[go: up one dir, main page]

JP2018111791A - インク及び処理液のセット、記録方法、記録装置、並びに処理液 - Google Patents

インク及び処理液のセット、記録方法、記録装置、並びに処理液 Download PDF

Info

Publication number
JP2018111791A
JP2018111791A JP2017086118A JP2017086118A JP2018111791A JP 2018111791 A JP2018111791 A JP 2018111791A JP 2017086118 A JP2017086118 A JP 2017086118A JP 2017086118 A JP2017086118 A JP 2017086118A JP 2018111791 A JP2018111791 A JP 2018111791A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
treatment liquid
resin particles
organic solvent
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017086118A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018111791A5 (ja
JP6866752B2 (ja
Inventor
孝志 菅原
Takashi Sugawara
孝志 菅原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Publication of JP2018111791A publication Critical patent/JP2018111791A/ja
Publication of JP2018111791A5 publication Critical patent/JP2018111791A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6866752B2 publication Critical patent/JP6866752B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)

Abstract

【課題】水性インクを用いる方法によると、乾燥前の記録媒体の画像上に他の記録媒体が重なることでブロッキングが発生したり、処理液の乾燥により吐出安定性が低下したりする。【解決手段】インクは、有機溶剤、及び水を含む第一の溶液を含有し、処理液は、有機溶剤、及び水を含む第二の溶液、並びにウレタン樹脂粒子、及びアクリル樹脂粒子の少なくともいずれかを含有する。処理液の第二の溶液における溶解パラメータが、インクの第一の溶液における溶解パラメータに対して、1.5(cal/cm3)1/2以上高く、前記処理液中の前記ウレタン樹脂粒子、及び前記アクリル樹脂粒子の少なくともいずれかにおける酸基量が、0.3meq/g以上である。【選択図】図1

Description

本発明は、インク及び処理液のセット、記録方法、記録装置、並びに処理液に関する。
各種印刷において、画像の光沢度を低下させるための処理が施されることがある。例えば、オフセット印刷におけるつや消し印刷、或いはマット印刷では、インクにメジウムを含めることにより画像の光沢度を低下させる。インクジェット記録方式では、専用紙を用いることで、画像の光沢度を低下させることができる。ところが、この方法によると、記録媒体の選択の自由度が制限される。
特許文献1には、UV硬化型透明インクを付与させて瞬時に硬化させることにより、仕上げ面を乱反射させて曇り度を増大(光沢度を減少)させること、透明被覆層の曇り度又は光沢度を調整することにより、つや消し調(マット調)又は光沢調又はそれらの中間の仕上げ外観を有する画像形成層を容易に得ることができることが記載されている。
取扱いの容易さなどの理由で、インクジェット記録方式において、水性インクの利用が要請されることもある。しかしながら、水性インクを用いる方法によると、乾燥前の記録媒体の画像上に他の記録媒体が重なることでブロッキングが発生したり、処理液の乾燥により吐出安定性が低下したりする。本発明は、画像の光沢度の低下を達成し、かつ、ブロッキング性および吐出安定性に優れたインク及び処理液のセットを提供することを目的とする。
請求項1に係る発明は、インク、及び前記インクが付与された記録媒体に対する処理液を有し、前記インクは、有機溶剤、及び水を含む第一の溶液を含有し、前記処理液は、有機溶剤、及び水を含む第二の溶液、並びにウレタン樹脂粒子、及びアクリル樹脂粒子の少なくともいずれかを含有し、前記処理液の前記第二の溶液における溶解パラメータが、前記インクの前記第一の溶液における溶解パラメータに対して、1.5(cal/cm1/2以上高く、前記処理液における前記ウレタン樹脂粒子、及び前記アクリル樹脂粒子の少なくともいずれかの酸基量が、0.3meq/g以上であるインク及び処理液のセットである。
本発明によると、画像の光沢度の低下を達成し、かつ、ブロッキング性および吐出安定性に優れたインク及び処理液のセットを提供することができる。
一実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の模式図である。 一実施形態に係る画像形成工程部の概略図である。 ヘッドユニットの拡大図である。 ポリウレタン樹脂エマルジョンについて、HClの滴下量に対するpH変化を記録した滴定曲線である。 図4の滴定曲線を微分した図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。以下、記録媒体のインクが付与された面に用いられる処理液を後処理液と表す。また、インク、及び後処理液を有するセットを画像形成セットと表す。
(画像形成セット)
本実施形態の画像形成セットは、インク、及び後処理液(処理液の一例)を含み、更に必要に応じてその他の成分を含む。
<インク>
画像形成セットにおけるインクは、水性インクであり、第一の混合溶液(第一の溶液の一例)、及び任意に色材を含み、更に必要に応じてその他の成分を含む。
<<第一の混合溶液>>
第一の混合溶液は、有機溶剤、及び水を含む。また第一の混合溶液は、機能上、浸透剤、抑泡剤などに分類されるものを含んでも良い。第一の混合溶液の溶解パラメータ(Solubility Parameter、以下「SP値」と表す)としては、14(cal/cm3)1/2以上20(cal/cm3)1/2以下が好ましく、15(cal/cm3)1/2以上17(cal/cm3)1/2以下がより好ましい。インクに有機溶剤A,B,・・・,Nが含まれる場合に、インク中の有機溶剤、及び水の混合溶液(第一の混合溶液)のSP値は、下記式(A)より算出することができる。
インク中の有機溶剤及び水の混合溶液(第一の混合溶液)のSP値(cal/cm3)1/2
=[有機溶剤AのSP値×混合溶液における有機溶剤Aの体積分率]+[有機溶剤BのSP値×混合溶液における有機溶剤Bの体積分率]+・・・+[有機溶剤NのSP値×混合溶液における有機溶剤Nの体積分率]+[水のSP値×混合溶液における水の体積分率]・・・ 式(A)
SP値とは、どれだけ互いが溶けやすいかということを数値化したものをいう。SP値は、互いの分子間の引き合う力、すなわち凝集エネルギー密度CED(Cohesive Energy Density)の平方根で表される。なお、CEDとは、1mLのものを蒸発させるのに要するエネルギー量である。
SP値は、Fedors法により下記式(B)を用いて計算することができる。
SP値(溶解パラメータ)=(CED値)1/2=(E/V)1/2 ・・・・・式(B)
式(B)において、Eは分子凝集エネルギー(cal/mol)、Vは分子容(cm3/mol)であり、分子中の各原子団の蒸発エネルギーをΔei、モル体積をΔviとした場合、下記式(C)、及び式(D)で示される。なお、下記式(C)、及び式(D)中のΣは、分子中の各原子団のΔei、又はΔviの和を示す。
E=ΣΔei ・・・・・式(C)
V=ΣΔvi ・・・・・式(D)
なお、SP値の計算には各種の方法があるが、本実施形態においてはFedorsの方法が用いられる。SP値の計算、及び計算に用いられる各原子団の蒸発エネルギーΔei及びモル体積Δviなどの各種データとしては、「接着の基礎理論」(井本稔著、高分子刊行会発行、第5章)に記載のものを用いることができる。また、−CF基など上記の文献に示されていないデータに関しては、R.F.Fedors,Polym.Eng.Sci.14,147(1974)を参照することができる。なお、参考までに、式(B)で示されるSP値を(J/cm3)1/2に換算する場合には2.046を、SI単位(J/m3)1/2に換算する場合には、2,046を乗ずればよい。なお、本実施形態において、有機溶剤、及び水は、インク全量に対して、3質量%以上含有されているものに対し上記のSP値の計算で考慮する。
<有機溶剤>
本発明に使用する有機溶剤としては特に制限されず、水溶性有機溶剤を用いることができる。例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類や多価アルコールアリールエーテル類などのエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類が挙げられる。
水溶性有機溶剤の具体例としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,2−ペンタンジオール、1,3−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,3−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、1,5−ヘキサンジオール、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、エチル−1,2,4−ブタントリオール、1,2,3−ブタントリオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、ペトリオール等の多価アルコール類、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、3−メトキシ−N,N-ジメチルプロピオンアミド、3−ブトキシ−N,N-ジメチルプロピオンアミド等のアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。
湿潤剤として機能するだけでなく、良好な乾燥性を得られることから、沸点が250℃以下の有機溶剤を用いることが好ましい。
炭素数8以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物も好適に使用される。炭素数8以上のポリオール化合物の具体例としては、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールなどが挙げられる。
グリコールエーテル化合物の具体例としては、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類;エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類などが挙げられる。
炭素数8以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物は、記録媒体として紙を用いた場合に、インクの浸透性を向上させることができる。
有機溶剤のインク中における含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、10質量%以上60質量%以下が好ましく、20質量%以上60質量%以下がより好ましい。
<水>
水としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水;超純水などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。なお、水のSP値としては、23.4(cal/cm3)1/2である。
<色材>
色材としては特に限定されず、顔料、染料を使用可能である。
顔料としては、無機顔料又は有機顔料を使用することができる。これらは、1種単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。また、混晶を使用しても良い。
顔料としては、例えば、ブラック顔料、イエロー顔料、マゼンダ顔料、シアン顔料、白色顔料、緑色顔料、橙色顔料、金色や銀色などの光沢色顔料やメタリック顔料などを用いることができる。
無機顔料として、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。
また、有機顔料としては、アゾ顔料、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料など)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。これらの顔料のうち、溶媒と親和性の良いものが好ましく用いられる。その他、樹脂中空粒子、無機中空粒子の使用も可能である。
顔料の具体例として、黒色用としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、または銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料があげられる。
さらに、カラー用としては、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、17、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、108、109、110、117、120、138、150、153、155、180、185、213、C.I.ピグメントオレンジ5、13、16、17、36、43、51、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2、48:2(パーマネントレッド2B(Ca))、48:3、48:4、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、184、185、190、193、202、207、208、209、213、219、224、254、264、C.I.ピグメントバイオレット1(ローダミンレーキ)、3、5:1、16、19、23、38、C.I.ピグメントブルー1、2、15(フタロシアニンブルー)、15:1、15:2、15:3、15:4(フタロシアニンブルー)、16、17:1、56、60、63、C.I.ピグメントグリーン1、4、7、8、10、17、18、36、等がある。
染料としては、特に限定されることなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が使用可能であり、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
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が挙げられる。
インク中の色材の含有量は、画像濃度の向上、良好な定着性や吐出安定性の点から、0.1質量%以上15質量%以下が好ましく、より好ましくは1質量%以上10質量%以下である。
顔料を分散してインクを得るためには、顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法、顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法、分散剤を用いて分散させる方法、などが挙げられる。
顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法としては、例えば、顔料(例えばカーボン)にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加することで、水中に分散可能とする方法が挙げられる。
顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法としては、顔料をマイクロカプセルに包含させ、水中に分散可能とする方法が挙げられる。これは、樹脂被覆顔料と言い換えることができる。この場合、インクに配合される顔料はすべて樹脂に被覆されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、被覆されない顔料や、部分的に被覆された顔料がインク中に分散していてもよい。
分散剤を用いて分散させる方法としては、界面活性剤に代表される、公知の低分子型の分散剤、高分子型の分散剤を用いて分散する方法が挙げられる。
分散剤としては、顔料に応じて例えば、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤等を使用することが可能である。
竹本油脂社製RT−100(ノニオン系界面活性剤)や、ナフタレンスルホン酸Naホルマリン縮合物も、分散剤として好適に使用できる。
分散剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
<顔料分散体>
顔料に、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを得ることが可能である。また、顔料と、その他水や分散剤などを混合して顔料分散体としたものに、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを製造することも可能である。
前記顔料分散体は、水、顔料、顔料分散剤、必要に応じてその他の成分を混合、分散し、粒径を調整して得られる。分散は分散機を用いると良い。
顔料分散体における顔料の粒径については特に制限はないが、顔料の分散安定性が良好となり、吐出安定性、画像濃度などの画像品質も高くなる点から、最大個数換算で最大頻度が20nm以上500nm以下が好ましく、20nm以上150nm以下がより好ましい。顔料の粒径は、粒度分析装置(ナノトラック Wave−UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
前記顔料分散体における顔料の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な吐出安定性が得られ、また、画像濃度を高める点から、0.1質量%以上50質量%以下が好ましく、0.1質量%以上30質量%以下がより好ましい。
前記顔料分散体は、必要に応じて、フィルター、遠心分離装置などで粗大粒子をろ過し、脱気することが好ましい。
<樹脂>
インク中に含有する樹脂の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられる。
これらの樹脂からなる樹脂粒子を用いても良い。樹脂粒子を、水を分散媒として分散した樹脂エマルションの状態で、色材や有機溶剤などの材料と混合してインクを得ることが可能である。前記樹脂粒子としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。また、これらは、1種を単独で用いても、2種類以上の樹脂粒子を組み合わせて用いてもよい。
樹脂粒子の体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な定着性、高い画像硬度を得る点から、10nm以上1,000nm以下が好ましく、10nm以上200nm以下がより好ましく、10nm以上100nm以下が特に好ましい。
前記体積平均粒径は、例えば、粒度分析装置(ナノトラック Wave−UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、定着性、インクの保存安定性の点から、インク全量に対して、1質量%以上30質量%以下が好ましく、5質量%以上20質量%以下がより好ましい。
インク中の固形分の粒径については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、吐出安定性、画像濃度などの画像品質を高くする点から、最大個数換算で最大頻度が20nm以上1000nm以下が好ましく、20nm以上150nm以下がより好ましい。固形分は樹脂粒子や顔料の粒子等が含まれる。粒径は、粒度分析装置(ナノトラック Wave−UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
<添加剤>
インクには、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、pH調整剤等を加えても良い。
<界面活性剤>
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤のいずれも使用可能である。
シリコーン系界面活性剤には特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができる。中でも高pHでも分解しないものが好ましく、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。また、前記シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのSi部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が、起泡性が小さいので特に好ましい。前記パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。前記パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。前記パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Li、Na、K、NH、NHCHCHOH、NH(CHCHOH)、NH(CHCHOH)等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えばラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。
アニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩、などが挙げられる。
これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
前記シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサンなどが挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤が水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。
このような界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、ビックケミー株式会社、信越化学工業株式会社、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社、日本エマルジョン株式会社、共栄社化学などから入手できる。
上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、一般式(S-1)式で表わされる、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルポリシロキサンのSi部側鎖に導入したものなどが挙げられる。
Figure 2018111791
一般式(S−1)
(但し、一般式(S-1)式中、m、n、a、及びbは、それぞれ独立に、整数を表わし、Rは、アルキレン基を表し、R’は、アルキル基を表す。)
上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、例えば、KF−618、KF−642、KF−643(信越化学工業株式会社)、EMALEX−SS−5602、SS−1906EX(日本エマルジョン株式会社)、FZ−2105、FZ−2118、FZ−2154、FZ−2161、FZ−2162、FZ−2163、FZ−2164(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社)、BYK−33、BYK−387(ビックケミー株式会社)、TSF4440、TSF4452、TSF4453(東芝シリコン株式会社)などが挙げられる。
インク中における界面活性剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、濡れ性、吐出安定性に優れ、画像品質が向上する点から、0.001質量%以上5質量%以下が好ましく、0.05質量%以上5質量%以下がより好ましい。
<消泡剤>
消泡剤としては、特に制限はなく、例えば、シリコーン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤などが挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、破泡効果に優れる点から、シリコーン系消泡剤が好ましい。
<防腐防黴剤>
防腐防黴剤としては、特に制限はなく、例えば、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オンなどが挙げられる。
<防錆剤>
防錆剤としては、特に制限はなく、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウムなどが挙げられる。
<pH調整剤>
pH調整剤としては、pHを7以上に調整することが可能であれば、特に制限はなく、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミンなどが挙げられる。
インクの物性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘度、表面張力、pH等が以下の範囲であることが好ましい。
インクの25℃での粘度は、印字濃度や文字品位が向上し、また、良好な吐出性が得られる点から、5mPa・s以上30mPa・s以下が好ましく、5mPa・s以上25mPa・s以下がより好ましい。ここで、粘度は、例えば回転式粘度計(東機産業社製RE−80L)を使用することができる。測定条件としては、25℃で、標準コーンローター(1°34’×R24)、サンプル液量1.2mL、回転数50rpm、3分間で測定可能である。
インクの表面張力としては、記録媒体上で好適にインクがレベリングされ、インクの乾燥時間が短縮される点から、25℃で、35mN/m以下が好ましく、32mN/m以下がより好ましい。
インクのpHとしては、接液する金属部材の腐食防止の観点から、7〜12が好ましく、8〜11がより好ましい。
なお、上記のインクの原材料は例であって、本発明におけるインクの原材料は、上記に限定されない。実施例において具体的に示されている原材料等についても、本願発明において好適に用いられる。
<後処理液>
画像形成セットにおける後処理液は、画像の光沢度を低下させるために用いられる。後処理液は、第二の混合溶液(第二の溶液の一例)、並びにウレタン樹脂、及びアクリル樹脂の少なくともいずれか、更に必要に応じて、ワックス、自己架橋型樹脂、及びその他の成分を含有する。
<<第二の混合溶液>>
後処理液中の第二の混合溶液は、有機溶剤、及び水を含有する。第二の混合溶液のSP値としては、10(cal/cm3)1/2以上30(cal/cm3)1/2以下が好ましく、19(cal/cm3)1/2以上22(cal/cm3)1/2以下がより好ましい。
後処理液中の有機溶剤、及び水の混合溶液(第二の混合溶液)の溶解パラメータ(SP値)は、インク中の有機溶剤及び水の混合溶液(第一の混合溶液)のSP値よりも高く、その差が、1.5(cal/cm3)1/2以上高く、1.5(cal/cm3)1/2以上5.0(cal/cm3)1/2以下であることが好ましい。
後処理液中の第二の混合溶液におけるSP値が、インク中の第一の混合溶液におけるSP値に対して、1.5(cal/cm3)1/2以上高いと、後処理液を未定着の状態の画像の表面に付与した場合でも、後処理液が未定着の画像に混ざり込むことを抑制することができる。これにより、画像の光沢度が低下する。また、上記のSP値が5.0(cal/cm3)1/2以下高い範囲において十分に画像の光沢度を低下することができる。なお、後処理液中の有機溶剤におけるSP値、及び水におけるSP値、並びに有機溶剤及び水の第二の混合溶液におけるSP値は、上記で説明したインク中の有機溶剤におけるSP値、水におけるSP値、並びに有機溶剤及び水の第一の混合溶液におけるSP値と同様に算出することができる。なお、本実施形態において、有機溶剤、及び水は、後処理液全量に対して、3質量%以上含有されているもののみSP値の計算で考慮する。
<後処理液の有機溶剤>
後処理液に使用する有機溶剤としては特に制限されず、インクに使用する有機溶剤と同様のものを用いることができる。後処理液としては、例えば、記録ヘッドから吐出するものが挙げられる。このため、記録ヘッドからの吐出性やメンテナンス性の点から、有機溶剤として、グリセリン、ジエチレングリコール、ジグリセリン、1,3−ブタンジオールのうち少なくともいずれか1種を含有することが好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
<水>
後処理液に使用する水としては、インクに使用する水と同様のものを用いることができる。
<樹脂>
後処理液には、画像の光沢度を低下、及び、画像の耐擦過性を向上させるために樹脂が含有されている。樹脂としては、ウレタン樹脂、及びアクリル樹脂が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
樹脂を2種以上を併用する場合は、体積平均粒子径が異なるウレタン樹脂粒子、及びアクリル樹脂粒子の少なくとも2種を用いることが好ましい。具体的には、インクに用いられる色材の体積平均粒子径(D50)よりも、体積平均粒子径(D50)が大きい樹脂粒子と、体積平均粒子径(D50)が小さい樹脂粒子をそれぞれ少なくとも1種ずつ含有していることが好ましい。インクに用いられる色材の体積平均粒子径よりも、体積平均粒子径が小さい樹脂粒子を使用した場合、色材間の小さい隙間にまで樹脂が入り込むことができ、画像の耐擦過性を向上させることができる。
樹脂の酸基量は、0.3meq/g以上5.0meq/g以下であることが好ましい。樹脂の酸基は、樹脂に親水性を与え、記録媒体へ付与後の後処理液における有機溶剤と樹脂粒子との分離性に影響を及ぼす。樹脂の酸基量を0.3meq/g以上5.0meq/g以下とすることで、形成される画像の光沢度を低下させることができる。さらに、樹脂の酸基量が、0.3meq/g以上とすることで、ブロッキング性、及び吐出安定性を向上させることができる。本実施形態において、樹脂の酸基量は、特開2007−3454号公報に記載された方法に準じて測定される。この方法によると、サンプル5gを200mlビーカーに秤量し、そこに0.2NのNaOHを25ml添加する。上記サンプルにイオン交換水を加え全量を50mlとする。上記サンプルに攪拌子を入れてマグネチックスタラーにセットして攪拌する。上記サンプルにpH計電極をセットし、スタラーで攪拌しながら0.2NのHClを滴下する。滴下したHCl量とpH変化量を記録し、得られた第一当量点と第二当量点に要したHCl量から酸基量を算出する。
図4は、ポリウレタン樹脂エマルジョンa、ポリウレタン樹脂エマルジョンbについて、HClの滴下量に対するpH変化を記録した滴定曲線である。図5は、図4の滴定曲線を微分した図である。図4はHClの滴下量に対するpH変化を記録した滴定曲線である。図4中の範囲pはポリウレタン樹脂エマルジョンaとポリウレタン樹脂エマルジョンbの第一当量点、範囲qは第二当量点を示しており、(1)で示した範囲ではNaOHが中和され、(2)で示した範囲では−COOH基が中和される。図5は変曲点を見るために図4の滴定曲線を微分した図である。ポリウレタン樹脂エマルジョンaは第一当量点pa、第二当量点qaを持ち、ポリウレタン樹脂エマルジョンbは第一当量点pb、第二当量点qbを持つ。図5において第一当量点から第二当量点までに要したHClの量から−COOH基の量を算出することができる。算出時には樹脂中の有効成分比率を加味して計算する。図5から得られるポリウレタン樹脂エマルジョンaの酸基量は2.07(meq/g)であり、ポリウレタン樹脂エマルジョンbの酸基量は0.30(meq/g)である。
樹脂のガラス転移点(Tg)の下限値としては20℃以上が好ましく、上限値としては100℃以下が好ましい。ガラス転移点が、20℃以上であると、物理的に樹脂と記録媒体との結着性を向上させることができ、樹脂ごと取れてしまうことが生じにくくなり、耐擦性を向上させることができる。ガラス点移転の上昇とともに、耐擦性は向上するが、100℃以下であれば、十分な画像の耐擦性を得ることができる。なお、ガラス転移点は、示差走査熱量計(DSC)またはTMA熱機械分析(TMA)により測定することができる。
樹脂粒子の体積平均粒子径(D50)は10nm以上200nm以下が好ましい。体積平均粒子径(D50)が、10nm以上であると、樹脂の粘度が高くなりすぎず、記録ヘッドでの吐出安定性を向上させることができ、200nm以下であると、樹脂による画像形成装置のノズル詰まりを抑制することができる。なお、体積平均粒子径としては、粒度分布測定装置(商品名:マイクロトラックUPA、日機装株式会社製)などを用いて測定することができる。
樹脂の含有量としては、後処理液全量に対して、下限値は10質量%以上であることが好ましく、12質量%以上であることがより好ましく、上限値としては50質量%以下がより好ましい。樹脂の含有量が10質量%より少ない量では、光沢を低下させる効果が少なく、ほとんど光沢は低下しない。樹脂の含有量が50質量%より多い量では、光沢度が上昇する。
−アクリル樹脂−
アクリル樹脂としては、特に限定されないが、市販品を使用することができる。アクリル樹脂の市販品として信越化学工業株式会社製のKP−543、KP−545、KP−549;ダイセルファインケム株式会社製のAQ−914、AQ−ASi−91、AQ−4790、JSR株式会社のSIFCLEARシリーズなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
−ウレタン樹脂−
ウレタン樹脂としては、特に限定されないが、市販品を使用することができる。ウレタン樹脂の市販品としては、例えば、三洋化成工業株式会社製のパーマリンシリーズ、ユーコートシリーズ、三井化学株式会社製のW5661、XW−75−W932、株式会社NUC製のSF460Sなどが挙げられる。また、大成ファインケミカル株式会社製のWEM−3000などのように、水性ウレタン樹脂とアクリル樹脂をグラフト化したものを使用してもよい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。ウレタン樹脂の中では、特に後処理液を画像形成部に付与した際の光沢低下度の観点から、ポリエーテル系ウレタン樹脂が好ましい。
<<その他の成分>>
その他の成分としては、特に制限はなく、後処理液に使用することができるものであればよく、例えば、界面活性剤;抑泡剤;pH調整剤;防腐防黴剤;防錆剤などが挙げられる。
−界面活性剤−
界面活性剤は、後処理液の表面張力を下げるために含有される。界面活性剤を含有することで、後処理液は記録媒体に対して適度に濡れやすくなり、記録媒体への浸透速度を早めることができ、画像の耐擦過性、ブリード等の不具合を改善することができる。界面活性剤としては、水性インクに用いられる界面活性剤と同様のものを用いることができる。
−抑泡剤;pH調整剤;防腐防黴剤;防錆剤−
抑泡剤、pH調整剤;防腐防黴剤;防錆剤としては、インクに用いられる同様のものを用いることができる。
なお、上記の処理液の原材料は例であって、本発明における処理液の原材料は、上記に限定されない。実施例において具体的に示されている原材料等についても、本願発明において好適に用いられる。
<記録媒体>
記録に用いる記録媒体としては、特に限定されないが、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、OHPシート、汎用印刷紙等が挙げられる。
(画像形成方法、及び画像形成装置)
本実施形態における画像形成方法(記録方法の一例)は、インクに刺激を印加して吐出し、記録媒体上で画像を形成する画像形成工程(インク付与工程の一例)と、インクが吐出された面上に後処理液を付与する後処理工程(処理液付与工程の一例)と、を有する。
本実施形態における画像形成装置は、インクに刺激を印加して吐出し、記録媒体上で画像を形成する画像形成手段(インク付与手段の一例)と、インクが吐出された面上に後処理液を付与する後処理手段(処理液付与手段の一例)と、を有する。
<画像形成工程及び画像形成手段>
画像形成工程で用いられる刺激としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、熱(温度)、圧力、振動、光、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱、圧力が好適に用いられる。
インクの吐出の態様としては、例えば、圧力発生手段として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる、いわゆるピエゾ方式;発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させる、いわゆるサーマル方式;インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と前記電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電方式などが挙げられる。
吐出させるインクの液滴のサイズとしては、例えば、3pl以上40pl以下が好ましい。インクの吐出の速さとしては、5m/s以上20m/s以下が好ましい。インクの吐出の駆動周波数としては、1kHz以上が好ましい。吐出したインクにより形成される解像度としては、300dpi以上が好ましい。
<後処理手段、及び後処理工程>
後処理工程としては、インクが吐出された面上に後処理液を付与する付与方法を用いればよく、特に制限はない。後処理手段としては、インクが吐出された面上に後処理液を付与する付与手段を用いればよく、特に制限はない。
付与方法としては、例えば、インクジェット法、ブレードコート法、グラビアコート法、グラビアオフセットコート法、バーコート法、ロールコート法、ナイフコート法、エアナイフコート法、コンマコート法、Uコンマコート法、AKKUコート法、スムージングコート法、マイクログラビアコート法、リバースロールコート法、4本乃至5本ロールコート法、ディップコート法、カーテンコート法、スライドコート法、ダイコート法などが挙げられる。
後処理工程、及び後処理手段は、インクにより形成された画像が記録媒体に充分定着されている画像に対して行っても、未定着の画像に対して行っても良い。いずれの場合でも、画像の光沢度を低下させることができる。本実施形態の後処理液における樹脂の酸基量は0.3meq/g以上であり親水性を有する。後処理液が記録媒体に付与されると、後処理液における樹脂は速やかに有機溶剤と分離して定着する。本実施形態の後処理液は定着性に優れ、未定着の画像に対して付与したときでもブロッキングを抑制する。本実施形態の画像形成装置は、画像形成手段(画像形成工程)と、後処理手段(後処理工程)との間の搬送経路(搬送工程)に、インクを乾燥させるための乾燥手段(乾燥工程)を設けなくても良い。なお、乾燥手段を設ける場合、乾燥手段としては、ロールヒーター、ドラムヒーター、或いは温風により記録媒体を乾燥する手段が挙げられる。
乾燥の温度としては、インクに含まれる水溶性有機溶剤の種類や量、及び添加する樹脂エマルジョンの最低造膜温度に応じて変更することができ、さらに記録媒体の種類に応じても変更することができる。
乾燥の温度としては、乾燥性、及び造膜温度の点から、室温より高いことが好ましく、40℃以上120℃以下がより好ましく、50℃以上90℃以下が更に好ましい。加熱温度が、40℃以上120℃以下であると、記録媒体の熱によるダメージを防止しつつ、インクヘッドが温まることによる不吐出が生じることを抑制することができる。
後処理工程における後処理液の記録媒体へのウエット付着量は、0.1g/m2以上30.0g/m2以下の範囲であることが好ましく、0.2g/m2以上10.0g/m2以下がより好ましい。ウエット付着量が、0.1g/m2以上であると、画像品質(画像濃度、彩度、カラーブリード、文字滲み及び白ポチ)を向上させることができ、30.0g/m2以下であると、普通紙としての風合いが損なわれることを防止し、カールが発生を抑制することができる。
以下、図1乃至図3を用いて一実施形態に係る画像形成装置について具体的に説明するが、本発明は以下の説明に限定されるものではない。
図1は一実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の模式図である。インクジェット記録装置300は、記録媒体搬送部301と、記録媒体203に前処理液を付与する前処理工程部302、前処理液が付与された記録媒体203を乾燥させる前処理後乾燥部303とインク収容部を備えた画像形成工程部304、画像形成工程後の記録媒体に後処理液を付与する後処理工程部305、後処理液が付与された記録媒体203を乾燥させる後処理後乾燥部306で構成されている。
記録媒体搬送部301は、給紙装置307、複数の搬送ローラ、巻き取り装置308で構成されている。記録媒体203はロール状に巻かれた連続紙(ロール紙)であり、記録媒体203は搬送ローラによって給紙装置から巻き出され、プラテン上を搬送されて巻き取り装置によって巻き取られる。
図2は、一実施形態に係る画像形成工程部の概略図である。この画像形成工程部304は、フルライン型のヘッドであり被記録媒体搬送方向上流側よりブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)に対応可能な4つの記録ヘッド304K、304C、304M、304Yを配設して構成されている。例えば、ブラック(K)の記録ヘッド304Kは、図2に示すように搬送方向と直行する方向に短い4つのヘッドユニット305K?1、305K?2、305K?3、305K?4を千鳥状に配列させることで印刷領域幅を確保している。図3はヘッドユニット304K-1の拡大図である。同図に示すように304K-1のノズル面309には多数の印字ノズル310がヘッドユニット304K-1の長手方向に沿って配列されてノズル列を構成している。本実施形態ではノズル列は1列であるが複数列設けることもできる。なお、他の記録ヘッド304C、304M、304Yも同様の構成であり、4つの記録ヘッド304K、304C、304M、304Yは同じピッチを保持して搬送方向に配列されている。これにより、1回の記録動作で印刷領域幅全体への画像形成が可能となる。
画像形成工程部304のヘッドユニットと、後処理工程部305のヘッドユニットとは、同様の構成であるので説明を省略する。画像形成工程部304のヘッドユニットと後処理工程部305のヘッドユニットは隣接しており、インクの吐出後0.5秒間後から3秒間後の間に後処理液がインクの表面に吐出される。なお、本発明の実施において、前処理液、前処理工程部302、及び前処理工程部302を用いても良いし、用いなくても良い。
以下、本発明の実施例、及び比較例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、表中において、溶解パラメータ(SP値)の単位は「(cal/cm3)1/2」であり、インク及び後処理液における各成分の量の単位は「質量%」である。また、表中において酸基量の単位は「(meq/g)」である。
(実施例1)
<インク>
<<アニオン性基含有スチレン−アクリル系共重合体の調製例>>
攪拌装置、滴下装置、温度センサー及び上部に窒素導入装置を有する還流装置を取り付けた反応容器を有する自動重合反応装置(重合試験機DSL−2AS型、轟産業株式会社製)の反応容器にメチルエチルケトンを550g仕込み、攪拌しながら反応容器内を窒素置換した。反応容器内を窒素雰囲気に保ちながら80℃で加温した後、滴下装置によりメタクリル酸−2−ヒドロキシエチルを75.0g、メタクリル酸を77.0g、スチレンを80.0g、メタクリル酸ブチルを150.0g、アクリル酸ブチルを98.0g、メタクリル酸メチルを20.0g、及び「パーブチル(登録商標)O」(日油株式会社製)を40.0gの混合溶液を4時間かけて滴下した。滴下終了後、更に同温度で15時間反応を継続させて、酸価:100(JIS K 0070−1992に記載の方法で測定実施)、重量平均分子量:21,000(D5280 LCS M−PDA、株式会社島津製作所製にて測定実施)、ガラス転移点:31℃(STA7200、株式会社日立ハイテクサイエンス製にて測定実施)のアニオン性基含有スチレン−アクリル系共重合体Aのメチルエチルケトン溶液を得た。反応終了後、メチルエチルケトンの一部を減圧留去し、不揮発分を50%に調整したアニオン性基含有スチレン−アクリル系共重合体A溶液を得た。
<<水性顔料分散体の調製>>
冷却用ジャケットを備えた混合槽にカーボンブラック(商品名:Raven1080、コロンビヤン・カーボン日本株式会社製)を800gと、アニオン性基含有スチレン−アクリル系共重合体A溶液を200g、10%水酸化ナトリウム水溶液を143g、メチルエチルケトンを100g、及び水1,957gを仕込み、攪拌混合した。混合液を直径0.3mmのジルコニアビーズを充填した分散装置(商品名:SCミルSC100、三井鉱山株式会社製)に通し、循環方式(分散装置より出た分散液を混合槽に戻す方式)により6時間分散した。分散装置の回転数は2,700回転/分とし、冷却用ジャケットには冷水を通して分散液温度が40℃以下に保たれるようにした。分散終了後、混合槽より分散原液を抜き取り、次に、水10,000gで混合槽、及び分散装置流路を洗浄し、分散原液と合わせて希釈分散液を得た。ガラス製蒸留装置に希釈分散液を入れ、メチルエチルケトンの全量と水の一部を留去した。室温まで冷却後、攪拌しながら10%塩酸を滴下してpH4.5に調整した後、固形分をヌッチェ式濾過装置で濾過、水洗した。ケーキを容器に取り、20%水酸化カリウム水溶液を200g加えた後、ディスパ(商品名:TKホモディスパー、プライミクス株式会社製)にて分散し、更に水を加えて不揮発分を調製して、不揮発分20%のカーボンブラックが水酸化カリウム中で中和されたカルボキシル基含有スチレン−アクリル系共重合体で被覆された複合粒子として水性媒体中に分散した水性顔料分散体を得た。
<<インク1の調製例>>
ロジン変性マレイン酸樹脂(カルボキシル基含有樹脂)2.0g、グリセリン(水溶性有機溶剤、SP値:16.4(cal/cm3)1/2)2.5g、3−メトキシ−1−ブタノール(水溶性有機溶剤、SP値:10.0)(cal/cm3)1/2)35.0g、トリプロピレングリコールメチルエーテル(水溶性有機溶剤、SP値:9.8(cal/cm3)1/2)10.6g、式(i)で示される化合物(フッ素系界面活性剤)0.4g、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール(pH調整剤)0.2g、ベンゾトリアゾール(防腐防錆剤)0.1g、及び水(SP値:23.4(cal/cm3)1/2)40.0gを1時間攪拌し均一に混合した。次に、N−オクチル−2−ピロリドン(抑泡剤)1.2gを加えてさらに1時間攪拌し均一に混合した。その後、水性顔料分散体の固形分換算で8.0gを加えてさらに1時間攪拌し均一に混合した。この混合物を平均孔径0.8μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターにより加圧濾過し、粗大粒子やゴミを除去してインク1を得た。インク1の組成及び含有量、並びに実施形態において記載した方法で算出したインク中の混合溶液(第一の混合溶液)のSP値を表1に示す。
Figure 2018111791
なお、実施例にて使用した顔料分散体の体積平均粒子径(D50)を、日機装株式会社製のマイクロトラックUPA−150を用い、測定サンプル中の固形分濃度(質量濃度)が0.01質量%になるように純水で希釈したサンプルを用いて測定した結果、120nmであった。
Figure 2018111791
<後処理液>
−後処理液の調製1−
水溶性有機溶剤B:グリセリン(SP値:16.4(cal/cm3)1/2)20.0g、水溶性有機溶剤C:1,3ブタンジオール(SP値:12.8(cal/cm3)1/2)10.0g、ウレタン樹脂a:商品名:スーパーフレックスSF−210(第一工業製薬株式会社製)37.5g、ポリエチレン系ワックスエマルジョンA(商品名:ノプコート MS−40、サンノプコ株式会社製)5.0g、上記の式(i)で示される界面活性剤0.4g、N−オクチル−2−ピロリドン1.2g、オクタンジオール2.0g、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール0.2g、ベンゾトリアゾール0.1g、及びイオン交換水(SP値:23.4(cal/cm3)1/2)23.6gを1時間攪拌し均一に混合して実施例1で用いる後処理液1を得た。
(実施例2〜15及び比較例1〜6)
後処理液の組成を、表2〜5の実施例2〜15、又は比較例1〜6の列に記載のものに変更した以外は、実施例1と同様にして、後処理液を作製した。なお、実施例2〜15及び比較例1〜6で用いられるインクは、実施例1と同様インク1である。実施例1〜15及び比較例1〜6の後処理液中の混合溶液(第二の混合溶液)のSP値、及び樹脂酸基量を表2〜5に示す。なお、SP値は、実施形態に記載した方法により算出される。また、実施例13の樹脂酸基量は、下記式により算出される。
(ポリエステル系ウレタン樹脂aの酸基量0.74(meq/g)×20(質量%)+アクリル系樹脂Aの酸基量0.4(meq/g)×17.5(質量%))/(20(質量%)+17.5(質量%))=0.58
以下表2〜4中の化合物の詳細を示す。
*水溶性有機溶剤A:3−メトキシ−1−ブタノール(SP値:10.0(cal/cm3)1/2、東京化成工業社製)
*水溶性有機溶剤B:グリセリン(SP値:16.4(cal/cm3)1/2、和光純薬工業社製)
*水溶性有機溶剤C:1,3ブタンジオール(SP値:12.8(cal/cm3)1/2、三協化学社製)
*ポリエステル系ウレタン樹脂a:商品名:スーパーフレックスSF−210(第一工業製薬株式会社製)
*ポリエーテル系ウレタン樹脂b:商品名:NeoRezR−600(楠本化成株式会社製)
*ウレタンアクリル樹脂c:商品名:NeoPacR9699(楠本化成株式会社製)
*ポリエーテル系ウレタン樹脂d:商品名:パーマリンUA00(三洋化成工業株式会社製)
*ポリエーテル系ウレタン樹脂e:商品名:SU−100N(中央理科工業株式会社製)
*ポリエステル系ウレタン樹脂f:商品名:NeoRezR−2170(楠本化成株式会社製)
*アクリル系樹脂A:商品名:NeoCrylA1094(楠本化成株式会社)
*アクリル系樹脂B:商品名:NeoCrylA662(楠本化成株式会社)
*アクリル系樹脂C:商品名:モビニールLDM6740(日本合成化学社製)
*アクリル系樹脂D:商品名:モビニール972(日本合成化学社製)
*アクリル系樹脂E:商品名:TOCRYLW4322(トーヨーケム社製)
*ポリエチレン系ワックスエマルジョンA:商品名:ノプコマル MS−40(サンノプコ株式会社製、融点:79℃)
*ポリエチレン系ワックスエマルジョンB:商品名:ノプコート PEM−17(サンノプコ株式会社製、融点:105℃)
*イソシアネート基含有樹脂:商品名:エラストロンE−37(第一工業製薬株式会社)
*フッ素系界面活性剤である下記式(i)で示される化合物(商品名:ユニダイン DSN−403N)、ダイキン工業株式会社製)
Figure 2018111791
<画像形成方法>
表1に記載のインクを画像形成装置(商品名:IPSIO GXe5500、株式会社リコー製)により記録媒体(商品名:ミラーコートゴールド、王子製紙株式会社製:用紙の光沢度60)へ吐出させ、ドットパターンで形成された3cm四方の未定着のベタ画像を形成し、1.5秒後に、ベタ画像の表面へ、表2〜5に記載の実施例1〜15、又は比較例1〜6の後処理液を、前記画像形成装置により吐出させた。その後、温風及びドラムヒーターにて90℃で2分間乾燥させて定着画像を得た。なお、実施例11においては、後処理液塗布前に、温風及びドラムヒーターにて90℃で2分間乾燥させてから、ベタ画像の表面へ、実施例11の後処理液を、画像形成装置により吐出させた。得られた画像について、以下の方法により諸特性を評価した。評価結果を表2〜5に示す。
<<画像の光沢度>>
上記の方法によりドットパターンで形成された3cm四方のベタ画像のベタ部を、光沢度計(BYK Gardener社製、micro-TRI-gloss)にて画像光沢度(60°光沢)を測定した。画像光沢度の数値が低いほど、つや消し印刷、マット印刷として良好である、なお、光沢度45以下のものは実用上光沢度が低いものとして用いることができ、光沢度40以下であればより好ましい。
<<画像の耐擦過性>>
上記の方法により形成された画像における3cm四方のベタ画像のベタ部を、摩擦試験機(商品名:クロックメーター、株式会社東洋精機製作所製)に布を貼り付けて擦り、擦過後の布へのインクの転写濃度を、分光測色濃度計(商品名:X−Rite939、X−Rite社製)で測定した。転写濃度が小さいほど、画像の耐擦過性が良好である。なお、転写濃度が0.20未満であると実用上問題なく使用することができる。
<<吐出安定性>>
上記の方法により3cm四方のベタ画像のベタ部を印字した後、記録ヘッドにキャップをしない状態で1時間放置し、その後再度同画像を記録させて、不吐出のノズル数を測定し、以下の評価基準に基づき、「吐出安定性」を評価した。なお、下記評価基準が「○」であると実用上問題なく使用することができる。
−評価基準−
○:不吐出無し
×:不吐出有り
<耐ブロッキング性>
上記の方法により記録した3cm四方のベタ画像のベタ部の記録面に、記録していない記録媒体を重ね、これを10×10cm四方のガラス板2枚の間に挟み、その上から、荷重1kg/mをかけた状態で、40℃、90%RHの環境条件下に、24時間放置した。その後2時間室温(25℃)に放置し、剥がした際の記録媒体同士の貼り付き具合を目視で観察し、下記の評価基準にしたがって評価した。なお、下記評価基準が「○」以上であると実用上問題なく使用することができる。
−評価基準−
○:ブロッキングなし(僅かに粘着している。試料の面に僅かな傷がある。)
×:ブロッキングあり(隣接面で密着融合している。剥がすのが困難な状態。)
Figure 2018111791
Figure 2018111791
Figure 2018111791
Figure 2018111791
特開2008−213151号公報
203 記録媒体
300 インクジェット記録装置
301 記録媒体搬送部
302 前処理工程部
303 前処理後乾燥部
304 画像形成工程部
304K、304C、304M、304Y 記録ヘッド
305 後処理工程部
305K−1、305K−2、305K−3、305K−4 ヘッドユニット
306 後処理後乾燥部
307 給紙装置
308 巻き取り装置
309 ノズル面
310 印字ノズル

Claims (10)

  1. インク、及び前記インクが付与された記録媒体に対する処理液を有し、
    前記インクは、有機溶剤、及び水を含む第一の溶液を含有し、
    前記処理液は、有機溶剤、及び水を含む第二の溶液、並びにウレタン樹脂粒子、及びアクリル樹脂粒子の少なくともいずれかを含有し、
    前記処理液の前記第二の溶液における溶解パラメータが、前記インクの前記第一の溶液における溶解パラメータに対して、1.5(cal/cm1/2以上高く、
    前記処理液における前記ウレタン樹脂粒子、及び前記アクリル樹脂粒子の少なくともいずれかの酸基量が、0.3meq/g以上である
    インク及び処理液のセット。
  2. 前記処理液における前記ウレタン樹脂粒子、及び前記アクリル樹脂粒子の少なくともいずれかの含有量が、前記処理液の全量に対して、10質量%以上50質量%以下である
    請求項1に記載のインク及び処理液のセット。
  3. 前記処理液における前記ウレタン樹脂粒子、及び前記アクリル樹脂粒子の少なくともいずれかのガラス転移点が20℃以上100℃以下である
    請求項1又は2に記載のインク及び処理液のセット。
  4. 前記処理液における樹脂粒子がウレタン樹脂粒子である
    請求項1乃至3のいずれか一項に記載のインク及び処理液のセット。
  5. 前記ウレタン樹脂粒子がポリエーテル系ウレタン樹脂粒子である
    請求項4に記載のインク及び処理液のセット。
  6. 有機溶剤、及び水を含む第一の溶液を含有するインクを記録媒体に対して付与するインク付与工程と、
    有機溶剤、及び水を含む第二の溶液、並びにウレタン樹脂粒子、及びアクリル樹脂粒子の少なくともいずれかを含有する処理液を、前記記録媒体の前記インクが付与された面に付与する処理液付与工程と、を有し、
    前記処理液の前記第二の溶液における溶解パラメータが、前記インクの前記第一の溶液における溶解パラメータに対して、1.5(cal/cm1/2以上高く、
    前記処理液における前記ウレタン樹脂粒子、及び前記アクリル樹脂粒子の少なくともいずれかの酸基量が、0.3meq/g以上である
    記録方法。
  7. 前記インク付与工程と、前記処理液付与工程との間に、前記インクを乾燥させる乾燥工程を有さない請求項6に記載の記録方法。
  8. 有機溶剤、及び水を含む第一の溶液を含有するインクを記録媒体に対して付与するインク付与手段と、
    有機溶剤、及び水を含む第二の溶液、並びにウレタン樹脂粒子、及びアクリル樹脂粒子の少なくともいずれかを含有する処理液を、前記記録媒体の前記インクが付与された面に付与する処理液付与手段と、を有し、
    前記処理液の前記第二の溶液における溶解パラメータが、前記インクの前記第一の溶液における溶解パラメータに対して、1.5(cal/cm1/2以上高く、
    前記処理液における前記ウレタン樹脂粒子、及び前記アクリル樹脂粒子の少なくともいずれかの酸基量が、0.3meq/g以上である
    記録装置。
  9. 前記インク付与手段と前記処理液付与手段の間の前記記録媒体の搬送経路に、前記インクを乾燥させる乾燥手段を有さない
    請求項8に記載の記録装置。
  10. 有機溶剤、及び水を含む第一の溶液を含有するインクが付与された記録媒体に対して付与され、
    有機溶剤、及び水を含む第二の溶液、並びにウレタン樹脂粒子、及びアクリル樹脂粒子の少なくともいずれかを含有し、
    前記第二の溶液における溶解パラメータが、前記第一の溶液における溶解パラメータに対して、1.5(cal/cm1/2以上高く、
    前記ウレタン樹脂粒子及び前記アクリル樹脂粒子の少なくともいずれかの酸基量が、0.3meq/g以上である
    処理液。
JP2017086118A 2017-01-11 2017-04-25 インク及び処理液のセット、記録方法、記録装置、並びに処理液 Expired - Fee Related JP6866752B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017002746 2017-01-11
JP2017002746 2017-01-11

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2018111791A true JP2018111791A (ja) 2018-07-19
JP2018111791A5 JP2018111791A5 (ja) 2020-03-05
JP6866752B2 JP6866752B2 (ja) 2021-04-28

Family

ID=62910910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017086118A Expired - Fee Related JP6866752B2 (ja) 2017-01-11 2017-04-25 インク及び処理液のセット、記録方法、記録装置、並びに処理液

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6866752B2 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013176972A (ja) * 2012-02-02 2013-09-09 Ricoh Co Ltd インクジェット記録用後処理液及び画像形成方法
JP2016079390A (ja) * 2014-10-10 2016-05-16 株式会社リコー インクセット、及びインクジェット記録方法
JP2016117872A (ja) * 2014-12-22 2016-06-30 株式会社リコー 画像形成用セット、画像形成装置、及び画像形成方法
JP2016125008A (ja) * 2015-01-06 2016-07-11 株式会社リコー インクセット、インクジェット記録装置、印刷物
JP2017190392A (ja) * 2016-04-13 2017-10-19 株式会社リコー 画像形成セット、記録方法、及び記録装置
JP2017206644A (ja) * 2016-05-20 2017-11-24 株式会社リコー 画像形成セット、画像形成装置、及び画像形成方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013176972A (ja) * 2012-02-02 2013-09-09 Ricoh Co Ltd インクジェット記録用後処理液及び画像形成方法
JP2016079390A (ja) * 2014-10-10 2016-05-16 株式会社リコー インクセット、及びインクジェット記録方法
JP2016117872A (ja) * 2014-12-22 2016-06-30 株式会社リコー 画像形成用セット、画像形成装置、及び画像形成方法
JP2016125008A (ja) * 2015-01-06 2016-07-11 株式会社リコー インクセット、インクジェット記録装置、印刷物
JP2017190392A (ja) * 2016-04-13 2017-10-19 株式会社リコー 画像形成セット、記録方法、及び記録装置
JP2017206644A (ja) * 2016-05-20 2017-11-24 株式会社リコー 画像形成セット、画像形成装置、及び画像形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6866752B2 (ja) 2021-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6868217B2 (ja) 被印刷物の表面処理用液体組成物、およびそれを用いたインクセット、記録方法、記録装置、収容容器、印刷物
JP6348279B2 (ja) インクジェット記録方法
JP7114879B2 (ja) 洗浄液、収容容器、インクジェット印刷方法、インクジェット印刷装置並びにインクと洗浄液のセット
JP2006152133A (ja) インクジェットインクおよびインクジェット記録装置
JP2019064250A (ja) 画像形成方法、画像形成装置及び印刷物の製造方法
JP2017206644A (ja) 画像形成セット、画像形成装置、及び画像形成方法
JP6711146B2 (ja) 画像形成セット、画像形成装置、及び画像形成方法
JP7180476B2 (ja) インク
JP7151362B2 (ja) 液体組成物、液体組成物付与装置、画像形成装置、及び画像形成方法
JP2017222774A (ja) インク、画像形成方法及び画像形成装置
JP6471026B2 (ja) インクジェット記録方法
JP2018127521A (ja) インク、インク収容容器、インクセット、インクジェット記録装置、インクジェット記録方法並びに記録物
JP2017165869A (ja) インク、インク収容容器、インクジェット記録方法、インクジェット記録装置
JP7485537B2 (ja) 処理液
JP7793130B2 (ja) インク、インクセット、印刷装置、及び印刷方法
JP7780128B2 (ja) インク、インクセット、インクジェット印刷装置、及びインクジェット印刷方法
JP7800129B2 (ja) 処理液とインクのセット、画像形成方法、及び画像形成装置
JP7139759B2 (ja) 画像形成用セット、画像形成装置および画像形成方法
JP2023090210A (ja) 印刷方法、処理液とインクのセット、及び印刷物の製造方法
JP7238653B2 (ja) 液体組成物、処理液、処理液とインクのセット、画像形成方法、及び画像形成装置
JP6866752B2 (ja) インク及び処理液のセット、記録方法、記録装置、並びに処理液
JP7040318B2 (ja) 液体組成物、液体組成物付与装置、画像形成装置、及び画像形成方法
JP2023054434A (ja) 印刷方法及び印刷装置
JP2022063248A (ja) インク、インクセット、インクジェット印刷装置、及び印刷方法
JP2017114951A (ja) インク、インクカートリッジ、記録方法、インクジェット記録装置、画像

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20180207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200123

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200123

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200826

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201006

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201022

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210309

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210322

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6866752

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees