印刷物上に前記第1の白色インク層を有し、前記第1の白色インク層上に前記第2の白色インク層を有し、前記第2の白色インク層上に前記第3のインク層を有する前記<18>に記載の印刷物である。
<20> 前記被印刷物が、非浸透性基材である前記<16>から<19>のいずれかに記載の印刷物である。
前記<1>から<7>のいずれかに記載の印刷方法、前記<8>から<15>のいずれかに記載の印刷装置、及び前記<16>から<20>のいずれかに記載の印刷物によると、従来における諸問題を解決し、本発明の目的を達成することができる。
1 被印刷物
2 前処理液塗布装置
3 インク吐出ヘッド
4 後処理液塗布装置
5 乾燥装置
6 搬送ベルト
特開2017-209797号公報 特開2013-212637号公報

Claims (14)

  1. 被印刷物上に、第1の白色顔料を含有する第1の白色インクで第1の白色インク層を吐出ヘッドを用いて形成する第1の白色インク層形成工程と、
    前記第1の白色インク層上に、第2の白色顔料を含有する第2の白色インクで第2の白色インク層を吐出ヘッドを用いて形成する第2の白色インク層形成工程と、
    を含み、
    前記第1の白色顔料が、屈折率が1.2以上1.3以下である中空ポリマー粒子又は中空シリカ粒子であり、
    前記第2の白色顔料が、屈折率が2.3以上2.75以下である酸化チタンであることを特徴とする印刷方法。
  2. 前記吐出ヘッドとしてノズル列を複数有する吐出ヘッドを用い、前記第1の白色インク及び前記第2の白色インクを、各々、異なるノズル列から吐出する請求項1に記載の印刷方法。
  3. 前記第1の白色顔料の屈折率R と前記第2の白色顔料の屈折率R との屈折率差(R -R )が、絶対値で0.5以上である請求項1から2のいずれかに記載の印刷方法。
  4. 前記中空ポリマーが、スチレン又はスチレン-アクリル系の中空ポリマーである請求項1から3のいずれかに記載の印刷方法。
  5. 前記酸化チタンがルチル型酸化チタン又は配向凝集した短冊状の粒子形態を有する表面処理されたルチル型酸化チタンである請求項1から4のいずれかに記載の印刷方法。
  6. 前記第2の白色インク層上に、白色インク以外の第3のインクにより第3のインク層を形成する第3のインク層形成工程を含む請求項1から5のいずれかに記載の印刷方法。
  7. 前記第3のインクが、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク及びイエローインクから選択される少なくとも1種である請求項6に記載の印刷方法。
  8. 吐出ヘッドを用いてインクを吐出するインク吐出手段を有し、
    前記インクが、屈折率が1.2以上1.3以下である中空ポリマー粒子又は中空シリカ粒子を含有する第1の白色インク、及び屈折率が2.3以上2.75以下である酸化チタンを含有する第2の白色インクであり、
    被印刷物上に、前記第1の白色インクで形成される第1の白色インク層と、前記第1の白色インク層上に、前記第2の白色インクで形成される第2の白色インク層とを有することを特徴とする印刷装置。
  9. 更にインクを収容するインク収容部を有し、
    前記インク収容部が、前記第1の白色インクを収容する第1のインク収容部、及び前記第2の白色インクを収容する第2のインク収容部を有する請求項8に記載の印刷装置。
  10. 前記被印刷物が、非浸透性基材である請求項1から7のいずれかに記載の印刷方法。
  11. 前記中空ポリマーが、スチレン又はスチレン-アクリル系の中空ポリマーである請求項8から9のいずれかに記載の印刷装置。
  12. 前記酸化チタンがルチル型酸化チタン又は配向凝集した短冊状の粒子形態を有する表面処理されたルチル型酸化チタンである請求項8から9及び11のいずれかに記載の印刷装置。
  13. 前記第2の白色インク層上に、白色インク以外の第3のインクにより第3のインク層を有する請求項8から9及び11から12のいずれかに記載の印刷装置。
  14. 前記第3のインクが、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク及びイエローインクから選択される少なくとも1種である請求項13に記載の印刷装置。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11964495B2 (en) 2019-01-31 2024-04-23 Ricoh Company, Ltd. Ink set, printer, and printing method
JP7278532B2 (ja) * 2019-03-28 2023-05-22 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録装置及びインクジェット捺染方法
JP2021161238A (ja) 2020-03-31 2021-10-11 株式会社リコー インク、画像形成方法、画像形成装置、及び記録物
JP2022007126A (ja) * 2020-06-25 2022-01-13 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 インクジェット用インク及びインクジェット記録装置
JP2022026642A (ja) * 2020-07-31 2022-02-10 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置
US20220056298A1 (en) * 2020-08-18 2022-02-24 Ricoh Company, Ltd. Processing fluid, set of processing fluid and ink, printing method, and printing apparatus
JP2022040645A (ja) * 2020-08-31 2022-03-11 セイコーエプソン株式会社 インクジェットインク組成物セット及びインクジェット記録方法
US11926165B2 (en) * 2021-03-19 2024-03-12 Ricoh Company, Ltd. Image forming method and image forming apparatus
WO2023047785A1 (ja) * 2021-09-27 2023-03-30 富士フイルム株式会社 インクジェット記録方法及びラミネート体の製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005088279A (ja) 2003-09-16 2005-04-07 Nippon Paper Industries Co Ltd カッティング性良好な積層耐水紙
JP2010189540A (ja) 2009-02-18 2010-09-02 Seiko Epson Corp 画像形成方法および記録物
JP2012017383A (ja) 2010-07-07 2012-01-26 Seiko Epson Corp インクセット、画像形成方法
JP2018049074A (ja) 2016-09-20 2018-03-29 キヤノンファインテックニスカ株式会社 光学膜、該光学膜を備えた基材、及び該基材を有する光学デバイス
JP2018109118A (ja) 2016-12-29 2018-07-12 株式会社リコー インク、インクセット、インクカートリッジ、印刷方法および印刷装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4880465A (en) * 1987-03-09 1989-11-14 Videojet Systems International, Inc. Opaque ink composition containing hollow microspheres for use in ink jet printing
US20070104899A1 (en) * 2003-06-16 2007-05-10 Kornit Digital Ltd. Process for printing images on dark surfaces
US20060207448A1 (en) * 2005-01-27 2006-09-21 Fresener Scott O Method for printing white on dark textiles using screen-printers and inkjet printers
JP2011153180A (ja) * 2010-01-26 2011-08-11 Seiko Epson Corp 白色インク組成物
JP5870499B2 (ja) * 2010-07-21 2016-03-01 セイコーエプソン株式会社 流体噴射装置、及び、流体噴射方法
EP2599841A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-05 Agfa Graphics N.V. White inkjet inks
JP2013212637A (ja) 2012-04-02 2013-10-17 Seiko Epson Corp 印刷装置、及び、印刷方法
JP2013212653A (ja) 2012-04-03 2013-10-17 Seiko Epson Corp 印刷装置、及び、印刷方法
JP6007725B2 (ja) 2012-10-23 2016-10-12 カシオ計算機株式会社 立体画像形成方法及び立体画像形成装置
JP6163746B2 (ja) 2012-12-12 2017-07-19 セイコーエプソン株式会社 記録装置及び記録方法
US20150329723A1 (en) * 2012-12-28 2015-11-19 Seiko Epson Corporation Surface coated particles and use of same
US9114625B2 (en) 2013-06-26 2015-08-25 Nike, Inc. Additive color printing
JP6191337B2 (ja) 2013-08-30 2017-09-06 セイコーエプソン株式会社 記録装置及び記録方法
EP3240839B1 (en) * 2015-04-27 2021-07-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. White inks
EP3156463B1 (en) * 2015-10-13 2019-12-18 Agfa Nv Uv curable inkjet inks
JP6747187B2 (ja) 2016-03-18 2020-08-26 株式会社リコー インクセット、記録方法、及び記録装置
US10150880B2 (en) 2016-03-18 2018-12-11 Ricoh Company, Ltd. Ink set, printing method, and printing apparatus
JP6886125B2 (ja) 2016-05-23 2021-06-16 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置
US11208570B2 (en) * 2017-04-13 2021-12-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. White inks

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005088279A (ja) 2003-09-16 2005-04-07 Nippon Paper Industries Co Ltd カッティング性良好な積層耐水紙
JP2010189540A (ja) 2009-02-18 2010-09-02 Seiko Epson Corp 画像形成方法および記録物
JP2012017383A (ja) 2010-07-07 2012-01-26 Seiko Epson Corp インクセット、画像形成方法
JP2018049074A (ja) 2016-09-20 2018-03-29 キヤノンファインテックニスカ株式会社 光学膜、該光学膜を備えた基材、及び該基材を有する光学デバイス
JP2018109118A (ja) 2016-12-29 2018-07-12 株式会社リコー インク、インクセット、インクカートリッジ、印刷方法および印刷装置

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