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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024027692
(43)【公開日】2024-03-01
(54)【発明の名称】処理液、記録方法及びインクセット
(51)【国際特許分類】
   B41M 5/00 20060101AFI20240222BHJP
   C09D 11/54 20140101ALI20240222BHJP
   B41J 2/01 20060101ALI20240222BHJP
【FI】
B41M5/00 132
B41M5/00 120
C09D11/54
B41J2/01 123
B41J2/01 501
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022130697
(22)【出願日】2022-08-18
(71)【出願人】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100090387
【弁理士】
【氏名又は名称】布施 行夫
(74)【代理人】
【識別番号】100090398
【弁理士】
【氏名又は名称】大渕 美千栄
(74)【代理人】
【識別番号】100148323
【弁理士】
【氏名又は名称】川▲崎▼ 通
(74)【代理人】
【識別番号】100168860
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 充史
(72)【発明者】
【氏名】浅川 裕太
【テーマコード(参考)】
2C056
2H186
4J039
【Fターム(参考)】
2C056FA10
2C056FC01
2C056HA42
2H186AB27
2H186AB39
2H186AB55
2H186AB57
2H186AB61
2H186FA14
2H186FB11
2H186FB15
2H186FB16
2H186FB17
2H186FB22
2H186FB25
2H186FB29
2H186FB30
2H186FB48
2H186FB55
4J039AD01
4J039AD09
4J039BC09
4J039BC10
4J039BC35
4J039BC36
4J039BE01
4J039BE22
4J039CA06
4J039EA36
4J039EA42
4J039EA46
4J039GA24
(57)【要約】
【課題】保存する際やインクジェット記録装置に導入した際に、異物が発生しにくい処理液を提供する。
【解決手段】インクジェットインクと共に記録に用いられる処理液であって、前記インクジェットインクは、水系のインク組成物であり、前記処理液は、多価金属塩と、アクリル系樹脂及びマレイン酸系樹脂から選ばれる樹脂と、有機酸及び有機アミンから選ばれる化合物と、を含有し、前記樹脂の含有量は、前記処理液の総質量に対し1質量%以下であり、pHが5.5以上7.5以下である、水系の処理液。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
インクジェットインクと共に記録に用いられる処理液であって、
前記インクジェットインクは、水系のインク組成物であり、
前記処理液は、多価金属塩と、アクリル系樹脂及びマレイン酸系樹脂から選ばれる樹脂と、有機酸及び有機アミンから選ばれる化合物と、を含有し、
前記樹脂の含有量は、前記処理液の総質量に対し1質量%以下であり、
pHが5.5以上7.5以下である、水系の処理液。
【請求項2】
請求項1において、
前記記録を行う記録装置は、前記処理液と接触する部材が、脂肪酸系滑剤を含有する、処理液。
【請求項3】
請求項1において、
インクジェットヘッドから吐出されて前記記録に用いられる、処理液。
【請求項4】
請求項1において、
前記処理液のpHと、前記インクジェットインクのpHと、の差が3以下である、処理液。
【請求項5】
請求項1において、
前記樹脂が水溶性樹脂である、処理液。
【請求項6】
請求項1において、
前記樹脂の含有量が、前記処理液の総質量に対し0.05質量%以上0.6質量%以下である、処理液。
【請求項7】
請求項1において、
前記多価金属塩の含有量が、前記処理液の総質量に対し0.5質量%以上10質量%以下である、処理液。
【請求項8】
請求項1において、
前記有機酸及び有機アミンから選ばれる化合物の合計量が、前記処理液の総質量に対し1質量%以下である、処理液。
【請求項9】
請求項1において、
前記有機酸を含有し、前記有機酸がジカルボン酸化合物である、処理液。
【請求項10】
請求項1において、
前記多価金属塩が有機酸多価金属塩である、処理液。
【請求項11】
請求項1において、
前記樹脂がギ酸カルシウム水溶液と反応しない樹脂である、処理液。
【請求項12】
請求項1において、
水溶性低分子有機化合物を含む、処理液。
【請求項13】
請求項1において、
低吸収性記録媒体又は非吸収性記録媒体への記録に用いられる、処理液。
【請求項14】
請求項1に記載の処理液及びインクジェットインクを用いて行う記録方法であって、
前記処理液を記録媒体に付着させる処理液付着工程と、
前記インクジェットインクをインクジェットヘッドから吐出して記録媒体に付着させるインク付着工程と、
を含む、記録方法。
【請求項15】
請求項1に記載の処理液及びインクジェットインクを含む、インクセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、処理液、記録方法及びインクセットに関する。
【背景技術】
【0002】
インクの成分を凝集させる凝集剤を含む反応液(処理液)を使用して、記録媒体に付着したインクを早期に固定(流動性を低下させる)することでブリードムラを抑制する記録方法が知られている。例えば、特許文献1には、インクジェットインクの成分と反応するカルボン酸又はカルボン酸塩である反応剤を含む反応液を用いたインクジェット記録方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2015-217591号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、処理液を用いて優れた画質を得る場合に、処理液を保存する際やインクジェット記録装置に導入した際に、処理液に異物が生成することがあった。このような異物が生じると、処理液の保存安定性が懸念され、また、処理液を吐出するインクジェットヘッドの吐出不良を起こす問題があった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明に係る処理液の一態様は、
インクジェットインクと共に記録に用いられる処理液であって、
前記インクジェットインクは、水系のインク組成物であり、
前記処理液は、多価金属塩と、アクリル系樹脂及びマレイン酸系樹脂から選ばれる樹脂と、有機酸及び有機アミンから選ばれる化合物と、を含有し、
前記樹脂の含有量は、前記処理液の総質量に対し1質量%以下であり、
pHが5.5以上7.5以下であり、水系である。
【0006】
本発明に係る記録方法の一態様は、
上述の処理液及びインクジェットインクを用いて行う記録方法であって、
前記処理液を記録媒体に付着させる処理液付着工程と、
前記インクジェットインクをインクジェットヘッドから吐出して記録媒体に付着させるインク付着工程と、
を含む。
【0007】
本発明に係るインクセットの一態様は、
上述の処理液及びインクジェットインクを含む。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】インクジェット記録装置の一例の概略図。
図2】インクジェット記録装置の一例のキャリッジ周辺の概略図。
図3】インクジェット記録装置の一例のブロック図。
図4】処理液を収容する収容体の一例の概略図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に本発明の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の例を説明するものである。本発明は以下の実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形形態も含む。なお、以下で説明される構成の全てが本発明の必須の構成であるとは限らない。
【0010】
1.処理液
本実施形態に係る処理液は、インクジェットインクと共に記録に用いられる処理液である。処理液と共に記録に用いるインクジェットインクは、水系のインク組成物である。そして、本実施形態に係る処理液は水系であり、多価金属塩と、アクリル系樹脂及びマレイン酸系樹脂から選ばれる樹脂と、有機酸及び有機アミンから選ばれる化合物と、を含有し、前記樹脂の含有量は、処理液の総質量に対し1質量%以下であり、pHが5.5以上7.5以下である。
【0011】
1.1.多価金属塩
処理液は、多価金属塩を含む。多価金属塩としては、二価以上の多価金属イオンと多価金属イオンに結合する陰イオンとから構成され、水に可溶な化合物が挙げられる。多価金属イオンの具体例としては、Ca2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Zn2+、Ba2+などの二価金属イオン;Al3+、Fe3+、Cr3+などの三価金属イオンが挙げられる。陰イオンとしては、Cl、I、Br、SO 2-、ClO3-、NO3-、及びHCOO、CHCOOなどが挙げられる。これらの多価金属塩の中でも、処理液の安定性や凝集剤としての反応性の観点から、カルシウム塩及びマグネシウム塩が好ましい。
【0012】
より具体的には、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、酢酸マグネシウム、ギ酸マグネシウム、乳酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、チオ硫酸マグネシウムのようなマグネシウム塩;ギ酸カルシウム、乳酸カルシウム、炭酸水素カルシウム、酢酸カルシウム、プロピオン酸カルシウム、安息香酸カルシウム、リン酸二水素カルシウム、硝酸カルシウム、塩化カルシウムのようなカルシウム塩;硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸アルミニウムアンモニウム、硫酸カリウムアルミニウム、ギ酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、乳酸アルミニウムのようなアルミニウム塩が挙げられる。多価金属塩は、1種単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。また、無水物、水和物いずれも使用できる。
【0013】
多価金属塩は、カルシウム塩である場合、インクに含まれる成分の凝集能が良好であり、得られる画質がより優れるため好ましい。また多価金属塩が有機酸多価金属塩であることが潮解性の低さの点で好ましく、特に有機酸のカルシウム塩は、潮解性が低いので、得られる記録物の耐水性、耐湿耐擦性をより優れたものとできる点でより好ましい。しかしその反面、多価金属塩がカルシウム塩である場合には、処理液に異物が特に発生しやすくなる傾向があるが、本実施形態の処理液では、後述するアクリル系樹脂及びマレイン酸系樹脂から選ばれる樹脂を含有することにより、多価金属塩がカルシウム塩であっても異物の発生が抑制される。
【0014】
処理液における多価金属塩の含有量は、処理液の総質量に対し0.5質量%以上10質量%以下が好ましい。さらには、好ましくは1質量%以上10質量%以下、より好ましくは1.5質量%以上8質量%以下、さらに好ましくは2質量%以上7質量%以下である。多価金属塩の含有量がこのような範囲であれば、インクジェットインクにより形成される画像の画質をさらに良好にすることができる。
【0015】
1.2.樹脂
処理液は、アクリル系樹脂及びマレイン酸系樹脂から選ばれる樹脂を含有する。
【0016】
アクリル系樹脂は、アクリル系モノマーを少なくとも用いて重合した樹脂である。アクリル系モノマーは、(メタ)アクリルモノマーであり、アクリルモノマー、メタクリルモノマーを含む。アクリル系モノマーと他のモノマーとの共重合体でもよく、他のモノマーとしては例えばビニルモノマーなどがあげられる。後述するマレイン系樹脂であるものはマレイン系樹脂とする。
アクリル系樹脂としては、例えば、スチレン-アクリル酸共重合体、スチレン-アクリル酸-アクリル酸エステル共重合体、スチレン-メタクリル酸共重合体、及び、スチレン-メタクリル酸-アクリル酸エステル共重合体などを挙げることができる。
【0017】
マレイン系樹脂は、マレイン酸や、マレイン酸誘導体を少なくとも用いて重合した樹脂である。マレイン酸誘導体としては、例えば、無水マレイン酸、マレイン酸エステルなどがあげられる。マレイン酸やマレイン酸誘導体と、他のモノマーとの共重合体でもよく、好ましい。他のモノマーとしては例えばビニルモノマーなどが挙げられる。
【0018】
マレイン酸系樹脂としては、例えば、スチレン-マレイン酸共重合体、アクリル酸エステル-マレイン酸共重合体、及び、スチレン-アクリル酸エステル-マレイン酸共重合体などを挙げることができる。
【0019】
これらの樹脂は、塩を構成していてもよい。なお、本項目では、マレイン酸系樹脂において、その構成モノマーにアクリル酸及びアクリル酸エステルが含まれる場合であっても、これらはマレイン酸系樹脂とする。
部分エステル化されたマレイン酸系樹脂は、金属塩と反応する傾向があるので、そのような樹脂は選択しないか少量用いるようにすることがより好ましい。
【0020】
処理液における上記樹脂の合計の含有量は、処理液の総質量に対し1質量%以下である。また、処理液における樹脂の合計の含有量は、処理液の総質量に対し0.01質量%以上1質量%以下が好ましく、0.05質量%以上0.9質量%以下がより好ましく、0.05質量%以上0.6質量%以下がさらに好ましく、0.1質量%以上0.6質量%以下がよりさらに好ましくい。
【0021】
処理液における樹脂の合計の含有量がこのような範囲であることにより、処理液が接する部材に滑剤が含まれていても、処理液における異物発生を十分に抑制することができる。このような効果は、樹脂によって部材からの滑剤の析出が抑制されること、樹脂によって析出した滑剤の分散が安定化すること、等が一因であると考えられる。
【0022】
一方、樹脂の凝集による異物の発生が懸念されるところ、本実施形態の処理液では、後述する有機酸及び有機アミンから選ばれる化合物を含有するので、これらがpH調整剤として機能することで、処理液のpHが、5.5以上7.5以下に調整される結果、樹脂の凝集、異物化についても抑制され、部材に起因する異物発生の抑制と、樹脂の異物化の抑制が両立される。
【0023】
樹脂は、エマルションのように水系媒体中で分散する性質のものであってもよいし、水溶性樹脂であってもよい。しかし樹脂は、水溶性樹脂であることがより好ましい。水溶性樹脂を選択すると、さらに異物の発生を抑制しやすい。
【0024】
水溶性樹脂は、例えば、樹脂の固形分1gに対し、水で100倍希釈し、動的光散乱式の粒度分布計で、体積平均粒子径(D50)を測定した時に、粒子径ピークが検出されない樹脂があげられる。動的光散乱式の粒度分布計としては、例えば、Nanotrac Wave II-EX150などがあげられる。
【0025】
さらに、樹脂は、ギ酸カルシウム水溶液と反応しない樹脂を選択することがより好ましい。このような樹脂を選べば、処理液が接する部材に滑剤が含まれていても異物をさらに生じにくくすることができる。
【0026】
1.3.有機酸及び有機アミンから選ばれる化合物
本実施形態の処理液は、有機酸及び有機アミンから選ばれる化合物を含有する。
【0027】
有機酸としては、カルボン酸などがあげられる。カルボン酸は、モノカルボン酸、ジカルボン酸、トリ以上カルボン酸があげられ、ジカルボン酸が好ましい。有機酸は、ヒドロキシ酸であってもよい。ヒドロキシ酸は分子内に水酸基を有する有機酸であり、モノカルボン酸、ジカルボン酸、トリ以上カルボン酸であってもよい。
【0028】
有機酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、ピルビン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ピリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、等のモノカルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、ピロンカルボン酸、等のジカルボン酸、リンゴ酸、アスコルビン酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、等のヒドロキシカルボン酸等、若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩が挙げられる。
【0029】
有機アミンとしては、アルカン骨格にアミノ基を有する化合物が挙げられる。特に、アルカン骨格に、水酸基とアミノ基とを有するアルカノールアミンが挙げられる。有機アミンとしては、アルカノールアミンがより好ましい。アルカノールアミンは、分子中の水酸基の数が1以上であり、1以上5以下が好ましく、2以上3以下がより好ましい。有機アミンは、分子中の炭素数が1以上20以下が好ましく、2以上10以下がより好ましく、6以上9以下がさらに好ましい。アルカン骨格は、アルカン骨格あたりの炭素数が1以上6以下が好ましく、2以上4以下がより好ましい。有機アミンは、分子中のアミノ基の数が1以上であり、1以上5以下が好ましく、1以上2以下がより好ましい。
【0030】
有機アミンとしては、特に制限されないが、例えば、エタノールアミン、N-メチルエタノールアミン、N,N-ジ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,N-ジエチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、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、N-tert-ブチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、イソプロパノールアミン、N,N-ジメチルイソプロパノールアミン、N,N-ジエチルイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン(TIPA)、N,N-ジメチルプロパノールアミン、2-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、5-アミノ-1-ペンタノール、2-アミノ-2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-アミノ-2-ヒドロキシメチル-1,3-プロパンジオール、3-アミノ-1,2-プロパンジオール、3-メチルアミノ-1,2-プロパンジオール、トリプロパノールアミン、及びトリブタノールアミン、又はこれらの化合物の誘導体などが挙げられる。このなかでも、トリエタノールアミン及びトリイソプロパノールアミンが好ましく、トリイソプロパノールアミンがより好ましい。有機アミン類は、一種単独で用いても、二種以上を併用してもよい。
【0031】
有機酸及び有機アミンは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なお、有機酸の塩で多価金属塩でもあるものは多価金属塩に含めるものとする。
【0032】
有機酸及び有機アミンから選ばれる化合物の合計量は、処理液の総質量に対し1質量%以下であることが好ましく、0.0001質量%以上0.8質量%以下であることがより
好ましく、0.0005~0.7質量%がさらに好ましく、0.001質量%以上0.5質量%以下であることがさらに好ましく、0.002質量%以上0.2質量%以下であることがよりさらに好ましい。さらには0.01~0.1質量%が好ましく、0.02~0.05質量%が好ましい。又は0.01質量%以下が好ましく、0.005質量%以下がより好ましい。
【0033】
有機酸及び有機アミンから選ばれる化合物の合計量がこのような範囲であると、処理液のpHを5.5以上7.5以下に調節しやすい。また、有機酸及び有機アミンから選ばれる化合物の合計量がこのような範囲であると、pHを5.5以上7.5以下に安定化させやすい。これらの点で、無機酸、無機アルカリを用いる場合よりも優れている。
【0034】
また、有機酸及び有機アミンから選ばれる化合物は、有機酸から選択されることがより好ましい。さらにこの場合、有機酸がジカルボン酸化合物であることがさらに好ましい。このようにすれば、インクジェットインクにより形成される画像の発色性や耐擦性をさらに良好にできる。
【0035】
なお、多価金属塩の種類によっては有機酸、有機アミンなしでもpHが所定範囲になるものがあるが、有機酸、有機アミンなしでは保存中にpHが変動しやすい。また本実施形態の処理液では樹脂と共存するので、pHがより変動しやすく、測定誤差等による僅かな含有量の差が生じた場合にpHが大きくずれることがある。本実施形態の処理液では、有機酸、有機アミンを用いることで、pHを所定範囲に調整しやすく、かつ樹脂と共存した場合でも保存中のpH安定性に優れる。
【0036】
なお、無機酸、無機アルカリ、等を用いてpHを調節すると、pHが大きく増加や低下して、所定のphに調整し難いことや、pHが変動しやすくなる傾向があり、樹脂による異物の発生が懸念される。有機酸、有機アミンを用いてpH調整していない場合、特に、高温保存した場合などに、処理液のpHが上昇または下降する傾向があり、炭酸カルシウム等の異物の生成や、樹脂が異物化することが懸念される。
【0037】
1.4.処理液のpH
処理液のpHは、5.5以上7.5以下である。処理液のpHがこの範囲であることにより、処理液が接する部材に滑剤が含まれていても異物を生じにくい。処理液のpHは、5.7以上7.4以下であることがより好ましく、6.0以上7.0以下であることがさらに好ましく、6.3以上7.0以下であることがよりさらに好ましい。
【0038】
処理液のpHが上記範囲よりも高いと、多価金属塩が大気中のCOと反応するなどして炭酸塩が発生し異物化することが懸念される。特に、多価金属塩が、カルシウム塩である場合には、炭酸カルシウムが発生しやすく異物の生成のおそれがある。一方、処理液のpHが上記範囲よりも低いと、樹脂が凝集しやすくなり、樹脂が異物化して、処理液の保存安定性やインクジェット吐出の際の安定性が低下する場合がある。なお、処理液のpHが上記範囲よりも高い場合には、樹脂の分散又は溶解の状態が不安定となる場合もある。
【0039】
処理液のpHは、後述するインクジェットインクのpHとの間で、より好ましい範囲が存在する。すなわち、処理液のpHと、インクジェットインクのpHと、の差は、3以下であることが好ましい。さらに、処理液のpHと、インクジェットインクのpHと、の差は、2.5以下であることがより好ましく、2.0以下であることがさらに好ましく、1.5以下であることがよりさらに好ましい。差の下限は0以上である。また、処理液のpHは、インクのpH以下であることが好ましい。
【0040】
なお、処理液とインクジェットインクとのpHの差は、pHの高いほうから低いほうの
値を差し引いたpHの値をいう。
【0041】
処理液とインクジェットインクとのpHの差を上記範囲とすることにより、インクジェットインクのpHが高くなりすぎず、インクジェットインクの成分の凝集性(反応性)をより十分に得ることができ、形成される画像の耐擦性及び画質をより良好にできる。
【0042】
また、pHの差を上記範囲とすることにより、処理液のpHが低くなりすぎず、処理液の保存安定性がより優れる。
【0043】
1.5.水
処理液は、水系の処理液であり、水を含有する。水としては、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、及び蒸留水等の純水、並びに超純水のような、イオン性不純物を低減したものが挙げられる。また、紫外線照射又は過酸化水素の添加等によって滅菌した水を用いると、インクジェットインクを長期保存する場合に細菌類や真菌類の発生を抑制することができる。
【0044】
水の含有量は、処理液の総質量に対して40質量%以上が好ましく、45質量%以上がさらに好ましく、50質量%以上がより好ましく、60質量%以上が特に好ましい。また、水の含有量の上限は、特に制限されないが、例えば、処理液の総質量に対して好ましくは98質量%以下であり、また90質量%以下であり、より好ましくは85質量%以下であり、さらに好ましくは80質量%以下である。
【0045】
1.6.その他の成分
処理液は、以下の成分を含んでもよい。
【0046】
1.6.1.水溶性低分子化合物
処理液は、水溶性低分子化合物を含んでもよい。本項の水溶性低分子化合物には、色材、多価金属塩、有機酸、有機アミンは含まれないものとする。水溶性低分子化合物は、主に有機溶剤や固体化合物である。
【0047】
「水溶性」とは、20℃の水100gに対する溶解度が10g超であることをいう。水溶性低分子化合物としては常温で液体であるものや常温で固体であるものが挙げられる。処理液が水溶性低分子化合物を含有することにより、処理液の目詰まり回復性や、保存安定性や画質などをより良好とすることができる。
【0048】
水溶性低分子化合物の溶解度の判定方法としては、以下のとおりである。まず、20℃の環境下で、水100gに対して所定量の水溶性低分子化合物を混合し、30分攪拌する。攪拌後、常温で液体の化合物については、相分離または海島構造になっていない場合、溶解すると判断する。また、常温で固体の化合物については、溶け残りがない場合に、溶解すると判断する。
【0049】
このようにして、水100gに対して所定量の化合物を混合した時に、溶解したと判断された場合の所定量のうち最も多い所定量を溶解度とする。溶解度が10g超である化合物を水溶性低分子化合物とする。なお、水溶性低分子化合物は、水と完全混和する化合物、又は水と混和する化合物であることができる。
【0050】
本明細書において「水と完全混和」とは、水と化合物が相互に溶解する場合、すなわち20℃の水100gに対する当該化合物の溶解度が無限大の場合を呼ぶ。また、「水と混和」とは、水と化合物が有限の溶解度をもつ場合であり、少なくとも20℃の水100gに対する当該化合物の溶解度が10g超である場合を呼ぶ。なお水溶性低分子化合物の溶
解度は10g超であるが、上限は限るものではなく無限大でもよい。溶解度は、好ましくは11g以上であり、より好ましくは50g以上である。
【0051】
水溶性低分子化合物の分子量は、重量平均分子量として500以下であることが好ましい。さらには、400以下がより好ましく、300以下がさらに好ましい。また、処理液は、水溶性低分子化合物として、標準沸点が150℃以上350℃以下、好ましくは150℃以上300℃以下のものを含むことが好ましい。また、水溶性低分子化合物は、融点が90℃以下の化合物を含むことが好ましい。さらには、融点が80℃以下の化合物を含むことが好ましい。また融点は-70℃以上が好ましい。
【0052】
20℃の水100gに対する溶解度が10g超である水溶性低分子化合物としては、例えば、樹脂溶解物質、ポリオール類、グリコールエーテル類などが挙げられる。樹脂溶解物質としては、アミド類、含硫黄溶剤、環状エーテル類等が挙げられる。なかでも、樹脂溶解物質、ポリオール類、グリコールエーテル類が好ましい。
【0053】
水溶性低分子化合物として、さらに好ましくは、標準沸点が150℃以上300℃以下であるアミド類、含硫黄溶剤、環状エーテル類のいずれか、及び、標準沸点が150℃以上250℃以下であるポリオール類、グリコールエーテル類のいずれかの化合物を挙げることができる。
【0054】
水溶性低分子化合物は、処理液の総質量に対し、40質量%以下含むことが好ましく、1質量%以上含むことがより好ましく、5質量%以上30質量%以下含むことがさらに好ましく、10質量%以上25質量%以下含むことがよりさらに好ましい。
【0055】
<樹脂溶解物質>
20℃の水100gに対する溶解度が10g超である水溶性低分子化合物として、アミド類、含硫黄溶剤、環状エーテル類のいずれかである樹脂溶解物質が挙げられる。なかでも、標準沸点が150℃以上300℃以下であるアミド類、含硫黄溶剤、環状エーテル類のいずれかである樹脂溶解物質を含有することが好ましい。なお、樹脂溶解物質とは、樹脂を溶解し耐擦過性を向上させる機能をもつ有機化合物であるが、この機能に限定されるものではない。
【0056】
上記アミド類としては、2-ピロリドン(2P)、2-ピペリドン、ε-カプロラクタム(CPL)、N-メチル-ε-カプロラクタム、N-シクロヘキシル-2-ピロリドン、N-メチルピロリドン、N-エチルピロリドン、N-ブチルピロリドン、5-メチル-2-ピロリドン、β-プロピオラクタム、ω-ヘプタラクタムなどの環状アミド(ラクタム)、N,N-ジメチルアセトアセトアミド、N,N-ジエチルアセトアセトアミド、N-メチルアセトアセトアミド、N,N-ジメチルイソ酪酸アミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジエチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジエチルアセトアミド、N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(DMPA)、3-n-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-メトキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-メトキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-エトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-エトキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-エトキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-n-ブトキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-n-ブトキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-n-プロポキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-n-プロポキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-n-プロポキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-iso-プロポキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-iso-プロポキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-iso-プロポキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-tert-ブ
トキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-tert-ブトキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-tert-ブトキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミドなどの鎖状アミドが挙げられる。これらの中でも、2-ピロリドン(2P)、ε-カプロラクタム(CPL)、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(DMPA)のいずれかがより好ましく、インクの保存安定性をより優れたものにできる傾向にある。
【0057】
上記含硫黄溶剤としては、3-メチルスルホラン、スルホラン、エチルイソプロピルスルホン、エチルメチルスルホン、ジメチルスルホン、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジエチルスルホキシド、テトラメチレンスルホキシド、メチルフェニルスルホキシドなどが挙げられる。これらの中でも、ジメチルスルホキシド(DMSO)がより好ましく、インクの保存安定性をより優れたものにできる傾向にある。
【0058】
上記環状エーテル類としては、イソソルビドジメチルエーテル、3-メチル-3-オキセタンメタノール、3-エチル-3-オキセタンメタノール(DMHD)、2-ヒドロキシメチルオキセタン、テトラヒドロフルフリルアルコール、ソルケタール、グリセロールホルマール、1,4-ジオキサン-2,3-ジオール、ジヒドロレボグルコセノンなどが挙げられる。これらの中でも、3-エチル-3-オキセタンメタノール(DMHD)がより好ましく、インクの保存安定性をより優れたものにできる傾向にある。
【0059】
これらのなかでも、標準沸点が150℃以上300℃以下である、アミド類である樹脂溶解物質が、より保存安定性に優れる傾向にあるため好ましい。また、樹脂溶解物質は、融点が80℃以下の化合物であることが好ましい。融点が上記範囲内にあると、目詰まり回復性が優れる傾向にある。
【0060】
処理液は、水溶性低分子化合物として、アミド類、含硫黄溶剤、環状エーテル類の何れかである樹脂溶解物質を、処理液の総質量に対し、20質量%以下含むことが好ましく、15質量%以下含むことがより好ましく、10質量%以下含むことがさらに好ましく、5質量%以下含むことが特に好ましい。また、下限値としては、0質量%以上であり、1質量%以上含むことが好ましく、2質量%以上含むことがより好ましく、3質量%以上含むことがさらに好ましい。
【0061】
また、標準沸点が150℃以上300℃以下である、アミド類、含硫黄溶剤、環状エーテル類の何れかである樹脂溶解物質の含有量を上記範囲としてもよい。これらの樹脂溶解物質の含有量が上記範囲内にあると、処理液中での、樹脂の溶解性が良好になり、保存安定性や耐擦性により優れる傾向にある。一方で、これらの樹脂溶解物質の含有量が上記範囲を超えて含有する場合には、保存安定性が低下することがある。これは、処理液中の水の含有量が相対的に減少することで、樹脂が溶解しにくくなるためであると推定される。
【0062】
<ポリオール類、グリコールエーテル類>
処理液は、上記樹脂溶解物質以外の水溶性低分子化合物として、ポリオール類、グリコールエーテル類のいずれかの化合物を含有してもよい。特に、標準沸点が150℃以上250℃以下である、ポリオール類、グリコールエーテル類の何れかの化合物を含有することが好ましい。
【0063】
(ポリオール類)
ポリオール類は、グリコール、またはグリコールが水酸基同士で分子間縮合した化合物が好ましい。この場合、水酸基を2個有する化合物である。または、ポリオール類としては、グリコールまたはグリコールが水酸基同士で分子間縮合した化合物が有していた水素原子が、水酸基で置換された化合物があげられる。この場合、水酸基を3個以上有する化合物である。
【0064】
ポリオール類を構成するグリコールまたはグリコールが水酸基同士で分子間縮合した化合物におけるグリコール単位は、炭素数2以上10以下が好ましく、3以上8以下がより好ましい。また、ポリオール類は、分子中の炭素数が2以上15以下が好ましく、3以上10以下がより好ましい。また、ポリオール類は、標準沸点が150℃以上250℃以下が好ましい。
【0065】
上記標準沸点が150℃以上250℃以下のポリオール類としては、例えば、エチレングリコール(標準沸点198℃、水と混和)、ジエチレングリコール(標準沸点244℃、水と完全混和)、1,2-プロパンジオール(プロピレングリコール)(標準沸点188℃、水と完全混和)、ジプロピレングリコール(標準沸点227℃、水と完全混和)、1,2-ブタンジオール(標準沸点193℃、水と混和)、1,2-ペンタンジオール(標準沸点210℃、水と混和)、1,2-ヘキサンジオール(標準沸点224℃、水と完全混和)、1,3-プロパンジオール(標準沸点214℃、水と完全混和)、1,4-ブタンジオール(標準沸点228℃、水と完全混和)、2,3-ブタンジオール(標準沸点177℃、水と混和)、1,3-ブチレングリコール(標準沸点207℃、水と完全混和)、3-メチル-1,3-ブタンジオール(標準沸点203℃、水と完全混和)、2-メチル-1,3-プロパンジオール(標準沸点214℃、水と完全混和)、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール(標準沸点208℃、溶解度83[g/水100g])、2-メチルペンタン-2,4-ジオール(標準沸点197℃、水と完全混和)、2,5-ジメチル-2,5-ヘキサンジオール(標準沸点218℃、溶解度14[g/水100g])、1,5-ペンタンジオール(標準沸点242℃、水と混和)、3-メチル-1,5-ペンタンジオール(標準沸点250℃、水と完全混和)、1,6-ヘキサンジオール(標準沸点250℃、水と混和)、などが挙げられる。ポリオール類としては、炭素数が10以下のポリオール類がより好ましい。
【0066】
ポリオール類の中でも、標準沸点が150℃以上250℃以下で炭素数が10以下のアルカンジオール類であることがより好ましく、標準沸点が150℃以上250℃以下で炭素数が6以下のアルカンジオール類であることがさらに好ましい。そのようなアルカンジオール類としては、例えば、1,2-アルカンジオール類である、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール等、1,3-プロパンジオール、1,3-ブチレングリコール等が挙げられる。
【0067】
処理液は、水溶性低分子化合物として、標準沸点が150℃以上250℃以下で炭素数が6以下のアルカンジオール類を、処理液の総質量に対し、1質量%~5質量%以下含むことが好ましい。
【0068】
(グリコールエーテル類)
グリコールエーテル類は、グリコールの1つ以上の水酸基がエーテル化した化合物である。上記グリコールエーテル類としては、アルキレングリコールのモノエーテル又はジエーテルが好ましい。上記エーテル化のエーテルとしては、アルキルエーテルが好ましい。グリコールエーテル類を構成する、アルキレングリコールのアルキレンや、アルキルエーテルのアルキルは、独立して炭素数1以上5以下が好ましく、2以上4以下がより好ましい。グリコールエーテル類についても標準沸点が150℃以上250℃以下であることがより好ましい。
【0069】
グリコールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル(水と完全混和)、エチレングリコールモノエチルエーテル(水と混和)、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル(溶解度100[g/水100g])、エチレングリコールモ
ノプロピルエーテル(水と混和)、エチレングリコールモノイソブチルエーテル(溶解度75.5[g/水100g])、エチレングリコールモノ-tert-ブチルエーテル(水と混和)、エチレングリコールモノブチルエーテル(溶解度100[g/水100g])、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(水と完全混和)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(水と完全混和)、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル(水と混和)、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル(水と完全混和)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(水と完全混和)、トリエチエレングリコールモノメチルエーテル(水と完全混和)、トリエチレングリコールモノエチルエーテル(水と完全混和)、トリエチエレングリコールモノブチルエーテル(水と混和)、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル(水と混和)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(水と混和)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(水と完全混和)、プロピレングリコールモノプロピルエーテル(水と混和)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(水と完全混和)、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル(溶解度19[g/水100g])、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(水と完全混和)、1,3-プロパンジオールモノメチルエーテル(3-メトキシ-1-プロパノール)(水と完全混和)、1,3-ブチレングリコール-3-モノメチルエーテル(3-メトキシ-1-ブタノール)(水と混和)、などのアルキレングリコールモノアルキルエーテル類、及び、エチレングリコールジメチルエーテル(水と完全混和)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(水と完全混和)、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル(水と完全混和)、ジエチレングリコールジエチルエーテル(水と完全混和)、トリエチレングリコールジメチルエーテル(水と完全混和)、テトラエチレングリコールジメチルエーテル(水と完全混和)、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(溶解度52.6[g/水100g])、トリプロピレングリコールジメチルエーテル(溶解度23.6[g/水100g])、などのアルキレングリコールジアルキルエーテル類(グライム)が挙げられる。
【0070】
また、上記のグリコールエーテル類は、モノエーテルよりもジエーテルの方が、処理液中の樹脂を溶解又は膨潤させやすい傾向があり、形成される画像の耐擦性を向上させる点でより好ましい。一方、処理液の濡れ広がり性が優れる点でモノエーテルが好ましい。
【0071】
処理液は、水溶性低分子化合物として、ポリオール類、グリコールエーテル類のいずれかを、処理液の総質量に対し、30質量%以下含むことが好ましく、25質量%以下含むことがより好ましい。また、下限値としては、処理液の総質量に対し、0質量%以上であり、10質量%以上含むことが好ましく、15質量%以上含むことがより好ましい。
【0072】
また、標準沸点が150~250℃である、ポリオール類、グリコールエーテル類のいずれかの含有量を上記範囲とすることが好ましい。
【0073】
これら水溶性低分子化合物を上記範囲内で含有する場合には、樹脂の溶解性がより良好になり、保存安定性により優れる傾向にある。
【0074】
<その他の化合物>
処理液は、必要に応じて、その他の物質を含んでもよい。
【0075】
1.6.2.界面活性剤
処理液は、界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤が挙げられる。
【0076】
アセチレングリコール系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、サーフィノール104、104E、104H、104A、104BC、104DPM、104PA
、104PG-50、104S、420、440、465、485、SE、SE-F、504、61、DF37、CT111、CT121、CT131、CT136、TG、GA、DF110D(以上全て商品名、エアープロダクツジャパン株式会社製)、オルフィンB、Y、P、A、STG、SPC、E1004、E1010、PD-001、PD-002W、PD-003、PD-004、EXP.4001、EXP.4036、EXP.4051、AF-103、AF-104、AK-02、SK-14、AE-3(以上全て商品名、日信化学工業株式会社製)、アセチレノールE00、E00P、E40、E100(以上全て商品名、川研ファインケミカル株式会社製)が挙げられる。
【0077】
フッ素系界面活性剤としては、フッ素変性ポリマーを用いることが好ましく、具体例としては、BYK-340(商品名、ビックケミー・ジャパン株式会社製)が挙げられる。
【0078】
シリコーン系界面活性剤としては、特に限定されないが、ポリシロキサン系化合物が好ましく挙げられる。当該ポリシロキサン系化合物としては、特に限定されないが、例えばポリエーテル変性オルガノシロキサンが挙げられる。当該ポリエーテル変性オルガノシロキサンの市販品としては、例えば、BYK-306、BYK-307、BYK-333、BYK-341、BYK-345、BYK-346、BYK-348(以上商品名、ビックケミー・ジャパン株式会社製)、KF-351A、KF-352A、KF-353、KF-354L、KF-355A、KF-615A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、KF-6020、X-22-4515、KF-6011、KF-6012、KF-6015、KF-6017(以上商品名、信越化学工業株式会社製)、シルフェイスSAG503A、シルフェイスSAG014(以上商品名、日信化学工業株式会社製)等が挙げられる。
【0079】
上記界面活性剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0080】
界面活性剤を含有する場合には、その含有量は、処理液の総質量に対して0.1質量%以上1.5質量%以下とすることが好ましい。
【0081】
また、上記界面活性剤のうちシリコーン系界面活性剤又はフッ素系界面活性剤の含有量を上記範囲としても良く好ましい。さらに上記界面活性剤のうちシリコーン系界面活性剤の含有量を上記範囲としても良く好ましい。
【0082】
一般的に、処理液にシリコーン系界面活性剤を含有させることで、画質がより向上する傾向にあるが、耐擦性や消泡性に劣りやすくなる。しかしながら、本実施形態の処理液においては、上記範囲内の少量の添加量であっても、画質に優れるとともに、耐擦性においても良好なものとできる。
【0083】
1.6.3.その他の添加剤
処理液は、必要に応じて、キレート剤、防錆剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤など、種々の添加剤を含有してもよい。
【0084】
(標準沸点が280℃超のポリオール類について)
処理液は、水溶性低分子化合物として、標準沸点が280℃超のポリオール類を、処理液の総質量に対し3質量%を超えて含有しないことが好ましい。さらに1質量%を超えて含有しないことがより好ましく、0.5質量%を超えて含有しないことがさらに好ましい。
【0085】
この場合において、標準沸点が280℃超のポリオール類を処理液に含んでも含まなくても良く、含む場合であっても上記の含有量以下である。標準沸点が280℃超のポリオ
ール類の含有量が上記範囲内であると、処理液の乾燥性が大幅に低下しないようにでき、その結果、低吸収又は非吸収の記録媒体に対する記録を行うものであっても、画像の定着性の低下を抑制できる傾向にある。また、加熱乾燥を行う際の記録媒体の温度を、比較的低くしても十分な乾燥を行なうことができる。このような標準沸点が280℃超のポリオール類としては、例えば、グリセリン(標準沸点290℃)が挙げられ、トリイソプロパノールアミン等のアルカノールアミン類は含まないものとする。
【0086】
1.7.処理液の調整及び物性
処理液は、上述した成分を任意の順序で混合し、必要に応じて濾過等をして不純物を除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。
【0087】
処理液は、インクジェットインクの画像品質をより高める観点から、20℃における表面張力(静的表面張力)が18mN/m以上40mN/mであることが好ましく、20mN/m以上35mN/m以下であることがより好ましく、22mN/m以上33mN/m以下であることがさらに好ましい。なお、表面張力の測定は、例えば、自動表面張力計CBVP-Z(商品名、協和界面科学株式会社製)を用いて、20℃の環境下で白金プレートを処理液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。
【0088】
同様の観点から、処理液の20℃における粘度は、3mPa・s以上10mPa・s以下であることが好ましく、3mPa・s以上8mPa・s以下であることがより好ましい。なお、粘度の測定は、例えば、粘弾性試験機MCR-300(商品名、Pysica社製)を用いて、20℃の環境下での粘度を測定することができる。
【0089】
1.8.処理液の用途及びインクセット
処理液は、インクジェットインクと共に記録に用いられる。処理液は、インクジェットインクが付着する媒体にあらかじめ付着させて用いてもよい。また処理液は、インクジェットインクと同様に、インクジェットヘッドから吐出されて記録に用いられてもよい。このようにすれば処理液の使用量を抑制することができる。
【0090】
また、処理液は、インクジェットインクと共にインクセットを構成できる。すなわち、インクセットは、処理液及びインクジェットインクを含む。インクセットは、セットで記録に用いるインクや処理液の組である。
【0091】
このインクセットによれば、処理液が接する部材に滑剤が含まれていても異物を生じにくい。その上、インクジェットインクにより形成される画像の画質を良好にすることができる。
【0092】
2.記録方法
以下、処理液及びインクジェットインクを用いた記録方法について説明する。本実施形態の記録方法は、上述の処理液及び後述するインクジェットインクを用いて行う記録方法であって、処理液を記録媒体に付着させる処理液付着工程と、インクジェットインクをインクジェットヘッドから吐出して記録媒体に付着させるインク付着工程と、を含む。
【0093】
2.1.インクジェットインク
処理液と共に用いられるインクジェットインクは、水系のインク組成物である。インクジェットインクは、以下の成分を含有することができる。
【0094】
2.1.1.色材
インクジェットインクは、色材を含有してもよい。色材は、顔料及び染料のうち少なくとも一方を用いることができる。
【0095】
<顔料>
顔料は、無機顔料及び有機顔料のいずれも使用することができる。色材として顔料を用いることにより、インクジェットインクの耐光性を向上させることができる場合があり好ましい。
【0096】
無機顔料としては、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、酸化鉄、酸化チタンを使用することができる。
【0097】
有機顔料としては、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、アゾレーキ、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料、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等)、染色レーキ(塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料が挙げられる。
【0098】
更に詳しくは、ブラックインクとして使用されるカーボンブラックとしては、No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等(以上、三菱化学社(Mitsubishi Chemical Corporation)製)、Raven 5750、Raven 5250、Raven 5000、Raven 3500、Raven 1255、Raven 700等(以上、コロンビアカーボン(Carbon Columbia)社製)などが挙げられる。
【0099】
ホワイトインクに使用される顔料としては、C.I.ピグメントホワイト6、18、21が挙げられる。
【0100】
イエローインクに使用される顔料としては、C.I.ピグメントイエロー 1、C.I.ピグメントイエロー 2、C.I.ピグメントイエロー 3、C.I.ピグメントイエロー 4、C.I.ピグメントイエロー 5、C.I.ピグメントイエロー 6、C.I.ピグメントイエロー 7、C.I.ピグメントイエロー 10、C.I.ピグメントイエロー 11、C.I.ピグメントイエロー 12、C.I.ピグメントイエロー 13、C.I.ピグメントイエロー 14、C.I.ピグメントイエロー 16、C.I.ピグメントイエロー 17、C.I.ピグメントイエロー 24、C.I.ピグメントイエロー 34、C.I.ピグメントイエロー 35、C.I.ピグメントイエロー 37、C.I.ピグメントイエロー 53、C.I.ピグメントイエロー 55、C.I.ピグメントイエロー 65、C.I.ピグメントイエロー 73、C.I.ピグメントイエロー 74、C.I.ピグメントイエロー 75、C.I.ピグメントイエロー 81、C.I.ピグメントイエロー 83、C.I.ピグメントイエロー 93、C.I.ピグメントイエロー 94、C.I.ピグメントイエロー 95、C.I.ピグメントイエロー
97、C.I.ピグメントイエロー 98、C.I.ピグメントイエロー 99、C.I.ピグメントイエロー 108、C.I.ピグメントイエロー 109、C.I.ピグメントイエロー 110、C.I.ピグメントイエロー 113、C.I.ピグメントイエロー 114、C.I.ピグメントイエロー 117、C.I.ピグメントイエロー 120、C.I.ピグメントイエロー 124、C.I.ピグメントイエロー 128、C.I.ピグメントイエロー 129、C.I.ピグメントイエロー 133、C.I.ピグメントイエロー 138、C.I.ピグメントイエロー 139、C.I.ピグメン
トイエロー 147、C.I.ピグメントイエロー 151、C.I.ピグメントイエロー 153、C.I.ピグメントイエロー 154、C.I.ピグメントイエロー 155、C.I.ピグメントイエロー 167、C.I.ピグメントイエロー 172、C.I.ピグメントイエロー 180が挙げられる。
【0101】
マゼンタインクに使用される顔料としては、C.I.ピグメントレッド 1、C.I.ピグメントレッド 2、C.I.ピグメントレッド 3、C.I.ピグメントレッド 4、C.I.ピグメントレッド 5、C.I.ピグメントレッド 6、C.I.ピグメントレッド 7、C.I.ピグメントレッド 8、C.I.ピグメントレッド 9、C.I.ピグメントレッド 10、C.I.ピグメントレッド 11、C.I.ピグメントレッド
12、C.I.ピグメントレッド 14、C.I.ピグメントレッド 15、C.I.ピグメントレッド 16、C.I.ピグメントレッド 17、C.I.ピグメントレッド
18、C.I.ピグメントレッド 19、C.I.ピグメントレッド 21、C.I.ピグメントレッド 22、C.I.ピグメントレッド 23、C.I.ピグメントレッド
30、C.I.ピグメントレッド 31、C.I.ピグメントレッド 32、C.I.ピグメントレッド 37、C.I.ピグメントレッド 38、C.I.ピグメントレッド
40、C.I.ピグメントレッド 41、C.I.ピグメントレッド 42、C.I.ピグメントレッド 48(Ca)、C.I.ピグメントレッド 48(Mn)、C.I.ピグメントレッド 57(Ca)、C.I.ピグメントレッド 57:1、C.I.ピグメントレッド 88、C.I.ピグメントレッド 112、C.I.ピグメントレッド 114、C.I.ピグメントレッド 122、C.I.ピグメントレッド 123、C.I.ピグメントレッド 144、C.I.ピグメントレッド 146、C.I.ピグメントレッド 149、C.I.ピグメントレッド 150、C.I.ピグメントレッド 166、C.I.ピグメントレッド 168、C.I.ピグメントレッド 170、C.I.ピグメントレッド 171、C.I.ピグメントレッド 175、C.I.ピグメントレッド 176、C.I.ピグメントレッド 177、C.I.ピグメントレッド 178、C.I.ピグメントレッド 179、C.I.ピグメントレッド 184、C.I.ピグメントレッド 185、C.I.ピグメントレッド 187、C.I.ピグメントレッド 202、C.I.ピグメントレッド 209、C.I.ピグメントレッド 219、C.I.ピグメントレッド 224、C.I.ピグメントレッド 245、又はC.I.ピグメントヴァイオレット 19、C.I.ピグメントヴァイオレット 23、C.I.ピグメントヴァイオレット 32、C.I.ピグメントヴァイオレット 33、C.I.ピグメントヴァイオレット 36、C.I.ピグメントヴァイオレット 38、C.I.ピグメントヴァイオレット 43、C.I.ピグメントヴァイオレット 50が挙げられる。上記複数顔料の固溶体でも良い。
【0102】
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、C.I.ピグメントブルー 2、C.I.ピグメントブルー 3、C.I.ピグメントブルー 15、C.I.ピグメントブルー 15:1、C.I.ピグメントブルー 15:2、C.I.ピグメントブルー 15:3、C.I.ピグメントブルー 15:4、C.I.ピグメントブルー 16、C.I.ピグメントブルー 18、C.I.ピグメントブルー 22、C.I.ピグメントブルー 25、C.I.ピグメントブルー 60、C.I.ピグメントブルー 65、C.I.ピグメントブルー 66、C.I.バットブルー 4、C.I.バットブルー 60が挙げられる。
【0103】
また、マゼンタ、シアン及びイエロー以外の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントグリーン 7、C.I.ピグメントグリーン 10、C.I.ピグメントブラウン
3、C.I.ピグメントブラウン 5、C.I.ピグメントブラウン 25、C.I.ピグメントブラウン 26、C.I.ピグメントオレンジ 1、C.I.ピグメントオレンジ 2、C.I.ピグメントオレンジ 5、C.I.ピグメントオレンジ 7、C.I
.ピグメントオレンジ 13、C.I.ピグメントオレンジ 14、C.I.ピグメントオレンジ 15、C.I.ピグメントオレンジ 16、C.I.ピグメントオレンジ 24、C.I.ピグメントオレンジ 34、C.I.ピグメントオレンジ 36、C.I.ピグメントオレンジ 38、C.I.ピグメントオレンジ 40、C.I.ピグメントオレンジ 43、C.I.ピグメントオレンジ 63が挙げられる。
【0104】
上記顔料は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0105】
インクジェットインクに顔料を使用する場合、その平均粒子径は300nm以下が好ましく、50~200nmがより好ましい。平均粒子径が上記の範囲内にあると、インクジェットインクの吐出安定性や分散安定性などの信頼性に一層優れるとともに、優れた画質の画像を形成することができる傾向にある。ここで、本明細書における平均粒子径は、動的光散乱法により測定される。
【0106】
〔顔料分散体〕
上記の顔料は、インクジェットインク中で分散された状態として、即ち顔料分散体として存在するとよい。ここで、本明細書における顔料分散体は、顔料分散液、及び顔料のスラリー(低粘度水性分散体)を包含する意味である。
【0107】
顔料分散体としては、以下に限定されないが、例えば、自己分散型顔料、ポリマー分散型顔料、ポリマーに被覆された顔料などが挙げられる。
【0108】
(自己分散型顔料)
自己分散型顔料は、分散剤なしに水性媒体中に分散又は溶解することが可能な顔料である。ここで「分散剤なしに水性媒体中に分散又は溶解する」とは、顔料を分散させるための分散剤を用いなくても、その表面の親水基により、水性媒体中に安定に存在している状態を言う。そのため、分散剤に起因する消泡性の低下による発泡がほとんど無く、吐出安定性に優れるインクが調製しやすい。また、分散剤に起因する大幅な粘度上昇が抑えられるため、顔料をより多く含有することが可能となり印字濃度を十分に高めることが可能になる等、取り扱いが容易である。
【0109】
上記の親水基は、-OM、-COOM、-CO-、-SOM、-SOM、-SONH2、-RSOM、-POHM、-PO、-SONHCOR、-NH、及び-NRからなる群から選択される一以上の親水基であることが好ましい。
【0110】
なお、これらの化学式中、Mは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム、置換基を有していてもよいフェニル基、又は有機アンモニウムを表し、Rは、炭素原子数1以上12以下のアルキル基または置換基を有していてもよいナフチル基を表す。また、上記のM及びRは、それぞれ互いに独立して選択される。
【0111】
自己分散型顔料は、例えば、顔料に物理的処理または化学的処理を施すことで、前記親水基を顔料の表面に結合(グラフト)させることにより製造される。当該物理的処理としては、例えば真空プラズマ処理等が例示できる。また、当該化学的処理としては、例えば水中で酸化剤により酸化する湿式酸化法や、p-アミノ安息香酸を顔料表面に結合させることによりフェニル基を介してカルボキシル基を結合させる方法等が例示できる。
【0112】
(ポリマー分散型顔料)
ポリマー分散型顔料は、ポリマー分散によって分散可能とした顔料である。ポリマー分散型顔料に用いられるポリマーとしては、以下に限定されないが、例えば、顔料の分散に用いられる分散ポリマーのガラス転移温度(Tg)は、80℃以下であることが好ましく
、75℃以下がより好ましい。当該Tgが80℃以下であると、インクの定着性を良好なものとすることができる場合がある。
【0113】
また、上記ポリマーのゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による重量平均分子量は、10,000以上200,000以下であることが好ましい。これにより、インクの保存安定性が一層良好となる場合がある。ここで、本明細書における重量平均分子量(Mw)は、日立製作所社(Hitachi, Ltd.)製L7100システムのゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、ポリスチレン換算の重量平均分子量として測定することができる。
【0114】
上記ポリマーとしては、インクの定着性及び光沢性に一層優れる傾向にあるため、その構成成分のうち70質量%以上が(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリル酸の共重合によるポリマーが好ましい。炭素数1~24のアルキル(メタ)アクリレート及び炭素数3~24の環状アルキル(メタ)アクリレートのうち少なくとも一方が70質量%以上のモノマー成分から重合されたものであることが好ましい。当該モノマー成分の具体例としては、以下に限定されないが、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソボロニル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、テトラメチルピペリジル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシ(メタ)アクリレート、及びベヘニル(メタ)アクリレートが挙げられる。また、その他の重合用モノマー成分として、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、及びジエチレングリコール(メタ)アクリレート等のヒドロキシル基を有するヒドロキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、並びにエポキシ(メタ)アクリレートを用いることもできる。
【0115】
なお、本明細書において、(メタ)アクリルとの表記は、アクリル及びメタクリルの少なくとも一方を意味する。(メタ)アクリレートとの表記は、アクリレート及びメタクリレートの少なくとも一方を意味する。
【0116】
(ポリマーに被覆された顔料)
また、インクの定着性、光沢性、及び色再現性に優れる傾向にあるため、上記ポリマー分散型顔料の中でもポリマーに被覆された顔料、即ちマイクロカプセル化顔料が好適に用いられる。
【0117】
当該ポリマーに被覆された顔料は、転相乳化法により得られるものである。つまり、上記のポリマーをメタノール、エタノール、イソプロパノール、n-ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、及びジブチルエーテル等の有機溶媒に溶解させる。得られた溶液に顔料を添加し、次いで中和剤及び水を添加して混練・分散処理を行うことにより水中油滴型の分散体を調整する。そして、得られた分散体から有機溶媒を除去することによって、水分散体としてポリマーに被覆された顔料を得ることができる。混練・分散処理は、例えば、ボールミル、ロールミル、ビーズミル、高圧ホモジナイザー、及び高速攪拌型分散機などを用いることができる。
【0118】
中和剤としては、エチルアミン、トリメチルアミン等の3級アミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、及びアンモニア等が好ましい。得られる水分散体の
pHは6~10であることが好ましい。
【0119】
顔料を被覆するポリマーとしては、GPCによる重量平均分子量が10,000~150,000程度のものが、顔料を安定的に分散させる点で好ましい。
【0120】
<染料>
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。
【0121】
上記染料は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0122】
色材(固形分)の含有量は、例えば、インクジェットインクの総質量に対し1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上であることがより好ましく、3質量%以上であることがさらに好ましい。また、色材(固形分)の含有量は、インクジェットインクの総質量に対し10質量%以下であることが好ましく、8質量%以下であることがより好ましく、6質量%以下であることがさらに好ましい。又は5質量%以上が好ましい。色材の含有量が上記範囲内であると、保存安定性により優れる場合がある。
【0123】
2.1.2.水
インクジェットインクは、水系インクジェットインク(水系インク)であり、水を含有する。「水系」の組成物とは、水を主要な溶媒の1つとする組成物である。水については、上記処理液の項で述べたと同様であるので説明を省略する。
【0124】
2.1.3.その他の成分
(水溶性低分子化合物)
インクジェットインクは、水溶性低分子化合物を含有してもよい。インクジェットインクが水溶性低分子化合物を含有することにより、インクの目詰まり回復性や、保存安定性や画質などを優れたものにしやすい。水溶性低分子化合物の具体例は、上記処理液の項で述べたと同様であるので説明を省略する。水溶性低分子化合物の含有量は、インク中に0.5質量%以上40質量%以下が好ましく、1質量%以上~30質量%以下がより好ましく、5質量%以上20質量%以下がさらに好ましい。
【0125】
(界面活性剤)
インクジェットインクは、界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤の具体例は、上記処理液の項で述べたと同様であるので説明を省略する。
【0126】
(樹脂)
インクジェットインクは、樹脂を含有していてもよい。樹脂は、水溶性樹脂、又は樹脂粒子のエマルジョンとして配合され得る。このような樹脂は、記録媒体に付着させた顔料インクの成分の密着性や耐擦過性を向上させる、いわゆる定着樹脂として機能する場合がある。樹脂としては、樹脂粒子のエマルジョンが好ましい。
【0127】
樹脂としては、例えば、ウレタン系樹脂、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、エチレン酢酸ビニル系樹脂、酢酸ビニル樹脂、ブタジエン樹脂、スチレン樹脂、架橋アクリル樹脂、架橋スチレン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、パラフィン樹脂、フッ素樹脂、等からなる樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、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、樹脂は1種単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。
【0128】
ウレタン系樹脂とは、ウレタン結合を有する樹脂の総称である。ウレタン系樹脂には、ウレタン結合以外に、主鎖にエーテル結合を含むポリエーテル型ウレタン樹脂、主鎖にエステル結合を含むポリエステル型ウレタン樹脂、主鎖にカーボネート結合を含むポリカーボネート型ウレタン樹脂等を使用してもよい。ウレタン系樹脂としては、市販品を用いてもよく、例えば、スーパーフレックス 210、460、460s、840、E-4000(商品名、第一工業製薬株式会社製)、レザミン D-1060、D-2020、D-4080、D-4200、D-6300、D-6455(商品名、大日精化工業株式会社製)、タケラック WS-6020、WS-6021、W-512-A-6(商品名、三井化学ポリウレタン株式会社製)、サンキュアー2710(商品名、LUBRIZOL社製)、パーマリンUA-150(商品名、三洋化成工業社製)などの市販品の中から選択して用いてもよい。
【0129】
アクリル系樹脂は、少なくとも(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステルなどのアクリル系単量体を1成分として重合して得られる重合体の総称であって、例えば、アクリル系単量体から得られる樹脂や、アクリル系単量体とこれ以外の単量体との共重合体などが挙げられる。例えばアクリル系単量体とビニル系単量体との共重合体であるアクリル-ビニル系樹脂などが挙げられる。さらに例えば、スチレンなどのビニル系単量体との共重合体が挙げられる。アクリル系単量体としてはアクリルアミド、アクリロニトリル等も使用可能である。
【0130】
アクリル系樹脂を原料とする樹脂エマルジョンには、市販品を用いてもよく、例えばFK-854(商品名、中央理科工業社製)、モビニール952B、718A(商品名、日本合成化学工業社製)、NipolLX852、LX874(商品名、日本ゼオン社製)、ポリゾールAT860(昭和電工株式会社製)、ボンコートAN-1190S、YG-651、AC-501、AN-1170、4001(商品名、DIC社製、アクリル系樹脂エマルジョン)等の中から選択して用いてもよい。
【0131】
なお、アクリル系樹脂は、上述のようにスチレンアクリル系樹脂であってもよい。また、本明細書において、(メタ)アクリルとの表記は、アクリル及びメタクリルの少なくとも一方を意味する。
【0132】
スチレンアクリル系樹脂は、スチレン単量体とアクリル系単量体とから得られる共重合体であり、スチレン-アクリル酸共重合体、スチレン-メタクリル酸共重合体、スチレン-メタクリル酸-アクリル酸エステル共重合体、スチレン-α-メチルスチレン-アクリル酸共重合体、スチレン-α-メチルスチレン-アクリル酸-アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。スチレンアクリル系樹脂には、市販品を用いても良く、例えば、ジョンクリル62J、7100、390、711、511、7001、631、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(商品名、BASF
社製)、モビニール966A、975N(商品名、日本合成化学工業社製)などが挙げられる。
【0133】
塩化ビニル系樹脂は、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体であってもよい。
【0134】
ポリオレフィン系樹脂は、エチレン、プロピレン、ブチレン等のオレフィンを構造骨格に有するものであり、公知のものを適宜選択して用いることができる。ポリオレフィン樹脂としては、市販品を用いることができ、例えばアローベースCB-1200、CD-1200(商品名、ユニチカ株式会社製)等の中から選択して用いてもよい。
【0135】
また、樹脂は、エマルジョンの形態で供給されてもよく、そのような樹脂エマルジョンの市販品の例としては、マイクロジェルE-1002、E-5002(日本ペイント社製商品名、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョン)、ボンコートAN-1190S、YG-651、AC-501、AN-1170、4001、5454(DIC社製商品名、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョン)、ポリゾールAM-710、AM-920、AM-2300、AP-4735、AT-860、PSASE-4210E(アクリル系樹脂エマルジョン)、ポリゾールAP-7020(スチレン・アクリル樹脂エマルジョン)、ポリゾールSH-502(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(エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルジョン)、ポリゾールPSASE-6010(エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルジョン)(昭和電工社製商品名)、ポリゾールSAE1014(商品名、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン社製)、サイビノールSK-200(商品名、アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学社製)、AE-120A(JSR社製商品名、アクリ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2682(アクリル樹脂エマルジョン)、ビニブラン2886(酢酸ビニル・アクリル樹脂エマルジョン)、ビニブラン5202(酢酸アクリル樹脂エマルジョン)(日信化学工業社製商品名)、ビニブラン700、2586(日信化学工業社製)、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)、タケラックW-6020、W-635、W-6061、W-605、W-635、W-6021(三井化学ポリウレタン社製商品名、ウレタン系樹脂エマルジョン)、スーパーフレックス870、800、150、420、460、470、610、620、700(第一工業製薬社製商品名、ウレタン系樹脂エマルジョン)、パーマリンUA-150(三洋化成工業株式会社製、ウレタン系樹脂エマルジョン)、サンキュアー2710(日本ルーブリゾール社製、ウレタン系樹脂エマルジョン)、NeoRez R-9660、R-9637、R-940(楠本化成株式会社製、ウレタン系樹脂エマルジョン)、アデカボンタイター HUX-380,290K(株式会社ADEKA製、ウレタン系樹脂エマルジョン)、モビニール966A、モビニール7320(日本合成化学株式会社製)、ジョンクリル7100、390、711、511、7001、631、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(以上、BASF社製)、NKバインダーR-5HN(新中村化学工業株式会社製)、ハイドランWLS-210(非架橋性ポリウレタン:DIC株式会社製)、ジョンクリル7610(BASF社製)等の中から選択して用いてもよい。
【0136】
これら樹脂のなかでも、アクリル系樹脂が好ましく、スチレンアクリル系樹脂がより好ましい。このような樹脂であると、耐擦性により優れる傾向にある。
【0137】
また、樹脂のガラス転移温度(Tg)は、60℃以上であることが好ましく、70℃以上であることがより好ましく、80℃以上であることがさらに好ましく、90℃以上であることが特に好ましい。一方で、120℃以下であることが好ましく、115℃以下であることがより好ましく、110℃以下であることがさらに好ましく、105℃以下であることが特に好ましい。樹脂のガラス転移温度(Tg)が上記範囲内であると、バンディングムラをより低減させ、耐擦性により優れたものとできる場合がある。
【0138】
なお、樹脂のガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量分析(DSC)等を用いた定法により確認できる。
【0139】
樹脂の含有量は、インクジェットインクの総質量に対し、固形分として、0.1質量%以上20質量%以下であることが好ましく、1.0質量%以上15.0質量%以下がより好ましく、2.0質量%以上10.0質量%以下がさらに好ましく、3.0質量%以上8.0質量%以下であることが特に好ましい。
【0140】
(ワックス)
インクジェットインクは、ワックスを含有していてもよい。ワックスとしては、インク中で溶解するもの、又は、エマルションなど微粒子の形態で分散するものが挙げられる。このようなワックスを用いることにより、耐擦性により優れた記録物が得られる傾向にある。特に、記録媒体上のインク塗膜の表面、すなわち、空気とインク塗膜の界面に偏在することによる耐擦性の向上に寄与する傾向がある。
【0141】
このようなワックスとしては、特に制限されないが、例えば、高級脂肪酸と高級1価アルコールまたは2価アルコールとのエステルワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス若しくはポリオレフィンワックス又はこれらの混合物が挙げられる。
【0142】
ポリオレフィンワックスとしては、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン等のオレフィンまたはその誘導体から製造したワックスおよびそのコポリマー、具体的には、ポリエチレン系ワックス、ポリプロピレン系ワックス、ポリブチレン系ワックス等が挙げられる。ポリオレフィンワックスとしては、市販されているものを利用することができ、具体的には、ノプコートPEM17(商品名、サンノプコ株式会社製)、ケミパールW4005(商品名、三井化学株式会社製)、AQUACER515、AQUACER593(以上商品名、ビックケミー・ジャパン株式会社製)、ハイテックE-6500(東邦化学工業社製、ポリエチレンワックス)等を用いることができる。
【0143】
ワックスを含有する場合の含有量は、インクジェットインクの総質量に対し、0.1質量%以上5質量%以下であることが好ましく、0.2質量%以上4質量%以下であることがより好ましく、0.3質量%以上3質量%以下であることがさらに好ましい。ワックスの含有量が前記範囲内にあると、耐擦性の向上や、インクの粘度を低く保ち吐出安定性や目詰まり回復性に優れる傾向にあるため好ましい。
【0144】
(その他の物質)
インクジェットインクは、必要に応じて、キレート剤、防錆剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤など、種々の添加剤を含有してもよい。
【0145】
2.1.4.インクジェットインクの調製及び物性
インクジェットインクは、前述した成分を任意の順序で混合し、必要に応じて濾過等をして不純物を除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。
【0146】
インクジェットインクは、画像品質とインクジェット記録用のインクとしての信頼性とのバランスの観点から、20℃における表面張力(静的表面張力)が18mN/m以上40mN/mであることが好ましく、20mN/m以上35mN/m以下であることがより好ましく、22mN/m以上33mN/m以下であることがさらに好ましい。なお、表面張力の測定は、例えば、自動表面張力計CBVP-Z(商品名、協和界面科学株式会社製)を用いて、20℃の環境下で白金プレートをインク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。
【0147】
同様の観点から、インクの20℃における粘度は、3mPa・s以上10mPa・s以下であることが好ましく、3mPa・s以上8mPa・s以下であることがより好ましい。なお、粘度の測定は、例えば、粘弾性試験機MCR-300(商品名、Pysica社製)を用いて、20℃の環境下での粘度を測定することができる。
【0148】
2.2.記録方法
記録方法は、上述の処理液及びインクジェットインクを用いて記録を行う記録方法である。記録方法は、処理液を記録媒体に付着させる処理液付着工程と、インクジェットインクをインクジェットヘッドから吐出して記録媒体に付着させるインク付着工程と、を含む。
【0149】
2.2.1.記録媒体
記録媒体は、インクを吸収する記録面を有するものであっても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。
【0150】
液体低吸収性又は液体非吸収性の記録媒体とは、インクを全く吸収しない、又はほとんど吸収しない性質を有する記録媒体を指す。定量的には、液体非吸収性又は液体低吸収性の記録媒体とは、「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以下である記録媒体」を指す。このブリストー法は、短時間での液体吸収量の測定方法として最も普及している方法であり、日本紙パルプ技術協会(JAPAN TAPPI)でも採用されている。試験方法の詳細は「JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法2000年版」の規格No.51「紙及び板紙-液体吸収性試験方法-ブリストー法」に述べられている。これに対して、液体吸収性の記録媒体とは、液体非吸収性及び液体低吸収性に該当しない記録媒体のことを示す。なお、本明細書では、液体低吸収性及び液体非吸収性を、単に低吸収性及び非吸収性と称することがある。
【0151】
液体非吸収性の記録媒体としては、例えば、紙等の基材上にプラスチックがコーティングされているもの、紙等の基材上にプラスチックフィルムが接着されているもの、吸収層(受容層)を有していないプラスチックフィルム等が挙げられる。ここでいうプラスチックとしては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。
【0152】
また、液体低吸収性の記録媒体としては、例えば、表面に液体低吸収性の塗工層が設けられた記録媒体が挙げられる。例えば塗工紙と呼ばれるものである。例えば、基材が紙であるものとしては、アート紙、コート紙、マット紙等の印刷本紙が挙げられ、基材がプラスチックフィルムである場合には、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
カーボネート、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の表面に、ポリマー等が塗工されたもの、シリカ、チタン等の粒子がバインダーとともに塗工されたものが挙げられる。
【0153】
記録媒体としては、液体吸収性の記録媒体も用いることができる。液体吸収性の記録媒体は、上述の「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超である記録媒体」を指す。
【0154】
液体吸収性の記録媒体としては、記録媒体の表面に液体を吸収する受容層が設けられていることによって液体吸収性の記録媒体になっているものが挙げられる。例えば、インクジェット用紙(インクジェット専用紙)などが挙げられる。液体を吸収する受容層としては、液体吸収性の樹脂、液体吸収性の無機微粒子などから構成された層が挙げられる。
【0155】
液体吸収性の記録媒体としては、記録媒体の基材そのものが液体吸収性である記録媒体も挙げられる。例えば、繊維からなる布帛、パルプを成分とする紙などが挙げられる。紙としては、普通紙、厚紙、ライナー紙などが挙げられる。ライナー紙は、クラフトパルプ、古紙などの紙から構成されるものが挙げられる。
【0156】
本実施形態の記録方法は、低吸収性記録媒体又は非吸収性記録媒体に適用すると、インクジェットインクにより形成される画像が良好な耐擦性及び良好な画質を呈するという効果がより顕著に現れる。
【0157】
2.2.2.処理液付着工程
本実施形態に係る記録方法における処理液付着工程は、上述の処理液を、記録媒体に付着させる工程である。
【0158】
処理液付着工程は、後述のインク付着工程と同時に、又は、後述のインク付着工程の前又は後に行うことができる。
【0159】
処理液の付着方法としては、例えば、処理液中に記録媒体を浸漬させる浸漬塗布、処理液を刷毛、ローラー、ヘラ、ロールコーター等を用いて付着させるローラー塗布、処理液をスプレー装置などにて噴射するスプレー塗布、処理液をインクジェット法にて付着させるインクジェット塗布等が挙げられる。これらの中でも、インクジェット法によることが好ましい。
【0160】
処理液付着工程における、記録媒体のインクと処理液とを重ねて付着させる領域の、処理液の付着量は、インク付着工程で付着されるインクジェットインクの付着量に対して、5質量%以上であることが好ましく、7質量%以上であることがより好ましく、9質量%以上であることが特に好ましい。一方で、処理液の付着量は、インク付着工程で付着されるインクジェットインクの付着量に対して、25質量%以下であることが好ましく、21質量%以下であることがより好ましく、17質量%以下であることがさらに好ましく、13質量%以下であることが特に好ましい。処理液の付着量が上記範囲内にある場合には、画質と、耐擦性とを好ましく両立できる傾向にある。
【0161】
また、記録媒体のインクと処理液を重ねて付着させる領域の、処理液の付着量は0.1mg/inch以上5mg/inch以下が好ましい。また、記録媒体のインクと処理液を重ねて付着させる領域の、インクの付着量が最大である領域における処理液の付着量を上記範囲としても良く好ましい。
【0162】
2.2.3.インク付着工程
本実施形態に係る記録方法におけるインク付着工程は、上述のインクジェットインクをインクジェット法により吐出して記録媒体に付着させる工程である。
【0163】
インク付着工程における、記録媒体のインクを付着させる領域の、記録媒体の単位面積当たりのインク組成物の付着量は、好ましくは3mg/inch以上であり、より好ましくは5mg/inch以上であり、さらに好ましくは10mg/inch以上である。記録媒体の単位面積当たりインク組成物の付着量は、好ましくは20mg/inch以下であり、より好ましく18mg/inch以下であり、さらに好ましくは16mg/inch以下である。記録媒体のインクを付着させる領域のインクの付着量が最大である領域の記録媒体の単位面積当たりのインク組成物の付着量、つまりインクの最大の付着量を、上記範囲としても良く好ましい。
【0164】
2.2.4.シリアル型記録方法
本実施形態に係る記録方法は、複数回の主走査により記録を行い、同一の走査領域に複数回の主走査を行うシリアル型の記録であることが好ましい。すなわち、処理液付着工程及びインク付着工程を、シリアル型の記録方法として行うことが好ましい。
【0165】
例えば、処理液付着工程及びインク付着工程は、後述する図1及び図2に示すような、シリアル式の記録ヘッド(記録ヘッド2)を有するインクジェット記録装置を用いて、シリアル型の記録方法として実施できる。このようなシリアル型の記録方法では、処理液付着工程及びインク付着工程を、記録ヘッド2と記録媒体Mとの相対位置を主走査方向MSへ変えながらインク組成物及び処理液を記録媒体Mの同一の走査領域に付着させる複数回の主走査と、主走査方向MSに交差する副走査方向SSにキャリッジ9と記録媒体Mの相対位置を変える複数回の副走査と、により行う。主走査の回数は、2~20が好ましく、3~15がより好ましく、4~10がさらに好ましい。
【0166】
この場合において、記録ヘッド2のノズル面(図示せず)に、ノズルが副走査方向SSに複数配列されるノズル列を主走査方向MSに沿って複数有し、複数のノズル列は主走査方向MSに沿って投影したとき少なくとも一部が重なるように配置され、ノズル列毎に、処理液、インク組成物を吐出できるようにすることが好ましい。こうすることで、処理液、インク組成物を、同じ主走査で記録媒体の副走査方向の同じ位置に吐出して付着させやすい。
【0167】
本実施形態に係る記録方法が、複数回の主走査により記録を行い、同一の走査領域に複数回の主走査を行う場合には、1回の主走査により付着されるインク滴量は少ないものとなる。このような場合には、インク滴は記録媒体に対し離散的に付着されるため、隣接インク滴と接触する機会が少なくなる。そうであると、記録媒体上でインクの埋まりが悪く、記録された画像に筋状のムラが見えるバンディングムラがより生じやすい。すなわち、シリアル型の記録方法においては、バンディングムラがより生じやすい課題を有する。しかしながら、本実施形態に係る記録方法によれば、上述の処理液を用いるので、このようなシリアル型の記録方法においても、バンディングムラを良好に低減させ、かつ、処理液の保存安定性に優れたものとできる傾向にある。
【0168】
なお、同一の走査領域に複数回の主走査を行う場合とは、走査を1回行った領域に、再度走査を行うことである。例えば、1回の副走査の距離が、インクを吐出するノズル列の副走査方向の長さよりも短い場合、1回の主走査の走査領域に再度走査を行うこととなる。例えば、1回の副走査の距離が、インクを吐出するノズル列の副走査方向の長さの4分の1であれば、同一の走査領域に4回の主走査有を行うこととなる。この場合を主走査の回数が4であるという。
【0169】
なお、本実施形態に係る記録方法は、ラインヘッドを用いて1回の走査により記録を行うライン型の記録方法で行ってもよい。すなわちライン型の記録方法であっても本実施形態の処理液、インクセット、記録方法の効果は十分に得られる。この場合も、走査方向に沿って筋状のムラが発生する場合があり、本実施形態によれば筋状のムラの低減ができる。
【0170】
2.2.5.一次加熱工程
本実施形態に係る記録方法は、記録媒体に付着したインクジェットインクを加熱する一次加熱工程を備えてもよい。
【0171】
一次加熱工程は、記録媒体に付着したインクを早期の段階で加熱して乾燥させる工程である。一次加熱工程は、記録媒体に付着したインクを、少なくともインクの流動を減少させる程度に、インクの溶媒成分の少なくとも一部を乾燥させるための加熱工程である。一次加熱工程は、加熱された記録媒体にインクが付着されるようにしても良いし、付着後の早期に加熱されるようにしてもよい。一次加熱工程は、記録媒体に着弾したインク滴が、そのインク滴の着弾から遅くも0.5秒以内に加熱が開始されることが好ましい。また、一次加熱工程は、付着させた処理液に対しても、インクと同様に施されるものであってよい。
【0172】
一次加熱工程は、IRヒーターや、マイクロウェーブの放射や、プラテンヒーターや、ファンによる温風の記録媒体への送風であることが好ましい。
【0173】
一次加熱工程の加熱は、上述の処理液付着工程及びインク付着工程の前、付着と同時、付着後の早期の少なくとも何れかで行えばよく、同時に行われることが好ましい。このような加熱順序にして、処理液付着工程及びインク付着工程を行うことができる。
【0174】
一次加熱工程による加熱温度は、加熱された記録媒体にインクを付着させる場合は、インクの付着時の記録媒体の表面温度であり、インクの付着後の早期に加熱を行う場合は、加熱を行う際の記録媒体の表面温度である。また加熱中の一次加熱工程による最大の温度である。
一次加熱工程による加熱温度は、加熱された記録媒体の記録面の表面温度において、28℃以上であることが好ましく、30℃以上であることがより好ましく、32℃以上であることがさらに好ましく、34℃以上であることが特に好ましい。また、一次加熱工程による加熱温度は、加熱された記録媒体の記録面の表面温度において、50℃以下であることが好ましく、45℃以下であることがより好ましく、40℃以下であることがさらに好ましい。一次加熱工程による加熱温度が上記範囲内であると、バンディングムラを良好に低減させ、また良好な画質(凝集ムラ)や良好な目詰まり回復性を得ることができる傾向にある。
【0175】
2.2.6.後加熱工程
本実施形態に係る記録方法は、上述の処理液付着工程及びインク付着工程の後に、記録媒体を加熱する後加熱工程を備えてもよい。
【0176】
後加熱工程は、記録を完了させ、記録物を使用することができる程度に十分に加熱する加熱工程である。後加熱工程は、インクや処理液の溶媒成分の十分な乾燥、及びインクに含む樹脂などを加熱してインクの塗膜を平膜化させるための加熱工程である。後加熱工程は、記録媒体のインク及び処理液が付着後0.5秒超に開始されることが好ましい。例えば、記録媒体のある記録領域に対するインク及び処理液の付着が全て完了してから0.5秒超に、該領域に対して加熱を開始することが好ましい。また、上記一次加熱工程で好ましい温度と、後加熱工程で好ましい温度とは異なるものであることが好ましい。
【0177】
後加熱工程における記録媒体の加熱は、例えば、インクジェット記録装置を用いる場合には、適宜の加熱手段を用いて行うことができる。また、インクジェット記録装置に備えられた加熱手段に限らず、適宜の加熱手段により行うことができる。また、この場合の記録媒体の表面温度は、60℃以上であることが好ましく、70℃以上であることがより好ましく、80℃以上であることがさらに好ましく、85℃以上であることが特に好ましい。また、後加熱工程で加熱された記録媒体の表面温度は、120℃以下であることが好ましく、110℃以下であることがより好ましく、100℃以下であることがさらに好ましく、95℃以下であることが特に好ましい。本実施形態に係る記録方法によれば、上記範囲内の記録媒体の表面温度であっても、インクを十分に乾燥させ、耐擦性に優れる記録物を得ることができる傾向にある。
【0178】
2.3.インクジェット記録装置
本実施形態に係る記録方法における各工程の実施に好適に用いることができるインクジェット記録装置の一例について図面を参照しながら説明する。
【0179】
<装置構成の概略>
図1は、インクジェット記録装置を模式的に示す概略断面図である。図2は、図1のインクジェット記録装置1のキャリッジ周辺の構成の一例を示す斜視図である。図1、2に示すように、インクジェット記録装置1は、記録ヘッド2と、IRヒーター3と、プラテンヒーター4と、加熱ヒーター5と、冷却ファン6と、プレヒーター7と、通気ファン8と、キャリッジ9と、プラテン11と、キャリッジ移動機構13と、搬送手段14と、制御部CONTを備える。インクジェット記録装置1は、図2に示す制御部CONTにより、インクジェット記録装置1全体の動作が制御される。
【0180】
<記録ヘッドに係る構成>
記録ヘッド2は、インクジェットインクを記録ヘッド2のノズルから吐出して付着させることにより記録媒体Mに記録を行う構成である。処理液についても、同様とする
ことができる。図1及び図2に示す、記録ヘッド2は、シリアル式の記録ヘッドであり、記録媒体Mに対して相対的に主走査方向に複数回走査してインクや処理液を記録媒体Mに付着させるものである。記録ヘッド2は図2に示すキャリッジ9に搭載される。記録ヘッド2は、キャリッジ9を記録媒体Mの媒体幅方向に移動させるキャリッジ移動機構13の動作により、記録媒体Mに対して相対的に主走査方向に複数回走査される。媒体幅方向とは、記録ヘッド2の主走査方向である。主走査方向への走査を主走査ともいう。
【0181】
またここで、主走査方向は、記録ヘッド2を搭載したキャリッジ9の移動する方向である。図1においては、矢印SSで示す記録媒体Mの搬送方向である副走査方向に交差する方向である。図2においては、記録媒体Mの幅方向、つまりS1-S2で表される方向が主走査方向MSであり、T1→T2で表される方向が副走査方向SSである。なお、1回の走査で主走査方向、すなわち、矢印S1又は矢印S2の何れか一方の方向に走査が行われる。そして、記録ヘッド2の主走査と、記録媒体Mの搬送である副走査を複数回繰り返し行うことで、記録媒体Mに対して記録する。
【0182】
記録ヘッド2にインクや処理液を供給するカートリッジ12は、独立した複数のカートリッジを含む。カートリッジ12は、記録ヘッド2を搭載したキャリッジ9に対して着脱可能に装着される。複数のカートリッジのそれぞれには異なる種類のインクジェットインクや処理液を充填させることができ、カートリッジ12から各ノズルにインクジェットインクや処理液が供給される。なお、図1及び図2では、カートリッジ12はキャリッジ9に装着される例を示しているが、これに限定されず、キャリッジ9以外の場所に設けられ、図示せぬ供給管によって各ノズルに供給される形態でもよい。
【0183】
記録ヘッド2の吐出には従来公知の方式を使用することができる。ここでは、圧電素子の振動を利用して液滴を吐出する方式、すなわち、電歪素子の機械的変形によりインク滴等を形成する吐出方式を使用する。
【0184】
<一次加熱機構>
インクジェット記録装置1は、記録ヘッド2からインクや処理液を吐出して記録媒体に付着させる際に記録媒体Mを加熱する一次加熱機構を備えることができる。一次加熱機構は、伝導式、送風式、放射式などを用いることができる。伝導式は記録媒体に接触する部材から熱を記録媒体に伝導する。例えばプラテンヒーターなどがあげられる。送風式は常温風又は温風を記録媒体に送りインク等を乾燥させる。例えば送風ファンがあげられる。放射式は熱を発生する放射線を記録媒体に放射して記録媒体を加熱する。例えばIR放射があげられる。また、図示しないがプラテンヒーター4よりもSS方向のすぐ下流側にプラテンヒーターと同様のヒーターが設けられていてもよい。これら一次加熱機構は、単独で用いても、組み合わせて用いてもよい。例えば、一次加熱機構として、IRヒーター3及びプラテンヒーター4を備える。
【0185】
なお、IRヒーター3を用いると、記録ヘッド2側から赤外線の輻射により放射式で記録媒体Mを加熱することができる。これにより、記録ヘッド2も同時に加熱されやすいが、プラテンヒーター4等の記録媒体Mの裏面から加熱される場合と比べて、記録媒体Mの厚さの影響を受けずに昇温することができる。なお、温風又は環境と同じ温度の風を記録媒体Mにあてて記録媒体M上のインク等を乾燥させる各種のファン(例えば通気ファン8)を備えてもよい。
【0186】
プラテンヒーター4は、記録ヘッド2に対向する位置において記録媒体Mを、プラテン11を介して加熱することができる。プラテンヒーター4は、記録媒体Mを伝導式で加熱可能なものであり、インクジェット記録方法では、必要に応じて用いられる。
【0187】
また、インクジェット記録装置1は、記録媒体Mに対してインクや処理液が付着される前に、記録媒体Mを予め加熱するプレヒーター7を備えていてもよい。
【0188】
<後加熱機構>
処理液付着工程及びインク付着工程後に、記録媒体を加熱して、インク等を乾燥させ、定着させる後加熱機構を備えてもよい。
【0189】
後加熱機構に用いる加熱ヒーター5は、記録媒体Mに付着されたインク等を乾燥及び固化させるものである。加熱ヒーター5が、画像が記録された記録媒体Mを加熱することにより、インクや処理液中に含まれる水分等がより速やかに蒸発飛散して、インク中に含まれる樹脂によってインク膜が形成される。このようにして、記録媒体M上においてインク膜が強固に定着又は接着して造膜性が優れたものとなり、優れた高画質な画像が短時間で得られる。
【0190】
<その他の構成>
インクジェット記録装置1は、冷却ファン6を有していてもよい。記録媒体Mに記録されたインク等を乾燥後、冷却ファン6により記録媒体M上のインクを冷却することにより、記録媒体M上に密着性よくインク塗膜を形成することができる。
【0191】
キャリッジ9の下方には、記録媒体Mを支持するプラテン11と、キャリッジ9を記録媒体Mに対して相対的に移動させるキャリッジ移動機構13と、記録媒体Mを副走査方向に搬送するローラーである搬送手段14を備える。キャリッジ移動機構13と搬送手段1
4の動作は、制御部CONTにより制御される。
【0192】
<電気的制御>
図3は、インクジェット記録装置1の機能ブロック図である。制御部CONTは、インクジェット記録装置1の制御を行うための制御ユニットである。インターフェース部101(I/F)は、コンピューター130(COMP)とインクジェット記録装置1との間でデータの送受信を行うためのものである。CPU102は、インクジェット記録装置1全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー103(MEM)は、CPU102のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものである。CPU102は、ユニット制御回路104(UCTRL)により各ユニットを制御する。なお、インクジェット記録装置1内の状況を検出器群121(DS)が監視し、その検出結果に基づいて、制御部CONTは各ユニットを制御する。
【0193】
搬送ユニット111(CONVU)は、インクジェット記録の副走査(搬送)を制御するものであり、具体的には、記録媒体Mの搬送方向及び搬送速度を制御する。さらに具体的には、モーターによって駆動される搬送ローラーの回転方向及び回転速度を制御することによって記録媒体Mの搬送方向及び搬送速度を制御する。
【0194】
キャリッジユニット112(CARU)は、インクジェット記録の主走査(パス)を制御するものであり、具体的には、記録ヘッド2を主走査方向に往復移動させるものである。キャリッジユニット112は、記録ヘッド2を搭載するキャリッジ9と、キャリッジ9を往復移動させるためのキャリッジ移動機構13とを備える。
【0195】
ヘッドユニット113(HU)は、記録ヘッド2のノズルからのインクや処理液の吐出量を制御するものである。例えば、記録ヘッド2のノズルが圧電素子により駆動されるものである場合、各ノズルにおける圧電素子の動作を制御する。ヘッドユニット113により各インク及び処理液の付着のタイミング、インクや処理液のドットサイズ等が制御される。また、キャリッジユニット112及びヘッドユニット113の制御の組合せにより、1走査あたりのインクや処理液の付着量が制御される。
【0196】
乾燥ユニット114(DU)は、IRヒーター3、プレヒーター7、プラテンヒーター4、加熱ヒーター5等の各種ヒーターの温度を制御する。
【0197】
上記のインクジェット記録装置1は、記録ヘッド2を搭載するキャリッジ9を主走査方向に移動させる動作と、搬送動作(副走査)とを交互に繰り返す。このとき、制御部CONTは、各パスを行う際に、キャリッジユニット112を制御して、記録ヘッド2を主走査方向に移動させるとともに、ヘッドユニット113を制御して、記録ヘッド2の所定のノズル孔からインクや処理液の液滴を吐出させ、記録媒体Mにインクや処理液の液滴を付着させる。また、制御部CONTは、搬送ユニット111を制御して、搬送動作の際に所定の搬送量(送り量)にて記録媒体Mを搬送方向に搬送させる。
【0198】
インクジェット記録装置1では、主走査(パス)と副走査(搬送動作)が繰り返されることによって、複数の液滴を付着させた記録領域が徐々に搬送される。そして、加熱ヒーター5により、記録媒体Mに付着させた液滴を乾燥させて、画像が完成する。その後、完成した記録物は、巻き取り機構によりロール状に巻き取られたり、フラットベット機構で搬送されたりしてもよい。
【0199】
記録方法で用いる記録装置は、処理液と接触する部材が、滑剤を含有しても良い。滑剤としては、例えば、脂肪酸系滑剤、炭化水素系滑剤、高級アルコール系滑剤などが挙げられる。
【0200】
脂肪酸系滑剤は、脂肪酸、脂肪酸塩、脂肪酸誘導体などがあげられる。脂肪酸誘導体は、脂肪酸アミド、脂肪酸エステルなどが挙げられる。
【0201】
記録装置の、処理液と接触する部材は、例えば、処理液が収容されるインクパックのパックフィルム、カートリッジの内面、インク供給管、インクジェットヘッド内の処理液が流通する流路、などを構成する部材があげられる。これらの部材(部材を構成する材質)が、滑剤を含有している。滑剤を含有する場合、部材に、滑性を付与することができ、部材の強度、耐擦過性などが優れたり、部材を成型する時の離型性が優れ、好ましい。
【0202】
一方、滑剤を含有する場合、滑剤に起因して処理液に異物が発生する場合がある。このような場合であっても、本実施形態の処理液を用いる場合、異物を生じにくく、異物抑制効果がより顕著となる。
【0203】
図4は、処理液が収容される収容体の一例のカートリッジである。インクパック70は、処理液を収容している。インクパック70は、インクパック70を内部に収めて保護する本体ケース76と蓋部78と、を含むカートリッジケース72と共に、カートリッジ40を構成する。インクパックはインク供給口74を備え、本体ケースは、鉤部84、切欠き部80、押さえ部82を備える。インクパック70はパックフィルムからなる。パックフィルムは、例えば、ポリオレフィン、ナイロン、その他のプラスチックなどのプラスチック、から構成される。パックフィルムが、上述の滑剤を含有する場合、インクパックに収容された処理液の保管中に、処理液に異物が発生することがある。このような場合でも、本実施形態の処理液を用いると、異物発生を抑制でき、好ましい。
【0204】
3.実施例及び比較例
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下、「部」「%」は、特に記載のない限り、質量基準である。なお評価は、特に断りが無い場合は、温度25.0℃、相対湿度40.0%の環境下で行った。
【0205】
3.1.処理液の調製
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、実施例及び比較例に用いる処理液A~Vを得た。なお、樹脂の表中の数値は固形分量を表す。
【0206】
【表1】
【0207】
【表2】
【0208】
【表3】
【0209】
表1~表3に示す略称、製品名について、説明を補足する。
・PG:プロピレングリコール
・1,2-HD:1,2-ヘキサンジオール
・CPL:ε-カプロラクタム
・TIPA:トリイソプロパノールアミン
・DISPERBYK-190:スチレン・マレイン酸系水溶性樹脂(ビックケミージャパン株式会社製)(非反応性樹脂)
・DISPERBYK-2010:スチレン・マレイン酸系樹脂エマルジョン(ビックケミージャパン株式会社製)(非反応性樹脂)
・SNディスパーサント5033:アクリル系水溶性樹脂(サンノプコ株式会社製)(非反応性樹脂)
・SNディスパーサント5029:スチレン・マレイン酸系水溶性樹脂(サンノプコ株式会社製)(反応性樹脂)
・ピッツコールK-17:ノニオン性水溶性樹脂、ポリビニルピロリドン(PVP)(第一工業製薬株式会社製)(非反応性樹脂)
・BYK-349:シリコーン系界面活性剤(ビックケミージャパン株式会社製)
・サーフィノールDF110D:アセチレン系界面活性剤(日信化学工業株式会社製)
【0210】
なお、「非反応性樹脂」は、ギ酸カルシウム水溶液と反応しない樹脂であることを表し、「反応性樹脂」は、ギ酸カルシウム水溶液と反応する樹脂であることを表す。その判定方法は、以下の通りである。
樹脂固形分量が0.1gになるよう、樹脂をサンプル瓶に入れる。合計8gになるように水を加えた後、ギ酸カルシウム3質量%水溶液を0.5g加えて撹拌したときの状態を目視確認する(25℃環境で評価)。そして、沈殿物が発生する場合を「反応性」とし、沈殿物が発生しない場合を「非反応性」とする。
【0211】
3.2.インクジェットインクの調製
表4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、さらに、直径0.3mmのジルコニアビーズを充填したビーズミルにて分散処理を行うことにより十分に混合した。1時間攪拌してから、5.0μmのPTFE製メンブランフィルターを用いて濾過することで、インクジェットインク(A,B)を得た。水は純水を用い、各インクの質量がそれぞれ100質量%となるように添加した。顔料、分散剤樹脂は、次のように分散液を調製して、これを用いた。
【0212】
滴下漏斗、窒素導入官、還流冷却官、温度計及び攪拌装置を備えたフラスコにメチルエチルケトン(MEK)50gを加え、窒素バブリングしながら、75℃に加温した。そこへ、メタクリル酸ブチル80g、メタクリル酸メチル50g、スチレン15g、メタクリル酸20gのモノマーとMEK50g、重合開始剤(アゾビスイソブチロニトリル/AIBN)500mgの混合物を滴下漏斗より3時間かけ滴下した。滴下後さらに6時間加熱還流し、放冷後揮発した分のMEKを加え、樹脂溶液(樹脂固形分50質量%、酸価79mg/KOH、Tg65℃)を得た。その溶液20gに、中和剤として20質量%水酸化ナトリウム水溶液を所定量加えて塩生成基を100%中和し、そこへ攪拌しながら、顔料(C.I.ピグメントブルー15:3)50gを少しずつ加えた後、ビーズミルで2時間混練した。得られた混練物にイオン交換水200gを加え攪拌後、減圧下、加温しMEKを留去した。さらに、イオン交換水で濃度を調整し、顔料分散体(顔料固形分20質量%、樹脂固形分5重量%)を得た。
【0213】
【表4】
【0214】
表4における略称、製品名について説明を補足する。
・ジョンクリル631:スチレンアクリル系樹脂エマルジョン(BASFジャパン株式会社製)
・ハイテックE-6500:ポリエチレン系ワックスエマルジョン(東邦化学工業株式会社製)
他の物質に関しては表1~表3と同様である。表中のシアン顔料は顔料固形分である。
【0215】
3.3.評価方法
3.3.1.印字試験
以下の条件で印字試験を行った。
印刷機:SC-R5050(セイコーエプソン株式会社製)改造機
解像度:1200×1200dpi
印字パターン:ベタパターン(シアン)
走査回数:9回、処理液とインクを同時付着。
プラテン部紙面温度:35℃
二次乾燥温度:80℃
記録媒体:Orajet3165G-010(オラフォルジャパン社製、塩化ビニルフィルム)
プラテンギャップ:1.7mm
【0216】
3.3.2.保存安定性の評価
各処理液50gを気泡が混入しないようにアルミ袋(ナイロン/アルミニウム/ポリエチレンの三層ラミネート袋、ポリエチレンが内側でステアリン酸アミドを滑剤として使用)に封入後、60℃恒温槽で5日及び14日間放置した。取り出して自然冷却後、処理液10gをφ10μmフィルター(通液面積1cm)に通液し、異物数をカウントした。以下の基準で評価して、結果を表1~表3に記した。
A:60℃14日で異物数が50個未満
B:60℃14日で異物数が50個以上、5日で異物数が50個未満
C:60℃5日で異物数が50個以上
【0217】
3.3.3.耐擦性の評価
SC-R5050(セイコーエプソン株式会社製、インクジェットプリンター)に表5に記載の処理液及びインクジェットインクの組をそれぞれ充填して、記録媒体にベタパターン(カラーインク付着量12mg/inch、処理液付着量1mg/inch)を印刷した。30分室温放置後に、インク付着部を30×150mm矩形に切断し、水で濡らした平織布を使用して学振式耐擦試験機(荷重500g)で100回擦った際のインクの剥がれ度合を目視評価した。以下の基準で評価して、結果を表5に記した。
AA:剥がれなし
A:評価面積に対し2割未満の剥がれあり
B:評価面積に対し5割未満の剥がれあり
C:評価面積に対し5割以上の剥がれあり
【0218】
3.3.4.ベタ画質の評価
SC-R5050(セイコーエプソン株式会社製、インクジェットプリンター)に表5に記載の処理液及びインクジェットインクの組をそれぞれ充填して、記録媒体にベタパターン(カラーインク付着量12mg/inch、処理液付着量1mg/inch)を印刷し、印刷物を目視観察した。以下の基準で評価して、結果を表5に記した。
AA:主走査方向に延びるスジ状の濃度ムラ(バンディングムラ)が見えない
A:バンディングムラは少しあるが、濃度差は小さく目立たない
B:バンディングムラがあり、濃度差が大きいが、許容できる
C:バンディングムラがあり、濃度差が大きく、目立つ
【0219】
【表5】
【0220】
3.4.評価結果
表5に評価結果を示した。表5には、各例で用いた処理液、カラーインク及び両者のpHの差を記載した。表から、多価金属塩と、アクリル系樹脂及びマレイン酸系樹脂から選ばれる樹脂と、有機酸及び有機アミンから選ばれる化合物と、を含有し、樹脂の含有量が、総質量に対し1質量%以下であり、pHが5.5以上7.5以下である、処理液を用いた各実施例においては、処理液の保存安定性及び画質が共に良好であった。
【0221】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成、例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【0222】
上述した実施形態及び変形例から以下の内容が導き出される。
【0223】
処理液は、
インクジェットインクと共に記録に用いられる処理液であって、
前記インクジェットインクは、水系のインク組成物であり、
前記処理液は、多価金属塩と、アクリル系樹脂及びマレイン酸系樹脂から選ばれる樹脂と、有機酸及び有機アミンから選ばれる化合物と、を含有し、
前記樹脂の含有量は、前記処理液の総質量に対し1質量%以下であり、
pHが5.5以上7.5以下である。
【0224】
この処理液によれば、樹脂を含有することにより、処理液が接する部材に滑剤が含まれていても異物を生じにくい。その上、樹脂を1質量%以下で含有することにより、インクジェットインクにより形成される画像の耐擦性及び画質を良好にすることができる。
【0225】
上記処理液において、
前記記録を行う記録装置は、前記処理液と接触する部材が、脂肪酸系滑剤を含有してもよい。
【0226】
この処理液によれば、より異物を生じやすい滑剤が部材に含まれている場合であっても、異物を生じにくく、異物抑制効果がより顕著である。
【0227】
上記処理液において、
インクジェットヘッドから吐出されて前記記録に用いられてもよい、
【0228】
この処理液によれば、処理液の使用量を抑制することができる。
【0229】
上記処理液において、
前記処理液のpHと、前記インクジェットインクのpHと、の差が3以下であってもよい。
【0230】
この処理液によれば、インクジェットインクのpHを高すぎることが抑制され、インクジェットインクにより形成される画像の耐擦性及び画質をより良好にできる。
【0231】
上記処理液において、
前記樹脂が水溶性樹脂であってもよい。
【0232】
この処理液によれば、さらに異物の発生を抑制できる。
【0233】
上記処理液において、
前記樹脂の含有量が、前記処理液の総質量に対し0.05質量%以上0.6質量%以下であってもよい。
【0234】
この処理液によれば、インクジェットインクにより形成される画像の耐擦性をさらに良好にできる。
【0235】
上記処理液において、
前記多価金属塩の含有量が、前記処理液の総質量に対し0.5質量%以上10質量%以下であってもよい。
【0236】
この処理液によれば、インクジェットインクにより形成される画像の画質をさらに良好にすることができる。
【0237】
上記処理液において、
前記有機酸及び有機アミンから選ばれる化合物の合計量が、前記処理液の総質量に対し1質量%以下であってもよい。
【0238】
この処理液によれば、処理液のpHを5.5以上7.5以下に調節しやすい。
【0239】
上記処理液において、
前記有機酸を含有し、前記有機酸がジカルボン酸化合物であってもよい。
【0240】
この処理液によれば、インクジェットインクにより形成される画像の耐擦性をさらに良好にできる。
【0241】
上記処理液において、
前記多価金属塩が有機酸多価金属塩であってもよい。
【0242】
この処理液によれば、潮解性が低い有機酸多価金属塩を用いるので、記録物の耐水性、耐湿耐擦性をより優れたものとできる。
【0243】
上記処理液において、
前記樹脂がギ酸カルシウム水溶液と反応しない樹脂であってもよい。
【0244】
この処理液によれば、処理液が接する部材に滑剤が含まれていても異物をさらに生じにくい。
【0245】
上記処理液において、
水溶性低分子有機化合物を含んでもよい。
【0246】
上記処理液において、
低吸収性記録媒体又は非吸収性記録媒体への記録に用いられてもよい。
【0247】
記録方法は、
上述の処理液及びインクジェットインクを用いて行う記録方法であって、
前記処理液を記録媒体に付着させる処理液付着工程と、
前記インクジェットインクをインクジェットヘッドから吐出して記録媒体に付着させるインク付着工程と、
を含む。
【0248】
この記録方法によれば、処理液が接する部材に滑剤が含まれていても異物を生じにくい。その上、インクジェットインクにより形成される画像の耐擦性及び画質を良好にすることができる。
【0249】
インクセットは、
上述の処理液及びインクジェットインクを含む。
【0250】
このインクセットによれば、処理液が接する部材に滑剤が含まれていても異物を生じにくい。その上、インクジェットインクにより形成される画像の耐擦性及び画質を良好にすることができる。
【符号の説明】
【0251】
1…インクジェット記録装置、2…記録ヘッド、3…IRヒーター、4…プラテンヒーター、5…加熱ヒーター、6…冷却ファン、7…プレヒーター、8…通気ファン、9…キャリッジ、11…プラテン、12…カートリッジ、13…キャリッジ移動機構、14…搬送手段、101…インターフェース部、102…CPU、103…メモリー、104…ユニット制御回路、111…搬送ユニット、112…キャリッジユニット、113…ヘッドユニット、114…乾燥ユニット、121…検出器群、130…コンピューター、CONT…制御部、MS…主走査方向、SS…副走査方向、M…記録媒体
図1
図2
図3
図4