JP7310093B2 - インクセット及び記録方法 - Google Patents
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Description
水系インク組成物である、第1インク及び第2インク、を備え、
前記第1インク及び前記第2インクは、それぞれ、顔料と、樹脂粒子を含む樹脂と、を含有し、
前記第1インクが第1顔料を含有し、前記第2インクが前記第1顔料とは異なる第2顔料を含有し、
前記第1インク及び前記第2インクは、硫酸マグネシウム7水和物の5質量%水溶液との混合によりインクの体積平均粒子径が増大するものであり、混合後のインクの体積平均粒子径の該インク間の差が40%以下であり、
前記水系インク組成物の成分を凝集させる凝集剤を含む処理液と共に記録に用いられるものである。
前記第1インク及び前記第2インクは、それぞれ含有する顔料100質量部に対して前記樹脂を150質量部以上含んでもよい。
前記第1顔料及び前記第2顔料とは異なる顔料である第3顔料と、樹脂粒子を含む樹脂と、を含有する水系インク組成物である第3インクをさらに備え、
前記第1インクと前記第2インクと前記第3インクは硫酸マグネシウム7水和物の5質量%水溶液との混合によりインクの体積平均粒子径が増大するものであり、混合後のインクの体積平均粒子径の該インク間の差が何れも40%以下であってもよい。
前記第1インク及び前記第2インクは含有する樹脂粒子が硫酸マグネシウム7水和物の5質量%水溶液と混合後の体積平均粒子径が混合前に対して400%以下の増加率であってもよい。
前記第1インク及び前記第2インクは、それぞれ顔料の含有量が1質量%以上であってもよい。
前記処理液は、凝集剤として、多価金属塩、カチオン性樹脂、有機酸の何れか1種以上を含んでもよい。
前記第1インク及び前記第2インクは、それぞれ含窒素溶剤を含んでもよい。
適用例1ないし適用例7のいずれか一例に記載のインクセットを用い、
前記処理液を記録媒体へ付着する工程と、
前記第1インクを前記記録媒体へ付着する工程と、
前記第2インクを前記記録媒体へ付着する工程と、
を備える。
水系インク組成物である第1インク及び第2インクと、処理液とを用いて行うものであって、
前記第1インク及び前記第2インクは顔料と樹脂粒子とを含有し、
前記第1インクが第1顔料を含有し、前記第2インクが前記第1顔料とは異なる第2顔料を含有し、
前記第1インク及び前記第2インクは処理液との混合によりインクの体積平均粒子径が増大するものであり混合後のインクの体積平均粒子径の該インク間の差が40%以下であり、
前記処理液を記録媒体へ付着する工程と、
前記第1インクを前記記録媒体へ付着する工程と、
前記第2インクを前記記録媒体へ付着する工程と、
を備える。
前記処理液、前記第1インク及び前記第2インクを付着させた前記記録媒体を加熱する後加熱工程を備えてもよい。
前記記録媒体は、低吸収記録媒体又は非吸収記録媒体であってもよい。
加熱した前記記録媒体へ前記第1インク及び前記第2インクを付着させてもよい。
前記記録媒体の前記処理液とインクを付着させる領域に、前記処理液の付着量がインクの付着量に対して5質量%以上20質量%以下である領域を有してもよい。
前記第1インク及び前記第2インクは、インクジェットヘッドから吐出されて前記記録媒体に付着されてもよい。
本実施形態に係るインクセットには、2以上のインクが含まれ、いずれのインクも水系インク組成物である。本明細書では、インクセットに含まれる複数のインクのうちの1つを第1インクと称し、それ以外のインクのうちの1つを第2インクと称することがある。また、さらに第1インク及び第2インク以外のインクが含まれる場合、そのうちの1つを第3インクと称することがある。すなわち、本実施形態に係るインクセットは、水系インク組成物である第1インク及び第2インクを少なくとも備える。そして、水系インク組成物の成分を凝集させる凝集剤を含む処理液と共に記録に用いられる。
本実施形態のインクセットに含まれるインクは、水系インク組成物であって、顔料と、樹脂粒子を含む樹脂と、を含有する。水系のインク組成物とは主要な溶媒成分の1つとして水を含有する組成物である。水は、水系インク組成物の主となる溶媒成分として含んでもよく、乾燥により蒸発飛散する成分である。水は、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水又は超純水のようなイオン性不純物を極力除去したものであることが好ましい。また、紫外線照射又は過酸化水素添加等により滅菌した水を用いると、インクを長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を抑制できるので好適である。水の含有量は水系インク組成物の総量に対して好ましくは45質量%以上であり、より好ましくは50質量%以上98質量%以下であり、さらに好ましくは55質量%以上95質量%以下である。
本実施形態のインクセットに含まれるインクは、後述する凝集剤と混合することにより、凝集する成分を含む。凝集する成分としては、例えば顔料(樹脂分散剤を含む場合は、樹脂分散剤と共に)及び樹脂粒子などがあげられる。インクの成分の凝集は、試験液又は処理液と混合することにより確認することができる。
凝集度(%)={(凝集後のD50)-(凝集前のD50)}/(凝集前のD50)×100
に測定して評価することができる。この場合も処理液に含む凝集剤が水和物の場合は水和水も固形分に含める。
第1インク及び第2インクは、それぞれ凝集剤と混合されることにより、成分が凝集する。そして、混合後のインク間の体積平均粒子径(D50)の差が40%以下である。なお、平均粒子径の差は、インクの平均粒子径のうち大きい方から小さい方を引いた差を、大きい方の平均粒子径で除し100をかけた値(%)である。下記式である。
混合後体積平均粒子径の差(%)=(Max(混合後D50)-Min(混合後D50)/Max(混合後D50)×100
本実施形態のインクは、樹脂粒子を含有する。樹脂粒子は、記録媒体に付着させたインクの密着性を向上させる、いわゆる定着用樹脂としての機能を有する。このような樹脂粒子としては、例えば、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレンアクリル系樹脂、フルオレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ロジン変性樹脂、テルペン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、エチレン酢酸ビニル系樹脂等からなる樹脂粒子が挙げられる。これらの樹脂粒子は、エマルジョン形態で取り扱われることが多いが、粉体の性状であってもよい。また、樹脂粒子は1種単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
<スチレンアクリル系樹脂エマルジョン>
マイクロジェルE-1002、E-5002(日本ペイント社製商品名)、ボンコート5454(DIC社製商品名)、ポリゾールAP-7020、SAE1014(昭和電工社製商品名)、ビニブラン2586(日信化学工業社製商品名)、アローベースCB-1200、CD-1200(ユニチカ株式会社製商品名)、モビニール966A、7320、975N(日本合成化学株式会社製商品名)、ジョンクリル62J、7100、390、711、511、7001、632、741、450、840、74J、HRC-1645J、734、852、7600、775、537J、1535、PDX-7630A、352J、352D、PDX-7145、538J、7640、7641、631、790、780、7610(BASF社製商品名)。
ボンコート4001(DIC社製商品名)、ポリゾールAM-710、AM-920、AM-2300、AP-4735、AT-860、PSASE-4210E(昭和電工社製商品名)、サイビノールSK-200(サイデン化学社製商品名)、AE-120A(JSR社製商品名)、ビニブラン2682(日信化学工業社製商品名)、モビニール952B、718A(日本合成化学工業社製商品名)、K-854(中央理科工業社製商品名)、NipolLX852、LX874(日本ゼオン社製商品名)。
スーパーフレックス870、800、150、420、460、470、610、700、460s、840、E-4000(第一工業製薬社製商品名)、パーマリンUA-150(三洋化成工業株式会社製商品名)、サンキュアー2710(日本ルーブリゾール社製商品名)、NeoRez R-9660、R-9637、R-940(楠本化成株式会社製商品名)、アデカボンタイター HUX-380,290K(株式会社ADEKA製商品名)、レザミン D-1060、D-2020、D-4080、D-4200、D-6300、D-6455(大日精化工業株式会社製商品名)、タケラックW-6020、W-635、W-6061、W-605、W-635、W-6021、W-512-A-6(三井化学ポリウレタン社製商品名)。
エリーテルKA-5071S、KT-8803、KT-9204、KT-8701、KT-8904、KT-0507(ユニチカ社製商品名、ポリエステル樹脂エマルジョン)
、ハイテックSN-2002(東邦化学社製商品名、ポリエステル樹脂エマルジョン)、ポリゾールSH-502(昭和電工社製商品名、酢酸ビニル樹脂エマルジョン)、ポリゾールAD-13、AD-2、AD-10、AD-96、AD-17、AD-70(昭和電工社製商品名、エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルジョン)、ポリゾールPSASE-6010(昭和電工社製商品名、エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルジョン)、AE373D(イーテック社製商品名、カルボキシ変性スチレン・アクリル樹脂エマルジョン)、セイカダイン1900W(大日精化工業社製商品名、エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルジョン)、ビニブラン2886(日信化学工業社製商品名、酢酸ビニル・アクリル樹脂エマルジョン)、ビニブラン5202(日信化学工業社製商品名、酢酸アクリル樹脂エマルジョン)、NKバインダーR-5HN(新中村化学工業株式会社製商品名)、ハイドランWLS-210(DIC株式会社製商品名、非架橋性ポリウレタンエマルジョン)。
樹脂粒子のガラス転移温度(Tg)は、好ましくは-50℃以上200℃以下であり、より好ましくは0℃以上150℃以下であり、さらに好ましくは50℃以上100℃以下である。樹脂粒子のガラス転移温度(Tg)が上記範囲内であることにより、耐久性及び耐目詰まり性により優れる傾向にある。ガラス転移温度の測定は、例えば、株式会社日立ハイテクサイエンス社製の示差走査熱量計「DSC7000」を用いて、JIS K7121(プラスチックの転移温度測定方法)に準じて行うことができる。
樹脂粒子の凝集し易さ(凝集性)について測定することができる。樹脂粒子の体積平均粒子径は、インクに配合しない状態で測定される。樹脂粒子は樹脂の水媒体液を用いる。インクの調製に用いた樹脂の水分散液などを用いればよい。樹脂エマルジョンなどである。樹脂の水媒体液の樹脂粒子の固形分の、試験液中の凝集剤の固形分に対する質量比が4:1(樹脂固形分:凝集剤固形分)となる割合で樹脂エマルジョンと試験液とを混合する。試験液は硫酸マグネシウム7水和物の5質量%水溶液とする。
凝集度(%)={(混合後のD50)-(混合前のD50)}/(混合前のD50)×100
また、試験液を記録に用いる処理液に置き換えて同様にして処理液混合時の樹脂粒子の凝集度(%)を評価することもできる。
本実施形態のインクセットに含まれるインクは、顔料を含有する。顔料として使用しうる顔料は、例えば、シアン、イエロー、マゼンタ、ブラックなどの着色顔料や、白色顔料、光輝性顔料などの特色顔料を挙げることができる。
シアンインクに使用される顔料としては、C.I.ピグメントブルー1、2、3、15:3、15:4、16、22、60等;C.I.バットブルー4、60等が挙げられ、好ましくは、C.I.ピグメントブルー15:3、15:4、及び60からなる群から選択される単独あるいは二種類以上の混合物である。
てもよい。
上20質量%以下であり、より好ましくは0.5質量%以上15質量%以下であり、さらに好ましくは1~10質量%であり、特に好ましくは1.5~5質量%である。顔料の含有量が上記範囲内であれば、インクジェット記録装置のノズル詰まり等が発生しにくく、色濃度を十分に満足できる。また、顔料の含有量が上記範囲以上であれば、さらに発色性に優れた画像を形成しやすい。
前述のようにインクの試験液との混合後の体積平均粒子径を測定することができる。インクに含む成分で粒子径を有する成分として上記の顔料があげられる。そのため顔料の凝集後の体積平均粒子径を調整することによってもインクの混合後の体積平均粒子径を調整することができる。
インクは樹脂として少なくとも前述の樹脂微粒子を含むが、樹脂微粒子以外の他の樹脂をさらに含んでもよい。このような樹脂としては前述の樹脂分散剤やさらにその他の樹脂があげられる。インクに含む樹脂の含有量は、インクに含まれる顔料の含有量を100質量部としたときにこれに対して、50質量部以上が好ましく、100質量部以上がより好ましく、さらに好ましくは150質量部以上、より好ましくは200質量部以上である。またこの場合、インクに含まれる樹脂の含有割合の上限は、インクに含まれる顔料の含有量100質量部に対して、500質量部以下、好ましくは400質量部以下、より好ましくは300質量部以下であり、さらにより好ましくは250質量部以下である。
合わせた樹脂の含有比率がこの範囲であれば、インクの記録媒体への定着性を十分に得ることができるとともに、インクの粘度を適切に保ち、例えばインクジェットヘッドの目詰まり等を抑制することができる。さらには樹脂粒子と樹脂分散剤とを合わせた樹脂の含有量を上記の樹脂の含有量の範囲としても良い。
インクは、水溶性有機溶剤、界面活性剤、添加剤等の成分を含有してもよい。
<水溶性有機溶剤>
本実施形態のインクセットに含まれるインクは、水溶性有機溶剤を含有してもよい。水溶性有機溶剤の機能の一つは、記録媒体に対するインクの濡れ性を向上させることや、インクの保湿性を高めることが挙げられる。水溶性有機溶剤としては、エステル類、アルキレングリコールエーテル類、環状エステル類、含窒素溶剤、多価アルコール等を挙げることができる。含窒素溶剤としては環状アミド類、非環状アミド類などを挙げることができる。非環状アミド類としてはアルコキシアルキルアミド類などが挙げられる。
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、等のグリコールモノアセテート類、エチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールジアセテート、エチレングリコールアセテートプロピオネート、エチレングリコールアセテートブチレート、ジエチレングリコールアセテートブチレート、ジエチレングリコールアセテートプロピオネート、ジエチレングリコールアセテートブチレート、プロピレングリコールアセテートプロピオネート、プロピレングリコールアセテートブチレート、ジプロピレングリコールアセテートブチレート、ジプロピレングリコールアセテートプロピオネート、等のグリコールジエステル類が挙げられる。
リコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル等のアルキレングリコールジアルキルエーテル類が挙げられる。
記式(1)で表される化合物は、塩化ビニル系樹脂を含有する被記録面を軟化・溶解して、低吸収性記録媒体の内部にインクを浸透させることができる。このようにインクが低吸収性記録媒体に浸透することで、インクが強固に定着し、かつ、インクの表面が乾燥しやすくなる。したがって、得られる画像は、表面乾燥性及び定着性に優れたものとなりやすい。
機溶剤の含有量が上記範囲内にあることで、濡れ拡がり性と乾燥性のバランスがさらによく、さらに高画質な画像を形成しやすい。
インクは、界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤は、インクの表面張力を低下させ記録媒体との濡れ性を向上させる機能を備える。界面活性剤の中でも、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、及びフッ素系界面活性剤を好ましく用いることができる。
インクは、添加剤として、尿素類、アミン類、糖類等を含有してもよい。尿素類としては、尿素、エチレン尿素、テトラメチル尿素、チオ尿素、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等、及び、ベタイン類(トリメチルグリシン、トリエチルグリシン、トリプロピルグリシン、トリイソプロピルグリシン、N,N,N-トリメチルアラニン、N,N,N-トリエチルアラニン、N,N,N-トリイソプロピルアラニン、N,N,N-トリメチルメチルアラニン、カルニチン、アセチルカルニチン等)等が挙げられる。
糖類としては、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトール(ソルビット)、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、及びマルトトリオース等が挙げられる。
本実施形態に係るインクは、さらに必要に応じて、防腐剤・防かび剤、防錆剤、キレート化剤、ワックス、粘度調整剤、酸化防止剤、防黴剤等の成分を含有してもよい。
本実施形態のインクセットに含まれるインクは、記録媒体への濡れ拡がり性を適切なものとする観点から、25℃における表面張力が、40mN/m以下、好ましくは38mN/m以下、より好ましくは35mN/m以下、さらに好ましくは30mN/m以下であることが好ましい。なお、表面張力の測定は、自動表面張力計CBVP-Z(協和界面科学社製)を用いて、25℃の環境下で白金プレートを組成物で濡らしたときの表面張力を確認することにより測定することができる。
去することにより得られる。各成分の混合方法としては、メカニカルスターラー、マグネチックスターラー等の撹拌装置を備えた容器に順次材料を添加して撹拌混合する方法が好適に用いられる。濾過方法としては、遠心濾過、フィルター濾過等を必要に応じて行なうことができる。
(第1インク及び第2インク)
本実施形態のインクセットは、上述のインクを2以上備えている。そのため、インクセットに含まれるインクのうちの1つを第1インクとし、それ以外のインクの1つを第2インクと呼ぶことがある。2以上のインクは、含まれる顔料が互いに異なる点で少なくとも相違している。したがって、第1インク及び第2インクは、それぞれ、顔料と、樹脂粒子を含む樹脂と、を含有するが、第1インクに含有される顔料を第1顔料と呼び、第2インクに含有される顔料を第1顔料とは異なる第2顔料と呼ぶことがある。
本実施形態のインクセットは、上述のインクを3以上備える場合、インクセットに含まれるインクのうちの第1インク及び第2インク以外のインクを第3インクと呼ぶことがある。第3インクは、含まれる顔料が、第1インク及び第2インクに含まれる第1顔料及び第2顔料とは異なる第3顔料を含む点で少なくとも相違している。すなわち、第3インクは、第1顔料及び第2顔料とは異なる顔料である第3顔料と、樹脂粒子を含む樹脂と、を含有する水系インク組成物である。
本実施形態のインクセットは、水系インク組成物(上述のインク)の成分を凝集させる凝集剤を含む処理液と共に記録に用いられる。
処理液は、インクの成分を凝集させる凝集剤を含有する。凝集剤は、インクに含まれる顔料、インクに含まれる樹脂粒子などの成分と反応することで、顔料や樹脂粒子を凝集させる作用を有する。ただし、凝集剤による顔料や樹脂粒子の凝集の程度は凝集剤、顔料、樹脂粒子のそれぞれの種類、顔料の分散方法等によって異なり、配合を選択することにより調節することができる。このような凝集により、例えば、顔料の発色を高めること、樹脂粒子の定着性を高めること、及び/又は、インクの粘度を高めることができる。
性化合物等が挙げられ、カチオン性化合物としては、カチオン性樹脂(カチオン性ポリマー)、カチオン性界面活性剤等を用いることができる。これらの中でも、金属塩としては多価金属塩が好ましく、カチオン性化合物としてはカチオン性樹脂が好ましい。そのため、凝集剤としては、カチオン性樹脂、有機酸及び多価金属塩のいずれか一種を用いることが、得られる画質、耐擦性、光沢等が特に優れる点で好ましい。
処理液は、水系の組成物とすることが好ましい。上記凝集剤の他に、「1.1.インク」の項で説明した、水、水溶性有機溶剤、界面活性剤、添加剤、防腐剤・防かび剤、防錆剤、キレート化剤、粘度調整剤、酸化防止剤、防黴剤、樹脂等の成分を含有してもよい。処理液の色材の含有量は、処理液中に0.1質量%以下であることが好ましく、0.05質量%以下であることがより好ましく、0.01質量%以下であることがさらに好ましく、下限は0質量%以上である。
本実施形態に係る処理液は、記録媒体への濡れ拡がり性を適切なものとする観点から、
25℃における表面張力は、40mN/m以下、好ましくは38mN/m以下、より好ましくは35mN/m以下、さらに好ましくは30mN/m以下であることが好ましい。なお、表面張力の測定は、自動表面張力計CBVP-Z(協和界面科学社製)を用いて、25℃の環境下で白金プレートを組成物で濡らしたときの表面張力を確認することにより測定することができる。
本実施形態に係る記録方法は、上述のインクセットを用い、上述の処理液を記録媒体へ付着させる工程と、第1インクを記録媒体へ付着させる工程と、第2インクを記録媒体へ付着させる工程と、を備える。
本実施形態に係る記録方法で画像を形成する記録媒体は、インク及び処理液等の液体を吸収する記録面を有するものであっても、液体を吸収する記録面を有しないものであってもよい。したがって記録媒体としては、特に制限はなく、例えば、紙、フィルム、布等の液体吸収性記録媒体、印刷本紙などの液体低吸収性記録媒体、金属、ガラス、高分子等の液体非吸収性記録媒体などが挙げられる。しかし、本実施形態の記録方法の優れた効果は、液体低吸収性又は液体非吸収性の記録媒体に対して画像を記録する場合により顕著となる。
のが挙げられる。
処理液を記録媒体に付着させる方法としては、インクジェット法による微細液滴の吐出・塗布による方法、処理液をローラー塗布する方法、処理液を各種のスプレーを用いて記録媒体に塗布する方法、処理液に記録媒体を浸漬させて塗布する方法、処理液を刷毛等に
より記録媒体に塗布する方法等の非接触式及び接触式のいずれか又はそれらを組み合わせた方法が挙げられる。
本実施形態の記録方法は、インクを記録媒体へ付着させる工程を含む。本実施形態の記録方法で記録媒体に付着させるインクは複数種(例えば、第1インク、第2インク及び第3インク)であってもよく、本工程はインクの数に従って複数回行うことができる。本実施形態の記録方法では、少なくとも第1インク及び第2インクを記録媒体へ付着させる工程を含む。
インクジェット記録装置は、シリアル型及びライン型のいずれでも使用することができる。これらの型のインクジェット記録装置には、記録ヘッドが搭載されており、記録媒体と記録ヘッドとの相対的な位置関係を変化させながら、記録ヘッドのノズル孔からインク組成物の液滴を所定のタイミングでかつ所定の体積(質量)で吐出させ、記録媒体に処理液やインク組成物を付着させて所定の画像を形成することができる。
吐出して画像層を記録する。画像層形成手段は、ノズルを備えた記録ヘッドを備えており、各組成物毎に記録ヘッドを異ならせてもよいし、各組成物毎にノズル列を割り当ててもよい。
本実施形態の記録方法は、上記の通り、処理液を記録媒体へ付着させる工程、インクを記録媒体へ付着させる工程を有する。これらの工程の順序及び回数には制限はなく、必要に応じて適宜に行うことができる。また、処理液及びインクは、互いに記録媒体上の同じ領域に付着させることができる。
量が5mg/inch2以上30mg/inch2以下である領域を有することが好ましく、10mg/inch2以上25mg/inch2以下である領域を有することがより好ましく、15mg/inch2以上22mg/inch2以下である領域を有することがさらに好ましい。この場合、有用な白色画像が得られ、埋まり性や耐滲み性や耐擦性などがより優れる点で好ましい。付着量が上記の範囲である領域を有するとは付着量が上記の範囲である領域を少なくとも有する、の意味である。さらには、処理液と白色インク組成物を付着させる記録媒体の記録領域において、白色インク組成物の付着量が最大である領域の白色インク組成物の付着量が上記の範囲であることも、上記の点でより好ましい。第1インクと第2インクは同一の領域に付着しても良いし、別々の領域に付着してもよい。前者の場合インク付着量は合計の付着量である。また記録領域におけるインクの最大付着量を上記範囲とすることも好ましい。
前記処理液、前記第1インク及び前記第2インクを付着させた前記記録媒体を加熱する工程を備えてもよい。
以下、本発明の実施形態を実施例によってさらに具体的に説明するが、本実施形態はこれらの実施例に限定されるものではない。
表1~表3の組成になるように各成分を容器に入れて、マグネチックスターラーで2時間混合及び攪拌した後、孔径5μmのメンブランフィルターで濾過することで、処理液(R1~R4)、シアンインク(C1~C12)、マゼンタインク(M1~M8)、イエローインク(Y1~Y2)及びブラックインク(Bk1~Bk4)を得た。なお、表1~表3中の数値は、質量%を示す。顔料、樹脂はそれぞれ顔料、樹脂の固形分量である。顔料は顔料分散液、樹脂粒子は樹脂分散液をインクの調製に用いた。
・カチオマスターPDT-2(商品名:四日市合成株式会社製、アミン・エピクロロヒドリン縮合型樹脂:Mw=1000)
・カチオマスターPD-7(商品名:四日市合成株式会社製、アミン・エピクロロヒドリン縮合型樹脂:Mw=5000)
・BYK-348(商品名、ビックケミー・ジャパン株式会社製、シリコーン系界面活性剤)
・シアン顔料1:C.I.PigmentBlue15:3 体積平均粒子径85nm
・シアン顔料2:C.I.PigmentBlue15:3 体積平均粒子径120nm・マゼンタ顔料:C.I.PigmentRed122 体積平均粒子径122nm
・イエロー顔料:C.I.PigmentYellow155 体積平均粒子径140nm
・ブラック顔料:C.I.PigmentBlack7 体積平均粒子径102nm
St-Ac酸共重合体(メタクリル酸/ブチルアクリレート/スチレン/ヒドロキシエチルアクリレート=25/50/15/10の質量比で共重合したもの。重量平均分子量7000)40質量部を、水酸化カリウム7質量部、水23質量部、及びトリエチレングリコール-モノ-n-ブチルエーテル30質量部を混合した液に投入し、80℃で撹拌しながら加熱して樹脂分散剤を調製した。上記を基本として使用したモノマー単量体の種類や質量比を調整して、水溶性樹脂1は酸価60mg/gKOHとし、水溶性樹脂2は酸価110mg/gKOHとした。
顔料20質量部、樹脂分散剤、1,3-ブタンジオール10質量部、及びイオン交換水60質量部を混合し、ジルコニウムビーズミルを用いて分散させて、各色の顔料分散液を得た。樹脂分散剤は表2の各例毎に顔料と樹脂分散剤の質量比が表中のものになるように質量部を調整して用いた。なお後述の樹脂エマルジョンの凝集性の評価と同様にして顔料分散液の凝集性を評価したところ、何れの顔料分散液も400%以上であった。
スチレン75質量部、アクリル酸0.5質量部、メチルメタクリレート14.5質量部、及びシクロヘキシルメタクリレート10質量部を乳化共重合させることにより、St-Ac樹脂エマルジョンを得た。なお、乳化重合用界面活性剤としては、ニューコールNT-30(日本乳化剤(株)製)を用いその使用量は、モノマー全量を100質量部として、2質量部とした。上記を基本例として用いたモノマー単量体の種類や質量比を調整して樹脂粒子1は酸価を(10mg/gKOH)に、樹脂粒子2は酸価を(20mg/gKOH)に調整した。さらに樹脂粒子2はニューコールNT-30の使用量をモノマー全量を100質量部として、0.5質量部とした。
各樹脂粒子エマルジョンを、樹脂エマルジョン中の固形分が0.01質量%となるように純水で希釈したものを、ナノトラックUPA-150(日機装株式会社)により3回測定して平均値をとり、樹脂粒子の体積平均粒子径(D50)をそれぞれ求めた。また、各
樹脂粒子エマルジョンと、試験液(硫酸マグネシウム7水和物の5質量%水溶液)とを、樹脂エマルジョン中の樹脂固形分と処理液中の凝集剤の固形分との比が4:1となる割合で混合し、常温でゆっくり10分間攪拌して1時間放置した後に、総固形分量が0.01%となるように純水で希釈したものを、ナノトラックUPA-150(日機装株式会社)により3回測定して平均値をとり、樹脂粒子の凝集後の体積平均粒子径(D50)をそれぞれ求めた。
各インク(シアンインク(C1~C12)、マゼンタインク(M1~M8)、イエローインク(Y1~Y2)及びブラックインク(Bk1~Bk4))と、試験液(硫酸マグネシウム7水和物の5質量%水溶液)とを、インク中の樹脂固形分と処理液中の凝集剤の固形分との比が4:1となる割合で混合し、常温でゆっくり10分間攪拌して1時間放置した後に、総固形分量が0.01%となるように純水で希釈したものを、ナノトラックUPA-150(日機装株式会社)により3回測定して平均値をとり、インク成分の凝集後の体積平均粒子径(D50)をそれぞれ求めた。その結果を表2、表3に記載した。なお、何れのインクも、混合前のD50は100~200nmであり、試験液や処理液との混合によって混合前よりもD50が増加した。
記録装置として、紙案内部に温度が可変できるプラテンヒーターを取り付け、インクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンター(商品名PX-G930、セイコーエプソン株式会社製)の改造機を用いた。ノズル列の1つずつに、処理液(SH)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(Bk)のインクを充填した。
得られたパターンについて光沢度計(コニカミノルタ社製)を用いて煽り角度60°の光沢を測定した。評価基準を以下に示す。評価結果を表4、表5に記載した。
(評価基準)
A:50以上80未満
B:20以上50未満
C:20未満
得られたパターンについてGretagマクベス測色機を用いてOD値を測定した。測定条件は、 反射、D50光源、視野2°、DIN NB、フィルターなし、とした。評価基準を以下に示す。評価結果を表4、表5に記載した。
A:1.0以上
C:1.0未満
上記記録試験と同様にして、温度25℃相対湿度20%の環境下で連続記録をおこなった。終了後、吐出安定性の試験を行った。記録中、ノズル列中に記録に使用しない(インクを吐出しない)ノズルをノズル列中の全ノズル数の半分設けた。また、1ノズル列は180ノズルとした。記録に使用しないノズルは1パスのたびにフラッシングボックスでフラッシングをさせた。
(評価基準)
A:1回の吸引クリーニングで全ノズルが回復した。又は不良ノズルがなかった。
B:1回では全ノズルは回復しなかったが3回以下の吸引クリーニングで全ノズルが回復した。
C:3回の吸引クリーニングで全ノズルは回復しなかった。
上記方法により得られた光沢度の、2色間の差分によって評価した。評価基準を以下に示す。評価結果を表4、表5に記載した。
(評価基準)
A: 差が0以上15未満
B: 差が15以上25未満
C: 差が25以上
上記の例から以下の事柄が判明した。
第1インク及び第2インクを、それぞれ樹脂粒子を含み、かつ、硫酸マグネシウム7水和物の5質量%水溶液と混合した場合に、両者のD50平均粒子径の差が40%以下である実施例はいずれもインク間の光沢差の低減が優れ、違和感の少ない画像が形成されることが分かった。これに対して、そうではない比較例は何れも光沢差の低減が劣っていた。以下詳細を記す。
差を確認するという点でどちらを用いても良いことがわかった。
Claims (21)
- 水系インク組成物である第1インク及び第2インクを備え、
前記第1インクと前記第2インクは、顔料と樹脂粒子とを含有し、
前記第1インクが第1顔料を含有し、前記第2インクが前記第1顔料とは異なる第2顔料を含有し、
前記第1インク及び前記第2インクは、硫酸マグネシウム7水和物の5質量%水溶液との混合によりインクの体積平均粒子径が増大するものであり、混合後のインクの体積平均粒子径の該インク間の差が40%以下であり、
前記第1インクに含有する第1顔料及び前記第2インクに含有する第2顔料は、硫酸マグネシウム7水和物の5質量%水溶液との混合後の体積平均粒子径の混合前に対する増加率が400%以上であり、前記増加率が互いに異なるものであり、
前記第1顔料及び前記第2顔料は、白色顔料ではない着色顔料であり、前記第1インク及び前記第2インクは、白色インクではない色インクであり、
前記第1インクに含有する樹脂粒子及び前記第2インクに含有する樹脂粒子は、硫酸マグネシウム7水和物の5質量%水溶液との混合後の体積平均粒子径が混合前に対して400%以下であり、
前記第1インクに含有する樹脂粒子及び前記第2インクに含有する樹脂粒子が、乳化剤を用いて分散させたものであり、
前記第1インク及び前記第2インクは、含有する顔料100質量部に対して、含有する樹脂粒子を含めた樹脂を200質量部以上含有し、
前記第1インク及び前記第2インクは、前記樹脂として樹脂分散剤を含有し、前記第1インクが含有する前記樹脂分散剤及び前記第2インクが含有する前記樹脂分散剤は、酸価が20mgKOH/g以上110mgKOH/g以下であり、
前記第1インクの樹脂粒子及び前記第2インクの樹脂粒子は、体積平均粒子径が、100nm以上300nm以下であり、
前記水系インク組成物の成分を凝集させる凝集剤を含む処理液と共に記録に用いられ、
低吸収記録媒体又は非吸収記録媒体への記録に用いられるものである、インクセット。 - 請求項1において、
前記第1インク及び前記第2インクは、含有する顔料100質量部に対して前記樹脂粒子を含む樹脂を200質量部以上500質量部以下含む、インクセット。 - 請求項1又は請求項2において、
前記第1インクの樹脂粒子及び前記第2インクの樹脂粒子は、体積平均粒子径が、150nm以上300nm以下である、インクセット。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一項において、
前記第1インク及び前記第2インクは、体積平均粒子径が、100nm以上300nm以下である、インクセット。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一項において、
前記第1顔料及び前記第2顔料とは異なる顔料である第3顔料と樹脂粒子とを含有する水系インク組成物である第3インクをさらに備え、
前記第1インクと前記第2インクと前記第3インクは硫酸マグネシウム7水和物の5質量%水溶液との混合によりインクの体積平均粒子径が増大するものであり、混合後のインクの体積平均粒子径の該インク間の差が何れも40%以下である、インクセット。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか一項において、
前記第1インク及び前記第2インクは含有する樹脂粒子が硫酸マグネシウム7水和物の5質量%水溶液と混合後の体積平均粒子径が混合前に対して200%以下の増加率である、インクセット。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか一項において、
前記第1インク及び前記第2インクはそれぞれ顔料の含有量が1質量%以上である、インクセット。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか一項において、
前記処理液は、凝集剤として、多価金属塩、カチオン性樹脂、有機酸の何れか1種以上を含む、インクセット。 - 請求項1ないし請求項8のいずれか一項において、
前記第1インク及び前記第2インクはそれぞれ含窒素溶剤を含む、インクセット。 - 請求項1ないし請求項9のいずれか一項において、
前記第1インクに含有する樹脂粒子及び前記第2インクに含有する樹脂粒子は、酸価が10mgKOH/g以下の樹脂からなる、インクセット。 - 請求項1ないし請求項10のいずれか一項に記載のインクセットを用い、
前記処理液を記録媒体へ付着する工程と、
前記第1インクを前記記録媒体へ付着する工程と、
前記第2インクを前記記録媒体へ付着する工程と、
を備え、
前記記録媒体は、低吸収記録媒体又は非吸収記録媒体である、記録方法。 - 水系インク組成物である第1インク及び第2インクと、処理液とを用いて行うものであって、
前記第1インク及び前記第2インクは顔料と樹脂粒子とを含有し、
前記第1インクが第1顔料を含有し、前記第2インクが前記第1顔料とは異なる第2顔
料を含有し、
前記第1インク及び前記第2インクは処理液との混合によりインクの体積平均粒子径が増大するものであり混合後のインクの体積平均粒子径の該インク間の差が40%以下であり、
前記第1インクに含有する第1顔料及び前記第2インクに含有する第2顔料は、硫酸マグネシウム7水和物の5質量%水溶液との混合後の体積平均粒子径の混合前に対する増加率が400%以上であり、前記増加率が互いに異なるものであり、
前記第1顔料及び前記第2顔料は、白色顔料ではない着色顔料であり、前記第1インク及び前記第2インクは、白色インクではない色インクであり、
前記第1インクに含有する樹脂粒子及び前記第2インクに含有する樹脂粒子は、硫酸マグネシウム7水和物の5質量%水溶液との混合後の体積平均粒子径が混合前に対して400%以下であり、
前記第1インクに含有する樹脂粒子及び前記第2インクに含有する樹脂粒子が、乳化剤を用いて分散させたものであり、
前記第1インク及び前記第2インクは、含有する顔料100質量部に対して、含有する樹脂粒子を含めた樹脂を200質量部以上含有し、
前記第1インク及び前記第2インクは、前記樹脂として樹脂分散剤を含有し、前記第1インクが含有する前記樹脂分散剤及び前記第2インクが含有する前記樹脂分散剤は、酸価が20mgKOH/g以上110mgKOH/g以下であり、
前記第1インクの樹脂粒子及び前記第2インクの樹脂粒子は、体積平均粒子径が、100nm以上300nm以下であり、
前記処理液を記録媒体へ付着する工程と、
前記第1インクを前記記録媒体へ付着する工程と、
前記第2インクを前記記録媒体へ付着する工程と、
を備え、前記記録媒体は、低吸収記録媒体又は非吸収記録媒体である、記録方法。 - 請求項12において、
前記第1インク及び前記第2インクは、含有する顔料100質量部に対して前記樹脂粒子を含む樹脂を200質量部以上500質量部以下含む、記録方法。 - 請求項12又は請求項13において、
前記第1インクの樹脂粒子及び前記第2インクの樹脂粒子は、体積平均粒子径が、150nm以上300nm以下である、記録方法。 - 請求項12ないし請求項14のいずれか一項において、
前記第1インク及び前記第2インクは、体積平均粒子径が、100nm以上300nm以下である、記録方法。 - 請求項12ないし請求項15のいずれか一項において、
前記処理液、前記第1インク及び前記第2インクを付着させた前記記録媒体を加熱する後加熱工程を備える、記録方法。 - 請求項12ないし請求項16のいずれか一項において、
前記記録媒体は、非吸収記録媒体である、記録方法。 - 請求項12ないし請求項17のいずれか一項において、
加熱した前記記録媒体へ前記第1インク及び前記第2インクを付着する、記録方法。 - 請求項12ないし請求項18のいずれか一項において、
前記記録媒体の前記処理液とインクを付着させる領域に、前記処理液の付着量がインク
の付着量に対して5質量%以上20質量%以下である領域を有する、記録方法。 - 請求項12ないし請求項19のいずれか一項において、
前記第1インク及び前記第2インクをインクジェットヘッドから吐出して前記記録媒体に付着する、記録方法。 - 請求項12ないし請求項20のいずれか一項において、
前記第1インクに含有する樹脂粒子及び前記第2インクに含有する樹脂粒子は、酸価が10mgKOH/g以下の樹脂からなる、記録方法。
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