JP5404669B2 - インクセット及び画像形成方法 - Google Patents
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Description
また、インクジェット技術に用いられるインクセットとして、2色以上のインクの組み合わせからなるインクセットも知られている(例えば、特許文献2〜4参照)。
本発明は上記に鑑みなされたものであり、描画性及び画像の耐擦性に優れ、赤色、青色、又は緑色の画像の色再現性に優れたインクセット及び画像形成方法を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。
<1>
架橋された水溶性樹脂によりイエロー顔料が被覆されている樹脂被覆イエロー顔料と水溶性の重合性化合物と水とを含有するイエロー色系インク組成物と、
架橋された水溶性樹脂によりマゼンタ顔料が被覆されている樹脂被覆マゼンタ顔料と水溶性の重合性化合物と水とを含有するマゼンタ色系インク組成物と、
架橋された水溶性樹脂によりシアン顔料が被覆されている樹脂被覆シアン顔料と水溶性の重合性化合物と水とを含有するシアン色系インク組成物と、
インク組成物中の成分を凝集させる凝集剤を含有する処理液と、
を含み、
前記イエロー顔料がC.I.ピグメント・イエロー74であり、前記マゼンタ顔料が、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド202、C.I.ピグメント・レッド209、及びC.I.ピグメント・バイオレット19から選ばれる少なくとも1種であり、前記シアン顔料がC.I.ピグメント・ブルー15:3及びC.I.ピグメント・ブルー15:4の少なくとも一方であり、
前記樹脂被覆イエロー顔料の体積平均粒子径が50〜150nmであり、前記樹脂被覆マゼンタ顔料の体積平均粒子径が50〜150nmであり、前記樹脂被覆シアン顔料の体積平均粒子径が50〜150nmであり、
前記イエロー色系インク組成物の全量中における樹脂粒子の含有量が3質量%以下であり、前記マゼンタ色系インク組成物の全量中における樹脂粒子の含有量が3質量%以下であり、前記シアン色系インク組成物の全量中における樹脂粒子の含有量が3質量%以下であり、
前記イエロー色系インク組成物、前記マゼンタ色系インク組成物、及び前記シアン色系インク組成物から選ばれるいずれか2色を重ねて赤色、緑色、又は青色の画像を形成する場合に吐出される前記2色のうち、第1色目として吐出されるイエロー色系インク組成物、マゼンタ色系インク組成物、又はシアン色系インク組成物は、それぞれ下記条件を満たすインクセット。
(1)前記第1色目がマゼンタ色系インク組成物である場合、
該マゼンタ色系インク組成物は、該マゼンタ色系インク組成物の全量中における前記マゼンタ顔料の含有量が4.2〜6.0質量%であり、前記マゼンタ顔料に対する架橋された水溶性樹脂の質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/前記マゼンタ顔料の質量〕が0.25以上である。
(2)前記第1色目がシアン色系インク組成物である場合、
該シアン色系インク組成物は、該シアン色系インク組成物の全量中における前記シアン顔料の含有量が2.0〜4.0質量%であり、前記シアン顔料に対する架橋された水溶性樹脂の質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/前記シアン顔料の質量〕が0.40以上である。
(3)前記第1色目がイエロー色系インク組成物である場合、
該イエロー色系インク組成物は、該イエロー色系インク組成物の全量中における前記イエロー顔料の含有量が3.0〜6.0質量%であり、前記イエロー顔料に対する架橋された水溶性樹脂の質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/前記イエロー顔料の質量〕が0.40以上である。
前記樹脂被覆イエロー顔料の体積平均粒子径が50〜130nmであり、前記樹脂被覆マゼンタ顔料の体積平均粒子径が50〜120nmであり、前記樹脂被覆シアン顔料の体積平均粒子径が50〜120nmである<1>に記載のインクセット。
<3>
前記イエロー色系インク組成物の全量中における樹脂粒子の含有量が1質量%以下であり、前記マゼンタ色系インク組成物の全量中における樹脂粒子の含有量が1質量%以下であり、前記シアン色系インク組成物の全量中における樹脂粒子の含有量が1質量%以下である<1>又は<2>に記載のインクセット。
前記イエロー色系インク組成物、前記マゼンタ色系インク組成物、及び前記シアン色系インク組成物の少なくとも1つは、更に、光重合開始剤を含有する<1>〜<3>のいずれか1項に記載のインクセット。
前記イエロー色系インク組成物、前記マゼンタ色系インク組成物、及び前記シアン色系インク組成物の少なくとも1つは、前記水溶性樹脂がカルボキシル基を有する<1>〜<4>のいずれか1項に記載のインクセット。
前記シアン顔料、前記マゼンタ顔料、及び前記イエロー顔料の少なくとも1つは、ベンジル(メタ)アクリレートに由来の構成単位と(メタ)アクリル酸に由来の構成単位とを少なくとも含む、架橋された水溶性樹脂で被覆されており、前記架橋後の水溶性樹脂の酸価が55〜100mgKOH/gである<1>〜<5>のいずれか1項に記載のインクセット。
前記樹脂被覆シアン顔料及び樹脂被覆マゼンタ顔料の少なくとも1つは、体積平均粒子径が50〜100nmである<1>〜<6>のいずれか1項に記載のインクセット。
前記処理液中の凝集剤が酸性化合物である<1>〜<7>のいずれか1項に記載のインクセット。
前記イエロー色系インク組成物、前記マゼンタ色系インク組成物、及び前記シアン色系インク組成物の少なくとも1つは、前記重合性化合物が、後述の一般式(M−2)で表される化合物を含む<1>〜<8>のいずれか1項に記載のインクセット。
〔後述の一般式(M−2)中、Q 2 はj価の連結基を表し、R 2 は水素原子またはメチル基を表す。また、jは2以上の整数を表す。〕
<10>
前記jが、2以上6以下の整数である<9>に記載のインクセット。
<1>〜<10>のいずれか1項に記載のインクセットが用いられ、
インク組成物中の成分を凝集させる凝集剤を含む処理液を記録媒体に付与する処理液付与工程と、
前記処理液付与工程で処理液が付与された記録媒体に、前記インクセットから選ばれた第1色目のインク組成物をインクジェット法で付与する第1のインク付与工程と、
前記第1のインク付与工程で付与された前記第1色目のインク組成物の上に重ねて、前記インクセットから選ばれた第2色目のインク組成物をインクジェット法で付与する第2のインク付与工程と、
前記インク組成物が付与された記録媒体に活性エネルギー線を照射し、前記インク組成物を硬化させる硬化工程と、
を有する画像形成方法。
前記活性エネルギー線が紫外線である<11>に記載の画像形成方法。
本発明のインクセットは、架橋された水溶性樹脂によりイエロー顔料が被覆されている樹脂被覆イエロー顔料と水溶性の重合性化合物と水とを含有するイエロー色系インク組成物と、架橋された水溶性樹脂によりマゼンタ顔料が被覆されている樹脂被覆マゼンタ顔料と水溶性の重合性化合物と水とを含有するマゼンタ色系インク組成物と、架橋された水溶性樹脂によりシアン顔料が被覆されている樹脂被覆シアン顔料と水溶性の重合性化合物と水とを含有するシアン色系インク組成物と、インク組成物中の成分を凝集させる凝集剤を含有する処理液と、を含み、前記イエロー色系インク組成物、前記マゼンタ色系インク組成物、及び前記シアン色系インク組成物から選ばれるいずれか2色を重ねて赤色、緑色、又は青色の画像を形成する場合に吐出される前記2色のうち、第1色目として吐出されるイエロー色系インク組成物、マゼンタ色系インク組成物、又はシアン色系インク組成物は、それぞれ下記(1)〜(3)の条件を満たすインクセットである。
(1)前記第1色目がマゼンタ色系インク組成物である場合、
該マゼンタ色系インク組成物は、該マゼンタ色系インク組成物の全量中におけるマゼンタ顔料の含有量が4.2〜6.0質量%であり、マゼンタ顔料に対する架橋された水溶性樹脂の質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/マゼンタ顔料の質量〕が0.25以上である。
(2)前記第1色目がシアン色系インク組成物である場合、
該シアン色系インク組成物は、該シアン色系インク組成物の全量中におけるシアン顔料の含有量が2.0〜4.0質量%であり、シアン顔料に対する架橋された水溶性樹脂の質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/シアン顔料の質量〕が0.40以上である。
(3)前記第1色目がイエロー色系インク組成物である場合、
該イエロー色系インク組成物は、該イエロー色系インク組成物の全量中におけるイエロー顔料の含有量が3.0〜6.0質量%であり、イエロー顔料に対する架橋された水溶性樹脂の質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/イエロー顔料の質量〕が0.40以上である。
そこで、インクセットを上記本発明の構成とすることにより、描画性及び画像の耐擦性を損なうことなく、イエロー色系インク組成物、マゼンタ色系インク組成物、及びシアン色系インク組成物から選ばれるいずれか2色を重ねて、赤色、緑色、又は青色の画像(二次色の画像)を形成する場合における、赤色、緑色、又は青色の画像の色再現性が向上する。これらの効果は、従来以上の高速で画像記録を行ったときに特に顕著に奏される。
色再現性向上の効果が得られる原因は、第1色目のインク組成物における顔料及び架橋された水溶性樹脂の量を上記(1)、(2)、又は(3)を満たすように調整することにより、第1色目のインク組成物の凝集性を向上させる(即ち、凝集速度を上昇させる)ことができるため、と考えられる。
描画性の効果が得られる原因は、架橋された水溶性樹脂により顔料が被覆されている樹脂被覆顔料を含有することにより、インク組成物の安定性が向上するため、と考えられる。
画像の耐擦性の効果が得られる原因は、重合性化合物を含有するインク組成物を活性エネルギー線を照射することにより硬化させて画像を形成するため、と考えられる。また、これにより、画像の密着性も向上する。
本発明のインクセットの第1の形態は、第1色目として吐出される前記マゼンタ色系インク組成物と、第2色目として吐出される前記イエロー色系インク組成物及び前記シアン色系インク組成物のいずれか一方と、前記イエロー色系インク組成物及び前記シアン色系インク組成物の他方と、前記処理液と、を含む形態である。この第1の形態では、第1色目として吐出される前記マゼンタ色系インク組成物が、前記(1)の要件を満たすことが必要である。
前記(1)の要件を満たすことにより、第1色目としてマゼンタ色系インク組成物を吐出し、吐出された該マゼンタ色系インク組成物上に、第2色目としてイエロー色系インク組成物又はシアン色系インク組成物を吐出して赤色又は青色の画像を形成したときの色再現性を向上させることができる。
また、第1の形態に係るインクセットは、前記イエロー色系インク組成物を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。
また、第1の形態に係るインクセットは、第1色目用としてのマゼンタ色系インク組成物に加え、その他のマゼンタ色系インク組成物を含んでいてもよい。
前記(2)の要件を満たすことにより、第1色目としてシアン色系インク組成物を吐出し、吐出された該シアン色系インク組成物上に、第2色目としてマゼンタ色系インク組成物又はイエロー色系インク組成物を吐出して青色又は緑色の画像を形成したときの色再現性を向上させることができる。
また、第2の形態に係るインクセットは、前記イエロー色系インク組成物を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。
また、第2の形態に係るインクセットは、第1色目用としてのシアン色系インク組成物に加え、その他のシアン色系インク組成物を含むものであってもよい。
前記(3)の要件を満たすことにより、第1色目としてイエロー色系インク組成物を吐出し、吐出された該イエロー色系インク組成物上に、第2色目としてマゼンタ色系インク組成物又はシアン色系インク組成物を吐出して赤色又は緑色の画像を形成したときの色再現性を向上させることができる。
また、第3の形態に係るインクセットは、前記マゼンタ色系インク組成物を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。
また、第3の形態に係るインクセットは、第1色目の吐出用としてのイエロー色系インク組成物に加え、その他のイエロー色系インク組成物を含んでいてもよい。
特に、上記第1〜第3の形態に係るインクセットがその他のインク組成物を含む場合、その他のインク組成物として少なくともブラック色系インク組成物を含むインクセット(4色以上のインク組成物を含むインクセット)であることが好ましい。
以下では、イエロー色系インク組成物を中心に説明し、マゼンタ色系インク組成物及びシアン色系インク組成物についてイエロー色系インク組成物と共通する内容については適宜説明を省略することがある。マゼンタ色系インク組成物及びシアン色系インク組成物の各成分や好ましい範囲については、顔料の種類を除き、基本的にイエロー色系インク組成物の各成分や好ましい範囲と同様である。
本発明のインクセットは、架橋された水溶性樹脂によりイエロー顔料が被覆されている樹脂被覆イエロー顔料と水溶性の重合性化合物と水とを含有するイエロー色系インク組成物を少なくとも1種含む。
以下、イエロー色系インク組成物に含まれる各成分について説明する。
なお、以下の説明では、イエロー色系インク組成物を、単に「インク組成物」と略称することがある。
前記イエロー色系インク組成物は、水溶性樹脂を用いてイエロー顔料を分散した後に架橋剤により架橋する工程を経て得られた樹脂被覆イエロー顔料(以下、「特定樹脂被覆イエロー顔料」ともいう)を含有する。
前記特定樹脂被覆イエロー顔料の構成は、架橋された水溶性樹脂によりイエロー顔料が被覆されている構成、即ち、イエロー顔料が水溶性樹脂で被覆され、且つ、該水溶性樹脂が架橋された構成となっている。ここで、イエロー顔料は、全体が被覆されていてもよいし、一部が(部分的に)被覆されていてもよい。該特定樹脂被覆イエロー顔料を作製する方法の例については後述する。
前記イエロー顔料としては、例えば、C.I.ピグメント・オレンジ31、C.I.ピグメント・オレンジ43、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15、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・イエロー74、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128、C.I.ピグメント・イエロー138、C.I.ピグメント・イエロー151、C.I.ピグメント・イエロー155、C.I.ピグメント・イエロー180、C.I.ピグメント・イエロー185等が挙げられる。
これらの中でも、C.I.ピグメント・イエロー74、C.I.ピグメント・イエロー155、C.I.ピグメント・イエロー185から選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、C.I.ピグメント・イエロー74が最も好ましい。
また、イエロー色系インク組成物が第1色目以外の用途のイエロー色系インク組成物である場合、該イエロー色系インク組成物の全量中における前記イエロー顔料の含有量には特に限定はないが、インクの安定性、描画性の観点からは、3.0〜6.0質量%がより好ましい。
前記イエロー顔料を被覆する前記水溶性樹脂としては、前記イエロー顔料を水系媒体中に分散させる水溶性樹脂分散剤を用いることが好ましい。
尚、ここでいう「水溶性」とは樹脂が、25℃において蒸留水に2質量%以上溶解することを意味するが、5質量%以上溶解することが好ましく、10質量%以上溶解することがより好ましい。また、樹脂が塩生成基を有する場合は、当モルの塩基又は酸によって中和した状態とした場合の溶解度が、上述の範囲となるものが好ましい。
前記水溶性樹脂としては、例えば、親水性高分子化合物が挙げられる。
また、本発明における水溶性樹脂としては、架橋剤により架橋可能な官能基を有する水溶性樹脂が好ましい。
該架橋可能な官能基としては、特に限定されず、カルボキシル基またはその塩、イソシアナート基、エポキシ基等が挙げられるが、分散性向上の観点からカルボキシル基またはその塩が好ましく、カルボキシル基が特に好ましい。
カルボキシル基含有モノマーとしては、(メタ)アクリル酸、β−カルボキシエチルアクリレート、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸、クロトン酸等が挙げられ、中でも、架橋性および分散安定性の観点から、(メタ)アクリル酸やβ−カルボキシエチルアクリレートが好ましい。尚、(メタ)アクリル酸はアクリル酸およびメタクリル酸の少なくとも一方を意味する。
前記共重合成分は疎水性モノマーの少なくとも1種を含むことが好ましい。疎水性モノマーとしては、炭素数1〜20のアルキル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートやフェノキシエチル(メタ)アクリレート等の芳香環基を有する(メタ)アクリレート、ならびに、スチレンおよびその誘導体等を挙げることができる。
共重合体の合成方法は特に限定されないが、ビニルモノマーのランダム重合が分散安定性の点で好ましい。
また架橋後の水溶性樹脂(架橋された水溶性樹脂)の酸価は、55〜100mgKOH/gが、安定性、インク凝集性の観点で好ましい。
より具体的には例えば、特開2009−190379号公報等に記載の顔料分散物の製造方法によって製造することができる。
また、前記質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/イエロー顔料の質量〕は、描画性の観点からは、0.40以上0.80以下であることが好ましい。
また、イエロー色系インク組成物が第1色目用としてのイエロー色系インク組成物である場合、インク安定性の観点からは、該イエロー色系インク組成物の全量中におけるイエロー顔料の含有量と架橋された水溶性樹脂の含有量との和は4.2質量%以上であることが好ましく、4.2質量%以上8.5質量%以下であることが好ましい。
また、イエロー色系インク組成物が第1色目以外の用途のイエロー色系インク組成物である場合、架橋された水溶性樹脂とイエロー顔料の質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/イエロー顔料の質量〕には特に限定はないが、インク安定性の観点等から、0.40以上であることが好ましく、0.40以上0.80以下であることがより好ましい。
前記非水溶性樹脂としては、疎水性構成単位と親水性構成単位とを有する水不溶性樹脂を用いることができる。前記親水性構成単位としては、酸性基を有する構成単位であることが好ましく、カルボキシル基を有する構成単位であることがより好ましい。
非水溶性樹脂としては、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、(メタ)アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸共重合体、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート−(メタ)アクリル酸共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体等が挙げられる。
より具体的には例えば、特開2005−41994号公報、特開2006−273891号公報、特開2009−084494号公報、特開2009−191134等に記載の水不溶性樹脂を本発明においても好適に用いることができる。
本発明における特定樹脂被覆イエロー顔料は、樹脂被覆イエロー顔料(詳しくは、樹脂被覆イエロー顔料においてイエロー顔料を被覆している水溶性樹脂)を、架橋剤を用いて架橋することにより得ることができる。
前記架橋剤は、水溶性樹脂と反応する部位を2つ以上有している化合物であれば、特に限定されないが、中でもカルボキシル基との反応性に優れている点から、好ましくは2つ以上のエポキシ基を有している化合物(2官能以上のエポキシ化合物)である。
具体例としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、1,6−へキサンジオールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル等が挙げられ、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、が好ましい。
ここで、特定樹脂被覆イエロー顔料の平均粒子径は、インク化した状態での平均粒子径を示すが、インク化する前段階のいわゆる濃縮インク分散物についても同様である。
本発明におけるイエロー色系インク組成物は、水溶性の重合性化合物(以下、「水溶性重合性化合物」ともいう)の少なくとも1種を含有する。
ここでいう「水溶性」とは、水に一定濃度以上溶解できることをいう。具体的には25℃の水に対する溶解度が5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましい。また水溶性の重合性化合物は、水性のインク組成物中に(望ましくは均一に)溶解し得るものであることが好ましい。また後述する水溶性有機溶剤を添加することにより溶解度が上昇してインク組成物中に(望ましくは均一に)溶解するものであってもよい。
分子内に(メタ)アクリルエステル構造を有する重合性化合物は、水溶性であって、分子内に(メタ)アクリルエステル構造を有する重合性化合物であれば限定されない。
分子内に(メタ)アクリルエステル構造を有する重合性化合物は、下記一般式(M−1)で表される化合物であることが好ましい。
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、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、1,5−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、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、1,5−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、グリセリン、1,2,4−ブタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、チオグリコール、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ジトリメチロールエタン、ネオペンチルグリコール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、及びこれらの縮合体、低分子ポリビニルアルコール、または糖類などのポリオール類、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ポリエチレンイミン、ポリプロピレンジアミン、などのポリアミン類。
分子内に(メタ)アクリルアミド構造を有する化合物は、分子内に(メタ)アクリルアミド構造を有する重合性化合物であれば限定されない。
分子内に(メタ)アクリルアミド構造を有する化合物は、下記一般式(M−2)で表される化合物であることが好ましい。式(M−2)の構造を有することで、後述する一般式(1)で表される化合物と重合性化合物との相溶性が向上し、硬化感度等を高めることが可能となるため好ましい。
水溶性重合性化合物のインク組成物中における含有率としては、4〜30質量%であることが好ましく、15〜25質量%であることがより好ましい。
また水溶性重合性化合物の顔料の固形分に対する含有率としては、顔料:重合性モノマー=1:1〜1:30が好ましく、1:3〜1:15がより好ましい。重合性モノマーの含有率は、顔料の1倍以上であると画像強度がより向上して画像の耐擦過性に優れ、30倍以下であるとパイルハイトの点で有利である。
例えば、前述の水溶性重合性化合物の具体例の一部についてA値を示すと、重合性化合物1(A値:172.2)、重合性化合物2(A値:164.2)、重合性化合物3(A値:84.1)、重合性化合物34(A値:154.1)、重合性化合物35(A値:164.2)、重合性化合物36(A値:142.2)である。
本発明におけるイエロー色系インク組成物は、光重合開始剤を少なくとも1種含有することが好ましい。
前記光重合開始剤は水溶性の光重合開始剤であることが好ましい。
ここで光重合開始剤における水溶性とは、25℃において蒸留水に0.5質量%以上溶解することを意味する。前記水溶性の光重合開始剤は、25℃において蒸留水に1質量%以上溶解することが好ましく、3質量%以上溶解することがより好ましい。
また、前記光重合開始剤としては、活性エネルギー線(例えば紫外線)により前記水溶性重合性化合物の重合を開始する光重合開始剤を好適に用いることができる。
一般式(1)で表される化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
本発明におけるイエロー色系インク組成物は、界面活性剤の少なくとも1種を含むことが好ましい。界面活性剤は、表面張力調整剤として用いることができる。
表面張力調整剤として、分子内に親水部と疎水部を合わせ持つ構造を有する化合物等を有効に使用することができ、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、ベタイン系界面活性剤のいずれも使用することができる。
本発明においては、インク組成物の打滴干渉抑制の観点から、ノニオン性界面活性剤が好ましく、中でもアセチレングリコール系界面活性剤がより好ましい。
イエロー色系インク組成物中における界面活性剤の具体的な量としては、前記表面張力となる範囲が好ましいこと以外は特に制限はなく、0.1質量%以上が好ましく、より好ましくは0.1〜10質量%であり、更に好ましくは0.2〜3質量%である。
本発明におけるイエロー色系インク組成物は水を含むが、必要に応じ、水に加えて水溶性有機溶剤の少なくとも1種を含むことができる。
水溶性有機溶剤は、乾燥防止、湿潤あるいは浸透促進の効果を得ることができる。乾燥防止には、噴射ノズルのインク吐出口においてインクが付着乾燥して凝集体ができ、目詰まりするのを防止する乾燥防止剤として用いられ、乾燥防止や湿潤には、水より蒸気圧の低い水溶性有機溶剤が好ましい。また、浸透促進には、紙へのインク浸透性を高める浸透促進剤として用いることができる。
本発明におけるイエロー色系インク組成物は、上記の成分に加え、必要に応じて更にその他成分を含むことができる。その他成分としては、コロイダルシリカ、樹脂粒子、及び各種の添加剤を含むことができる。
コロイダルシリカとしては、例えば、特開2002−206063号公報に記載されている公知のコロイダルシリカを用いることができる。
樹脂粒子としては、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、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、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂、架橋アクリル樹脂、架橋スチレン系樹脂、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、ウレタン系樹脂、パラフィン系樹脂、フッ素系樹脂等あるいはそのラテックスを用いることができる。アクリル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、スチレン系樹脂、架橋アクリル樹脂、架橋スチレン系樹脂を好ましい例として挙げることができる。
また樹脂粒子はラテックスの形態で用いることもできる。
前記樹脂粒子の重量平均分子量は1万以上、20万以下が好ましく、より好ましくは2万以上、20万以下である。
また樹脂粒子の平均粒径は、1nm〜1μmの範囲が好ましく、1nm〜200nmの範囲がより好ましく、1nm〜100nmの範囲が更に好ましく、1nm〜50nmの範囲が特に好ましい。
樹脂粒子のガラス転移温度Tgは30℃以上であることが好ましく、40℃以上がより好ましく、50℃以上がさらに好ましい。
本発明におけるイエロー色系インク組成物の表面張力(25℃)としては、20mN/m以上60mN/m以下であることが好ましい。より好ましくは、20mN/m以上45mN/m以下であり、更に好ましくは、25mN/m以上40mN/m以下である。
表面張力は、Automatic Surface Tensiometer CBVP-Z(協和界面科学株式会社製)を用い、インク組成物を25℃の条件下で測定される。
粘度は、VISCOMETER TV−22(TOKI SANGYO CO.LTD製)を用い、インク組成物を25℃の条件下で測定される。
前記イエロー色系インク組成物は、定法により製造することができる。例えば、前記特定樹脂被覆イエロー顔料を含む顔料分散物と、水溶性重合性化合物の少なくとも1種と、水と、必要に応じて光重合開始剤、水溶性有機溶剤および界面活性剤と、を混合することで製造することができる。混合方法は特に制限されず、通常用いられる混合方法を適宜選択して適用できる。
本発明のインクセットは、架橋された水溶性樹脂によってマゼンタ顔料が被覆されている樹脂被覆マゼンタ顔料と水溶性の重合性化合物と水とを含有するマゼンタ色系インク組成物を少なくとも1種含む。
前記マゼンタ色系インク組成物は、水溶性樹脂を用いてマゼンタ顔料を分散した後に架橋剤により架橋する工程を経て得られた樹脂被覆マゼンタ顔料(以下、「特定樹脂被覆マゼンタ顔料」ともいう)を含有する。
前記特定樹脂被覆マゼンタ顔料の構成は、架橋された水溶性樹脂によりマゼンタ顔料が被覆されている構成、即ち、マゼンタ顔料が水溶性樹脂で被覆され、且つ、該水溶性樹脂が架橋された構成となっている。ここで、マゼンタ顔料は、全体が被覆されていてもよいし、一部が(部分的に)被覆されていてもよい。該特定樹脂被覆マゼンタ顔料を作製する方法の例は、前記特定樹脂被覆イエロー顔料を作製する方法の例において、イエロー顔料に代えてマゼンタ顔料を用いること以外は前記特定樹脂被覆イエロー顔料を作製する方法の例と同様である。
マゼンタ顔料としては、例えば、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15、C.I.ピグメント・レッド16、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド53:1、C.I.ピグメント・レッド57:1、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139、C.I.ピグメント・レッド144、C.I.ピグメント・レッド149、C.I.ピグメント・レッド166、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222、C.I.ピグメントバイオレット19等が挙げられる。
これらの中でも、密着性と耐擦性の観点から、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド202、C.I.ピグメント・レッド209、C.I.ピグメントバイオレット19から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
また、マゼンタ色系インク組成物が第1色目以外の用途のマゼンタ色系インク組成物である場合、該マゼンタ色系インク組成物の全量中における前記マゼンタ顔料の含有量には特に限定はないが、画像の解像度等の観点からは、4.2〜6.0質量%が好ましい。
前記マゼンタ顔料を被覆する水溶性樹脂としては、前記マゼンタ顔料を水系媒体中に分散させる水溶性樹脂分散剤を用いることが好ましい。
マゼンタ顔料を被覆する水溶性樹脂の好ましい範囲は、前述のイエロー顔料を被覆する水溶性樹脂の好ましい範囲と同様である。
また、前記質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/マゼンタ顔料の質量〕は、描画性の観点からは、0.25以上0.6以下であることが好ましい。
また、マゼンタ色系インク組成物が第1色目用としてのマゼンタ色系インク組成物である場合、インク安定性の観点からは、該マゼンタ色系インク組成物の全量中におけるマゼンタ顔料の含有量と架橋された水溶性樹脂の含有量との和は5.25質量%以上であることが好ましく、5.25質量%以上8.0質量%以下であることが好ましい。
また、マゼンタ色系インク組成物が第1色目以外の用途のマゼンタ色系インク組成物である場合、架橋された水溶性樹脂とマゼンタ顔料の質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/マゼンタ顔料の質量〕には特に限定はないが、インクの安定性の観点等から、0.25を超えることが好ましく、0.25を超えて0.6以下であることがより好ましい。
ここで、特定樹脂被覆マゼンタ顔料の平均粒子径は、インク化した状態での平均粒子径を示すが、インク化する前段階のいわゆるマゼンタ顔料分散物についても同様である。
本発明のインクセットは、架橋された水溶性樹脂によってシアン顔料が被覆されている樹脂被覆シアン顔料と水溶性の重合性化合物と水とを含有するシアン色系インク組成物を少なくとも1種含む。
シアン色系インク組成物は、水溶性樹脂を用いてシアン顔料を分散した後に架橋剤により架橋する工程を経て得られた樹脂被覆シアン顔料(以下、「特定樹脂被覆シアン顔料」ともいう)を含有する。
前記特定樹脂被覆シアン顔料の構成は、架橋された水溶性樹脂によりシアン顔料が被覆されている構成、即ち、シアン顔料が水溶性樹脂で被覆され、且つ、該水溶性樹脂が架橋された構成となっている。ここで、シアン顔料は、全体が被覆されていてもよいし、一部が(部分的に)被覆されていてもよい。該特定樹脂被覆シアン顔料を作製する方法の例は、前記特定樹脂被覆イエロー顔料を作製する方法の例において、イエロー顔料に代えてシアン顔料を用いること以外は前記特定樹脂被覆イエロー顔料を作製する方法の例と同様である。
シアン顔料としては、例えばC.I.ピグメント・ブルー15、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60、C.I.ピグメント・グリーン7、及び米国特許4311775号明細書に記載のシロキサン架橋アルミニウムフタロシアニン等が挙げられる。
これらの中でも、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から選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、特に、C.I.ピグメント・ブルー15:3及びC.I.ピグメント・ブルー15:4の少なくとも一方が好ましい。
また、シアン色系インク組成物が第1色目以外の用途のシアン色系インク組成物である場合、該シアン色系インク組成物の全量中における前記シアン顔料の含有量には特に限定はないが、画像の解像度等の観点からは、2.0〜4.0質量%が好ましい。
前記シアン顔料を被覆する水溶性樹脂としては、前記シアン顔料を水系媒体中に分散させる水溶性樹脂分散剤を用いることが好ましい。
シアン顔料を被覆する水溶性樹脂の好ましい範囲は、前述のイエロー顔料を被覆する水溶性樹脂の好ましい範囲と同様である。
また、前記質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/シアン顔料の質量〕は、描画性の観点からは、0.40以上0.80以下であることが好ましい。
また、シアン色系インク組成物が第1色目用としてのシアン色系インク組成物である場合、インク安定性の観点からは、該シアン色系インク組成物の全量中におけるシアン顔料の含有量と架橋された水溶性樹脂の含有量との和は2.8質量%以上であることが好ましく、2.8質量%以上5.0質量%以下であることが好ましい。
また、シアン色系インク組成物が第1色目以外の用途のシアン色系インク組成物である場合、シアン顔料に対する架橋された水溶性樹脂の質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/シアン顔料の質量〕には特に限定はないが、画像の解像度の観点等から、0.40以上であることが好ましく、0.40以上0.80以下であることがより好ましい。
ここで、特定樹脂被覆シアン顔料の平均粒子径は、インク化した状態での平均粒子径を示すが、インク化する前段階のいわゆる濃縮インク分散物についても同様である。
本発明のインクセットは、インク組成物中の成分を凝集させる凝集剤を含有する処理液を含む。
前記処理液は、既述のインク組成物と接触することで凝集体を形成可能な凝集剤の少なくとも1種を含み、必要に応じて、さらに他の成分を含んで構成される。
凝集剤としては、酸性化合物、多価金属塩、およびカチオン性ポリマー等を挙げることができる。中でもインク組成物成分の凝集性の観点から、酸性化合物であることが好ましい。凝集剤は1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
酸性化合物としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、ポリアクリル酸、酢酸、グリコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、スルホン酸、オルトリン酸、メタリン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、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、およびこれらの化合物の誘導体等が好適に挙げられる。
酸性化合物は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の画像形成方法は、前述の本発明のインクセットが用いられ、インク組成物中の成分を凝集させる凝集剤を含む処理液を記録媒体に付与する処理液付与工程と、前記処理液付与工程で処理液が付与された記録媒体に、前記インクセットから選ばれた第1色目のインク組成物をインクジェット法で付与する第1のインク付与工程と、前記第1のインク付与工程で付与された前記第1色目のインク組成物の上に重ねて、前記インクセットから選ばれた第2色目のインク組成物をインクジェット法で付与する第2のインク付与工程と、前記インク組成物が付与された記録媒体に活性エネルギー線を照射し、前記インク組成物を硬化させる硬化工程と、を有する。本発明の画像形成方法は、必要に応じ、その他の工程を有していてもよい。
ここで、第1色目のインク組成物は、前述のとおり凝集性に優れた構成となっているため、第1色目のインク組成物中に第2色目のインク組成物の少なくとも一部が混入する現象が抑制され、ひいては、第2色目のインクの発色が損なわれる現象が抑制される。硬化工程では、上記現象が抑制された状態で活性エネルギー線が照射され、第1色目のインク組成物及び該第1色目のインク上の第2色目のインク組成物の硬化が行われる。
このように、本発明の画像形成方法では、第2色目のインク組成物上の一部に第1色目のインク組成物が重なる現象が抑制された状態で硬化が行われるので、イエロー色系インク組成物、マゼンタ色系インク組成物、及びシアン色系インク組成物から選ばれるいずれか2色を重ねて赤色、緑色、又は青色の画像を形成する場合における、赤色、緑色、又は青色の画像の色再現性が向上する。
前記処理液付与工程は、前記処理液を記録媒体に付与する工程である。
本発明では、インク付与工程前に処理液付与工程が設けられていることにより、インクジェット記録を高速化でき、高速記録しても濃度、解像度の高い画像が得られる。
処理液の付与は、塗布法、インクジェット法、浸漬法などの公知の方法を適用して行うことができる。塗布法としては、バーコーター、エクストルージョンダイコーター、エアードクターコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、リバースロールコーター等を用いた公知の塗布方法によって行うことができる。インクジェット法の詳細については後述する。
第1のインク付与工程は、前記処理液付与工程で処理液が付与された記録媒体に、前記インクセットから選ばれた第1色目のインク組成物をインクジェット法で付与する工程である。
この工程により、処理液と第1色目のインク組成物とが接触し、第1色目のインク組成物中の成分が凝集し、記録媒体上に第1色目のインク組成物による画像が固定化される。
尚、前記インクジェット法により記録を行う際に使用するインクノズル等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。
第2のインク付与工程は、前記第1のインク付与工程で付与された前記第1色目のインク組成物の上に重ねて、前記インクセットから選ばれた第2色目のインク組成物をインクジェット法で付与する工程である。
この工程では、第1色目のインク組成物の上に重ねて第2色目のインク組成物が付与されることにより、二次色(赤色、青色、又は緑色)の画像が形成される。
第1のインク付与工程において第1色目のインク組成物が付与されてから第2のインク付与工程において第2色目のインク組成物が付与されるまでの時間は、画像形成の高速化の観点からは短い方が好ましい。
本発明では、第1色目のインク組成物中に第2色目のインク組成物の少なくとも一部が混入する現象が抑制されるので、この時間を、例えば、200msec以下(好ましくは150msec以下)とすることができる。
第2のインク付与工程におけるインクジェット法の好ましい形態については、第1のインク付与工程と同様である。
本発明の画像形成方法は、前記第2のインク吐出工程の後であって硬化工程の前に、インク組成物の付与により形成されたインク画像を加熱して、インク組成物中の溶媒の少なくとも一部を除去する加熱乾燥工程を有することが好ましい。加熱乾燥処理を施すことにより、後の硬化工程によって密着性と耐擦性により優れた画像を形成することができる。
硬化工程は、前記インク組成物(第1色目のインク組成物及び前記第2色目のインク組成物)が付与された記録媒体に活性エネルギー線を照射し、前記インク組成物を硬化させる工程である。
ここで使用される活性エネルギー線は、α線、γ線、電子線、X線、紫外線、可視光、赤外光などが挙げられる。
前記硬化工程では、インク組成物の付与により形成されたインク画像に、例えば、紫外線照射ランプから紫外線を照射する。これにより、画像中のモノマー成分(水溶性の重合性化合物)を確実に重合硬化させることができる。このとき、紫外線照射ランプを記録媒体の記録面に対向配置し、記録面の全体を照射すれば、画像全体の硬化を行うことができる。なお、活性エネルギー線を照射する光源は、紫外線照射ランプに限らず、ハロゲンランプ、高圧水銀灯、レーザー、LED、電子線照射装置などを採用することもできる。
前記硬化工程は、前記第2のインク付与工程の後であれば、前記加熱乾燥工程の前後のいずれに設置されていてもよく、加熱乾燥工程の前後両方に設置してもよい。
活性エネルギー線の出力としては、5000mJ/cm2以下であることが好ましく、10〜4000mJ/cm2であることがより好ましく、20〜3000mJ/cm2であることがさらに好ましい。
本発明の画像形成方法は、記録媒体に画像を記録するものである。
記録媒体には、特に制限はないが、一般のオフセット印刷などに用いられる、いわゆる上質紙、コート紙、アート紙などのセルロースを主体とする一般印刷用紙を用いることができる。セルロースを主体とする一般印刷用紙は、水性インクを用いた一般のインクジェット法による画像記録においては比較的インクの吸収、乾燥が遅く、打滴後に色材移動が起こりやすく、画像品質が低下しやすいが、本発明のインクセットを用いた画像形成方法によると、色材移動を抑制して色濃度、色相に優れた高品位の画像の記録が可能である。
次に、本発明の画像形成方法に好適なインクジェット記録装置の一例について、図1を参照して具体的に説明する。図1は、インクジェット記録装置全体の構成例を示す概略構成図である。
また、溶媒除去ローラー等を用いて溶媒除去を行なってもよい。他の態様として、エアナイフで余剰な溶媒を記録媒体から取り除く方式も用いられる。
インク吐出部14には、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)の各色のインク組成物を貯留するインク貯留部の各々と繋がるインク吐出用ヘッド30A、30B、30C、30Dが配置されている(各インク吐出用ヘッドと各インク組成物との対応関係については後述する)。不図示の各インク貯留部には、各色のインク組成物が貯留されており、画像の記録に際して必要に応じて各インク吐出用ヘッド30A、30B、30C、30Dに供給されるようになっている。
各インク吐出用ヘッドと各インク組成物との対応関係については、第1色目のインク組成物を貯留する貯留部に繋がれたインク吐出ヘッドに対し搬送方向についての下流側のインク吐出ヘッドに、第2色目のインク組成物を貯留する貯留部が繋がれていれば特に限定はない。
本発明による二次色の色再現性の効果をより効果的に奏する観点からは、隣接する2つのインク吐出用ヘッドに、第1色目のインク組成物を貯留する貯留部及び第2色目のインク組成物を貯留する貯留部を繋ぐことが好ましい。この好ましい形態として、具体的には、(1)インク吐出用ヘッド30Aに第1色目のインク組成物を貯留する貯留部を繋ぎ、インク吐出用ヘッド30Bに第2色目のインク組成物を貯留する貯留部を繋ぐ形態、(2)インク吐出用ヘッド30Bに第1色目のインク組成物を貯留する貯留部を繋ぎ、インク吐出用ヘッド30Cに第2色目のインク組成物を貯留する貯留部を繋ぐ形態、(3)インク吐出用ヘッド30Cに第1色目のインク組成物を貯留する貯留部を繋ぎ、インク吐出用ヘッド30Dに第2色目のインク組成物を貯留する貯留部を繋ぐ形態、が挙げられる。
この場合においても、第1色目のインク組成物を貯留する貯留部に繋がれたインク吐出ヘッドに対し搬送方向の下流側のインク吐出ヘッドに、第2色目のインク組成物を貯留する貯留部を繋ぐ。
紫外線照射部16はインク乾燥ゾーン15の前後のどちらでも設置してもよい。
≪水溶性樹脂分散剤P−1の合成≫
下記に従って合成した。
モノマー供給組成物を、メタクリル酸(172部)、メタクリル酸ベンジル(828部)、及びイソプロパノール(375部)を混合することにより調製した。開始剤供給組成物を、2,2−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(22.05部)およびイソプロパノール(187.5部)を混合することにより調製した。
次に、イソプロパノール(187.5部)を窒素雰囲気下、80℃に加温した中に、上記モノマー供給組成物及び上記開始剤供給組成物の混合物を、2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に4時間、80℃に保った後に、25℃まで冷却した。
冷却後、溶媒を減圧除去することにより、重量平均分子量約30000、酸価112mgKOH/gの水溶性樹脂分散剤P−1(水溶性樹脂)を得た。
<マゼンタ顔料分散物Aの作製>
上記で得られた水溶性樹脂分散剤P−1(150部)を、水酸化カリウム水溶液を用いて中和後のpHが9、水溶性樹脂分散剤濃度が25質量%となるように水溶性樹脂分散剤水溶液を調製した。
この水溶性樹脂分散剤水溶液(58.3部)と、ピグメントレッド122(マゼンタ顔料)(48.6部)と、水(144部)と、ジプロピレングリコール(75部)と、を混合し、ビーズミル(ビーズ径0.1mmφ、ジルコニアビーズ)で4時間分散し、顔料濃度15%の樹脂被覆マゼンタ顔料粒子の分散物N1(未架橋分散物)を得た。
上記分散物N1(136部)に対して、Denacol EX−321(ナガセケムテックス(株)製の架橋剤)(0.4部)を添加し、50℃にて6時間半反応後、25℃に冷却し、架橋分散物を得た。さらに、得られた架橋分散物に対し、限外ろ過フィルター(分画分子量5万、Q0500076Eウルトラフィルター、ADVANTEC(株)製)を用いて限外ろ過を行い、精製したのち、顔料濃度15質量%に調製して、マゼンタ顔料分散物Aを得た。
下記組成を混合し、ADVANTEC社製ガラスフィルター(GS−25)でろ過した後、ミリポア社製フィルター(PVDF膜、孔径5μm)でろ過を行い、マゼンタインク組成物(M1)を得た。
・マゼンタ顔料分散物A … 35.3部
・下記重合性化合物2 … 21部
・オルフィンE1010(日信化学工業(株)製、界面活性剤) … 1部
・イルガキュア2959(BASFジャパン(株)製;光重合開始剤)… 3部
・イオン交換水 … 合計で100部になる残量
〜重合性化合物2の合成〜
攪拌機を備えた1Lの三口フラスコに4,7,10−トリオキサ−1,13−トリデカンジアミン40.0g(182mmol)、炭酸水素ナトリウム37.8g(450mmol)、水100g、テトラヒドロフラン300gを加えて、氷浴下、アクリル酸クロリド35.2g(389mmol)を20分かけて滴下した。滴下後、室温で5時間攪拌した後、得られた反応混合物から減圧下でテトラヒドロフランを留去した。次に水層を酢酸エチル200mlで4回抽出し、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、ろ過を行い、減圧下溶媒留去することにより目的の重合性化合物2の固体を35.0g(107mmol、収率59%)得た。重合性化合物2は、前述のA値が164.2である。
表1及び表2中の「P(%)」欄に、マゼンタインク組成物(M1)の全量中におけるピグメントレッド122(マゼンタ顔料)の含有量(単位:質量%)を示す。
表1及び表2中の「D/P」欄に、マゼンタインク組成物(M1)における、マゼンタ顔料に対する架橋された水溶性樹脂の質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/ピグメントレッド122(マゼンタ顔料)の質量〕を示す。
表1及び表2中の「架橋後の酸価〔mgKOH/g〕」欄に、マゼンタインク組成物(M1)における架橋後の水溶性樹脂分散剤P−1(水溶性樹脂)の酸価〔mgKOH/g〕を示す。
マゼンタインク組成物(M1)の作製において、マゼンタ顔料分散物の作製時に、表1及び表2に示す質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/マゼンタ顔料の質量〕、架橋後の酸価、体積平均粒子径となるように、分散剤P−1、水酸化カリウム水溶液、Denacol EX−321の量、及び分散時間を適宜変更して分散物を作製した。さらに表1及び表2に示すマゼンタ顔料の含有量となるようにマゼンタ顔料分散物の量を変更したこと以外はマゼンタインク組成物(M1)と同様にして、マゼンタインク組成物(M2〜M10、M12)を調製した。
但し、マゼンタインク組成物M10、M12についてはマゼンタ顔料分散物の架橋を行なわず、未架橋分散物に対し、限外ろ過を行ってインク組成物とした。
ビーズミルで使用するビーズを0.05mmφのジルコニアビーズに変え、所望の体積平均粒子径となるまで分散時間を調整した以外は、マゼンタインク組成物M1と同様にして、マゼンタインク組成物M11を調製した。
<イエロー分散物Bの調製>
上記で得られた水溶性樹脂分散剤P−1(150部)を、水酸化カリウム水溶液を用いて中和後のpHが9、水溶性樹脂分散剤濃度が25質量%となるように水溶性樹脂分散剤水溶液を調製した。
この水溶性樹脂分散剤水溶液(116.6部)と、ピグメントイエロー74(イエロー顔料)(48.6部)と、水(128.8部)と、ジプロピレングリコール(30部)と、を混合し、ビーズミル(ビーズ径0.1mmφ、ジルコニアビーズ)で所望の体積平均粒子径となるまで分散し、顔料濃度15%の樹脂被覆イエロー顔料粒子の分散物N2(未架橋分散物)を得た。
上記分散物N2(136部)に対して、Denacol EX−321(0.9部)を添加し、50℃にて6時間半反応後、25℃に冷却し、架橋分散物を得た。さらに、得られた架橋分散物に対し、限外ろ過フィルター(分画分子量5万、Q0500076Eウルトラフィルター、ADVANTEC(株)製)を用いて限外ろ過を行い、精製したのち、顔料濃度15質量%に調製して、イエロー顔料分散物Bを得た。
下記組成を混合し、ADVANTEC社製ガラスフィルター(GS−25)でろ過した後、ミリポア社製フィルター(PVDF膜、孔径5μm)でろ過を行い、イエローインク組成物(Y1)を作製した。
・イエロー顔料分散物B … 25.3部
・上記重合性化合物2 … 21部
・オルフィンE1010(日信化学工業(株)製、界面活性剤) … 1部
・イルガキュア2959(BASFジャパン(株)製;光重合開始剤)… 3部
・イオン交換水 … 合計で100部になる残量
表2及び表3中の「P(%)」欄に、イエローインク組成物(Y1)の全量中におけるピグメントイエロー74(イエロー顔料)の含有量(単位:質量%)を示す。
表2及び表3中の「D/P」欄に、イエローインク組成物(Y1)における、イエロー顔料に対する架橋された水溶性樹脂の質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/ピグメントイエロー74(イエロー顔料)の質量〕を示す。
表2及び表3中の「架橋後の酸価〔mgKOH/g〕」欄に、イエローインク組成物(Y1)における架橋後の水溶性樹脂分散剤P−1(水溶性樹脂)の酸価〔mgKOH/g〕を示す。
イエローインク組成物(Y1)の作製において、イエロー顔料分散物の作製時に、表2及び表3に示す質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/イエロー顔料の質量〕、架橋後の酸価、体積平均粒子径となるように、分散剤P−1、水酸化カリウム水溶液、Denacol EX−321の量、及び分散時間を適宜変更して分散物を作製した。さらに表2及び表3に示すイエロー顔料の含有量となるようにイエロー顔料分散物の量を変更したこと以外はイエローインク組成物(Y1)と同様にして、イエローインク組成物(Y2〜Y9)を調製した。
但し、イエローインク組成物Y2、Y4、Y6及びY9についてはイエロー顔料分散物の架橋を行なわず、未架橋分散物に対し、限外ろ過を行ってインク組成物とした。
<シアン分散物Cの作製>
上記で得られた水溶性樹脂分散剤P−1(150部)を、水酸化カリウム水溶液を用いて中和後のpHが9、水溶性樹脂分散剤濃度が25質量%となるように水溶性樹脂分散剤水溶液を調製した。
この水溶性樹脂分散剤水溶液(97.2部)と、ピグメントブルー15:3(シアン顔料)(48.6部)と、水(78.2部)と、ジプロピレングリコール(100部)と、を混合し、ビーズミル(ビーズ径0.1mmφ、ジルコニアビーズ)で所望の体積平均粒子径を得るまで分散し、顔料濃度15%の樹脂被覆シアン顔料粒子の分散物N3(未架橋分散物)を得た。
上記分散物N3(136部)に対してDenacol EX−321(1部)を添加し、50℃にて6時間半反応後、25℃に冷却し、架橋分散物を得た。さらに、得られた架橋分散物に対し、限外ろ過フィルター(分画分子量5万、Q0500076Eウルトラフィルター、ADVANTEC(株)製)を用いて限外ろ過を行い、精製したのち、顔料濃度15質量%に調製して、シアン顔料分散物Cを得た。
下記組成を混合し、ADVANTEC社製ガラスフィルター(GS−25)でろ過した後、ミリポア社製フィルター(PVDF膜、孔径5μm)でろ過を行い、シアンインク組成物(C1)を作製した。
・シアン顔料分散物C … 16部
・上記重合性化合物2 … 21部
・オルフィンE1010(日信化学工業(株)製、界面活性剤) … 1部
・イルガキュア2959(BASFジャパン(株)製;光重合開始剤) … 3部
・イオン交換水 … 合計で100部になる残量
表1及び表3中の「P(%)」欄に、シアンインク組成物(C1)の全量中におけるピグメントブルー15:3(シアン顔料)の含有量(単位:質量%)を示す。
表1及び表3中の「D/P」欄に、シアンインク組成物(C1)における、シアン顔料に対する架橋された水溶性樹脂の質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/ピグメントブルー15:3(シアン顔料)の質量〕を示す。
表1及び表3中の「架橋後の酸価〔mgKOH/g〕」欄に、シアンインク組成物(C1)における架橋後の水溶性樹脂分散剤P−1(水溶性樹脂)の酸価〔mgKOH/g〕を示す。
シアンインク組成物(C1)の作製において、シアン顔料分散物の作製時に、表1及び表3に示す質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/シアン顔料の質量〕、架橋後の酸価、体積平均粒子径となるように、分散剤P−1、水酸化カリウム水溶液、Denacol EX−321の量、及び分散時間を適宜変更して分散物を作製した。さらに表1及び表3に示すシアン顔料の含有量となるようにシアン顔料分散物の量を変更したこと以外はシアンインク組成物(C1)と同様にして、シアンインク組成物(C2〜C17)を調製した。
但し、シアンインク組成物C6、C7、及びC13についてはシアン顔料分散物の架橋を行なわず、未架橋分散物に対し、限外ろ過を行ってインク組成物とした。
<ブラック分散物Kの作製>
上記で得られた水溶性樹脂分散剤P−1(150部)を、水酸化カリウム水溶液を用いて中和後のpHが9、水溶性樹脂分散剤濃度が25質量%となるように水溶性樹脂分散剤水溶液を調製した。
この水溶性樹脂分散剤水溶液(97.2部)と、カーボンブラック顔料(NIPEX170-IQ、Degussa社製)(48.6部)と、水(78.2部)と、ジプロピレングリコール(100部)と、を混合し、ビーズミル(ビーズ径0.1mmφ、ジルコニアビーズ)で所望の体積平均粒子径を得るまで分散し、顔料濃度15%の樹脂被覆ブラック顔料粒子の分散物N4(未架橋分散物)を得た。
上記分散物N4(136部)に対してDenacol EX−321(1部)を添加し、50℃にて6時間半反応後、25℃に冷却し、架橋分散物を得た。さらに、得られた架橋分散物に対し、限外ろ過フィルター(分画分子量5万、Q0500076Eウルトラフィルター、ADVANTEC(株)製)を用いて限外ろ過を行い、精製したのち、顔料濃度15質量%に調製して、ブラック顔料分散物Kを得た。
下記組成を混合し、ADVANTEC社製ガラスフィルター(GS−25)でろ過した後、ミリポア社製フィルター(PVDF膜、孔径5μm)でろ過を行い、ブラックインク組成物(K1)を作製した。
・ブラック顔料分散物K …23部
・上記重合性化合物2 … 21部
・オルフィンE1010(日信化学工業(株)製、界面活性剤) … 1部
・イルガキュア2959(BASFジャパン(株)製;光重合開始剤) … 3部
・イオン交換水 … 合計で100部になる残量
下記組成の成分を混合して、処理液を調製した。
処理液の粘度、表面張力、及びpH(25±1℃)は、粘度2.5mPa・s、表面張力40mN/m、pH1.0であった。
ここで、表面張力は協和界面科学(株)製 全自動表面張力計CBVP−Zを用いて測定し、粘度はブルックフィールドエンジニアリング社製、DV-III Ultra CPを用いて測定した。pHは、東亜ディーケーケー(株)製PHメーター HM−30Rを用いて測定した。
・マロン酸(和光純薬工業(株)製) … 25%
・ジエチレングリコールモノメチルエーテル(和光純薬工業(株)製)… 20.0%
・エマルゲンP109(花王(株)製、ノニオン性界面活性剤) … 1.0%
・イオン交換水 … 合計で100%になる残量
≪インクセット≫
上記マゼンタインク組成物M1〜M12のいずれか1つと、上記イエローインク組成物Y1〜Y9のいずれか1つと、上記シアンインク組成物C1〜C17のいずれか1つと、上記ブラックインク組成物K1と、上記処理液と、の組み合わせからなるインクセットをそれぞれ準備した。
得られた各インクセットを用い、表1〜表3に示す2色のインク(インク1及びインク2)により画像を形成した。
具体的には、表1に示すインク1及びインク2を用いて青色の画像を形成し(実験例101〜116)、表2に示すインク1及びインク2を用いて赤色の画像を形成し(実験例201〜219)、表3に示すインク1及びインク2を用いて緑色の画像を形成した(実験例301〜316)。
表1〜表3において、「インク1」は第1色目として記録媒体上に打滴するインクを表し、「インク2」は第2色目として前記インク1上に打滴するインクを表す。
各画像の形成は、以下のようにして行った。
処理液乾燥ゾーン13は、図示しないが、記録媒体の記録面側には乾燥風を送って乾燥を行なう送風器を備え、記録媒体の非記録面側には赤外線ヒータを備えており、記録媒体上に付与された処理液を乾燥できるように構成されている。また、インク吐出部14は、搬送方向(矢印方向)に、インク吐出用ヘッド30A、インク吐出用ヘッド30B、インク吐出用ヘッド30C、及びインク吐出用ヘッド30Dが順次配置されており、各ヘッドは1200dpi/10inch幅フルラインヘッド(駆動周波数:25kHz、記録媒体の搬送速度530mm/sec)であり、各色をシングルパスで主走査方向に吐出して記録できるようになっている。
具体的には、処理液吐出用ヘッド12Sに繋がる貯留タンクには上記処理液を装填し、インク吐出用ヘッド30Aに繋がる貯留タンクには表1〜表3に示すインク1を装填し、インク吐出用ヘッド30Bに繋がる貯留タンクには表1〜表3に示すインク2を装填し、インク吐出用ヘッド30C及び30Dに繋がる貯留タンクにはそれぞれその他の2色のインク(インク1及びインク2以外の色のインク)を装填した。
このとき、処理液の記録媒体への付与量は、約1.2μm厚みとなるようにした。
また、記録媒体としては、日本製紙(株)製の「ユーライト」(坪量84.9g/m2)又は三菱製紙(株)製の「特菱アート両面」(坪量104.7g/m2)を用いた。
このとき、ライン画像は、1200dpiの幅1ドットのライン、幅2ドットのライン、幅4ドットのラインをシングルパスで主走査方向に吐出して記録した。
色再現性評価及び耐擦性の評価は、インク1のベタ画像の上にインク2のベタ画像を描画したサンプルを作製して行った。
続いて、上記乾燥後の処理液に対し、インク吐出部14にて、インク吐出用ヘッド30Aからインク1を吐出し、吐出されたインク1上に、インク吐出用ヘッド30Bからインク2を吐出して、画像を記録した。このとき、インク1の吐出からインク2の吐出までの時間は140msecとなるようにした。
画像乾燥後、UV照射部16において、UV光(アイグラフィックス(株)製 メタルハライドランプ 最大照射波長 365nm)を積算照射量3J/cm2になるように照射して画像を硬化した。
上記で形成された各画像について、以下のようにして画像評価を行った。
評価結果を下記表1〜表3に示す。
上記のようにしてユーライト上に記録された、幅1ドットのライン、幅2ドットのライン、幅4ドットのラインについて、下記の評価基準にしたがって描画性を評価した。
〜評価基準〜
1:全てのラインが均質なラインであった。
2:幅1ドットのラインは均質であったが、幅2ドット及び幅4ドットのラインの一部にライン幅の不均一やラインの切れ、液溜まりが認められた。
3:幅1ドットのラインは均質であったが、幅2ドット及び幅4ドットのラインの全般にライン幅の不均一やラインの切れ、液溜まりが認められた。
4:ライン全体にライン幅の不均一やラインの切れ、液溜まりが顕著に認められた。
特菱アート紙上に記録されたベタ画像のサンプルを25℃、50%RHの環境下に72時間放置し、放置後のサンプルのベタ画像の上に、記録していない特菱アート紙(以下、本評価において未使用サンプルという。)を重ねて荷重200kg/m2をかけて10往復擦った。その後、未使用サンプルとベタ画像を目視で観察し、下記の評価基準にしたがって耐擦過性を評価した。
〜評価基準〜
1:未使用サンプルへの色の付着がなく、擦られたベタ画像の劣化も認められなかった。
2:未使用サンプルには色が付着したが、擦られたベタ画像の劣化は認められなかった。
3:未使用サンプルには色が付着し、擦られたベタ画像の劣化も認められた。
4:未使用サンプルには色が付着し、擦られたベタ画像は脱落し紙面が露出した。
特菱アートに印字された色再現評価用の画像を、グレタグマクベス社製のスペクトロスキャンを使用して測色し、色度図上にプロットして、色度図上の原点からの距離を測定した。具体的には、色度図上のa*値(数1ではaと記載)及びb*値(数1ではbと記載)を用い、下記式で表されるΔEを求めた。ΔEが大きいほど色再現性が良好であることを示す。
A:ΔEが60以上
B:ΔEが58以上60未満
C:ΔEが56以上58未満
D:ΔEが53以上56未満
E:ΔEが53未満
A: ΔEが87以上
B: ΔEが85以上87未満
C: ΔEが83以上85未満
D: ΔEが80以上83未満
E: ΔEが80未満
A: ΔEが80以上
B: ΔEが75以上80未満
C: ΔEが73以上75未満
D: ΔEが70以上73未満
E: ΔEが70未満
また、第1色目として、シアンインク組成物の全量中におけるシアン顔料の含有量が2.0〜4.0質量%であり、シアン顔料に対する架橋された水溶性樹脂の質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/シアン顔料の質量〕が0.40以上であるシアンインク組成物を用いた実験例では、描画性及び画像の耐擦性に優れ、二次色の色再現性に優れていた。
また、第1色目として、インク組成物の全量中におけるイエロー顔料の含有量が3.0〜6.0質量%であり、イエロー顔料に対する架橋された水溶性樹脂の質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/イエロー顔料の質量〕が0.40以上であるイエローインク組成物を用いた実験例では、描画性及び画像の耐擦性に優れ、二次色の色再現性に優れていた。
12S 処理液吐出用ヘッド
13 処理液乾燥ゾーン
14 インク吐出部
15 インク乾燥ゾーン
16 紫外線照射部
16S 紫外線照射ランプ
30A、30B、30C、30D インク吐出用ヘッド
Claims (12)
- 架橋された水溶性樹脂によりイエロー顔料が被覆されている樹脂被覆イエロー顔料と水溶性の重合性化合物と水とを含有するイエロー色系インク組成物と、
架橋された水溶性樹脂によりマゼンタ顔料が被覆されている樹脂被覆マゼンタ顔料と水溶性の重合性化合物と水とを含有するマゼンタ色系インク組成物と、
架橋された水溶性樹脂によりシアン顔料が被覆されている樹脂被覆シアン顔料と水溶性の重合性化合物と水とを含有するシアン色系インク組成物と、
インク組成物中の成分を凝集させる凝集剤を含有する処理液と、
を含み、
前記イエロー顔料がC.I.ピグメント・イエロー74であり、前記マゼンタ顔料が、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド202、C.I.ピグメント・レッド209、及びC.I.ピグメント・バイオレット19から選ばれる少なくとも1種であり、前記シアン顔料がC.I.ピグメント・ブルー15:3及びC.I.ピグメント・ブルー15:4の少なくとも一方であり、
前記樹脂被覆イエロー顔料の体積平均粒子径が50〜150nmであり、前記樹脂被覆マゼンタ顔料の体積平均粒子径が50〜150nmであり、前記樹脂被覆シアン顔料の体積平均粒子径が50〜150nmであり、
前記イエロー色系インク組成物の全量中における樹脂粒子の含有量が3質量%以下であり、前記マゼンタ色系インク組成物の全量中における樹脂粒子の含有量が3質量%以下であり、前記シアン色系インク組成物の全量中における樹脂粒子の含有量が3質量%以下であり、
前記イエロー色系インク組成物、前記マゼンタ色系インク組成物、及び前記シアン色系インク組成物から選ばれるいずれか2色を重ねて赤色、緑色、又は青色の画像を形成する場合に吐出される前記2色のうち、第1色目として吐出されるイエロー色系インク組成物、マゼンタ色系インク組成物、又はシアン色系インク組成物は、それぞれ下記条件を満たすインクセット。
(1)前記第1色目がマゼンタ色系インク組成物である場合、
該マゼンタ色系インク組成物は、該マゼンタ色系インク組成物の全量中における前記マゼンタ顔料の含有量が4.2〜6.0質量%であり、前記マゼンタ顔料に対する架橋された水溶性樹脂の質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/前記マゼンタ顔料の質量〕が0.25以上である。
(2)前記第1色目がシアン色系インク組成物である場合、
該シアン色系インク組成物は、該シアン色系インク組成物の全量中における前記シアン顔料の含有量が2.0〜4.0質量%であり、前記シアン顔料に対する架橋された水溶性樹脂の質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/前記シアン顔料の質量〕が0.40以上である。
(3)前記第1色目がイエロー色系インク組成物である場合、
該イエロー色系インク組成物は、該イエロー色系インク組成物の全量中における前記イエロー顔料の含有量が3.0〜6.0質量%であり、前記イエロー顔料に対する架橋された樹脂の質量比〔架橋された水溶性樹脂の質量/前記イエロー顔料の質量〕が0.40以上である。 - 前記樹脂被覆イエロー顔料の体積平均粒子径が50〜130nmであり、前記樹脂被覆マゼンタ顔料の体積平均粒子径が50〜120nmであり、前記樹脂被覆シアン顔料の体積平均粒子径が50〜120nmである請求項1に記載のインクセット。
- 前記イエロー色系インク組成物の全量中における樹脂粒子の含有量が1質量%以下であり、前記マゼンタ色系インク組成物の全量中における樹脂粒子の含有量が1質量%以下であり、前記シアン色系インク組成物の全量中における樹脂粒子の含有量が1質量%以下である請求項1又は請求項2に記載のインクセット。
- 前記イエロー色系インク組成物、前記マゼンタ色系インク組成物、及び前記シアン色系インク組成物の少なくとも1つは、更に、光重合開始剤を含有する請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のインクセット。
- 前記イエロー色系インク組成物、前記マゼンタ色系インク組成物、及び前記シアン色系インク組成物の少なくとも1つは、前記水溶性樹脂がカルボキシル基を有する請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のインクセット。
- 前記シアン顔料、前記マゼンタ顔料、及び前記イエロー顔料の少なくとも1つは、ベンジル(メタ)アクリレートに由来の構成単位と(メタ)アクリル酸に由来の構成単位とを少なくとも含む、架橋された水溶性樹脂で被覆されており、前記架橋後の水溶性樹脂の酸価が55〜100mgKOH/gである請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のインクセット。
- 前記樹脂被覆シアン顔料及び樹脂被覆マゼンタ顔料の少なくとも1つは、体積平均粒子径が50〜100nmである請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のインクセット。
- 前記処理液中の凝集剤が酸性化合物である請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のインクセット。
- 前記イエロー色系インク組成物、前記マゼンタ色系インク組成物、及び前記シアン色系インク組成物の少なくとも1つは、前記重合性化合物が、下記一般式(M−2)で表される化合物を含む請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載のインクセット。
〔一般式(M−2)中、Q 2 はj価の連結基を表し、R 2 は水素原子またはメチル基を表す。また、jは2以上の整数を表す。〕 - 前記jが、2以上6以下の整数である請求項9に記載のインクセット。
- 請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載のインクセットが用いられ、
インク組成物中の成分を凝集させる凝集剤を含む処理液を記録媒体に付与する処理液付与工程と、
前記処理液付与工程で処理液が付与された記録媒体に、前記インクセットから選ばれた第1色目のインク組成物をインクジェット法で付与する第1のインク付与工程と、
前記第1のインク付与工程で付与された前記第1色目のインク組成物の上に重ねて、前記インクセットから選ばれた第2色目のインク組成物をインクジェット法で付与する第2のインク付与工程と、
前記インク組成物が付与された記録媒体に活性エネルギー線を照射し、前記インク組成物を硬化させる硬化工程と、
を有する画像形成方法。 - 前記活性エネルギー線が紫外線である請求項11に記載の画像形成方法。
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