JP6866597B2 - 反応液及びインクジェット記録方法 - Google Patents
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Description
様又は適用例として実現することができる。
エステル類、アルキレングリコールエーテル類、環状エステル類及びアルコキシアルキルアミド類のいずれか一種以上の有機溶剤と、インク組成物の成分を凝集させる凝集剤と、を含有し、前記インク組成物を用いて行う記録方法に用いる。
前記記録方法が、前記インク組成物と前記反応液とをそれぞれインクジェット記録ヘッドから吐出して記録媒体に付着させて行ってもよい。
水を含む水系組成物であってもよい。
前記有機溶剤として、標準沸点が150℃以上280℃以下の有機溶剤を含有してもよい。
前記有機溶剤の前記反応液全質量に対する合計の含有量が1質量%以上30質量%以下であってもよい。
前記有機溶剤として、2−ピロリドンの20質量%濃度の水溶液への溶解度が、1質量%以上である有機溶剤を含有してもよい。
標準沸点が280℃を超える有機溶剤の、前記反応液全質量に対する合計の含有量は、5質量%以下であってもよい。
前記インク組成物が、標準沸点が280℃を超える有機溶剤のインク組成物の全質量に対する含有量が5質量%以下であってもよい。
前記有機溶剤として、水オクタノール分配係数が−1以上4以下の前記有機溶剤を含んでもよい。
前記記録方法が、インク非吸収性又はインク低吸収性の記録媒体に対して記録を行うものであってもよい。
前記記録媒体の表面エネルギーが、30mN/m以上であってもよい。
前記凝集剤として、多価金属塩、有機酸、カチオン性化合物のいずれか一種以上を含んでもよい。
さらに有機溶剤として環状アミド類を含むか、又は有機溶剤が前記アルコキシアルキルアミド類を含むか、の少なくともいずれかであってもよい。
前記インク組成物が、水オクタノール分配係数が0以下の有機溶剤を含んでもよい。
上述のインク組成物と、上述の反応液と、を用いて行う。
本実施形態に係る反応液は、後述するインク組成物を用いて行う記録方法に用いる反応液であって、当該反応液は、エステル類、アルキレングリコールエーテル類、環状エステル類及びアルコキシアルキルアミド類のいずれか一種以上の有機溶剤と、インク組成物の成分を凝集させる凝集剤と、を含有する。
1.1.1.凝集剤
本実施形態に係る反応液は、インクの成分を凝集させる凝集剤を含有する。凝集剤は、インクに含まれる色材、インクに含まれ得る顔料分散体及び樹脂などの成分と反応することで、色材を凝集させるという機能を有する。また、凝集剤は、インク組成物に含まれ得る顔料分散体及び/又は樹脂と反応することで、インク組成物の粘度を高める(増粘)ことができる。そのため、記録媒体上で反応液及び凝集剤を接触させることで、記録媒体に付着させたインクが増粘したり、インクに含まれる色材が不溶化したりする結果、インクにより記録される画像の発色性等を向上することができたり、印刷ムラ等の発生を抑制することができる。また、これにより、インク組成物の滲みやブリードを軽減させることができる場合がある。
点から、金属塩、及び有機酸から選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。また、これらの凝集剤の中でも、反応液に対して溶解しやすいという点からは、カチオン性ポリマーを用いることが好ましい。また、凝集剤は複数種を併用することも可能である。
ト、及び尿素高分子物質などの有機顔料が挙げられる。
−600、ハイモロック Q−101、Q−311、Q−501、ハイマックス SC−505、SC−505(商品名、ハイモ株式会社製)等を用いることができる。
下となるように付与することで、記録部からの凝集剤の析出を抑えることができ、また、反応液の塗布量が少なくなることで、反応液を乾燥させる時間を短くできるので、記録の高速化を図ることができる。
本実施形態に係る反応液は、水を含有してもよい。水は、反応液の主となる媒体として機能し、乾燥により蒸発飛散する成分である。水は、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水又は超純水のようなイオン性不純物を極力除去したものであることが好ましい。また、紫外線照射又は過酸化水素添加等により滅菌した水を用いると、反応液を長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を防止することができるので好適である。
本実施形態に係る反応液は、有機溶剤を含有する。有機溶剤の機能の一つは、非吸収性記録媒体に対する反応液の濡れ性を向上させることである。有機溶剤としては、エステル類、アルキレングリコールエーテル類、環状エステル類及びアルコキシアルキルアミド類の少なくとも一種である。また、有機溶剤としては、これら以外の含窒素化合物、糖類、アミン類等を含んでもよい。
本実施形態の反応液に有機溶剤として含有され得るエステル類として、下記式(1)及び下記式(2)で表される化合物が挙げられる。
(式中、R1は、炭素数2〜4のアルキレン基を表し、R2は、水素又は炭素数1〜3のアルキル基を表し、aは、1〜3の整数を表す。係るアルキレン基及びアルキル基は直鎖状でも分岐状でもよい。)
式(1)で表される化合物としては、
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、
エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、
エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、
ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、
ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、
ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、
ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、
メトキシブチルアセテート、
等のグリコールモノアセテート類が挙げられる。
(式中、R4は、炭素数2〜4のアルキレン基を表し、R4は、炭素数1〜3のアルキル基を表し、bは、1〜6の整数を表す。係るアルキレン基及びアルキル基は直鎖状でも分岐状でもよい。)
式(2)で表される化合物としては、
エチレングリコールジアセテート、
ジエチレングリコールジアセテート、
プロピレングリコールジアセテート、
ジプロピレングリコールジアセテート、
エチレングリコールアセテートプロピオネート、
エチレングリコールアセテートブチレート、
ジエチレングリコールアセテートブチレート、
ジエチレングリコールアセテートプロピオネート、
ジエチレングリコールアセテートブチレート、
プロピレングリコールアセテートプロピオネート、
プロピレングリコールアセテートブチレート、
ジプロピレングリコールアセテートブチレート、
ジプロピレングリコールアセテートプロピオネート、
等のグリコールジエステル類がある。
本実施形態の反応液に有機溶剤として含有され得るアルキレン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であればよく、アルキルエーテルが好ましく、下記式(3)で表される化合物が好ましい。
(式中、R6は炭素数2〜5のアルキレン基を表し、R5、R7は、それぞれ独立に水素又は炭素数1〜6のアルキル基を表すが、R5、R7が同時に水素であることはなく、cは、1〜5の整数を表す。)
係るアルキレン基及びアルキル基は直鎖状でも分岐状でもよい。分岐状の場合、炭素数1〜2のアルキル基によって置換されていてもよいアルキレン基やアルキル基などが挙げられる。
耐擦性や光沢性や画質などがより優れる点で、cは、好ましくは3以下であり、より好ましくは2以下である。R6は、炭素数が好ましくは2〜4であり、より好ましくは2〜3である。R5、R7は、アルキル基である場合、炭素数が好ましくは1〜4であり、より好ましくは1〜3である。また、画質や耐擦性が特に優れる点で、アルキレングリコールのジエーテルが好ましい。
エチレングリコールモノメチルエーテル、
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イソプロピルエーテル、
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、
トリエチエレングリコールモノメチルエーテル、
トリエチレングリコールモノエチルエーテル、
トリ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、
テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、
テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、
プロピ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、
プロピレングリコールモノプロピルエーテル、
プロピレングリコールモノブチルエーテル、
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、
ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、
ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、
ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、
トリプロピレングリコールモノブチルエーテル
等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、
エチレングリコールジエチルエーテル、
エチレングリコールジブチルエーテル、
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ジブチルエーテル、
ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、
ジエチレングリコールメチルブチルエーテル、
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、
トリエチレングリコールジブチルエーテル、
トリエチレングリコールメチルブチルエーテル、
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、
テトラエチレングリコールジブチルエーテル、
プロピレングリコールジメチルエーテル、
プロピレングリコールジエチルエーテル、
ジプロピレングリコールジメチルエーテル、
ジプロピレングリコールジエチルエーテル、
トリプロピレングリコールジメチルエーテル
等のアルキレングリコールジアルキルエーテル類が挙げられる。
本実施形態の反応液に有機溶剤として含有され得る環状エステル類として、下記式(4)で表される化合物が挙げられる。
(式(4)中、R8は水素又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、dは0〜3の整数を表す。また係るアルキル基は直鎖状でも分岐状でもよい。)
式(4)で表される化合物としては、
β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、β−ブチロラクトン、β−バレロラクトン、γ−バレロラクトン、β−ヘキサノラクトン、γ−ヘキサノラクトン、δ−ヘキサノラクトン、β−ヘプタノラクトン、γ−ヘプタノラクトン、δ−ヘプタノラクトン、ε−ヘプタノラクトン、γ−オクタノラクトン、
δ−オクタノラクトン、ε−オクタノラクトン、δ−ノナラクトン、ε−ノナラクトン、ε−デカノラクトン等の環状エステル類(ラクトン類)、並びに、それらのカルボニル基に隣接するメチレン基の水素が炭素数1〜4のアルキル基によって置換された化合物を挙げることができる。
本実施形態の反応液に有機溶剤として含有され得るアルコキシアルキルアミド類として、下記式(5)で表される化合物が挙げられる。
(式(5)中、R9は、炭素数1〜4のアルキル基を表し、R10及びR11は、それぞれ独立に炭素数1〜2のアルキル基を表す。)
式(5)で表される化合物はβ−アルコキシプロピオンアミド化合物であり、例えば、3−メトキシ−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−ジメ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、
等を例示することができる。
本実施形態の反応液は、上述の有機溶剤の他、複素環式化合物、環状アミド化合物、含窒素環式化合物などを含んでもよい。そのような化合物として、例えば、下記式(6)で
表される化合物が挙げられる。
(式(6)中、R12は、水素又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、eは、0〜3の整数を表す。また係るアルキル基は直鎖状でも分岐状でもよい。)
式(6)で表される化合物としては、2−ピロリドン、1−メチル−2−ピロリドン、1−エチル−2−ピロリドン、1−プロピル−2−ピロリドン、1−ブチル−2−ピロリドン、等が挙げられ、特に凝集剤の溶解性の点で、2−ピロリドンが好ましい。
整剤として、処理剤に含有されることがある。
エチレングリコールジアセテート(0.4)、
エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(1.79)、
プロピレングリコールジアセテート(0.74)、
プロピレングリコールモノブチレート(0.84)、
プロピレングリコールジプロピオネート(1.76)、
エチレングリコールモノブチルエーテル(0.83)、
エチレングリコールモノへキシルエーテル(1.7)、
エチレングリコールモノ−n−ヘキシルエーテル(1.57)、
プロピレングリコールモノエチルエーテル(0.3)、
プロピレングリコールモノプロピルエーテル(−0.81)、
プロピレングリコールモノブチルエーテル(1.19)、
ジエチレングリコールモノメチルエーテル(−1.18)、
ジエチレングリコールモノブチルエーテル(1.19)、
ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(1.7)、
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(0.17)、
ジプロピレングリコールモノエチルエーテル(0.68)、
ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル(0.87)、
ジプロピレングリコールモノブチルエーテル(1.13)、
トリエチレングリコールモノブチルエーテル(0.51)、
トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(−0.1)、
トリプロピレングリコールモノブチルエーテル(1.34)、
ポリエチレングリコールモノメチルエーテル(0.8)、
ジプロピレングリコールジメチルエーテル(1.02)、
ジエチレングリコールジエチルエーテル(0.39)、
ジエチレングリコールエチルメチルエーテル(0.69)、
ジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテル(1.92)、
トリエチレングリコールジメチルエーテル(−0.67)、
トリプロピレングリコールジメチルエーテル(1.46)、
γ−ブチロラクトン(−0.64)、
3−メトキシ−N,N-ジメチルプロパンアミド(0.73)、
2−ピロリドン(−0.85)、
1−プロパノール(0.34)、
イソプロピルアルコール(0.28)、
1−ブタノール(0.88)、
2−ブタノール(0.6)、
1−ペンタノール(1.4)、
2−ペンタノール(1.19)、
1,4−ブタンジオール(0.5)、
1,5−ペンタンジオール(0.27)、
1,2−ヘキサンジオール(0.7)、
1,2−ヘプタンジオール(1.5)、
1,2−オクタンジオール(1.3)、
3−メチル−1,3−ブタンジオール(0.16)、
2−メチルペンタン−2,4−ジオール(0.88)、
3−メトキシ−1−ブタノール(0.07)、
3−メトキシ−3−メチルブタノール(−0.63)、
ジプロピレングリコール(−0.47)。
なお、括弧内の数値はlogP値を示す。
エチレングリコールジアセテート(187)、
プロピレングリコールモノブチレート(206)、
プロピレングリコールジアセテート(219)、
エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(192)、
エチレングリコールモノブチルエーテル(171)、
エチレングリコールモノ−n−ヘキシルエーテル(208)、
プロピレングリコールモノブチルエーテル(170)、
ジエチレングリコールモノメチルエーテル(194)、
ジエチレングリコール−n−ブチルエーテル(254.6)、
ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(259)、
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(194)、
ジプロピレングリコールモノエチルエーテル(203)、
ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル(210)、
ジプロピレングリコールモノブチルエーテル(231)、
トリエチレングリコールモノブチルエーテル(271)、
トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(242)、
トリプロピレングリコールモノブチルエーテル(271)、
ポリエチレングリコールモノメチルエーテル(290)、
ジエチレングリコールジエチルエーテル(189)、
ジエチレングリコールエチルメチルエーテル(176)、
ジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテル(255)、
ジプロピレングリコールジメチルエーテル(171)、
トリエチレングリコールジメチルエーテル(215)、
トリプロピレングリコールジメチルエーテル(215)、
γ−ブチロラクトン(204)、
3−メトキシ−N,N-ジメチルプロパンアミド(176)、
2−ピロリドン(241)、
1,4−ブタンジオール(230)、
1,5−ペンタンジオール(235)、
1,2−ヘキサンジオール(216)、
1,2−ヘプタンジオール(232)、
1,2−オクタンジオール(248)、
3−メチル−1,3−ブタンジオール(196)、
2−メチルペンタン−2,4−ジオール(194)、
3−メトキシ−1−ブタノール(161)、
3−メトキシ−3−メチルブタノール(174)、
ジプロピレングリコール(229)。
括弧内の数値は標準沸点(℃)を示す。また、上記標準沸点を示した有機溶剤のうち、ジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテルを除き、2−ピロリドンの20質量%濃度の水溶液への溶解度が、1質量%以上である。
本実施形態に係る反応液は、樹脂、無機酸化物粒子、界面活性剤等を含有してもよい。
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。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)等が挙げられる。
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ション)、
ボンコート4001(DIC社製商品名、アクリル系樹脂エマルション)、ボンコート5454(DIC社製商品名、スチレン−アクリル系樹脂エマルション)、
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ション)、
ポリゾールAP−7020(スチレン・アクリル樹脂エマルション)、
ポリゾールSH−502(酢酸ビニル樹脂エマルション)、
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ション)、
ポリゾールPSASE−6010(エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルション)(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ション、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ション、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ション)、
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ション)、
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ション)、
ビニブラン2682(アクリル樹脂エマルション)、
ビニブラン2886(酢酸ビニル・アクリル樹脂エマルション)、
ビニブラン5202(酢酸アクリル樹脂エマルション)(日信化学工業社製商品名)、
エリーテルKA−5071S、KT−8803、KT−9204、KT−8701、KT−8904、KT−0507(ユニチカ社製商品名、ポリエステル樹脂エマルション)、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ション)、
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ション)、
スーパーフレックス870、800、150、420、460、470、610、700(第一工業製薬社製商品名、ウレタン系樹脂エマルション)、
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ション)、
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ション)、
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ション)、
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ション)、
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、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)等が挙げられる。
本実施形態に係る反応液は、記録媒体への濡れ拡がり性を適切なものとする観点から、25℃における表面張力は、40mN/m以下、好ましくは38mN/m以下、より好ましくは35mN/m以下、さらに好ましくは30mN/m以下であることが好ましい。なお、表面張力の測定は、自動表面張力計CBVP−Z(協和界面科学社製)を用いて、25℃の環境下で白金プレートを組成物で濡らしたときの表面張力を確認することにより測定することができる。
Rate200時の粘度を読み取ることにより測定することができる。
本実施形態の反応液によれば、前処理液として使用することにより、インク組成物により記録媒体に対して、画質に優れた画像を形成することができる。より詳しくは、エステル類、アルキレングリコールエーテル類、環状エステル類及びアルコキシアルキルアミド類の少なくとも一種の有機溶剤により、記録媒体への濡れ性、浸透性、及び、反応液の乾燥性が制御され、これにより凝集剤を記録媒体に対して均一に広げて付着させることができる。そのため、インク組成物の成分との反応を良好に進行させることができ、高画質な画像を形成することができる。また、係る有機溶剤により、凝集剤の溶解度を低下させず、反応液の乾燥の過程の終盤まで凝集剤の溶解性を維持しやすく、濡れ拡がり性を維持することができるので、記録媒体に対してより均一に広げて付着させることができる。
2.1.インク組成物の組成
本実施形態に係る反応液は、インクジェット記録用のインク組成物を用いて低吸水性又は非吸収性記録媒体に記録を行う記録方法に使用される。以下、上記の本実施形態に係る反応液とともに使用され得るインクの組成の一例について説明する。なお、本明細書では、インク組成物を単にインクと称することがある。
本実施形態に係るインクは、色材を含有する。色材としては、上述した反応液に含まれる凝集剤との反応性が優れているという観点から、顔料及び酸性染料を好ましく用いることができる。
ネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、及びチャンネルブラック(C.I.ピグメントブラック7)が挙げられる。また、カーボンブラックの市販品として、例えば、No.2300、900、MCF88、No.20B、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B(以上全て商品名、三菱化学社(Mitsubishi Chemical Corporation)製、カラーブラックFW1、FW2、FW2V、FW18、FW200、S150、S160、S170、プリテックス35、U、V、140U、スペシャルブラック6、5、4A、4、250(以上全て商品名、デグサ社(Degussa AG)製)、コンダクテックスSC、ラーベン1255、5750、5250、5000、3500、1255、700(以上全て商品名、コロンビアカーボン社(Columbian Carbon Japan Ltd)製)、コロンビアンケミカルズ(Columbian Chemicals)製、リガール400R、330R、660R、モグルL、モナーク700、800、880、900、1000、1100、1300、1400、エルフテックス12(以上全て商品名、キャボット社(Cabot Corporation)製)が挙げられる。
る。染料は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態に係るインクは、樹脂を含有してもよい。樹脂は、非吸収性記録媒体に対する反応液の密着性を向上させる機能を備えた、いわゆる定着用樹脂である。このような樹脂の具体例としては、上述した反応液の説明で例示したものを使用できるので、その説明を省略する。樹脂を含有する場合の含有量(固形分換算量)は、インクの全質量に対して、1質量%以上10質量%以下とすることができる。
本実施形態に係るインクは、有機溶剤を含有してもよい。有機溶剤は、非吸収性記録媒体に対するインクの密着性を高めたり、インクジェット記録装置のヘッドの乾燥を抑制するなどの機能を備える。有機溶剤としては、例えば、アルコール類、アルキレングリコールエーテル類、アルキレングリコール類、ピロリドン誘導体等が挙げられ、これらの具体例については、上述した反応液の説明で例示したものは例示したものを使用できるので、その説明を省略する。有機溶剤の含有量は、特に限定されるものではないが、インクの全
質量に対して、例えば1質量%以上40質量%以下とすることができる。アルキレングリコール類としては、炭素数2〜6のアルキレン基のグリコールが好ましく、炭素数は4以下がより好ましい。
本実施形態に係るインクは、水を含有する。好ましく用いられる水としては、反応液で述べたものと同様であるので、その説明を省略する。水の含有量は、インクの全質量に対して、例えば50質量%以上とすることができる。
本実施形態に係るインクは、界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤は、インクの表面張力を低下させ非吸収性記録媒体との濡れ性を向上させるなどの機能を備える。界面活性剤の中でも、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、及びフッ素系界面活性剤を好ましく用いることができる。これらの界面活性剤の具体例については、反応液の説明で例示した界面活性剤と同様のものを使用できるので、その説明を省略する。界面活性剤の含有量は、特に限定されるものではないが、インクの全質量に対して、0.1質量%以上1.5質量%以下とすることができる。
本実施形態に係るインク組成物は、必要に応じて、pH調整剤、防腐剤・防かび剤、防錆剤、キレート化剤等を含有してもよい。
本実施形態に係るインクは、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℃における表面張力が20mN/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。
本実施形態に係る反応液は、インクジェット記録用のインクを用いて低吸収性又は非吸収性記録媒体に記録を行う記録方法に使用される。以下、本実施形態に係る反応液とともに使用される低吸収性又は非吸収性記録媒体の例について説明する。
できる。
本実施形態に係る記録方法は、上記の記録媒体に対して、上記の反応液と、上記のインク組成物と、を用いて記録を行うものである。
上述したように、付与工程では、画像記録工程に先立って、記録媒体に画像を形成する領域に、予め反応液を付与する反応液付与工程を行うことが好ましい。反応液を付与する方法としては、例えば、スピンコート、スプレーコート、グラビアロールコート、リバースロールコート、バーコート、インクジェット法等のいずれの方法も使用できる。これらの中でも、インクジェット法(インクジェット記録方式)を用いることが好ましい。インクジェット法を使用する場合には、インクジェット記録用ヘッドのノズルから反応液の液滴を吐出させて、記録媒体に付着させる。上述した反応液は、これに含まれる有機溶剤及び添加剤によって、その表面張力をインクジェット記録方式に適した値に設定しやすいため、反応液をノズルから吐出する際の吐出安定性が良好となる傾向にある。また、インクジェット法を用いる場合に、反応液を記録媒体へ必要な最小の量を付与する場合においても、記録媒体へ反応液を十分に濡れ広がらせることで画質を良好なものにできる点で、本実施形態の反応液が特に有用である。
上述した反応液付与工程の後に、画像記録工程を行うことが好ましい。画像記録工程は、上述した反応液付与工程の後に、反応液が付与された領域にインク組成物の液滴を付着させて、画像を記録する工程である。これにより、インクに含まれる成分等と反応液に含まれる凝集剤とが反応して、記録される画像の発色性が向上する。
以下、本発明の実施形態を実施例及び比較例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
顔料の質量に対して30質量%の顔料分散剤(スチレン−アクリル系樹脂)を水に添加して、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、1Hミリングして顔料分散液とした。表1の組成になるように各成分を容器に入れて、1時間攪拌してから、5μmのPTFE製メンブランフィルターを用いて濾過することで、実施例及び比較例に使用するインク組成物(インク1、インク2)を得た。表1中の数値は、質量%を示し、純水(イオン交換水)は各インク組成物の質量がそれぞれ100質量%となるように添加した。ただし表中の残分には顔料分散剤を含む。
表2及び表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十分に混合した。1時間攪拌してから、5μmのPTFE製メンブランフィルターを用いて濾過することで、各反応液を得た。表2、表3中の数値は、質量%を示し、純水(イオン交換水)は各前処理液の質量がそれぞれ100質量%となるように添加した。
製のカチオン性ポリマーである。ユニセンスKHE104Lについては、表には、固形分量ではなく添加量を記載した(すなわち25質量%は、固形分量で5質量%に相当する。)。また、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルは、東邦化学工業株式会社製のハイモールPMを用いた。これはCH3O(CH2CH2O)nH(n=約4(平均値))で表される溶剤である。
5.3.1.記録物の作成
(画質評価用)
インクジェットプリンター:PX−G930(セイコーエプソン株式会社製)の改造機に記録媒体を搬入し、ヘッドに充填した各例の反応液を、720×720dpiの解像度、1.0mg/inch2の付着量で、インクジェット塗布した。次いで、ヘッドに充填したインク組成物(ブラック)(インク1又はインク2)を、反応液が付着した面に、720×720dpiの解像度、10.0mg/inch2の付着量でインクジェット塗布した。記録工程中は記録媒体の表面温度が35℃となるように調整した。また、記録工程後、プリンターから記録物を排出した後、80℃×5分で乾燥させた。使用した記録媒体は、光沢ポリ塩化ビニルシート(ローランドDG社、型番SV−G−1270G))である。
インクジェットプリンター:PX−G930(セイコーエプソン株式会社製)に記録媒体を搬入し、ヘッドに充填した各例の反応液を、720×720dpiの解像度、1.0mg/inch2の付着量で、インクジェット塗布した。次いで、ヘッドに充填したインク組成物(ブラック)(インク1又はインク2)を、反応液の付着した面に、720×720dpiの解像度、10.0mg/inch2の付着量でインクジェット塗布した。記録工程中は記録媒体の表面温度が35℃となるように調整した。また、記録工程後、プリンタから記録物を排出した後、80℃×5分で乾燥させた。耐擦試験用及び光沢評価用には、記録媒体として、光沢ポリ塩化ビニルシート(ローランドDG社、型番SV−G−1270G))を使用した。
上記のようにして、10mm×10mmのベタパターンを記録し、目視にて印刷ムラの有無を確認し、以下の基準で評価し、表2、表3に結果を記載した。
◎:パターン内にインクの濃さが不均一になっている様子が観察されない
○:細かな不均一さが認められる
△:大きな不均一さが認められるが白ヌケ部分がない
×:不均一さが認められ、白ヌケ部分がある
(但し、◎、○、△が実用範囲と考えられる。)
上記のようにして、20mm×80mmのベタパターンを記録し、学振型摩擦堅牢度試験機AB−301(商品名、テスター産業社製)を用いて耐擦性の評価を行った。具体的には、画像の記録された記録媒体の表面を、白綿布(JIS L 0803準拠)を取り付けた摩擦子で、荷重300gをかけて塗膜が剥がれるまで、又は、30往復擦った。そして、記録媒体の表面における画像(塗膜)のはがれ具合を目視で観察した。評価基準は以下の通りであり、結果を表2、表3に記載した。
○:30往復擦っても塗膜が剥がれない
△:10往復以上29往復以下で塗膜の剥がれが認められた
×:9往復以内に塗膜の剥がれが認められた
光沢度測定器:GM−268Plus (コニカミノルタ社製)を用いて60°光沢を測定した。評価基準は以下の通りであり、結果を表2、表3に記載した。
○:60以上
△:45以上60未満
×:45未満
エステル類、アルキレングリコールエーテル類、環状エステル類及びアルコキシアルキルアミド類のいずれか一種以上の有機溶剤と、凝集剤と、を含有する、各実施例の反応液を用いた場合は、いずれも高画質な記録物を得ることができた。これに対してエステル類、アルキレングリコールエーテル類、環状エステル類及びアルコキシアルキルアミド類の少なくとも一種の有機溶剤を含まない比較例1、3、4の反応液は、画質が不十分であった。また、比較例2をみると、凝集剤を含まず、アルキレングリコールエーテル類を含有するだけでは、画質を向上させることができないことが分かった。
Claims (17)
- 2−ピロリドン、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミドから選ばれる1種以上と、
ジ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モノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピ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エチルメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールジアセテート、γ−ブチロラクトン、3−メトキシ−1−ブタノール及び3−メトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミドから選ばれる1種以上の特定溶剤と、
インク組成物の成分を凝集させる凝集剤と、
を含有し、
前記特定溶剤のうち3−メトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド以外のものを含まない場合は、2−ピロリドンを含み、
2−ピロリドン、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミドの反応液全質量に対する合計の含有量が10質量%以上20質量%以下であり、
前記特定溶剤の反応液全質量に対する合計の含有量が10質量%以上20質量%以下であり、
前記インク組成物を用いて行う記録方法に用いる、反応液。 - 請求項1において、
前記記録方法が、前記インク組成物と前記反応液とをそれぞれインクジェット記録ヘッドから吐出して記録媒体に付着させて行うものである、反応液。 - 請求項1又は請求項2において、
水を含む水系組成物である、反応液。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一項において、
前記特定溶剤として、標準沸点が150℃以上280℃以下の有機溶剤を含有する、反
応液。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一項において、
前記特定溶剤の前記反応液全質量に対する合計の含有量が1質量%以上20質量%以下である、反応液。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか一項において、
前記特定溶剤として、2−ピロリドンの20質量%濃度の水溶液への溶解度が1質量%以上である有機溶剤を含有する、反応液。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか一項において、
標準沸点が280℃を超える有機溶剤の、前記反応液全質量に対する合計の含有量は、5質量%以下である、反応液。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか一項において、
前記インク組成物が、標準沸点が280℃を超える有機溶剤のインク組成物の全質量に対する含有量が5質量%以下である、反応液。 - 請求項1ないし請求項8のいずれか一項において、
前記特定溶剤として、水オクタノール分配係数が−1以上4以下の有機溶剤を含む、反応液。 - 請求項1ないし請求項9のいずれか一項において、
前記記録方法が、インク非吸収性又はインク低吸収性の記録媒体に対して記録を行うものである、反応液。 - 請求項1ないし請求項10のいずれか一項において、
前記記録媒体の表面エネルギーが、30mN/m以上である、反応液。 - 請求項1ないし請求項11のいずれか一項において、
前記凝集剤として、多価金属塩、有機酸、カチオン性化合物のいずれか一種以上を含む、反応液。 - 請求項1ないし請求項12のいずれか一項において、
前記インク組成物が、水オクタノール分配係数が0以下の有機溶剤を含む、反応液。 - 請求項1ないし請求項13のいずれか一項において、
前記特定溶剤として、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミドを含む、反応液。 - 請求項1ないし請求項14のいずれか一項において、
3−メトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド及び2−ピロリドンを含む、反応液。 - 請求項1ないし請求項15のいずれか一項において、
前記特定溶剤として、水オクタノール分配係数が−1以上1.19以下の有機溶剤を含む、反応液。 - 請求項1ないし請求項16のいずれか一項に記載のインク組成物と反応液と、を用いて行う、インクジェット記録方法。
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