JP7363095B2 - 前処理液と非浸透性基材のセット、インクと前処理液と非浸透性基材のセット、印刷方法及び印刷装置 - Google Patents
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Description
本発明の前処理液は、水、有機溶剤、及び界面活性剤を含有する前処理液であって、前記前処理液を非浸透性基材表面に滴下後1.0秒後の液滴の接触角が30度以下であり、更に必要に応じてその他の成分を含有する。
ここで、接触角は、例えば、協和界面科学株式会社製DMo-601、メイワフォーシス株式会社製P-60などの接触角計を用いて測定することができる。
接触角を測定する際の前処理液の滴下は、針先が30G(30ゲージ、針先のサイズは約0.31mm)の針を用い、液滴の接触角を測定する。
前処理液の液滴の接触角が小さいほど濡れ性がよいことは知られているが、前処理液の液滴を滴下後数秒経過した場合にある程度濡れ性のよい液体であれば、接触角は十分に小さくなる。ところが、液滴を滴下後数秒経過した場合の接触角が小さいにもかかわらず印刷装置において均一塗布性の悪い前処理液が存在する。そこで、滴下後1.0秒後の液滴の接触角が30度以下を満たすことで前処理液の均一な塗布が可能である。
有機溶剤としてPNP又はMPを使用することにより、十分に早いインク乾燥性を得ることができる。これらの有機溶剤は比較的沸点が低く、印刷装置の乾燥装置において十分に早い乾燥性を示す。
また、これらの有機溶剤はアセチレングリコール界面活性剤又はポリオキシエチレン界面活性剤の界面活性機能を向上させることができる。
表面改質手段としては、コロナ処理やプラズマ処理が知られているが、装置の構成が比較的簡易であり、均一処理を行いやすいことから、導電性のローラーを用いたコロナ処理が有用である。
有機溶剤としては、特に制限はなく、水溶性有機溶剤を用いることができ、例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類や多価アルコールアリールエーテル類などのエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類などが挙げられる。
水溶性有機溶剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2-プロパンジオール、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、3-メチル-1,3-ブタンジオール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,2-ペンタンジオール、1,3-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、1,5-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,3-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、1,5-ヘキサンジオール、グリセリン、1,2,6-ヘキサントリオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、エチル-1,2,4-ブタントリオール、1,2,3-ブタントリオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、ペトリオール等の多価アルコール類、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類、2-ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン、N-ヒドロキシエチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、ε-カプロラクタム、γ-ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物、ホルムアミド、N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド等のアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物、プロピレンカーボネート、炭酸エチレンなどが挙げられる。
湿潤剤として機能するだけでなく、良好な乾燥性を得られることから、沸点が250℃以下の有機溶剤を用いることが好ましい。
炭素数8以上のポリオール化合物としては、例えば、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオールなどが挙げられる。
グリコールエーテル化合物としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類;エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類などが挙げられる。
界面活性剤としては、シリコーン界面活性剤、フッ素界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤、及びアニオン界面活性剤のいずれも使用可能である。
シリコーン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、中でも高pHでも分解しないものが好ましく、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。前記シリコーン界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのSi部側鎖に導入した化合物などが挙げられる。
アニオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩などが挙げられる。
これら界面活性剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、酢酸ビニル樹脂、スチレンブタジエン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、ブタジエン樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル-スチレン樹脂、アクリル-シリコーン樹脂などが挙げられる。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。
多価金属塩は、インク中の色材の分散を不安定化させる機能を有しており、インク中の顔料を着滴後に速やかに凝集させ、カラーブリードを抑制するとともに、発色性を向上させることができる。
前記多価金属塩における陽イオンとしては、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、アルミニウム(Al(III))、カルシウム(Ca(II))、マグネシウム(Mg(II))、銅(Cu(II))、鉄(Fe(II)又はFe(III))、亜鉛(Zn(II))、スズ(Sn(II)又はSn(IV))、ストロンチウム(Sr(II))、ニッケル(Ni(II))、コバルト(Co(II))、バリウム(Ba(II))、鉛(Pb(II))、ジルコニウム(Zr(IV))、チタン(Ti(IV))、アンチモン(Sb(III))、ビスマス(Bi(III))、タンタル(Ta(V))、砒素(As(III))、セリウム(Ce(III))、ランタン(La(III))、イットリウム(Y(III))、水銀(Hg(II))、ベリリウム(Be(II))等のイオンなどが挙げられる。これらの中でも、カルシウム(Ca(II))、マグネシウム(Mg(II))が好ましい。
前記水としては、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、イオン交換水、限外ろ過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、超純水などが挙げられる。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。
前処理液は、その他の添加剤として、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤などを含有してもよい。
消泡剤としては、特に制限はなく、例えば、シリコーン消泡剤、ポリエーテル消泡剤、脂肪酸エステル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、シリコーン消泡剤が好ましい。
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。
前記の前処理液と組み合わせて使用するインクとしては、色材、及び樹脂を含み、有機溶剤、水を含むことが好ましく、更に必要に応じてその他の成分を含有する。前処理液中の多価金属塩によってインク中の色材や樹脂が凝集する。
有機溶剤としては、水溶性であること以外は特に制限はなく、前記前処理液と共通のものを使用することができる。
炭素数8以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物は、記録媒体として紙を用いた場合に、インクの浸透性を向上させることができる。
有機溶剤のインク中における含有量は、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、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、10質量%以上60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。
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、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。
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、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、マゼンタ顔料、シアン顔料、白色顔料、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、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。
また、有機顔料としては、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、キノフラロン顔料など)、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。その他、樹脂中空粒子、無機中空粒子の使用も可能である。
更に、カラー用としては、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。
前記染料として、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.ダイレクトブラック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。
顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法としては、例えば、顔料(例えば、カーボン)にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加し水中に分散可能とした自己分散性顔料等が使用できる。
顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法としては、顔料をマイクロカプセルに包含させ、水中に分散可能なものを用いることができる。これは、樹脂被覆顔料と言い換えることができる。この場合、インクに配合される顔料はすべて樹脂に被覆されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、被覆されない顔料や、部分的に被覆された顔料がインク中に分散していてもよい。
分散剤を用いて分散させる方法としては、界面活性剤に代表される、公知の低分子型の分散剤、高分子型の分散剤を用いて分散する方法が挙げられる。
分散剤としては、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等を使用することが可能である。
竹本油脂株式会社製RT-100(ノニオン界面活性剤)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、2種以上を併用してもよい。
顔料に、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを得ることが可能である。また、顔料と、その他、水や分散剤などを混合して顔料分散体としたものに、水や有機溶剤等の材料を混合してインクを製造することも可能である。
前記顔料分散体は、水、顔料、顔料分散剤、必要に応じてその他の成分を分散し、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。
顔料分散体における顔料の粒径については、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が、顔料の分散安定性が良好となり、吐出安定性、画像濃度などの画像品質も高くなる点から、最大個数換算で最大頻度は20nm以上500nm以下が好ましく、20nm以上150nm以下がより好ましい。
顔料の粒径は、例えば、粒度分析装置(ナノトラック Wave-UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
前記顔料分散体における顔料の含有量は、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、良好な吐出安定性が得られ、また、画像濃度を高める点から、0.1質量%以上50質量%以下が好ましく、0.1質量%以上30質量%以下がより好ましい。 前記顔料分散体は、必要に応じて、フィルター、遠心分離装置などで粗大粒子をろ過し、脱気することが好ましい。
本発明のインクは、前処理液とは別の樹脂を含有することができる。
樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン-ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル-スチレン系樹脂、アクリル-シリコーン系樹脂などが挙げられる。
前記樹脂粒子としては、目的に応じ、適宜合成したものを使用してもよく、市販品を使用してもよい。
前記市販の樹脂粒子としては、例えば、マイクロジェルE-1002、E-5002(スチレン-アクリル系樹脂粒子、日本ペイント株式会社製)、ボンコート4001(アクリル系樹脂粒子、DIC株式会社製)、ボンコート5454(スチレン-アクリル系樹脂粒子、DIC株式会社製)、SAE-1014(スチレン-アクリル系樹脂粒子、日本ゼオン株式会社製)、サイビノールSK-200(アクリル系樹脂粒子、サイデン化学株式会社製)、プライマルAC-22、AC-61(アクリル系樹脂粒子、ローム・アンド・ハース製)、ナノクリルSBCX-2821、3689(アクリルシリコーン系樹脂粒子、東洋インキ製造株式会社製)、#3070(メタクリル酸メチル重合体樹脂粒子、御国色素株式会社製)、タケラックW-6061、W-5661(アニオン性ウレタン樹脂、三井化学株式会社製)、アローベースCB-1200(カチオン性オレフィン樹脂、ユニチカ株式会社製)などが挙げられる。
樹脂粒子の体積平均粒径としては、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、良好な定着性、高い画像硬度を得る点から、10nm以上1,000nm以下が好ましく、10nm以上200nm以下がより好ましく、10nm以上100nm以下が特に好ましい。
前記体積平均粒径は、例えば、粒度分析装置(ナノトラック Wave-UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
樹脂の含有量としては、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、定着性、及びインクの保存安定性の点から、インクの全量に対して、1質量%以上30質量%以下が好ましく、5質量%以上20質量%以下がより好ましい。
インクには、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、pH調整剤等を加えてもよい。前記界面活性剤、消泡剤、防腐防黴剤、及び防錆剤としては前処理液と共通のものを使用することができる。
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。
インクの25℃での粘度は、印字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、5mPa・s以上30mPa・s以下が好ましく、5mPa・s以上25mPa・s以下がより好ましい。インクの粘度は、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。
インクのpHとしては、インクが接液する金属部材の腐食防止の観点から、7~12が好ましく、8~11がより好ましい。
本発明のインクと前処理液のセットは、水、有機溶剤、及び界面活性剤を含有する前処理液と、樹脂、有機溶剤、及び色材を含有するインクと、を有し、
前記前処理液を非浸透性基材表面に滴下後1.0秒後の液滴の接触角が30度以下である。
本発明に用いる被印刷物(以下、「記録媒体」と称することもある)としては、特に制限はなく、用いることができ、普通紙、光沢紙、特殊紙、布などを用いることもできるが、非浸透性基材が好適である。
非浸透性基材とは、水透過性、吸収性及び/又は吸着性が低い表面を有する基材を指しており、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る。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/m2以下である基材を指す。
前記非浸透性基材としては、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等のプラスチックフィルムを好適に使用することができる。
前記ポリプロピレンフィルムとしては、例えば、東洋紡株式会社製P-2002、P-2161、P-4166、SUNTOX社製PA-20、PA-30、PA-20W、フタムラ化学株式会社製FOA、FOS、FORなどが挙げられる。
前記ポリエチレンテレフタレートフィルムとしては、例えば、東洋紡株式会社製E-5100、E-5102、東レ株式会社製P60、P375、帝人デュポンフィルム社製G2、G2P2、K、SLなどが挙げられる。
前記ナイロンフィルムとしては、例えば、東洋紡株式会社製ハーデンフィルムN-1100、N-1102、N-1200、ユニチカ株式会社製ON、NX、MS、NKなどが挙げられる。
前処理液を記録媒体に付与し、この付与した前処理液を乾燥させた後、記録媒体にインクを付与して画像を記録するための記録装置について、図1の具体例を用いて説明する。図1はライン化されたヘッドを用いる、連帳の記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置である。
図1において、少なくとも1面に塗工層を有する、記録媒体101は搬送ローラーを経て、107の経路で搬送される。そして、記録媒体は前処理液付与装置102により、記録媒体の塗工層面側に前処理液が付与(前処理液付与工程)された後、ローラー103等を経て、乾燥装置104で前処理液が乾燥される(乾燥工程)。その後、印刷装置105により、記録媒体の前処理液付与及び乾燥した面に、インクジェット法により水性インクジェットが吐出して画像が形成され(画像形成工程)、画像形成された記録媒体106になる。
本発明で用いられる収容容器は、前記の前処理液が充填されているものであり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材を構成することもできる。
前記容器としては、その形状、構造、大きさ、材質については特に制限は無く、目的に応じて適宜選択することができる。
本発明に関する印刷物は、本発明の印刷方法を用いて画像が形成されたものである。本発明の前処理液とインクとからなるセットを用いて、被印刷物に前処理液を塗布し、更にインクを付着させることにより画像が形成される。
表1-1及び表1-2に示す処方に基づき、前処理液1~12を調製した。なお、表1-1及び表1-2中の数値は、質量%を表す。
-溶剤-
*PNP:プロピレングリコール-n-プロピルエーテル
*MP:1-メトキシ-2-プロパノール
*シロキサン界面活性剤(エボニック社製、TEGO-WET-270)
*アセチレングリコール界面活性剤(日信化学工業株式会社製、サーフィノール440)
*ポリオキシエチレン界面活性剤(日光ケミカルズ株式会社製、HCO-30)
*ウレタン樹脂:第一工業製薬株式会社製、スーパーフレックス470
非浸透性基材として、以下の(1)及び(2)のポリマーフィルムを用意した。
(1)ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東洋紡株式会社製、E-5100)
(2)二軸延伸ポリプロピレン(OPP)フィルム(東洋紡株式会社製、パイレンP2161)
導電性ローラー(春日電機株式会社製、製品名:TEC-4AX)を用い、上記各ポリマーフィルムをコロナ処理し、表面改質を行った。
松尾産業株式会社製のKコントロールコーターK202、ワイヤーバーNo.0(巻き線0.10mm)を用い、上記表面改質後のポリマーフィルムに、上記で作製した前処理液をウェット膜厚4.0μm±0.2μmで塗布した。その後、前処理液を塗布したポリマーフィルムを、70℃のエアオーブンに投入し、3分間乾燥させることで、前処理液を付与したポリマーフィルムを作製した。
特開2012-207202号公報の〔顔料表面改質処理〕の-方法A-に記載の方法と同様にして、自己分散型顔料分散体を作製した。
ピグメントブルー15:3(大日精化工業株式会社製、クロモファインブルー)20g、下記構造式(1)で表される化合物20ミリモル、及びイオン交換高純水200mLを、室温(25℃)環境下、Silversonミキサー(6,000rpm)で混合した。得られたスラリーのpHが4より高い場合は、硝酸20ミリモルを添加した。30分間後に、少量のイオン交換高純水に溶解した亜硝酸ナトリウム(20ミリモル)を上記混合物にゆっくりと添加した。更に、撹拌しながら60℃に加温し、1時間反応させることにより、ピグメントブルー15:3に下記構造式(1)で表される化合物を付加した改質顔料を生成した。
次に、NaOH水溶液によりpHを10に調整して、30分間後に改質顔料分散体が得られた。
次に、少なくとも1つのジェミナルビスホスホン酸基又はジェミナルビスホスホン酸ナトリウム塩と結合した改質顔料分散体とイオン交換高純水とを透析膜を用いて限外濾過を行った。更に、超音波分散を行って、顔料濃度15質量%のシアンの顔料分散体[PD-C]を得た。
表2の処方にて、常法によりインクを調製した。表2中の数値は質量%を表す。
*アセチレングリコール界面活性剤:日信化学工業株式会社製、サーフィノール440
*スチレン-アクリル樹脂粒子:昭和電工株式会社製、商品名:ポリゾールAP-1120(不揮発分:30質量%)
前処理液の接触角は、接触角計(協和界面科学株式会社製、DMo-601)を用い、前処理液の非浸透性基材表面への滴下は、針先は30G(30ゲージ、針先のサイズは約0.31mm)の針を用いて行い、表3~表5に示す非浸透性基材表面に滴下後1.0秒後の液滴の接触角を測定した。
表3~表5に示す前処理液と非浸透性基材との組み合わせにより、各前処理液で前処理を施したポリマーフィルムに、インクジェットプリンター(株式会社リコー製、IPSIO GXe5500)を用い、前記インクを用いて印刷を行い、印刷物を得た。
得られた印刷物について、以下の評価を行った。結果を表3~表5に示した。
均一塗布性は、前処理液に青色染料(青色一号)を0.05質量%添加した液を調製して、印刷物とは別に同じ方法で塗布したポリマーフィルムを作製し、目視観察により、下記の基準で評価を行った。なお、C以上が実使用可能レベルである。
[評価基準]
A:均一に塗布されている
B:よく見ると全体の1割程度に部分的にムラがある
C:全体の4割程度にムラが見られる
D:一見してざらつき感がある
E:全体にムラが見られる
印刷後速やかに、印刷物を70℃のエアオーブンに投入した後、1分間ごとに前記印刷物をエアオーブンから取り出し、印刷物の表面を指先で擦り状態を目視観察し、下記の基準でインク乾燥性の評価を行った。なお、C以上が実使用可能レベルである。
[評価基準]
A:エアオーブン投入から1分間後の時点で印刷物が乾燥し、指で擦ってもインクが付着しなかった
B:エアオーブン投入から1分間後には指にインクが付着したが、2分間後は付着しなかった
C:エアオーブン投入から2分間後には指にインクが付着したが、3分間後は付着しなかった
インク滲みは、細線解像度試験用のチャートを出力し、細線解像度を目視評価にて、1mmあたり2本から7本までの解像度を評価した。なお、5本以上が実使用可能レベルである。
3cm四方のベタ画像のベタ部について、目視観察により、以下の基準で画像濃度の均一性を評価した。なお、C以上が実使用可能レベルである。
[評価基準]
A:画像濃度ムラは見られない
B:やや画像濃度ムラが見られるが問題無い
C:画像濃度ムラが見られ、目視で明らかに分かるレベル
D:激しい画像濃度ムラが見られる
<1> 水、有機溶剤、及び界面活性剤を含有する前処理液であって、
前記前処理液を非浸透性基材表面に滴下後1.0秒後の液滴の接触角が30度以下であることを特徴とする前処理液である。
<2> 前記有機溶剤がプロピレングリコール-n-プロピルエーテル及び1-メトキシ-2-プロパノールの少なくともいずれかを含む前記<1>に記載の前処理液である。
<3> 前記界面活性剤がアセチレングリコール界面活性剤及びポリオキシエチレン界面活性剤のいずれかである前記<1>から<2>のいずれかに記載の前処理液である。
<4> 前記非浸透性基材がポリマーフィルムである前記<1>から<3>のいずれかに記載の前処理液である。
<5> 前記ポリマーフィルムがポリプロピレンフィルム又はポリエチレンテレフタレートフィルムである前記<4>に記載の前処理液である。
<6> 前記ポリマーフィルムが表面改質されている前記<4>から<5>のいずれかに記載の前処理液である。
<7> 更に樹脂及び多価金属塩を含有する前記<1>から<6>のいずれかに記載の前処理液である。
<8> 水、有機溶剤、及び界面活性剤を含有する前処理液と、
樹脂、有機溶剤、及び色材を含有するインクと、
を有し、
前記前処理液を非浸透性基材表面に滴下後1.0秒後の液滴の接触角が30度以下であることを特徴とするインクと前処理液のセットである。
<9> 前記前処理液の有機溶剤がプロピレングリコール-n-プロピルエーテル及び1-メトキシ-2-プロパノールの少なくともいずれかを含む前記<8>に記載のインクと前処理液のセットである。
<10> 前記界面活性剤がアセチレングリコール界面活性剤及びポリオキシエチレン界面活性剤のいずれかである前記<8>から<9>のいずれかに記載のインクと前処理液のセットである。
<11> 非浸透性基材上に前記<1>から<7>のいずれかに記載の前処理液を付与する前処理液付与工程と、
樹脂、有機溶剤、及び色材を含有するインクを付与するインク付与工程と、を含むことを特徴とする印刷方法である。
<12> 更に基材を表面改質する表面改質工程を含む前記<11>に記載の印刷方法である。
<13> 非浸透性基材上に前記<1>から<7>のいずれかに記載の前処理液を付与する前処理液付与手段と、
樹脂、有機溶剤、及び色材を含有するインクを付与するインク付与手段と、を有することを特徴とする印刷装置である。
<14> 更に基材を表面改質する表面改質手段を有する前記<13>に記載の印刷装置である。
102 前処理液付与装置
103 ローラー
104 乾燥装置
105 印刷装置
106 画像形成された記録媒体
107 記録媒体の搬送経路
Claims (14)
- 非浸透性基材と、
水、有機溶剤、ウレタン樹脂、及び界面活性剤を含有する前処理液と、
を有し、
前記有機溶剤がプロピレングリコール及びプロピレングリコール-n-プロピルエーテルを含み、
前記界面活性剤がアセチレングリコール界面活性剤及びポリオキシエチレン界面活性剤のいずれかを含み、
前記有機溶剤の含有量は前記前処理液の全量に対して、10質量%以上60質量%以下であり、
前記界面活性剤の含有量は前記前処理液の全量に対して、0.001質量%以上5質量%以下であり、
前記前処理液を前記非浸透性基材表面に滴下後1.0秒後の液滴の接触角が30度以下であることを特徴とする前処理液と非浸透性基材のセット。 - 前記非浸透性基材がポリマーフィルムである請求項1に記載の前処理液と非浸透性基材のセット。
- 前記ポリマーフィルムがポリプロピレンフィルム又はポリエチレンテレフタレートフィルムである請求項2に記載の前処理液と非浸透性基材のセット。
- 前記ポリマーフィルムが表面改質されている請求項2から3のいずれかに記載の前処理液と非浸透性基材のセット。
- 前記前処理液が更に樹脂及び多価金属塩を含有する請求項1から4のいずれかに記載の前処理液と非浸透性基材のセット。
- 非浸透性基材と、
水、有機溶剤、ウレタン樹脂、及び界面活性剤を含有する前処理液と、
樹脂、有機溶剤、及び色材を含有するインクと、
を有し、
前記有機溶剤がプロピレングリコール及びプロピレングリコール-n-プロピルエーテルを含み、
前記界面活性剤がアセチレングリコール界面活性剤及びポリオキシエチレン界面活性剤のいずれかを含み、
前記有機溶剤の含有量は前記前処理液の全量に対して、10質量%以上60質量%以下であり、
前記界面活性剤の含有量は前記前処理液の全量に対して、0.001質量%以上5質量%以下であり、
前記前処理液を前記非浸透性基材表面に滴下後1.0秒後の液滴の接触角が30度以下であることを特徴とするインクと前処理液と非浸透性基材のセット。 - 非浸透性基材上に、水、有機溶剤、ウレタン樹脂、及び界面活性剤を含有する前処理液を付与する前処理液付与工程と、
樹脂、有機溶剤、及び色材を含有するインクを付与するインク付与工程と、を含み、
前記有機溶剤がプロピレングリコール及びプロピレングリコール-n-プロピルエーテルを含み、
前記界面活性剤がアセチレングリコール界面活性剤及びポリオキシエチレン界面活性剤のいずれかを含み、
前記有機溶剤の含有量は前記前処理液の全量に対して、10質量%以上60質量%以下であり、
前記界面活性剤の含有量は前記前処理液の全量に対して、0.001質量%以上5質量%以下であり、
前記非浸透性基材として、前記前処理液を前記非浸透性基材表面に滴下後1.0秒後の液滴の接触角が30度以下である非浸透性基材を用いることを特徴とする印刷方法。 - 更に前記非浸透性基材を表面改質する表面改質工程を含む請求項7に記載の印刷方法。
- 前記非浸透性基材がポリマーフィルムである請求項7から8のいずれかに記載の印刷方法。
- 前記ポリマーフィルムがポリプロピレンフィルム及びポリエチレンテレフタレートフィルムのいずれかである請求項9に記載の印刷方法。
- 前記前処理液が更に多価金属塩を含有する請求項7から10のいずれかに記載の印刷方法。
- 非浸透性基材上に、水、有機溶剤、ウレタン樹脂、及び界面活性剤を含有する前処理液を付与する前処理液付与手段と、
樹脂、有機溶剤、及び色材を含有するインクを付与するインク付与手段と、を有し、
前記有機溶剤がプロピレングリコール及びプロピレングリコール-n-プロピルエーテルを含み、
前記界面活性剤がアセチレングリコール界面活性剤及びポリオキシエチレン界面活性剤のいずれかを含み、
前記有機溶剤の含有量は前記前処理液の全量に対して、10質量%以上60質量%以下であり、
前記界面活性剤の含有量は前記前処理液の全量に対して、0.001質量%以上5質量%以下であり、
前記非浸透性基材は、前処理液を前記非浸透性基材表面に滴下後1.0秒後の液滴の接触角が30度以下であることを特徴とする印刷装置。 - 前記非浸透性基材がポリマーフィルムである請求項12に記載の印刷装置。
- 前記ポリマーフィルムがポリプロピレンフィルム及びポリエチレンテレフタレートフィルムのいずれかである請求項13に記載の印刷装置。
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