【解決手段】被記録材の印刷面に受理溶液を付着し、当該受理溶液の付着部に、インクジェットインクを付着して印刷するインクジェット記録方法であって、前記受理溶液が、2価以上の金属塩と、溶剤とを含有し、前記溶剤が少なくとも水を含み、前記受理溶液100質量部に対して沸点が280℃以上の溶剤が5質量部以下であって、pHが6.0〜10.0である受理溶液であり、前記インクジェットインクが、顔料と、樹脂と、界面活性剤と、溶剤とを含有し、前記溶剤が少なくとも水性溶剤を含むインクジェットインクであり、前記受理溶液を印刷面に付着した後、当該受理溶液が乾燥する前に、前記インクジェットインクを付着させて印刷することを特徴とする、インクジェット記録方法。
被記録材の印刷面において、前記受理溶液の単位面積当たりの塗布量(Vp)と、前記インクジェットインクの単位面積当たりの塗布量(Vi)が、Vp≦Viなる関係を満たす、請求項1に記載のインクジェット記録方法。
前記受理溶液を付着する方法が、コーター方式による塗布であり、前記インクジェットインクを付着する方法が、インクジェット方式による印刷である、請求項1又は2に記載のインクジェット記録方法。
前記受理溶液を付着する方法、及び、前記インクジェットインクを付着する方法が、シリアルヘッド型インクジェット方式による印刷である、請求項1又は2に記載のインクジェット記録方法。
前記受理溶液を付着する方法、及び、前記インクジェットインクを付着する方法が、ラインヘッド型インクジェット方式による印刷である、請求項1又は2に記載のインクジェット記録方法。
被記録材の印刷面に受理溶液を付着し、当該受理溶液の付着部に、インクジェットインクを付着して印刷するインクジェット記録方法に用いる受理溶液及びインクジェットインクを組み合わせたインクセットであって、
前記受理溶液が、2価以上の金属塩と、溶剤とを含有し、前記溶剤が少なくとも水を含み、前記当該受理溶液100質量部に対して沸点が280℃以上の溶剤が5質量部以下であって、pHが6.0〜10.0である受理溶液であり、
前記インクジェットインクが、顔料と、樹脂と、界面活性剤と、溶剤とを含有し、前記溶剤が少なくとも水性溶剤を含み、前記インクジェットインクのpHが6.0〜10.0であるインクジェットインクである、インクジェット記録用インクセット。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明に係るインクジェット記録方法、及び、インクジェット記録用インクセッについて説明する。
[インクジェット記録方法]
本発明に係るインクジェット記録方法は、被記録材の印刷面に受理溶液を付着し、当該受理溶液の付着部に、インクジェットインクを付着して印刷するインクジェット記録方法であって、
前記受理溶液が、2価以上の金属塩と、溶剤とを含有し、前記溶剤が少なくとも水を含み、前記受理溶液100質量部に対して沸点が280℃以上の溶剤が5質量部以下であって、pHが6.0〜10.0である受理溶液であり、
前記インクジェットインクが、顔料と、樹脂と、界面活性剤と、溶剤とを含有し、前記溶剤が少なくとも水性溶剤を含むインクジェットインクであり、
前記受理溶液を印刷面に付着した後、当該受理溶液が乾燥する前に、前記インクジェットインクを付着させて印刷することを特徴とする。
【0020】
本発明のインクジェット記録方法によれば、滲みや白抜けが抑制されて鮮明な画像を得ることができ、且つ、得られた印刷物の長期保存性に優れ、装置の劣化を抑制することができる。
本発明のインクジェット記録方法は、被記録材として吸収性基材を用いた場合に特に問題となるフェザリングや裏抜けを抑制することができ、また被記録材として低吸収性基材又は非吸収性基材を用いた場合に特に問題となる白抜けやカラーブリードを抑制することができるため、被記録材によらず滲みや白抜けが抑制される。
【0021】
上記本発明のインクジェット記録方法により、上記のような効果を発揮する作用としては、未解明な部分もあるが以下のように推定される。
従来より、被記録材の印刷面におけるインクの顔料の定着性等を改善する手法として、被記録材の印刷面に予め受理溶液を塗工し、当該受理溶液の付着面にインクを付着して印刷するインクジェット記録方法などが検討されている。このような受理溶液として、2価以上の金属塩を含有する受理溶液等が知られていた。例えば、非塗工紙などの吸収性基材を被記録材として用いた場合には、水性インクが被記録材に浸透しやすいため、顔料が被記録材の表面にとどまらず、基材の裏側までインクが達する裏抜けやが生じたり、基材表面の色材濃度が低くなる問題や、紙の繊維に沿って広がり易くフェザリングが起こりやすく鮮明な画像が得られないという問題があった。このような吸収性基材の印刷面に予め2価以上の金属塩を含有する受理溶液を塗布しておくことにより、インクジェット方式により付着した水性インク中の顔料は、2価以上の金属塩との相互作用によりその分散状態が変化し、記録媒体表面に定着して、フェザリングが抑制されると推定される。
一方、被記録材として低吸収性基材や非吸収性基材を用いた場合には、インクが浸透しにくく、基材表面ではじかれてしまう。そのため、ドットが十分に広がらず、印刷面が充分にインクで埋まらず、印刷ムラや白抜けが生じやすいという問題があった。更に、非吸収性基材を被記録材として用いた場合には、乾燥に要する時間が長くなり、はじかれたインク滴どうしが不規則につながるため、ムラになりやすい、という問題があった。
【0022】
本発明者らは鋭意検討の結果、2価以上の金属塩を含有する受理得溶液を印刷面に付着した後、当該受理溶液が乾燥する前にインクジェットインクを付着することにより低吸収性基材や非吸収性基材における印刷ムラや白抜けを抑制することができるとの知見を得た。受理溶液が乾燥する前にインクジェットインクを付着することにより、被記録材表面におけるインクジェットインクが濡れ広がりやすくインクジェットインクのドット径を大きくなることにより印刷ムラや白抜けがなくなるとともに、受理溶液とインクジェットインクとが直ちに混合して顔料の分散状態を速やかに変化させて、カラーブリードを生じることなく、インクが定着するものと推定される。
一方、受理溶液が乾燥した後にインクジェットインクを付着する場合は、受理溶液が低吸収性基材や非吸収性基材に付着後、受理溶液の液滴がはじかれて、当該液滴の中心部付近が盛り上がる一方、周縁部が縮む傾向にある。このような液滴が乾燥すると、被記録材表面に金属塩の量の差が生じやすくなることによって、滲みやムラが発生する原因となるものと推定される。
【0023】
本発明者らは更なる検討の結果、このようなインクジェット記録方法により得られた印刷物を長期間保存すると当該印刷物が黄変することがあるとの知見を得た。また、このようなインクジェット記録方法に用いられた装置は、長期間の運転後に受理溶液の流路における金属部分や樹脂部分などに腐食が生じることがあるとの知見を得た。本発明者らは、pHが6未満の酸性を示す受理溶液を用いた場合にこのような問題が生じることを見出した。このようなことから、本発明者らは、受理溶液のpHを6.0〜10.0に調整することにより、被記録材の劣化や、金属の腐食を抑制することができることを見出した。
【0024】
更に、本発明者らは、2価以上の金属塩を含有する受理溶液のpHを6.0〜10.0に調整することにより、被記録材上においてインクの定着性が向上することを見出した。そのため、従来の受理溶液よりも、被記録材上の金属塩の量を減らすことができ、印刷物の光沢性や質感を向上することができる。pHを6.0〜10.0の受理溶液はインクの定着性に優れているため、受理溶液中の金属塩の濃度を下げることや、被記録材への受理溶液の塗布量を減らすこともできる。受理溶液中の金属塩の濃度を下げた場合には、当該受理溶液中の金属塩の析出や沈降が抑制されて受理溶液自体の保存安定性を向上することができる。また、インクジェットノズルなど、受理溶液の塗工装置内において金属塩の付着が抑制されて、装置の不具合の発生を抑制することができる。
【0025】
インクジェット方式による印刷においては、インクジェットノズルにインク中の顔料等の固形分が付着する問題が知られていた。そのため、インク中の固形分の析出を抑制するために沸点が280℃以上の高沸点溶剤が広く用いられてきた。このようなインクジェットインクと組み合わせて用いられる受理溶液においては、通常、インクジェットインクと同様の溶剤とすることが多かった。そのため、従来2価以上の金属塩を含有する受理溶液は、当該金属塩により溶剤の揮発が抑制される傾向にあることは、意外にも知られていなかった。このように、沸点が280℃以上の高沸点溶剤の含有割合を5質量部以下にしてもインクジェットノズルにおける金属塩の析出の問題が抑制される。そのため、本発明においては、このような沸点が280℃以上の高沸点溶剤の含有割合を5質量部以下とすることによって、受理溶液とインクジェットインクとが被記録材上に塗布されて、被記録材上の付着液量が多くなった場合でも、乾燥性の低下を抑えることができる。一方、被記録材への受理溶液の塗布量を減らした場合には、印刷物の乾燥時間を短縮することができ、被記録材のカールやコックリングがおこり難く、印刷の高速化や低コスト化を図ることも可能となる。
【0026】
<被記録材>
本発明のインクジェット記録方法において、被記録材は、特に制限されず、吸収性基材、低吸収性基材、非吸収性基材のいずれも好適に用いることができる。吸収性基材としては、例えば、更紙、中質紙、上質紙、コピー用紙(PCC)などの非塗工紙;綿、化繊織物、絹、麻、不織布などの布帛等が挙げられる。本発明の記録方法は、中でも、フェザリングや裏抜けを抑制しやすい点から、非塗工紙に対して好適に適用される。なお、基材の吸収性は、例えば、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験法No.51−87等で試験を行うことができる。非塗工紙は、インクの浸透、吸収を低下させる塗工液が塗布されていないため、吸収性が高い。
低吸収性基材としては、例えば、微塗工紙、軽量コート紙、コート紙、アート紙、キャスト紙などの塗工紙等が挙げられる。塗工紙とは、白色顔料やバインダー成分を加えて作った塗工液を塗って表面平滑性を改善したもので、インクが吸収、浸透されにくい。また、非吸収性基材としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリイミド樹脂等の、プラスチックフィルム;金属、金属蒸着紙、ガラス、合成ゴム、天然ゴム、皮革等が挙げられる。本発明のインクジェット記録方法は、インクの浸透性が低い低吸収性基材や非吸収性基材を用いた場合でも好適に用いることができ、色ムラがなく、カラーブリードが抑制された鮮明な画像を得ることができる。
【0027】
<受理溶液>
本発明において受理溶液は、2価以上の金属塩と、溶剤とを含有し、前記溶剤が少なくとも水を含み、前記受理溶液100質量部に対して沸点が280℃以上の溶剤が5質量部以下であって、pHが6.0〜10.0である受理溶液が用いられる。このような受理溶液を用いることにより、被記録材として吸収性基材を用いた場合に特に問題となるフェザリングや裏抜けを抑制することができ、また被記録材として低吸収性基材又は非吸収性基材を用いた場合に特に問題となる白抜けやカラーブリードを抑制することができるため、被記録材によらず滲みや白抜けが抑制されるとともに、得られた印刷物の長期保存性に優れ、装置の劣化が抑制することができるとともに、乾燥性にも優れている。
なお、本発明において受理溶液とは、インクジェット記録方法で印刷を行う時の印刷品質を向上させるために、インクジェットインクを記録媒体の印刷面に付着する前に、当該印刷面に適用されるインクである。
【0028】
本発明のインクジェット記録方法において用いられる受理溶液は、少なくとも2価以上の金属塩と溶剤とを含有するものであり、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて更に他の成分を含むものであってもよい。以下、本発明の受理溶液に含まれる各成分について説明する。
【0029】
(1)2価以上の金属塩
本発明において2価以上の金属塩は、前記被記録材上におけるインクの定着性を向上させるものである。
上記2価以上の金属塩としては、多価金属イオンと陰イオンから構成される公知の金属塩の中から適宜選択して用いることができる。上記多価金属イオンとしては、例えば、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、チタンイオン、鉄(II)イオン、鉄(III)イオン、コバルトイオン、ニッケルイオン、銅イオン、亜鉛イオン、バリウムイオン、ストロンチウムイオン等が挙げられる。中でも、後述するインクジェットインク中の顔料との相互作用の大きさの点から、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、ニッケルイオン、亜鉛イオンより選択される1種以上であることが好ましい。
【0030】
また、上記陰イオンとしては、無機アニオンであっても有機アニオンであってもよい。印刷物の長期保存性に優れ、装置の劣化が抑制される点から、中でも、有機アニオンを用いることが好ましい。
無機アニオンの具体例としては、塩化物イオン、臭化物イオン、硝酸イオン、硫酸イオンが好適に挙げあれるが、これらに限定されるものではない。また、有機アニオンの具体例としては、パントテン酸イオン、パントイン酸イオン、プロピオン酸イオン、アスコルビン酸イオン、酢酸イオン、リンゴ酸イオン、o−安息香酸スルフィミドイオン、乳酸イオン、安息香酸イオン、グルコン酸イオン、サリチル酸イオン、シュウ酸イオン、クエン酸イオン等、有機酸のイオンが好適に挙げられるがこれらに限定されるものではない。
中でも、水への溶解度が0.1モル/リットル以上のカルシウム塩、マグネシウム塩、ニッケル塩、アルミニウム塩及び亜鉛塩から選択される1種又は2種以上であるものが好ましく、カルシウム塩、マグネシウム塩、ニッケル塩及び亜鉛塩から選択される1種又は2種以上であるものがより好ましい。水への溶解度が0.1モル/リットル以上の金属塩は、インク中の顔料や樹脂との相互作用が大きいからである。
【0031】
本発明において2価以上の金属塩は、上記多価金属イオンと上記陰イオンを任意に組み合わせたものとすることができ、無機アニオンを有する無機塩であっても有機アニオンを有する有機酸塩であってもよい。
無機塩の具体例としては、カルシウム塩、マグネシウム塩としては、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、臭化カルシウム、臭化マグネシウム、硝酸カルシウム、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシウム等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらの無機塩の中でも、一般に水への溶解度の高い塩化物、硝酸塩、硫酸塩がより好ましく、硝酸塩又は硫酸塩がより好ましい。
有機酸塩の具体例としては、パントテン酸、パントイン酸、プロピオン酸、アスコルビン酸、酢酸、リンゴ酸、o−安息香酸スルフィミド、乳酸、安息香酸、グルコン酸、サリチル酸、シュウ酸、クエン酸のカルシウム塩、マグネシウム塩、ニッケル塩及び亜鉛塩が挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらの有機酸塩の中でも、フェザリングとブリーディングの抑制の点からパントテン酸、プロピオン酸、又は酢酸の、カルシウム塩又はマグネシウム塩がより好ましい。本発明において2価以上の金属塩は1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0032】
受理溶液中の2価以上の金属塩の濃度は特に限定されない。中でも、定着性の点から、2価以上の金属塩の濃度が0.005〜0.5モル/リットルであることが好ましい。2価以上の金属塩の濃度が0.005モル/リットル以上であれば、フェザリングやカラーブリードを充分に抑制することができる。一方、2価以上の金属塩の濃度が0.5モル/リットル以下であれば、印刷物の光沢性及び質感が向上し、また、受理溶液の保管中に金属塩の析出が抑制されるため受理溶液自体の保存安定性にも優れている。
更に、受理溶液中の2価以上の金属塩の濃度は、前記被記録材の種類に応じて、適宜調整することが好ましい。具体的には、被記録材が非吸収性基材の場合、受理溶液中の2価以上の金属塩の濃度が0.005〜0.2モル/リットルであることが好ましく、被記録材が低吸収基材の場合には、2価以上の金属塩の濃度が0.05〜0.5モル/リットルであることが好ましく、また、被記録材が吸収性基材の場合には、2価以上の金属塩の濃度が0.1〜0.5モル/リットルであることが好ましい。
【0033】
(2)溶剤
受理溶液の溶剤は、少なくとも水を含み、必要に応じて有機溶剤を含むものである。当該有機溶剤としては、上記金属塩を溶解可能な溶剤の中から適宜選択すればよい。本発明においては、中でも、水性溶剤を含むことが好ましい。本発明において水性溶剤とは、25℃の水100質量部中に、1気圧下で3質量部以上溶解する溶剤のことをいう。
本発明においては、上記金属塩の溶解性の点から、水及び水性溶剤の合計の含有割合が、全溶剤に対して50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが更により好ましく、95質量%以上であることが更により好ましい。
【0034】
水性溶剤の具体例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ペンタノール等の炭素数1〜5のアルキルアルコール類;3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール、3−メトキシ−1−プロパノール、1−メトキシ−2−プロパノール、3−メトキシ−n−ブタノール等の1価のアルコール類;1−ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、3−メトキシプロパンアミド、3−ブトキシプロパンアミド、N,N−ジメチル−3−メトキシプロパンアミド、N,N−ジブチル−3−メトキシプロパンアミド、N,N−ジブチル−3−ブトキシプロパンアミド、N,N−ジメチル−3−ブトキシプロパンアミド等のアミド類;アセトン、ジアセトンアルコール等のケトンまたはケトアルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、イソブチレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、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、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール等のジオール類;1,2,6−ヘキサントリオール等のトリオール類:メソエリスリトール、ペンタエリスリトール等の4価アルコール類;エチレングリコールモノメチル(またはエチル、プロピル、n−ブチル、イソブチル、)エーテル、ジエチレングリコールモノメチル(またはエチル、プロピル、n−ブチル、イソブチル、)エーテル、トリエチレングリコールモノメチル(またはエチル、プロピル、n−ブチル、イソブチル)エーテル、プロピレングリコールモノメチル(またはエチル、プロピル、n−ブチル、)エーテル、ジプロピレングリコールモノメチル(またはエチル、プロピル、n−ブチル,)エーテル等のモノアルキルエーテル類;ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリ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、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等の多価アルコールのジアルキルエーテル類;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、N−メチルエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、N−ブチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、N−ブチルジエタノールアミン等のアルカノールアミン類;N−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等の含窒素複素環化合物;γ−ブチロラクトン、スルホラン等の環状化合物等が挙げられる。
本発明における水性溶剤としては中でも沸点が280℃未満のものが好ましい。
本発明において水性溶剤は、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0035】
本発明において沸点が280℃以上の溶剤は、受理溶液全体100質量部に対して5質量部以下の範囲で用いることができる。本発明において受理溶液は、沸点が280℃以上の溶剤の使用量を抑制することにより、乾燥性に優れている。沸点が280℃以上の溶剤の具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、トリエチレングリコール、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、ジグリセリンを好ましく挙げることができる。
【0036】
受理溶液をインクジェット方式により被記録材に付着させる場合にはインクジェットノズルにおける乾燥が抑制され、且つ、印刷物の乾燥性に優れる点から、沸点が180℃以上280℃未満の溶剤を用いることが好ましい。沸点が180℃以上280℃未満の溶剤の具体例としては、プロピレングリコール(187℃)、ジプロピレングリコール(232℃)、トリプロピレングリコール(268℃)、ジエチレングリコール(245℃)、1,3−プロパンジオール(214℃)、1,2−ブタンジオール(193℃)、1,3−ブタンジオール(208℃)、1,4−ブタンジオール(230℃)、1,2−ペンタンジオール(210℃)、1,2−ヘキサンジオール(223℃)等が挙げられる。なお、括弧内の温度は溶剤の沸点を示す。
また、被記録材として吸収性基材を用いる場合には、基材のカールとコックリング(波打ち)を抑える点から、水と水性溶剤を併用することが好ましい。
【0037】
また、本発明においては、水性溶剤として、当該水性溶剤を水で50質量%に希釈したときに当該希釈液の粘度が7mPa・s以下となる溶剤を用いることが好ましい。
上記の、水で50質量%に希釈したときに当該希釈液の粘度が7mPa・s以下となる水性溶剤としては、1価のアルコール類、ジオール類、トリオール類、モノアルキルエーテル類、ジアルキルエーテル類が好ましい。具体例としては、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、プロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール、3−メトキシ−1−ブタノール、グリセリン等が挙げられる。
なお、粘度の測定方法については、粘度を精度良く測定できる方法であれば特に限定されるものではないが、例えば、レオメーター、B型粘度計、キャピラリー式粘度計等の粘度測定装置を用いる方法が挙げられる。上記キャピラリー式粘度測定法は、DIN 53015又はISO/DIS 12058に記載されている方法に準じて行うことができる。より具体的には、測定装置として、キャピラリー式粘度計Anton Paar製「AMVn」を用い、測定温度25℃にて測定を行うことができる。
【0038】
上記溶剤に含まれる水としては、種々のイオンを含有するものではなく、脱イオン水を使用することが好ましい。
溶剤中の水の含有量としては、上記各成分を分散または溶解可能であればよく、適宜調整すればよい。中でも、溶剤全量に対して、10質量%〜95質量%の範囲内であることが好ましく、20質量%〜95質量%の範囲内であることがより好ましく、30質量%〜90質量%の範囲内であることがさらにより好ましい。
また、溶剤中の水性溶剤の含有量としては、溶剤全量に対して、5質量%〜90質量%の範囲内であることが好ましく、5質量%〜80質量%の範囲内であることがより好ましく、10質量%〜70質量%の範囲内であることが更により好ましい。
上記水および水性溶剤の含有量が上述の範囲内であることにより、保湿性が十分でありノズル詰まり等の少ないものとすることができるからである。また、インクジェットヘッドによる吐出が容易なものとすることができるからである。
【0039】
(3)その他の成分
本発明において受理溶液は、必要に応じて、更に他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、例えば、pHを6.0〜10.0に調整するための塩基性化合物、表面張力を調整するための界面活性剤のほか、印刷物に耐擦過性、耐水性、耐溶剤性、耐ブロッキング性等の各種耐性や、光沢を付与したり、光学濃度を向上するための樹脂などが挙げられる。
【0040】
上記塩基性化合物は、従来公知の塩基性化合物の中から適宜選択して用いることができ、無機塩基性化合物であっても有機塩基性化合物であってもよいし、これらを組合せて用いてもよい。
無機塩基性化合物の具体例としては、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等が挙げられる。保存安定性、吐出安定性の点からは、無機塩基性化合物の中でも、ナトリウム塩またはカリウム塩が好ましい。また、有機塩基性化合物の具体例としては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアルキルアミン;トリエタノールアミン、1−(ジメチルアミノ)−2−プロパノール、N,N−ジメチル−2−アミノエタノール、N−ベンジルエタノールアミン、N,N−ジメチルイソプロパノールアミン、1−アミノ−2−プロパノール、N−メチルエタノールアミン、N,N−ジエチル−2−アミノエタノール、2−(ジメチルアミノ)−2−メチル−1−プロパノール、3−(ジメチルアミノ)−1−プロパノール、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、3−(メチルアミノ)−1−プロパノール、N−エチルエタノールアミン、2−アミノエタノール、N−tブチルエタノールアミン、3−アミノ−1−プロパノール、N−nブチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、3−(ジメチルアミノ)−1,2−プロパンジオール、2−(2−アミノエトキシ)エタノール、N,N−ジブチルエタノールアミン、2−(2−アミノエチルアミノ)エタノール、N−メチルジエタノールアミン、ヒドロキシエチルピペラジン、3−メチルアミノ−1,2−プロパンジオール、N−エチルジエタノールアミン、2−フェニル−2−アミノエタノール、N−nブチルジエタノールアミン、N−フェニルジエタノールアミン、N−tブチルジエタノールアミン、2−アミノ−1,3−プロパンジオール等のアミノアルコール等が挙げられる。有機塩基性化合物を用いる場合は、安全性、保存安定性、吐出安定性の点からは、沸点100〜300℃のアミノアルコールが好ましい。
本発明において塩基性化合物は1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0041】
受理溶液中の塩基性化合物の含有量は、受理溶液のpHが6.0〜10.0となるように添加するものであり、塩基性化合物の種類や、前記金属塩の種類や濃度などによって、適宜調整されるものであるが、受理溶液中の塩基性化合物の含有割合の目安としては、受理溶液100質量部に対して0.0001〜0.1質量部が好ましく、0.001〜0.05質量部とすることがより好ましい。
【0042】
上記界面活性剤は、従来公知のものの中から適宜選択して用いることができる。中でも、表面張力の調整性が優れる点から、アニオン系界面活性剤、非イオン性界面活性剤、シリコーン(シリコン)系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤、等が好ましく用いられる。具体例としては、エマール、ラテムル、ペレックス、ネオペレックス、デモール(いずれも、アニオン系界面活性剤;花王株式会社製)、サンノール、リポラン、ライポン、リパール(いずれも、アニオン系界面活性剤;ライオン株式会社製)、ニューコール290−A、290−KS、ニューコール291−M、ニューコール291−PG、ニューコール291−GL、ニューコール292−PG、ニューコール293、ニューコール297(いずれも、アニオン系界面活性剤;日本乳化剤(株)製)、ノイゲン、エパン、ソルゲン(いずれも非イオン性界面活性剤;第一工業製薬株式会社製)エマルゲン、アミート、エマゾール(いずれも非イオン性界面活性剤;花王株式会社製)、ナロアクティー、エマルミン、サンノニック(いずれも非イオン性界面活性剤;三洋化成工業株式会社製)、サーフィノール104、82、465、485、TG、2502、ダイノール604、ダイノール607(いずれも、アセチレングリコール系界面活性剤;エアープロダクツ社製)、オルフィンE1004、E1010、PD−004、PD−501、PD−502、SPC、EXP4300、サーフィノールMD−20(いずれも、アセチレングリコール系界面活性剤;日信化学工業株式会社製)、アセチレノールEH、E40、E60、E81、E100、E200(いずれも、川研ファインケミカル(株)製)、メガファック(フッ素系界面活性剤;DIC株式会社製)、サーフロン(フッ素系界面活性剤;AGCセイミケミカル社製)、BYK−330、BBYK−333、BYK−348、BYK−381、BYK−3455、BYK−3410、BYK−3411、BYK−DYNWET800、BYK−3440(いずれもノニオン系界面活性剤;ビックケミー社製)、シルフェイスSAG503A、シルフェイスSJM−002、シルフェイスSJM−003(いずれもシリコーン(シリコン)系界面活性剤;日信化学工業(株)製)、FZ−2122、FZ−2110、FZ−7006、FZ−2166、FZ−2164、FZ−7001、FZ−2120、SH 8400、FZ−7002、FZ−2104、8029 ADDITIVE、8032 ADDITIVE、57 ADDITIVE、67 ADDITIVE、8616 ADDITIVE(いずれもシリコーン(シリコン)系界面活性剤;東レ・ダウコーニング社製)、KF−6012、KF−6015、KF−6004、KF−6013、KF−6011、KF−6043、KP−104、110、112、323、341、(いずれもシリコーン(シリコン)系界面活性剤;信越化学(株)製)、などが挙げられる。界面活性剤の含有量は、溶剤や他の成分に応じて適宜調整される。中でも、吐出性、および基材に対する濡れ性の点からシリコーン系界面活性剤、又はアセチレングリコール系界面活性剤が好ましい。本発明において界面活性剤は1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。界面活性剤の含有量は、受理溶液全量100質量部に対して、0.01〜10.0質量部程度とすることが好ましく、0.1〜5.0質量部とすることがより好ましい。
【0043】
上記受理溶液に含まれる樹脂としては、親水性基を有する樹脂や、カチオン系もしくはノニオン系樹脂エマルションが挙げられる。このような樹脂を用いることにより、得られた印刷物に耐擦過性、耐水性、耐溶剤性、耐ブロッキング性等の各種耐性を付与したり、印刷物の光沢や印刷濃度を向上することができる。また、上記樹脂エマルションを用いることにより、例えば、塩化カルシウム等の潮解性を有する2価以上の金属塩が受理用液の保存中に固まりを形成するのを抑制し、被記録材に塗布した際には、特に非吸収性基材への付着性が低い金属塩の付着性を向上することができる。
樹脂エマルションに用いられる樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン(シリコン)樹脂、アクリルアミド樹脂、エポキシ樹脂、あるいはこれらの共重合樹脂等が挙げられ、中でも、アクリル樹脂を用いることが好ましい。これらの樹脂は、1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記アクリル樹脂を構成するモノマーは、公知の(メタ)アクリル酸エステルモノマーの中から、1種又は2種以上のモノマーを適宜選択して用いることができる。本発明においては、中でも、酸性基を有しない(メタ)アクリル酸エステルモノマーを主成分とし、適宜、酸性基を有するモノマーを組み合わせて用いることが好ましい。
なお、本発明において酸性基とは、水中で酸性を示す基をいい、例えば、カルボキシル基、スルホ基、リン酸基、及びこれらの酸無水物、酸ハロゲン化物等が挙げられる。酸性基を有しないモノマーは、中でも、酸性基、アミド基、イミド基、及び水酸基をいずれも有しないモノマーであることが好ましい。このようなモノマーとしては、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アラルキルエステル、(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル等が挙げられ、具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル等が挙げられる。
なお、本発明において(メタ)アクリルとは、アクリル又はメタアクリルの各々を表す。
【0044】
受理溶液に用いられる樹脂の酸価は特に限定されない。金属塩の凝集や沈降を抑制する点からは、樹脂の酸価が0〜10mgKOH/gであることが好ましい。
なお、本発明において酸価とは、試料(樹脂の固形分)1g中に含まれる酸性成分を中和するために要する水酸化カリウムの質量(mg)を表し、JIS K 0070に記載の方法に準ずる方法により測定される値である。
【0045】
受理溶液において、上記樹脂の含有割合は、特に限定されないが、受理溶液での樹脂の安定性、印刷物の各種耐性の点から、受理溶液全量100質量部に対して、0.05〜20質量部であることが好ましく、0.1〜15質量部であることがより好ましく、1〜10質量部であることが更により好ましい。
【0046】
本発明において受理溶液のpHは、6.0〜10.0に調整される。pHを6.0以上とすることにより、被記録材上における金属塩と顔料との相互作用が向上し顔料の定着性に優れる。pHを6.0以上とすることにより、被記録材のセルロースや、装置の金属部分の劣化を抑制することができる。またpHを6.0以上とすることにより、受理溶液に含まれる溶剤、界面活性剤、樹脂等の各成分の分解や凝集が抑制されるため、受理溶液の保存安定性に優れている。一方pHは10.0以下であれば、上記金属塩と顔料との反応性は十分に確保されるとともに、pHが高すぎないため作業者の安全性も確保される。
本発明において受理溶液のpHは中でも、7.0〜9.0とすることが好ましい。
なお、受理溶液のpHは、JIS Z 8802に準拠したガラス電極を用いるpHメーターによって測定することができる。本発明においては、東亜ディーケーケー社製pHメーター HM−30Rで25℃にて受理溶液のpHを測定した。
【0047】
上記受理溶液の表面張力は、適宜調整すればよい。中でも、被記録材の印刷面に対する受理溶液の濡れ性を充分なものとし、印刷物の色ムラや白抜けが抑制でき、鮮明な画像を得ることができる点から、点から、32mN/m以下とすることが好ましく、30mN/m以下であることが好ましく、28mN/m以下であることがより好ましく、26mN/m以下であることがさらにより好ましい。
一方、受理溶液をインクジェット法により基材表面に付着させる場合には、吐出ヘッドからのインクの吐出安定性を良好にする点から、受理溶液の表面張力を20mN/m以上とすることが好ましい。
【0048】
また、前記被記録材の種類に応じて受理溶液の表面張力を調製することが好ましく、吸収性の低い被記録材ほど受理溶液の表面張力を低くすることが好ましい。具体的には、被記録材として、前記吸収性基材を用いる場合には、受理溶液の表面張力を32mN/m以下とすることが好ましく、前記低吸収性基材を用いる場合には、受理溶液の表面張力が30mN/m以下であることが好ましく、28mN/m以下であることがより好ましい。また、前記被記録材として非吸収性基材を用いる場合には、受理溶液の表面張力が28mN/m以下であることが好ましく、26mN/m以下であることがより好ましい。
更に、受理溶液の表面張力は、後述するインクジェットインクの表面張力よりも低いことが好ましい。
なお受理溶液の表面張力は、溶剤の組成や、上記界面活性剤を適宜選択することにより調整することができる。
なお、本発明における表面張力は、測定温度25℃にてWilhelmy法(協和界面科学製 型式:CBVP−Z)で測定された値である。
【0049】
<インクジェットインク>
本発明においてインクジェットインクは、顔料と、樹脂と、界面活性剤と、溶剤とを含有し、前記溶剤が少なくとも水性溶剤を含むインクジェットインクとを含有するインクジェットインクが用いられ、本発明の効果が損なわれない範囲で、必要に応じて更に他の成分を含有してもよいものである。
【0050】
(1)顔料
本発明において顔料は特に限定されず、従来インクジェットインクに使用されている公知の顔料の中から適宜選択して用いることができ、有機顔料であっても無機顔料であってもよい。
【0051】
有機顔料としては、例えば、不溶性アゾ顔料、溶性アゾ顔料、染料からの誘導体、フタロシアニン系有機顔料、キナクリドン系有機顔料、ペリレン系有機顔料、ジオキサジン系有機顔料、ニッケルアゾ系顔料、イソインドリノン系有機顔料、ピランスロン系有機顔料、チオインジゴ系有機顔料、縮合アゾ系有機顔料、ベンズイミダゾロン系有機顔料、キノフタロン系有機顔料、イソインドリン系有機顔料、キナクリドン系固溶体顔料、ペリレン系固溶体顔料等の有機固溶体顔料、その他の顔料として、カーボンブラック等が挙げられる。
有機顔料をカラーインデックス(C.I.)ナンバーで例示すると、C.I.ピグメントイエロー1、2、3、12、13、14、16、17、20、24、73、74、75、83、93、95、97、98、109、110、114、117、120、125、128、129、130、137、138、139、147、148、150、151、153、154、155、166、168、180、185、213、214;C.I.ピグメントレッド5、7、9、12、48、49、52、53、57、97、112、122、123、147、149、168、177、180、184、192、202、206、209、215、216、217、220、223、224、226、227、228、238、240、254;C.I.ピグメントオレンジ16、36、43、51、55、59、61、64、 71;C.I.ピグメントバイオレット19、23、29、30、37、40、50;C.I.ピグメントブルー15、15:1、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64;C.I.ピグメントグリーン7、36、58;C.I.ピグメントブラウン23、25、26等が挙げられる。
【0052】
上記無機顔料の具体例としては、硫酸バリウム、酸化鉄、酸化亜鉛、炭酸バリウム、硫酸バリウム、シリカ、クレー、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、合成マイカ、アルミナ、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、チタンブラック、合成鉄黒、無機固溶体顔料等を挙げることができる。
【0053】
上記顔料の平均分散粒径は、所望の発色が可能なものであれば特に限定されるものではなく、用いる顔料の種類によっても異なるが、顔料の分散安定性が良好で、充分な着色力を得る点から、5nm〜200nmの範囲内であることが好ましく、30nm〜150nmの範囲内であることがより好ましい。上記平均分散粒径が上記上限値以下であれば、インクジェットヘッドのノズル目詰まりを起こしにくく、再現性の高い均質な画像を得ることができ、得られる印刷物を高品質のものとすることができるからである。上記の下限値未満の場合には耐光性が低下する場合があるからである。
【0054】
上記顔料の含有量としては、所望の画像を形成可能であれば特に限定されるものではなく、適宜調整されるものである。具体的には、顔料の種類によっても異なるが、インク組成物全量100質量部に対して、0.05質量部〜20質量部の範囲内であることが好ましく、0.1質量部〜10質量部の範囲内であることがより好ましい。上記含有量が上述の範囲内であることにより、顔料の分散安定性と着色力のバランスに優れたものとすることができるからである。
【0055】
また、本発明における顔料は、上記顔料を顔料分散用の後述する界面活性剤や分散剤等によって水性溶剤中に分散させた顔料分散体であってもよく、上記顔料表面に、親水性基を修飾した自己分散型顔料分散体として含まれるものであってもよい。本発明においては、耐水性の点から自己分散型顔料を用いることが好ましい。
【0056】
このような自己分散型顔料としては、例えば、親水性基として、特開2012−51357号公報等に記載のカルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、スルホン酸基、および、少なくとも1つのP−OまたはP=O結合を有するリン含有基等で修飾されたものを挙げることができる。また、市販品としては、例えば、キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ社製の「CAB−O−JET(登録商標)200」、「CAB−O−JET(登録商標)250C」、「CAB−O−JET(登録商標)260M」、「CAB−O−JET(登録商標)270Y」、「CAB−O−JET(登録商標)740Y」、「CAB−O−JET(登録商標)300」、「CAB−O−JET(登録商標)400」、「CAB−O−JET(登録商標)450C」、「CAB−O−JET(登録商標)465M」、「CAB−O−JET(登録商標)470Y」、「CAB−O−JET(登録商標)480V」、「CAB−O−JET(登録商標)352K」、「CAB−O−JET(登録商標)554B」、「CAB−O−JET(登録商標)1027R」、「CAB−O−JET(登録商標)740Y」;オリエント化学工業(株)製の「Microjet black 162、Aqua−Black 001」、「BONJET(登録商標)BLACK CW−1」「BONJET(登録商標)BLACK CW−2」及び「BONJET(登録商標)BLACK CW−3」;東洋インキ製造(株)製の「LIOJET(登録商標)WD BLACK 002C」等が挙げられる。中でも、少なくとも1つのP−OまたはP=O結合を有するリン含有基によって修飾された自己分散型顔料が、インクの定着性や耐水性に優れるため、好ましい。自己分散型顔料は1種単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。自己分散型顔料は、顔料に修飾された官能基の効果により、吸収性基材に印刷された場合でも、顔料成分が表面に留まりやすく、鮮明な画像を得る事ができる。
【0057】
(2)樹脂
インクジェットインクに用いられる樹脂は、顔料の前記被記録材への浸透を抑制して、当該被記録材の表面への顔料の定着を促進するものである。当該樹脂としては、定着性に優れ、印刷物の耐水性に優れる点から樹脂エマルションが好ましい。
本発明において樹脂エマルションとは、連続相が水であり、分散粒子が樹脂微粒子である水性分散液を意味する。上記樹脂エマルションは、一般に連続相である水が蒸発や浸透などにより減少すると、増粘・凝集する性質を持ち、被記録材が吸収性基材の場合は、顔料の基材内部への浸透を抑制して該基材への定着を促進し、被記録材が低吸収性基材および非吸収性基材の場合は、基材表面にインク膜を形成して顔料を被記録材表面に定着させる効果を有する。
【0058】
樹脂エマルションは、例えば、水と、モノマーと、乳化剤と、重合開始剤とを混合して乳化重合反応させ、反応後に中和させて製造することができる。乳化剤としては、通常の高分子型界面活性剤を用いても良く、不飽和結合を有する反応性乳化剤を用いても良い。また、樹脂エマルションは、乳化重合反応させることなく、樹脂微粒子を、界面活性剤と共に、水と混合することによっても得ることができる。例えば、(メタ)アクリル酸エステルまたはスチレンと(メタ)アクリル酸エステルからなる樹脂微粒子及び界面活性剤を水中に添加して混合することにより得ることができる。この場合、樹脂成分と界面活性剤との混合割合(重量比)は、通常10:1〜5:1程度が好ましく、界面活性剤の使用量が該範囲より少ないとエマルションが形成しづらくなり、一方、前記範囲以外では、インクの耐水性や浸透性が低下するおそれがある。
樹脂エマルションを構成する樹脂成分の具体例としては、例えば、(メタ)アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン(シリコン)樹脂、アクリルアミド樹脂、エポキシ樹脂、(メタ)アクリル酸のような酸基を含有する樹脂、あるいはこれらの混合形であることが好ましい。特に、樹脂微粒子に(メタ)アクリル樹脂を含むことが好ましい。これら樹脂は、共重合の形態が特に限定されるものではなく、例えばブロックコポリマー、ランダムコポリマーなどとすることができる。
これらの樹脂成分としては、親水性部分と疎水性部分とを併せ持つ重合体が好ましく、また、その平均粒子径はエマルションを形成できれば特に限定されないが、500nm以下が好ましく、200nm以下がより好ましく、150nm以下がより好ましく、更に100nm以下がより好ましい。樹脂エマルションを構成する樹脂成分の粒子径が500nmより大きく、顔料粒子径との差が大きくなると、インクジェットインクから吐出されてドットを形成する際に樹脂、エマルション粒子から形成される樹脂粒子同士が接触してその隙間に顔料粒子が存在するようになり、海島構造を形成し、顔料の定着性が阻害されたり、印刷物の光沢や耐性が不十分になるおそれがある。
【0059】
(i)乳化剤、重合開始剤、連鎖移動剤
前記乳化重合の際に使用する乳化剤および重合開始剤について説明する。
乳化剤としては、例えば、アニオン系界面活性剤、非イオン性界面活性剤および両性界面活性剤を用いることができる。また、反応性界面活性剤を用いることもできる。
重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸水素、アゾビスイソブチロニトリル、過酸化ベンゾイル、過酸化ジブチル、過酢酸、クメンヒドロパーオキシド、t−ブチルヒドロキシパーオキシド、パラメンタンヒドロキシパーオキシドなどを用いることができる。
重合のための連鎖移動剤としては、t−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、キサントゲン類であるジメチルキサントゲンジスルフィド、ジイソブチルキサントゲンジスルフィド、ジペンテン、インデン、1,4−シクロヘキサジエン、ジヒドロフラン、キサンテン等を用いることができる。
【0060】
(ii)モノマー成分
(ii−1)モノマー
前記乳化重合の際に使用するモノマーは、好ましくは、不飽和ビニルモノマーを用いる。不飽和ビニルモノマーの具体例としては、一般的に乳化重合で使用されるアクリル酸エステルモノマー類、メタクリル酸エステルモノマー類、芳香族ビニルモノマー類、ビニルエステルモノマー類、ビニルシアン化合物モノマー類、ハロゲン化モノマー類、オレフィンモノマー類、ジエンモノマー類が挙げられる。
その具体例としては、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、等のアクリル酸エステル類;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等のメタクリル酸エステル類;酢酸ビニル等のビニルエステル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルシアン化合物類;塩化ビニリデン、塩化ビニル等のハロゲン化モノマー類;スチレン、2−メチルスチレン、ビニルトルエン、t−ブチルスチレン、クロルスチレン等の芳香族ビニルモノマー類;エチレン、プロピレン、イソプロピレン等のオレフィン類;ブタジエン、クロロプレン等のジエン類;ビニルエーテル、ビニルケトン、ビニルピロリドン等のビニルモノマー類が挙げられる。カルボキシル基を有さないモノマーには、カルボキシル基を有する不飽和ビニルモノマーの利用が必須となるが、好ましいその例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマール酸、マレイン酸が挙げられ、メタクリル酸の利用が好ましい。
【0061】
(ii−2)架橋性モノマー
また、樹脂エマルションを形成している樹脂微粒子を、重合可能な二重結合を二つ以上有する架橋性モノマーによって架橋された構造とすることができる。重合可能な二重結合を二つ以上有する架橋性モノマーの例としては、ポリエテ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、1,3一ブチレングリコールジアクリレート等のジアクリレート化合物;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等のトリアクリレート化合物;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等のジメタクリレート化合物;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等のトリメタクリレート化合物;ジビニルベンゼンが挙げられる。
さらに、前記モノマーに加えて、アクリルアミド類または水酸基含有モノマーを添加することによって、さらに印刷安定性を向上させることが出来る。アクリルアミド類の具体例としてはアクリルアミドおよびN,N−ジメチルアクリルアミドが挙げられる。また、水酸基含有モノマーの具体例としては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および2−ヒドロキシエチルメタクリレートが挙げられ、これらを一種または二種以上の混合物として使用することができる。
【0062】
(iii)中和剤
乳化重合反応終了後に、使用する中和剤としては、塩生成基の種類に応じて酸または塩基を使用することができる。酸としては、塩酸、硫酸等の無機酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、コハク酸、グリコール酸、グルコン酸、グリセリン酸等の有機酸が挙げられる。塩基としては、前記受理溶液における塩基性化合物と同様のものを使用することができる。
中和度としては、特に限定されるものではない。中でも、樹脂エマルションのpHは7〜10であることが好ましいが、イオン性成分の濃度は、樹脂エマルションの導電率が高くならないように、調節する必要がある。
【0063】
(iv)樹脂エマルションの分子量
樹脂エマルションの分子量は、1,000〜1,000,000であることが好ましい。インクジェットインク中の樹脂エマルションの含有量としては、特に限定されるものではないが、樹脂エマルションの固形分の含有量が、インクジェットインク全量に対して、例えば0.05〜20質量%程度とすることができる。
【0064】
(v)樹脂エマルションの導電率
本発明のインクジェットインク中に色材として顔料を使用する場合、特に前記自己分散型の顔料を使用する場合には、樹脂エマルションの固形分1質量%水溶液の導電率が低いことで、樹脂エマルションと表面処理顔料とが相互作用によって分散性が低下することを抑制し、インクジェットインクの保存安定性を向上することができる。なお、「樹脂エマルションの固形分1質量%水溶液」とは、樹脂エマルションを固形分濃度が1質量%となるように水に溶解または分散させた液をいう。
樹脂エマルションの固形分1質量%水溶液の導電率は、例えば、樹脂成分の種類、モノマー種、反応機構、乳化剤の種類、乳化剤の添加の有無、中和剤の種類などによって調整することができる。
樹脂エマルションの固形分1質量%水溶液の導電率が低いことは、樹脂エマルション自体が有するイオン性基およびそのイオン性基の対イオンのインク中の存在量がわずかであることを示すものと考えられる。また、樹脂エマルションの固形分1質量%水溶液の導電率が低いことは、樹脂エマルションの製造に由来するイオン性物質などの不純物のインク中の存在量がわずかであることを示すものと考えられる。また、樹脂エマルションの固形分1質量%水溶液の導電率が低いことは、樹脂成分の極性が低い、あるいは酸価が低いことを示すものと考えられる。
【0065】
樹脂エマルションの固形分1質量%水溶液の導電率は、300μS/cm以下が好ましく、200μS/cm以下がより好ましく、150μS/cm以下が更に好ましい。上記導電率が高いと、樹脂エマルション中のイオン性基およびその対イオンあるいはイオン性不純物が表面処理顔料の分散安定性に影響を及ぼすおそれがある。このように、樹脂エマルション中のイオンを減らすことで表面処理顔料の分散性への影響を抑えることから、樹脂エマルションの固形分1質量%水溶液の導電率は低ければ低いほど好ましいが、下限値は20μS/cm程度である。上記導電率が低すぎるものは樹脂エマルションの分散性が劣ったり、安定した品質の樹脂エマルションを製造したりすることが困難である。
なお、上記導電率の測定方法としては、まず樹脂エマルションをイオン交換水で希釈して固形分1質量%に調整し、次いで導電率計(Eutech Instruments製、型式:EC Testr 11+)を使用し、樹脂エマルションの固形分1質量%水溶液の導電率を測定する方法を採用する。
【0066】
(3)界面活性剤
インクジェットインクにおける界面活性剤は、インクジェット方式におけるインクの吐出安定性を向上するとともに、インクジェットインクの表面張力を調整するために用いられる。界面活性剤としては、特に限定されるものではないが、表面張力の調整性が優れる点から、アニオン系界面活性剤、非イオン性界面活性剤、シリコーン(シリコン)系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤等が好ましく用いられる。具体例としては、前記受理溶液の界面活性剤として用いられるものと同様のものが挙げられる。界面活性剤の含有量は、水溶性有機溶剤や他の界面活性剤の含有量に応じて適宜調整される。界面活性剤の含有量は、インクジェットインク全量に対して、0.01〜3.0質量%程度とすることが好ましく、0.1〜2.0質量%の範囲内であることがより好ましい。
【0067】
(4)溶剤
本発明においてインクジェットインクは、溶剤を含有し、当該溶剤として少なくとも水性溶剤を含んでいる。
当該水性溶剤は、インク組成物中の各成分とは反応せず、当該各成分を溶解乃至分散可能な溶剤の中から適宜選択して用いることができる。
本発明においてインクジェットインクは、中でも、溶剤として水性溶剤と、水とを含む水性インクジェットインクであることが顔料や樹脂の分散安定性の点から好ましい。
本発明においては、顔料や樹脂の分散安定性の点から、水性溶剤と水との合計の含有割合が、全溶剤に対して50質量%以上含むものであることが好ましく、70質量%以上含むものがより好ましく、80質量%以上含むものであることが更により好ましく、90質量%以上含むものであることが更により好ましい。インクジェットインクに用いられる水性溶剤は、25℃の水100質量部中に、1気圧下で5質量部以上溶解する溶剤が好ましい。
【0068】
インクジェットインクに用いられる水性溶剤の具体例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ペンタノール等の炭素数1〜5のアルキルアルコール類;3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール、3−メトキシ−1−プロパノール、1−メトキシ−2−プロパノール、3−メトキシ−n−ブタノール等の1価のアルコール類;1−ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、3−メトキシプロパンアミド、3−ブトキシプロパンアミド、N,N−ジメチル−3−メトキシプロパンアミド、N,N−ジブチル−3−メトキシプロパンアミド、N,N−ジブチル−3−ブトキシプロパンアミド、N,N−ジメチル−3−ブトキシプロパンアミド等のアミド類;アセトン、ジアセトンアルコール等のケトンまたはケトアルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のオキシエチレンまたはオキシプロピレン共重合体;エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、イソブチレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、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、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール等のジオール類;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、1,2,6−ヘキサントリオール等のトリオール類:メソエリスリトール、ペンタエリスリトール等の4価アルコール類;エチレングリコールモノメチル(またはエチル、プロピル、n−ブチル、イソブチル、)エーテル、ジエチレングリコールモノメチル(またはエチル、プロピル、n−ブチル、イソブチル、)エーテル、トリエチレングリコールモノメチル(またはエチル、プロピル、n−ブチル、イソブチル)エーテル、プロピレングリコールモノメチル(またはエチル、プロピル、n−ブチル、)エーテル、ジプロピレングリコールモノメチル(またはエチル、プロピル、n−ブチル,)エーテル等のモノアルキルエーテル類;ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリ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、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等の多価アルコールのジアルキルエーテル類;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、N−メチルエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、N−ブチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、N−ブチルジエタノールアミン等のアルカノールアミン類;N−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等の含窒素複素環化合物;γ−ブチロラクトン、スルホラン等の環状化合物等が挙げられる。
【0069】
被記録材として低吸収性基材、又は非吸収性基材を用いる場合、印刷物の平滑性を向上する点から、インクジェットインクの溶剤として、グリコールエーテルモノアルキル類溶剤、グリコールエーテルジアルキル類溶剤、長鎖アルキル基を有するアルコール類溶剤を用いることが好ましい。これらの溶剤を用いる場合、添加量は、インクジェットインクの全量に対して、1〜10質量%であることが好ましく、1〜5質量%であることがより好ましい。
【0070】
また、本発明においては、水性溶剤として、当該水性溶剤の50質量%水溶液の粘度(V50)と、20質量%水溶液の粘度(V20)との比(V50/V20)が、2.0〜3.6の範囲内である水性溶剤、中でも、2.0〜3.2の範囲内である水性溶剤を含み、当該水性溶剤が、全水性溶剤の50質量%以上含むことが好ましい。粘度比が上述の範囲内の水性溶剤を全水性溶剤の50質量%以上含むことにより、インクジェットノズルに付着したインク中の水が揮発した後のインク粘度が急激に上昇することを抑制することが可能となり、流動性が良好で、連続吐出性や放置後吐出性が良好なインクとすることができるからである。上記粘度比が上述の範囲内の水性溶剤が、水性溶剤全量の70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましい。
なお、粘度の測定方法については、前記受理溶液における粘度の測定方法と同様である。
【0071】
上記V50/V20が、2.0〜3.6の範囲内を満たす水溶性有機溶剤としては、1価のアルコール類、ジオール類、トリオール類、モノアルキルエーテル類、ジアルキルエーテル類が好ましく、中でも、1価のアルコール類、ジオール類、トリオール類がより好ましく、さらに、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、プロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール、3−メトキシ−1−ブタノール、グリセリンであることがより好ましい。
【0072】
被記録材として低吸収性基材又は非吸収性基材を用いた場合には記録面の乾燥性を向上させるため、沸点が280℃以上の溶剤を、インクジェットインク全体100質量部に対して5質量部以下の範囲とすることが好ましい。本発明においてインクジェットインクは、沸点が280℃以上の溶剤の使用量を抑制することにより、乾燥性に優れている。沸点が280℃以上の溶剤の具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、トリエチレングリコール、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、ジグリセリンを好ましく挙げることができる。
【0073】
インクジェットインクに用いられる水としては、種々のイオンを含有するものではなく、脱イオン水を使用することが好ましい。
溶剤中の水の含有量としては、上記各成分を分散または溶解可能であればよく、適宜調整すればよい。中でも、溶剤全量に対して、10質量%〜95質量%の範囲内であることが好ましく、20質量%〜95質量%の範囲内であることがより好ましく、30質量%〜90質量%の範囲内であることがさらにより好ましい。
また、水を含む溶剤全量に対する水性溶剤の含有量としては、溶剤全量に対して、5質量%〜90質量%の範囲内であることが好ましく、5質量%〜80質量%の範囲内であることがより好ましく、10質量%〜70質量%の範囲内であることが更により好ましい。
上記水および水性溶剤の含有量が上述の範囲内であることにより、保湿性が十分でありノズル詰まり等の少ないものとすることができるからである。また、インクジェットヘッドによる吐出が容易なものとすることができるからである。
【0074】
上記溶剤の含有量は、インクジェットインク中の各成分の分散性や、インクの吐出性等の点から、適宜調整すればよい。中でも、インクの固形分濃度が0.1質量%〜30質量%となるように溶剤を含有することが好ましく、1質量%〜20質量%となるように含有することがより好ましく、1質量%〜15質量%となるように含有することが更により好ましい。上記含有量が上述の範囲内であることにより、吐出性に優れたものとすることができるからである。
なお、本発明において固形分とは、インク中の溶剤以外の全ての成分を示すものである。
【0075】
(5)その他の成分
本発明においてインクジェットインクは、必要に応じて、更に他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、分散剤、浸透剤,湿潤剤、防腐剤、酸化防止剤、導電率調整剤、pH調整剤、粘度調整剤、消泡剤、脱酸素剤などが挙げられる。
【0076】
(5−1)分散剤
本発明においては、顔料を分散させるために、顔料分散剤を用いることができる。本発明において、顔料分散剤は特に限定されない。例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン(シリコン)系、フッ素系等の界面活性剤を使用できる。
中でも高分子界面活性剤(高分子分散剤)を好ましく用いることができる。高分子分散剤によって分散された顔料は、顔料表面が高分子分散剤と、樹脂によって覆われた状態で、インク被膜を形成する事ができるため、高光沢な画像を得る事ができる。官能基としては酸性基を有することが、分散安定性や相溶性の観点から好ましい。
【0077】
高分子分散剤としては、例えば、ポリエステル系、ポリアクリル系、ポリウレタン系、ポリアミン系、ポリカプトラクトン系の主鎖を有し、側鎖に、アミノ基、カルボキシ基、スルホ基、ヒドロキシ基等の極性基を有する分散剤等が挙げられる。このような高分子分散剤としては、例えば、ポリアクリル酸エステル等の不飽和カルボン酸エステルの(共)重合体類;スチレン、αメチルスチレン等の芳香族ビニル化合物とアクリル酸エステル等の不飽和カルボン酸エステルの共重合体類;ポリアクリル酸等の不飽和カルボン酸の(共)重合体の(部分)アミン塩、(部分)アンモニウム塩や(部分)アルキルアミン塩類;水酸基含有ポリアクリル酸エステル等の水酸基含有不飽和カルボン酸エステルの(共)重合体やそれらの変性物;ポリウレタン類;不飽和ポリアミド類;ポリシロキサン類;長鎖ポリアミノアミドリン酸塩類;ポリエチレンイミン誘導体(ポリ(低級アルキレンイミン)と遊離カルボキシル基含有ポリエステルとの反応により得られるアミドやそれらの塩基);ポリアリルアミン誘導体(ポリアリルアミンと、遊離のカルボキシル基を有するポリエステル、ポリアミド又はエステルとアミドの共縮合物(ポリエステルアミド)の3種の化合物の中から選ばれる1種以上の化合物とを反応させて得られる反応生成物)等が挙げられる。
具体例としては、SARTOMER社製「SMA1440」(スチレン−マレイン酸−マレイン酸エステル高分子分散剤 重量平均分子量7,000、酸価185mgKOH/g、Tg60℃)、BASFジャパン社製「ジョンクリル682」(スチレン−アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル高分子分散剤 重量平均分子量 1,700、酸価238mgKOH/g、Tg56℃)、「JDX−C3000」(アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル高分子分散剤 重量平均分子量9,500、酸価85mgKOH/g、Tg65℃)、ルーブリゾール社製Solsperse41000(酸価50mgKOH/g)、Solsperse43000(酸価30mgKOH/g)、Solsperse47000(酸価20mgKOH/g)等を挙げることができる。
【0078】
本発明においては、上記の顔料分散剤を1種単独で、又は2種以上組み合わせて用いることができる。本発明において、顔料分散剤を用いる場合、その含有量は特に限定されない。顔料の種類によっても異なるが、顔料100質量%に対して顔料分散剤は、通常固形分換算で3〜80質量%であり、分散性及び分散安定性の点から、5〜60質量%が好ましく、10〜50質量%がより好ましい。
【0079】
(5−2)浸透剤
本発明のインクジェットインクは、更に、被記録材、特に吸収性基材および低吸収性基材に対する浸透性を高めるための浸透剤を含んでいてもよい。本発明において浸透剤は特に限定されず、上記水性溶剤のうち、浸透性を有するものを用いることもできる。浸透剤としては、例えば、1,2−アルキルジオール、グリコールエーテル等が挙げられる。1,2−アルキルジオールの具体例としては、例えば、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ペンタンジオール等が挙げられる。グリコールエーテルの具体例としては、例えば、ジ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ペンチルエーテル.ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール等が挙げられ、1種単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
浸透剤を用いる場合、浸透剤の添加量は、インクジェットインクの全量に対して、1〜15質量%であることが好ましく、1〜10質量%であることがより好ましい。
【0080】
(5−3)湿潤剤
本発明のインクジェットインクは、さらに湿潤剤を含んでいてもよい。湿潤剤は、特に限定されないが、180℃以上の沸点を有し、かつ吸水性と保水性を有する水性溶剤の中から選択して用いられることが好ましく、沸点が180℃以上280℃未満で、かつ吸水性と保水性を有する水性溶剤の中から選択して用いられることがより好ましい。湿潤剤として用いられる水性溶剤としては、例えばアミン系溶剤が挙げられる。湿潤剤としてアミン系溶剤を用いる場合、その添加量は、インクジェットインク全量に対して、好ましくは0.3〜3.0質量%範囲程度であり、より好ましくは、0.5〜1.0質量%範囲程度である。
本発明において湿潤剤は、1種単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
【0081】
インクジェットインク中の固形分は、インクジェットインク全体に対して、0.1〜30質量%の範囲内であることが好ましい。なお、固形分とは、インクジェットインクにおける水及び水性溶剤以外の成分を表す。
【0082】
<インクジェットインクの調製方法>
インクジェットインクの調製方法は、特に限定されない。例えば、水性溶剤に自己分散型の顔料を加え、分散した後、樹脂、界面活性剤及び必要に応じてその他の成分を添加して調製する方法、水性溶剤に、顔料と分散剤を加えて分散した後、樹脂、界面活性剤及び必要に応じてその他の成分を添加して調製する方法、水性溶剤に顔料と樹脂と界面活性剤と必要に応じてその他の成分を添加した後、顔料を分散して調製する方法等が挙げられる。
【0083】
本発明においてインクジェットインクのpHは、6.0〜10.0であることが好ましく、7.0〜9.0であることがより好ましい。pHを6.0以上とすることにより、被記録材上における金属塩と顔料や樹脂との相互作用が向上し顔料の定着性に優れる。pHを6.0以上とすることにより、顔料や樹脂の分散安定性を維持し、凝集や沈降が起こりにくく、インクの保存安定性を良好なものとすることができる。一方pHは10.0以下であれば、上記金属塩と顔料との相互作用は十分に確保されるとともに、pHが高すぎないため作業者の安全性も確保される。
インクジェットインクは、公知の酸性物質又は塩基性物質を添加することにより、pHを調製することができる。
【0084】
また、インクジェットインクの表面張力は、32mN/m以下であることが好ましい。中でも、色むらや白抜けが抑制できる点から、30mN/m以下であることが好ましく、28mN/m以下であることがより好ましい。一方、吐出ヘッドからのインクの吐出安定性を良好にする点から、インクジェットインクの表面張力を20mN/m以上とすることが好ましい。
さらに、インクジェットインクの表面張力は、前記受理溶液よりも高いことが好ましい。このようなインクジェットインクを用いることにより、フェザリングやカラーブリードを抑制し、鮮明な画像を得ることが出来る。
また、ムラが抑制でき、鮮明な画像を得ることができる点から、インクジェットインクの表面張力と、前記受理溶液の表面張力の差が5mN/m以下であることが好ましく、3mN/m以下であることが好ましい。
インクジェットインクの表面張力は、上記水性溶剤や上記界面活性剤等を適宜選択することにより調整することができる。
【0085】
本発明のインクジェット記録方法においては、
2価以上の金属塩と、溶剤とを含有し、前記溶剤が少なくとも水を含み、前記当該受理溶液100質量部に対して沸点が280℃以上の溶剤が5質量部以下であって、pHが6.0〜10.0である受理溶液と、
顔料と、樹脂と、界面活性剤と、溶剤とを含有し、前記溶剤が少なくとも水性溶剤を含み、前記インクジェットインクのpHが6.0〜10.0であるインクジェットインクとを組み合わせたインクジェット記録用インクセットを用いることが特に好ましい。
このような組み合わせとすることにより、被記録材の種類によらず、滲みや白抜けが抑制された鮮明な画像を得ることができ、印刷物の長期保存性を向上し、装置の不具合の発生も抑制することができる。
【0086】
<受理溶液の被記録材への付着方法>
受理溶液の被記録材への付着方法は、印刷する部分のみ、又は印刷面全面に受理溶液を付着できる塗布方法であれば、特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。例えば、スプレー方式、コーター方式、インクジェット方式、グラビア方式又はフレキソ方式により受理溶液を塗布する方法を用いることができ、中でも、コーター方式、またはインクジェット方式により付着することが好ましい。
コーター方式によれば、受理溶液を短時間に均一に塗布することができる。また、インクジェット方式によれば、任意の場所へ塗布することも、印刷面全面に塗布することも容易である。
インクジェットヘッドの形式は特に限定されず、シリアルヘッド型のインクジェット方式であっても、ラインヘッド型のインクジェット方式であってもよい。受理溶液の付着方法をシリアルヘッド型のインクジェット方式とする場合は、後述するインクジェットインクを付着する方法もシリアルヘッド型のインクジェット方式とすることが好ましく、受理溶液の付着方法をラインヘッド型のインクジェット方式とする場合は、後述するインクジェットインクを付着する方法もラインヘッド型のインクジェット方式とすることが好ましい。
【0087】
<インクジェットインクを付着する方法>
インクジェットインクは、被記録材の前期受理溶液が付着した部分に、インクジェット法により付着する。本発明においては、受理溶液を印刷面に付着した後、受理溶液が乾燥する前に、インクを付着させることにより、色ムラや白抜けがなく、フェザリングやカラーブリードを抑制することができる。また、本発明においては、受理溶液の乾燥工程が不要となるため、印刷面に付着した受理溶液を乾燥させるプロセスや時間を削減することができ、大量印刷や高速印刷にも好適に用いることができる。
本発明のインクジェットインクは、ピエゾ方式、サーマル方式、静電方式などのいずれのインクジェット記録装置にも適用することができるが、中でも、凝集物が発生し難く、吐出安定性に優れる点から、ピエゾ方式のインクジェット記録装置に用いられることが好ましい。ピエゾ方式の記録ヘッドは、圧力発生素子として圧電振動子を用い、圧電振動子の変形により圧力室内を加圧・減圧してインク滴を吐出させる。
インクジェット印刷方法の形式は特に限定されず、シリアルヘッド型のインクジェット方式であっても、ラインヘッド型のインクジェット方式であってもよい。
【0088】
なお、本発明において、受理溶液が乾燥する前とは、被記録材表面に液体が存在し、金属塩の析出が確認されない状態をいう。具体的には、金属塩の析出が目視により確認されないか、又は、被記録材を重ね合わせた際に貼り付く状態であれば、受理溶液が乾燥する前と判断することができる。予め、本発明のインクジェット記録方法に用いられる被記録材と受理溶液との組み合わせにより予試験を行い、受理溶液が乾燥する前の時間を測定しておくことにより、受理溶液が乾燥する前を時間で判定することもできる。なお、2色以上のインクジェットインクを組み合わせて用いる場合には、受理溶液が乾燥する前に全てのインクジェットインクを付着して印刷する。
【0089】
本発明においては、受理溶液の付着方法とインクジェットインクの付着方法の組み合わせとして、(1)前記受理溶液を付着する方法が、コーター方式による塗布であり、前記インクジェットインクを付着する方法が、インクジェット方式による印刷、(2)前記受理溶液を付着する方法、及び、前記インクジェットインクを付着する方法が、シリアルヘッド型インクジェット方式による印刷、(3)前記受理溶液を付着する方法、及び、前記インクジェットインクを付着する方法が、ラインヘッド型インクジェット方式による印刷のいずれかであることが好ましい。なお上記(1)の方法において、インクジェット方式はシリアルヘッド型のインクジェット方式であっても、ラインヘッド型のインクジェット方式であってもよい。
【0090】
(1)前記受理溶液を付着する方法が、コーター方式による塗布であり、前記インクジェットインクを付着する方法が、インクジェット方式による印刷
上記(1)の方法は、例えば、被記録材の搬送機構において、受理溶液付着用のロールコーターと、インクジェットインク付着用のインクジェットヘッドがこの順に配置された印刷装置を用いることができる。
搬送される被記録材上に、ロールコーターによって、まず受理溶液を全面塗布した後、乾燥工程を経ることなく、続けてインクジェット方式により被記録材の受理溶液付着面にインクジェットインクを付着することにより印刷する。
種々の条件によって異なるが、ロールコーターによって受理溶液を付着した場合、目安として当該受理溶液の付着後60秒以内にインクジェットインクを付着した場合には、受理溶液が乾燥する前であることが担保される。
【0091】
(2)前記受理溶液を付着する方法、及び、前記インクジェットインクを付着する方法が、シリアルヘッド型インクジェット方式による印刷
上記(2)の方法は、例えば、被記録材上を往復走査する記録ヘッドを備えた印刷装置を用いることができる。当該記録ヘッドには、受理溶液を吐出するヘッドと、インクジェットインクを吐出するヘッドとを備えている。
当該被記録材上を往復走査する記録ヘッドを用いて、被記録材上にまず受理溶液を付着し、次いで、被記録材の受理溶液付着面にインクジェットインクを順次付着して印刷することができる。
種々の条件によって異なるが、シリアルヘッド方式によって受理溶液を付着した場合、目安として当該受理溶液の付着後30秒以内にインクジェットインクを付着した場合には、受理溶液が乾燥する前であることが担保される。
【0092】
(3)前記受理溶液を付着する方法、及び、前記インクジェットインクを付着する方法
上記(3)の方法は、例えば、被記録材の搬送機構において、受理溶液用のラインヘッドと、インクジェットインク用のラインヘッドがこの順に配置された印刷装置を用いることができる。
搬送される被記録材上に、ラインヘッドにより受理溶液を塗付した後、乾燥工程を経ることなく、続けてインクジェットインク用のラインヘッドにより被記録材の受理溶液付着面にインクジェットインクを付着することにより印刷する。
種々の条件によって異なるが、ライン方式によって受理溶液を付着した場合、目安として当該受理溶液の付着後10秒以内にインクジェットインクを付着した場合には、受理溶液が乾燥する前であることが担保される。
【0093】
本発明においては、被記録材の印刷面において、前記受理溶液の単位面積当たりの塗布量(Vp)と、前記インクジェットインクの単位面積当たりの塗布量(Vi)が、Vp≦Viなる関係を満たすことが好ましく、Vp<Viを満たすことがより好ましい。受理溶液の塗布量と、インクジェットインクの塗布量が上記の関係を満たすことにより、滲み抑制効果と濡れ広がり向上効果のバランスが良好となって、ベタ埋まりがより良好となる。
受理溶液の塗布量が多い場合には、インクと受理溶液の反応が進みやすく、インクのドット径が十分に広がらない場合がある。また、受理溶液の塗布量が多い場合には、被記録材上の液体量が多くなりすぎて乾燥に時間がかかることがある。乾燥が遅くなると画質が劣化する恐れもある。受理溶液の塗布量をインクジェットインクの塗布量よりも少なくすることにより、インクのドット径が十分に広がり、ベタ埋まりが良好となり、高光沢な印刷物が得られるとともに乾燥性にも優れている。
本発明においては、受理溶液のpHを6.0〜10.0とすることにより受理溶液中の金属塩とインクとの反応性に優れているため、受理溶液の塗布量を少なくした場合でも、インクの定着性は良好であることから、受理溶液の塗布量を従来よりも少なくすることができる。
本発明においては前記受理溶液の単位面積当たりの塗布量(Vp)と、前記インクジェットインクの単位面積当たりの塗布量(Vi)が、(0.10×Vi)<Vp≦(1.00×Vi)の範囲内であることが好ましい。被記録材が非吸収性基材の場合は、(0.10×Vi)<Vp<(0.85×Vi)がより好ましく、(0.15×Vi)<Vp<(0.75×Vi)がさらにより好ましい。
インクジェット方式の場合、受理溶液及び、インクジェットインクの単位面積当たりの塗布量は、インクの吐出量や解像度を変更することにより調整することができる。
【0094】
被記録材上に付着する単位面積当たりの金属塩の量は、インクの定着性と、得られる印刷物の光沢や質感とを両立する範囲で適宜調整すればよい。
被記録材等の種類に応じて異なる場合もあるが、被記録材上に付着する単位面積当たりの金属塩の量は、例えば、0.001〜10mol/m
2とすることが好ましく、0.01〜1.0mol/m
2とすることがより好ましい。
【実施例】
【0095】
以下、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
【0096】
(製造例1〜7)受理溶液の調製
下記表1に示す組成となるように、それぞれ、水に金属塩と、その他の成分を加えて溶解し、溶剤を加えて全量を100質量部とし、受理溶液A〜Gを調製した。得られた受理溶液の表面張力は25℃にてWilhelmy法により測定した。また、受理溶液のpHは、東亜ディーケーケー社製pHメーター HM−30Rで25℃にて測定した。結果を表1に示す。
【0097】
(比較製造例1〜4)比較受理溶液の調製
下記表1に示す組成となるように、それぞれ、水に金属塩と、その他の成分を加えて溶解し、溶剤を加えて全量を100質量部とし、比較受理溶液H〜Kを調製した。
【0098】
[受理溶液の評価]
<評価1:樹脂腐食性評価>
上記受理溶液及び比較受理溶液それぞれに、直径10mm、厚さ2mmのエポキシ樹脂片(セメダイン(株)製、2液硬化型エポキシ接着剤「1500」を60℃1日乾燥させた硬化物)を浸漬し60℃下で4週間放置して、状態変化を評価した。結果を表1に示す。
(樹脂腐食性評価基準)
A:エポキシ樹脂片の重量変化が±2%以内で外観変化もほとんど無かった。
B:エポキシ樹脂片の重量変化が±2%を超えていた、または、膨潤、溶解していた。
樹脂腐食性評価結果がAであれば、実用上問題なく使用することができる。
【0099】
<評価2:金属腐食性評価>
上記受理溶液及び比較受理溶液それぞれに、10mm×20mm×0.05mmの金属(ステンレス片)を浸漬し60℃下で4週間放置して、状態変化を評価した。結果を表1に示す。
(金属腐食性評価基準)
A:外観変化がほとんど無く、金属片が腐食していなかった。
B:金属片が変色していた、又は、腐食乃至溶解していた。
金属腐食性評価結果がAであれば、実用上問題なく使用することができる。
【0100】
<評価3:カール性試験>
上記受理溶液及び比較受理溶液をそれぞれ、ミヤバー#8でOK上質紙(王子製紙製)に塗布して室温で放置し、カールの状態を評価した。結果を表1に示す。
(カール性試験評価基準)
A:紙の反りや凹凸が観察されなかった。
B:紙の反り、又は凹凸が観察された。
カール性試験結果がAであれば、実用上問題なく使用することができる。
【0101】
<評価4:保存性試験>
上記受理溶液及び比較受理溶液をそれぞれ、ミヤバー#8でOK上質紙(王子製紙製)に塗布して60℃下で4週間放置し、変色や表面劣化の状態を評価した。結果を表1に示す。
(保存性試験評価基準)
A:紙の変色や凹凸が観察されなかった。
B:紙の変色、又は凹凸が観察された。
保存性試験結果がAであれば、実用上問題なく使用することができる。
【0102】
【表1】
【0103】
なお、表1中の略号は次の通りである。
DEG:ジエチレングリコール
PD:1,2−ペンタンジオール
PG:プロピレングリコール
DEGDE:ジエチレングリコールジエチルエーテル
DPGP:ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル
GLY:グリセリン
TEG:トリエチレングリコール
MeOH:メタノール
E1010:日信化学工業(株)製 アセチレングリコール系界面活性剤(アセチレングリコールのエチレンオキサイド変性物) オルフィンE1010
SAG:日信化学工業(株)製 ポリエーテル変性ポリシロキサン シルフェイスSAG503A
EH:(川研ファインケミカル(株)製)アセチレングリコールのエチレンオキサイド変性物 アセチレノールEH
NaOH:水酸化ナトリウム
DMAE:ジメチルアミノエタノール
AcH:1mol/L酢酸水溶液
【0104】
(製造例8〜18)インクジェットインクの調製
下記表2に示す組成となるように、それぞれ、水性溶剤に顔料と樹脂と界面活性剤と、その他の成分を加えて溶解し、水を加えて全量を100質量部とし、インクジェットインクA〜H及びJ〜Lを調製した。得られたインクジェットインクの表面張力は25℃にてWilhelmy法により測定した。また、インクジェットインクのpHは、東亜ディーケーケー社製pHメーター HM−30Rで25℃にて測定した。
【0105】
(製造例19)インクジェットインクの調製
イオン交換水80.7gに、スチレン−マレイン酸−マレイン酸エステル系高分子分散剤(SARTOMER社製「SMA2625」重量平均分子量9,000、酸価220mgKOH/g、Tg110℃)3.0gと、N,N−ジメチル−2−アミノエタノール 1.2gを溶解させ、C.I.ピグメントイエロー155を15gと消泡剤(エアープロダクツ社製「サーフィノール104E」)を0.1g加え、ジルコニアビースを用いてペイントシェーカーにて分散し、黄色顔料分散体Y2を得た。
次いで、下記表2に示す組成となるように各成分を添加してインクジェットインクIを得た。
【0106】
【表2】
【0107】
なお、表2中の略号は次の通りである。
Y1: C.I.ピグメントイエロー155の粒子表面に、スルホン酸基を含む官能基が結合している自己分散顔料 (Cab−O−Jet 740Y、Cabot社製)
M1:C.I.ピグメントマゼンタ122の粒子表面に、ホスホン酸基を含む官能基が結合している自己分散顔料 (Cab−O−Jet 465M、Cabot社製)
C1:C.I.ピグメントブルー15:4の粒子表面に、ホスホン酸基を含む官能基が結合している自己分散顔料 (Cab−O−Jet 450C、Cabot社製)
K1:カーボンブラックの粒子表面に、ホスホン酸基を含む官能基が結合している自己分散顔料 (Cab−O−Jet 400、Cabot社製)
K2:カーボンブラックの粒子表面に、カルボン酸基を含む官能基が結合している自己分散顔料 (Cab−O−Jet 300、Cabot社製)
Y2:製造例19の黄色顔料分散体
E−1:アクリル樹脂エマルション(Tg 30℃、酸価3mgKOH/g)
E−2:アクリル樹脂エマルション(Tg 50℃、酸価0.5mgKOH/g)
PG:プロピレングリコール
PrD:1,3−プロパンジオール
DPGM:ジプロピレングリコールモノメチルエーテル
GLY:グリセリン
D607:エアープロダクツ社製 アセチレングリコール系界面活性剤(アセチレングリコールのエチレンオキサイド変性物) ダイノール607
SAG:日信化学工業(株)製 ポリエーテル変性ポリシロキサン シルフェイスSAG503A
N291:日本乳化剤(株)製 ジオクチルスルホサクシネート ニューコール291−PG
【0108】
なお、上記アクリル樹脂エマルションE−1及びE−2は以下の通り調製した。
【0109】
(樹脂エマルションE−1の調製)
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下ロートを備えたフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、リン酸エステル型反応性界面活性剤((株))ADEKA製、商品名:アデカリアソープPP−70)0.75g、過硫酸カリウム0.04g、アクリル酸3gと純水150gを仕込み、25℃にて攪拌し混合した。これに、スチレン22.5g、メタクリル酸メチル60g、メタクリル酸エチル30g、アクリル酸2−エチルヘキシル34.5gの混合物を滴下してプレエマルションを調製した。また、これとは別に、機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入間、還流管及び滴下ロートを備えたフラスコ内を窒素ガスで置換した後、前記アデカリアソープPP−70 3g、過硫酸カリウム0.01g、純水200gを70℃に手攪拌し混合した。その後、前記プレエマルジョンを3時間かけてフラスコ内に滴下した。70℃で更に3時間加熱熟成した後冷却し、アンモニア水溶液でpHが8となるように調整し、#150メッシュ(日本織物製)にて濾過し、500gの樹脂エマルジョンE−1(固形分30質量%)を得た。得られた樹脂の平均粒子径は90nmであった。
【0110】
(樹脂エマルションE−2の調製)
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下ロートを備えたフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸アンモニウム型反応性界面活性剤((株))花王 製、商品名:ラテムルPD−104)1g、過硫酸カリウム0.04g、アクリル酸3gと純水150gを仕込み、25℃にて攪拌し混合した。これに、スチレン22.5g、メタクリル酸メチル60g、メタクリル酸エチル30g、アクリル酸2−エチルヘキシル34.5gの混合物を滴下してプレエマルションを調製した。また、これとは別に、機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入間、還流管及び滴下ロートを備えたフラスコ内を窒素ガスで置換した後、前記アデカリアソープPP−70 2.75g、過硫酸カリウム0.01g、純水200gを70℃に手攪拌し混合した。その後、前記プレエマルジョンを3時間かけてフラスコ内に滴下した。70℃で更に3時間加熱熟成した後冷却し、アンモニア水溶液でpHが8となるように調整し、#150メッシュ(日本織物製)にて濾過し、500gの樹脂エマルジョンE−2(固形分30質量%)を得た。得られた樹脂の平均粒子径は150nmであった。
【0111】
以下、上記インクジェットインクA〜Dをインクセット1、上記インクジェットインクE〜Hをインクセット2、上記インクジェットインクI〜Lをインクセット3とする。
【0112】
(受理溶液の付着方法)
方法A−1:コーター方式
受理溶液を被記録材表面に均一になるよう、ミヤバー#4にて塗布した。
方法A−2:シリアルヘッド型インクジェット方式
600dpi×600dpi(液滴量8pl)にて、ベタ印刷を行った。
方法A−3:ラインヘッド型インクジェット方式
インクセットで印刷する部分のみを選択して、600dpi×600dpi(液滴量8pl)にて印刷を行った。
方法A−4:シリアルヘッド型インクジェット方式
600dpi×600dpi(液滴量12pl)にて、ベタ印刷を行った。
方法A−5:シリアルヘッド型インクジェット方式
600dpi×600dpi(液滴量5pl)にて、ベタ印刷を行った。
方法A−6:ラインヘッド型インクジェット方式
インクセットで印刷する部分のみを選択して、600dpi×600dpi(液滴量12pl)にて印刷を行った。
方法A−7:ラインヘッド型インクジェット方式
インクセットで印刷する部分のみを選択して、600dpi×600dpi(液滴量5pl)にて印刷を行った。
【0113】
(インクジェットインクの付着方法)
方法B−1:シリアルヘッド型インクジェット方式
各色の吐出ノズルを備えたシリアルヘッドを準備し、600dpi×600dpi(液滴量10pl)にて印刷を行った。
方法B−2:ラインヘッド型インクジェット方式
各色用の各色ごとに個別のラインヘッドを用い1回の走査で全色とも600dpi×600dpi(液滴量10pl)にて印刷を行った。
受理溶液とインクジェットインクを印刷した後、70℃で5分間乾燥させた。
印刷する画像は、各色の100%ベタと、JIS X 9201準拠の高精細カラーディジタル画像標準データを使用した。
【0114】
なお、100%ベタを印刷したときの受理溶液およびインクの塗布量は、
方法A−1のコーター方式の場合、0.50/m
2であった。
また、インクジェットインク方式において、
600dpi×600dpi、液滴量5plの場合は0.28/m
2、
600dpi×600dpi、液滴量8plの場合は0.45/m
2、
600dpi×600dpi、液滴量10plの場合は0.56/m
2、
600dpi×600dpi、液滴量12plの場合は0.67/m
2であった。
【0115】
(実施例1)
受理溶液Aを上記方法A−1で被記録材(OK上質紙(高吸収性基材);王子製紙(株)製上質紙)上に塗布した後、方法B−2によりインクセット1を順次印刷した。受理溶液を付着してから、インクジェットインクを印刷するまでの時間差は最大で30秒であった。なお、予め測定された、受理溶液Aを上記方法A−1でOK上質紙に塗布してから乾燥する時間は60秒であった。
なお乾燥する時間は、受理溶液を塗布した面に、受理溶液を塗布していない面を重ねて、張り付かなくなるまでの時間を測定した。
【0116】
(実施例2)
受理溶液Aを上記方法A−2で被記録材(OK上質紙(高吸収性基材;王子製紙(株)製非塗工紙))上に塗布した後、方法B−1によりインクセット1を順次印刷した。受理溶液を付着してから、インクジェットインクを印刷するまでの時間差は最大で5秒であった。なお、予め測定された、受理溶液Aを上記方法A−2でOK上質紙に塗布してから乾燥する時間は30秒であった。乾燥する時間は、実施例1と同様にして測定した。
【0117】
(実施例3)
受理溶液Aを上記方法A−3で被記録材(OK上質紙(高吸収性基材))上に塗布した後、方法B−2によりインクセット1を順次印刷した。受理溶液を付着してから、インクジェットインクを印刷するまでの時間差は最大で0.5秒であった。なお、予め測定された、受理溶液Aを上記方法A−3でOK上質紙に塗布してから乾燥する時間は10秒であった。乾燥する時間は、実施例1と同様にして測定した。
【0118】
(実施例4)
実施例1において受理溶液Aの代わりに受理溶液Bを用い、OK上質紙の代わりにOKトップコート+(低吸収性基材;王子製紙(株)製塗工紙)を用いた以外は、実施例1と同様にして印刷を行った。なお、予め測定された、受理溶液Bを上記方法A−1でOKトップコート+に塗布してから乾燥する時間は80秒であった。乾燥する時間は、実施例1と同様にして測定した。
【0119】
(実施例5)
実施例2において受理溶液Aの代わりに受理溶液Bを用い、OK上質紙の代わりにOKトップコート+(低吸収性基材)を用い、インクセット1の代わりにインクセット2を用いた以外は、実施例2と同様にして印刷を行った。なお、予め測定された、受理溶液Bを上記方法A−2でOKトップコート+に塗布してから乾燥する時間は50秒であった。乾燥する時間は、実施例1と同様にして測定した。
【0120】
(実施例6)
実施例3において受理溶液Aの代わりに受理溶液Bを用い、OK上質紙の代わりにOKトップコート+(低吸収性基材)を用い、インクセット1の代わりにインクセット2を用いた以外は、実施例3と同様にして印刷を行った。なお、予め測定された、受理溶液Bを上記方法A−3でOKトップコート+に塗布してから乾燥する時間は20秒であった。乾燥する時間は、実施例1と同様にして測定した。
【0121】
(実施例7)
実施例1において受理溶液Aの代わりに受理溶液Cを用い、OK上質紙の代わりにP−223RW(非吸収性基材;リンテック社製、軟質ポリ塩化ビニルシート)を用い、インクセット1の代わりにインクセット3を用いた以外は、実施例1と同様にして印刷を行った。なお、予め測定された、受理溶液Cを上記方法A−1でP−223RWに塗布してから乾燥する時間は200秒であった。乾燥する時間は、実施例1と同様にして測定した。
【0122】
(実施例8)
実施例2において受理溶液Aの代わりに受理溶液Cを用い、OK上質紙の代わりにP−223RW(非吸収性基材)を用い、インクセット1の代わりにインクセット3を用いた以外は、実施例2と同様にして印刷を行った。なお、予め測定された、受理溶液Cを上記方法A−2でP−223RWに塗布してから乾燥する時間は120秒であった。乾燥する時間は、実施例1と同様にして測定した。
【0123】
(実施例9)
実施例3において受理溶液Aの代わりに受理溶液Cを用い、OK上質紙の代わりにP−223RW(非吸収性基材)を用い、インクセット1の代わりにインクセット3を用いた以外は、実施例3と同様にして印刷を行った。なお、予め測定された、受理溶液Cを上記方法A−3でP−223RWに塗布してから乾燥する時間は120秒であった。乾燥する時間は、実施例1と同様にして測定した。
【0124】
(実施例10〜18)
実施例1〜9において受理溶液を付着してから、インクジェットインクを印刷するまでの時間差を下記表3のように変更した以外は、それぞれ実施例1〜9と同様にして印刷を行った。
【0125】
(比較例1〜9)
実施例1〜9において受理溶液を付着した後、当該受理溶液を乾燥させてからインクジェットインクを印刷した以外は、それぞれ実施例1〜9と同様にして印刷を行った。
【0126】
(比較例10)
受理溶液を付着せず、OK上質紙に、方法B−2によりインクセット1を順次付着して印刷した。
【0127】
(比較例11)
受理溶液を付着せず、OKトップコート+に、方法B−2によりインクセット2を順次付着して印刷した。
【0128】
(比較例12)
受理溶液を付着せず、P−223RWに、方法B−2によりインクセット3を順次付着して印刷した。
【0129】
(実施例19〜25)
インクセット2を用いて、表6に記載の受理溶液およびインクの付着方法により、OKトップコート+に印刷を行った。
【0130】
(比較例13)
実施例24において受理溶液を付着した後、当該受理溶液を乾燥させてからインクジェットインクを印刷した以外は、実施例24と同様にして印刷を行った。
【0131】
(実施例26〜32)
インクセット3を用いて、表7に記載の受理溶液およびインクの付着方法で、P−223RWに印刷を行った。
【0132】
(比較例14)
実施例26において受理溶液を付着した後、当該受理溶液を乾燥させてからインクジェットインクを印刷した以外は、実施例26と同様にして印刷を行った。
【0133】
(比較例15〜18)
インクセット3を用いて、表7に記載の受理溶液およびインクの付着方法で、P−223RWに印刷を行った。
なお、実施例19〜32及び比較例15〜18は、受理溶液を付着してからインクジェットインクを印刷するまでの最大の時間差が、予め測定された受理溶液の乾燥時間よりも短くなるように調整して、印刷を行った。
【0134】
[印刷物評価]
実施例及び比較例で得られた印刷物について、それぞれ以下の3つの観点から評価を行った。結果を表3〜7に示す。
【0135】
<評価1:印画部から非印画部への滲み評価>
A:滲みが認められず、鮮明な画像であった。
B:わずかに滲みが認められるが、鮮明な画像であった。
C:滲みが認められ、鮮明性がやや劣る画像であった。
D:滲みが認められ、非印画部へのインクの広がりが明らかであった。
E:著しい滲みが認められ、画像が不鮮明であった。
印画部から非印画部への滲み評価がA又はB評価であれば、実用範囲内である。
【0136】
<評価2:色境界の滲み(隣り合った異なる色のインクが不規則に混ざる滲み)評価>
A:滲みが認められず、鮮明な画像であった。
B:わずかに滲みが認められるが、鮮明な画像であった。
C:滲みが若干認められ、色境界の鮮明さにやや劣っていた。
D:滲みが認められ、色境界が不鮮明な部分があった。
E:著しい滲みが認められ、画像が不鮮明であった。
色境界の滲み評価がA又はB評価であれば、実用範囲内である。
【0137】
<評価3:ベタ埋まり(ベタ印字を行った部分の埋まり(白抜け))評価>
A:印刷ムラ、白抜けが観察されず、ベタ部が十分にインクで埋まっていた(ドット径が十分に広がっていた)。
B:わずかにムラがあるが、ベタ部は埋まっていた。
C:ベタ部の埋まりがやや不十分であった。
D:ベタ部の埋まりが不十分で、ムラのある画像であった。
E:著しく基材面が露出しており、画像が不鮮明であった。
ベタ埋まり評価がA又はB評価であれば、実用範囲内である。
【0138】
【表3】
【0139】
【表4】
【0140】
【表5】
【0141】
【表6】
【0142】
【表7】
【0143】
[結果のまとめ]
実施例1〜32に示されるように本発明の印刷方法によれば、被記録材の種類によらず、印画部から非印画部への滲み、色境界の滲み、及び白抜けがなく、鮮明な画像を得ることができた。また、pHが6〜10に調整された受理溶液A〜Gは、樹脂や金属を腐食せず、基材のカールが抑制され、受理溶液自体の保存安定性にも優れていた。
表3には、被記録材として吸収性基材を用いた実施例及び比較例の結果をまとめた。比較例10に示されるように受理溶液を用いずに吸収性基材にインクジェット印刷を行った場合は、特に印画部から非印画部への滲みや色境界の滲みにより画像が不鮮明となった。受理溶液を用いても、当該受理溶液を乾燥させてからインクジェット印刷を行った比較例1〜3は、これらの滲みが改善されるものの不十分な結果であった。受理溶液が乾燥する前にインクジェット印刷を行った、実施例1〜3及び実施例10〜12では、これらの滲みが改善した。実施例の中でも、受理溶液の付着後、より時間をおかずにインクジェット印刷を行った実施例1〜3は、滲みや白抜けの発生がより抑制されることが明らかとなった。
表4には、被記録材として低吸収性基材を用いた実施例及び比較例の結果をまとめた。また表5には、被記録材として非吸収性基材を用いた実施例及び比較例の結果をまとめた。比較例11及び12に示されるように受理溶液に低吸収性基材又は非吸収性基材にインクジェット印刷を行った場合には、著しい滲みと白抜けが発生して画像が不鮮明となった。比較例4〜6及び比較例7〜9に示される通り、受理溶液を用いても、当該受理溶液を乾燥させてからインクジェット印刷を行った場合には、滲みや白抜けが改善するものの不十分な結果であった。受理溶液が乾燥する前にインクジェット印刷を行った、実施例4〜9及び実施例13〜18では、滲みや白抜けが改善した。
また、実施例19〜21、実施例22〜24、実施例26〜28、実施例30〜32についてそれぞれ比較すると、受理溶液の単位面積当たりの塗布量(Vp)とインクジェットインクの単位面積当たりの塗布量(Vi)とが、Vp<Viを満たす場合の方が、ベタ埋まりがより良好であった。これは、被記録材の吸収性が低い場合にVp<Viであると、受理溶液とインクの相互作用の大きさの観点から、滲み抑制効果と濡れ広がり向上効果のバランスが良好になったことによる、と推察される。
pHが5.0以下の受理溶液を用いた比較例15〜18は、当該受理溶液の乾燥前にインクジェット印刷を行った場合でも、滲みや白抜けが十分に改善されなかった。これはpHが低いため、金属塩が顔料と相互作用しにくかったことによるものと推測された。
本発明に係るインクジェット記録方法は、被記録材の印刷面に受理溶液を付着し、当該受理溶液の付着部に、インクジェットインクを付着して印刷するインクジェット記録方法であって、
前記受理溶液が、2価以上の金属塩と、溶剤とを含有し、前記溶剤が少なくとも水を含み、前記受理溶液100質量部に対して沸点が280℃以上の溶剤が5質量部以下であって、pHが6.0〜10.0である受理溶液であり、
受理溶液Aを上記方法A−1で被記録材(OK上質紙(高吸収性基材);王子製紙(株)製上質紙)上に塗布した後、方法B−2によりインクセット1を順次印刷した。受理溶液を付着してから、インクジェットインクを印刷するまでの時間差は最大で30秒であった。なお、予め測定された、受理溶液Aを上記方法A−1でOK上質紙に塗布してから乾燥する時間は60秒であった。
受理溶液Aを上記方法A−2で被記録材(OK上質紙(高吸収性基材;王子製紙(株)製非塗工紙))上に塗布した後、方法B−1によりインクセット1を順次印刷した。受理溶液を付着してから、インクジェットインクを印刷するまでの時間差は最大で5秒であった。なお、予め測定された、受理溶液Aを上記方法A−2でOK上質紙に塗布してから乾燥する時間は30秒であった。乾燥する時間は、
受理溶液Aを上記方法A−3で被記録材(OK上質紙(高吸収性基材))上に塗布した後、方法B−2によりインクセット1を順次印刷した。受理溶液を付着してから、インクジェットインクを印刷するまでの時間差は最大で0.5秒であった。なお、予め測定された、受理溶液Aを上記方法A−3でOK上質紙に塗布してから乾燥する時間は10秒であった。乾燥する時間は、
1において受理溶液Aの代わりに受理溶液Bを用い、OK上質紙の代わりにOKトップコート+(低吸収性基材;王子製紙(株)製塗工紙)を用いた以外は、実施例1と同様にして印刷を行った。なお、予め測定された、受理溶液Bを上記方法A−1でOKトップコート+に塗布してから乾燥する時間は80秒であった。乾燥する時間は、
2において受理溶液Aの代わりに受理溶液Bを用い、OK上質紙の代わりにOKトップコート+(低吸収性基材)を用い、インクセット1の代わりにインクセット2を用いた以外は、
3において受理溶液Aの代わりに受理溶液Bを用い、OK上質紙の代わりにOKトップコート+(低吸収性基材)を用い、インクセット1の代わりにインクセット2を用いた以外は、
1において受理溶液Aの代わりに受理溶液Cを用い、OK上質紙の代わりにP−223RW(非吸収性基材;リンテック社製、軟質ポリ塩化ビニルシート)を用い、インクセット1の代わりにインクセット3を用いた以外は、
及び比較例15〜18は、受理溶液を付着してからインクジェットインクを印刷するまでの最大の時間差が、予め測定された受理溶液の乾燥時間よりも短くなるように調整して、印刷を行った。
に示されるように本発明の印刷方法によれば、被記録材の種類によらず、印画部から非印画部への滲み、色境界の滲み、及び白抜けがなく、鮮明な画像を得ることができた。また、pHが6〜10に調整された受理溶液A〜Gは、樹脂や金属を腐食せず、基材のカールが抑制され、受理溶液自体の保存安定性にも優れていた。
表3には、被記録材として吸収性基材を用いた実施例及び比較例の結果をまとめた。比較例10に示されるように受理溶液を用いずに吸収性基材にインクジェット印刷を行った場合は、特に印画部から非印画部への滲みや色境界の滲みにより画像が不鮮明となった。受理溶液を用いても、当該受理溶液を乾燥させてからインクジェット印刷を行った比較例1〜3は、これらの滲みが改善されるものの不十分な結果であった。受理溶液が乾燥する前にインクジェット印刷を行った、
表4には、被記録材として低吸収性基材を用いた実施例及び比較例の結果をまとめた。また表5には、被記録材として非吸収性基材を用いた実施例及び比較例の結果をまとめた。比較例11及び12に示されるように受理溶液に低吸収性基材又は非吸収性基材にインクジェット印刷を行った場合には、著しい滲みと白抜けが発生して画像が不鮮明となった。比較例4〜6及び比較例7〜9に示される通り、受理溶液を用いても、当該受理溶液を乾燥させてからインクジェット印刷を行った場合には、滲みや白抜けが改善するものの不十分な結果であった。受理溶液が乾燥する前にインクジェット印刷を行った、実施例4〜9及び実施例13〜18では、滲みや白抜けが改善した。
についてそれぞれ比較すると、受理溶液の単位面積当たりの塗布量(Vp)とインクジェットインクの単位面積当たりの塗布量(Vi)とが、Vp<Viを満たす場合の方が、ベタ埋まりがより良好であった。これは、被記録材の吸収性が低い場合にVp<Viであると、受理溶液とインクの相互作用の大きさの観点から、滲み抑制効果と濡れ広がり向上効果のバランスが良好になったことによる、と推察される。
pHが5.0以下の受理溶液を用いた比較例15〜18は、当該受理溶液の乾燥前にインクジェット印刷を行った場合でも、滲みや白抜けが十分に改善されなかった。これはpHが低いため、金属塩が顔料と相互作用しにくかったことによるものと推測された。