説明

画像形成方法及び印画物

【課題】インクジェット法により記録された画像の加温ブロッキング性を良好にし、さらに記録された画像の白抜けを抑制する画像形成方法を提供する。
【解決手段】インクジェット法により記録媒体上に画像を記録する記録工程、及び前記記録された画像上に、含浸材を介して、微粒子及び不揮発性溶媒を含む微粒子含有液を付与する付与工程を備え、含浸材と微粒子とが、下記式1の関係を満たす。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像形成方法及び印画物に関する。
【背景技術】
【0002】
インクジェット技術は、オフィスプリンタ、ホームプリンタ等の分野においてカラー画像を記録する画像記録方法として適用されてきた。インクジェット法を用いた画像記録方法においては、画像記録後の記録媒体が積み重ねられた場合に、記録媒体同士が密着して画像部のインクが記録媒体の裏面に付着する現象(ブロッキング)が発生することがある。
この現象を抑制する技術として、特許文献1には、紙面上に粉体微粒子を含む液体を付着させた後、液体を蒸発させ、粉体微粒子を紙面上に固定することが開示され、特許文献2には、記録面に樹脂粒子を含む樹脂液を塗布した後、樹脂粒子から形成される樹脂皮膜の滑り性を高めるスリップ液を塗布するか、あるいは、樹脂粒子及び樹脂粒子から形成される樹脂皮膜に滑り性を付与するスリップ剤を含む処理剤を塗布して樹脂皮膜からなる保護層を形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開昭62−246730号公報
【特許文献2】特開2004−50751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、特許文献1の技術では、付与された粉体微粒子に起因して画像の白抜けが起こることがある。また、通常、形成された画像は乾燥工程等によって加温されるが、記録した画像を加温した際のブロッキング(加温ブロッキング)については、特許文献1及び特許文献2では十分に検討されていない。
したがって、本発明は、インクジェット法により記録された画像の加温ブロッキング性を良好にし、さらに記録された画像の白抜けを抑制することができる画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明者らは上記問題に鑑み、鋭意研究を重ねた結果、下記の工程を備えることにより、上記課題を解決するに至った。すなわち、本発明は、下記の画像形成方法に関する。
【0006】
項1. インクジェット法により記録媒体上に画像を記録する記録工程、及び
前記記録された画像上に、含浸材を介して、体積平均粒径が10〜30μmである微粒子及び不揮発性溶媒を含む微粒子含有液を付与する付与工程を備え、
前記含浸材と微粒子とが、下記式1の関係を満たす、画像形成方法。
【0007】
【数1】

【0008】
項2. 前記含浸材と微粒子とが、下記式11の関係を満たす、項1に記載の画像形成方法。
【0009】
【数2】

【0010】
項3. 前記微粒子が無機微粒子又は有機微粒子の少なくともいずれか一方である、項1又は項2に記載の画像形成方法。
【0011】
項4. 前記無機微粒子が、シリカ、炭酸カルシウム、アルミナ、ジルコニア及び酸化チタンからなる群から選ばれる少なくとも1種の無機化合物である、項3に記載の画像形成方法。
【0012】
項5. 前記有機微粒子がポリマー粒子である、項3に記載の画像形成方法。
【0013】
項6. 前記有機微粒子がポリメチル(メタ)アクリレートである、項5に記載の画像形成方法。
【0014】
項7. 前記不揮発性溶媒が、1気圧において150℃以下では沸騰しない溶媒である、項1〜項6のいずれか1項に記載の画像形成方法。
【0015】
項8. 前記不揮発性溶媒が、シリコーンオイル又は流動パラフィンの少なくともいずれか一方を含む、項1〜項7のいずれか1項に記載の画像形成方法。
【0016】
項9. 前記微粒子含有液の付与量が0.005〜0.5g/mである、項1〜項8のいずれか1項に記載の画像形成方法。
【0017】
項10. 前記付与工程が、前記微粒子含有液を含浸した前記含浸材をローラ表面に接触さて微粒子含有液をローラ表面に付与する工程、及び、前記ローラを前記画像上に接触させてローラ表面の微粒子含有液を画像上に付与する工程を含む、項1〜項9のいずれか1項に記載の画像形成方法。
【0018】
項11. 前記付与工程後に、インクジェット法により記録された画像を定着する定着工程を更に備えた、項1〜項10のいずれか1項に記載の画像形成方法。
【0019】
項12. 項1〜項11のいずれか1項に記載の画像形成方法により記録された印画物。
【発明の効果】
【0020】
本発明は、インクジェット法により記録された画像の加温ブロッキング性を良好にし、さらに記録された画像の白抜けを抑制することができる画像形成方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】図1は、本発明の付与工程の一例を模式的に示した図である。
【図2】図2は、本発明の画像形成方法の一例を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
本発明の画像形成方法は、インクジェット法により記録媒体上に画像を記録する記録工程、及び前記記録された画像上に、含浸材を介して、体積平均粒径が10〜30μmである微粒子及び不揮発性溶媒を含む微粒子含有液を付与する付与工程を備え、前記含浸材と微粒子とが、下記式1の関係を満たすことを特徴とする。
【0023】
【数3】

【0024】
1.記録工程
本発明の記録工程は、インクジェット法により記録媒体上に画像を記録する記録工程である。
【0025】
(インクジェット法)
インクジェット法は、特に制限はなく、公知の方式、例えば、静電誘引力を利用してインクを吐出させる電荷制御方式、ピエゾ素子の振動圧力を利用するドロップオンデマンド方式(圧力パルス方式)、電気信号を音響ビームに変えインクに照射して放射圧を利用してインクを吐出させる音響インクジェット法、及びインクを加熱して気泡を形成し、生じた圧力を利用するサーマルインクジェット(バブルジェット(登録商標))方式等のいずれであってもよい。尚、前記インクジェット法には、フォトインクと称する濃度の低いインクを小さい体積で多数射出する方式、実質的に同じ色相で濃度の異なる複数のインクを用いて画質を改良する方式や無色透明のインクを用いる方式が含まれる。
【0026】
インクジェット法で用いるインクジェットヘッドは、オンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。また、吐出方式としては、電気−機械変換方式(例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等)、電気−熱変換方式(例えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット(登録商標)型等)、静電吸引方式(例えば、電界制御型、スリットジェット型等)及び放電方式(例えば、スパークジェット型等)などを具体的な例として挙げることができるが、いずれの吐出方式を用いても構わない。
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。
【0027】
インクジェットヘッドとしては、短尺のシリアルヘッドを用い、ヘッドを記録媒体の幅方向に走査させながら記録を行なうシャトル方式と、記録媒体の1辺の全域に対応して記録素子が配列されているラインヘッドを用いたライン方式とがある。ライン方式では、記録素子の配列方向と直交する方向に記録媒体を走査させることで記録媒体の全面に画像記録を行なうことができ、短尺ヘッドを走査するキャリッジ等の搬送系が不要となる。また、キャリッジの移動と記録媒体との複雑な走査制御が不要になり、記録媒体だけが移動するので、シャトル方式に比べて記録速度の高速化が実現できる。本発明の記録工程においては、これらのいずれにも適用可能であるが、一般にダミージェットを行なわないライン方式に適用した場合に、吐出精度及び画像の耐擦過性の向上効果が大きい。
【0028】
インクジェットヘッドから吐出されるインク組成物の液滴量としては、高精細な画像を得る観点で、0.5〜15pl(ピコリットル)が好ましく、1〜12plがより好ましく、更に好ましくは2〜10plである。
【0029】
(記録媒体)
本発明の記録工程は、記録媒体に上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。
【0030】
記録媒体としては、一般に市販されているものを使用することができ、例えば、王子製紙(株)製の「OKプリンス上質」、日本製紙(株)製の「しおらい」、及び日本製紙(株)製の「ニューNPI上質」等の上質紙(A)、王子製紙(株)製の「OKエバーライトコート」及び日本製紙(株)製の「オーロラS」等の微塗工紙、王子製紙(株)製の「OKコートL」及び日本製紙(株)製の「オーロラL」等の軽量コート紙(A3)、王子製紙(株)製の「OKトップコート+」及び日本製紙(株)製の「オーロラコート」等のコート紙(A2、B2)、王子製紙(株)製の「OK金藤+」及び三菱製紙(株)製の「特菱アート」等のアート紙(A1)等が挙げられる。また、インクジェット記録用の各種写真専用紙を用いることも可能である。
【0031】
記録媒体の中でも、一般のオフセット印刷などに用いられるいわゆる塗工紙が好ましい。塗工紙は、セルロースを主体とした一般に表面処理されていない上質紙や中性紙等の表面にコート材を塗布してコート層を設けたものである。特に、原紙とカオリン及び/又は重炭酸カルシウムを含むコート層とを有する塗工紙を用いるのが好ましい。これらは、アート紙、コート紙、軽量コート紙、又は微塗工紙であることがより好ましい。
【0032】
(インク組成物)
本発明で使用することができるインク組成物は、色材及び水を含有していてもよく、公知又は市販のものを使用することができる。
【0033】
(色材)
色材としては、公知の染料、顔料等を特に制限なく用いることができる。中でも、インク着色性の観点から、水に殆ど不溶であるか、又は難溶である色材であることが好ましい。具体的には例えば、各種顔料、分散染料、油溶性染料、J会合体を形成する色素等を挙げることができ、顔料であることがより好ましい。本発明においては、水不溶性の顔料自体または分散剤で表面処理された顔料自体を色材とすることができる。
【0034】
本発明における顔料としては、その種類に特に制限はなく、従来公知の有機及び無機顔料を用いることができる。例えば、アゾレーキ、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、ジオキサジン顔料、ジケトピロロピロール顔料、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や、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、酸化チタン、酸化鉄系、カーボンブラック系等の無機顔料が挙げられる。また、カラーインデックスに記載されていない顔料であっても水相に分散可能であれば、いずれも使用できる。更に、前記顔料を界面活性剤や高分子分散剤等で表面処理したものや、グラフトカーボン等も勿論使用可能である。前記顔料のうち、特に、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、カーボンブラック系顔料を用いることが好ましい。
【0035】
本発明に用いられる有機顔料の具体的な例を以下に示す。以下の色材は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
オレンジ又はイエロー用の有機顔料としては、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。
【0036】
マゼンタまたはレッド用の有機顔料としては、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222C.I.ピグメント・バイオレット19等が挙げられる。
【0037】
グリーンまたはシアン用の有機顔料としては、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、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。
【0038】
ブラック用の有機顔料としては、例えば、C.I.ピグメント・ブラック1、C.I.ピグメント・ブラック6、C.I.ピグメント・ブラック7等が挙げられる。
【0039】
本発明における色材が顔料である場合、分散剤によって水系溶媒に分散されていてもよい。分散剤としては、ポリマー分散剤でも低分子の界面活性剤型分散剤でもよい。また、ポリマー分散剤としては水溶性の分散剤でも非水溶性の分散剤の何れでもよい。
【0040】
本発明におけるポリマー分散剤のうち水溶性分散剤としては、親水性高分子化合物を用いることができる。例えば、天然の親水性高分子化合物では、アラビアガム、トラガンガム、グアーガム、カラヤガム、ローカストビーンガム、アラビノガラクトン、ペクチン、クインスシードデンプン等の植物性高分子、アルギン酸、カラギーナン、寒天等の海藻系高分子、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、コラーゲン等の動物系高分子、キサンテンガム、デキストラン等の微生物系高分子などが挙げられる。
【0041】
また、天然物を原料として化学修飾した親水性高分子化合物としては、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の繊維素系高分子、デンプングリコール酸ナトリウム、デンプンリン酸エステルナトリウム等のデンプン系高分子、アルギン酸プロピレングリコールエステル等の海藻系高分子などが挙げられる。
【0042】
また、合成系の水溶性高分子化合物としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル等のビニル系高分子、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸又はそのアルカリ金属塩、水溶性スチレンアクリル樹脂等のアクリル系樹脂、水溶性スチレンマレイン酸樹脂、水溶性ビニルナフタレンアクリル樹脂、水溶性ビニルナフタレンマレイン酸樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のアルカリ金属塩、四級アンモニウムやアミノ基等のカチオン性官能基の塩を側鎖に有する高分子化合物等が挙げられる。
【0043】
ポリマー分散剤のうち非水溶性分散剤としては、疎水性部と親水性部の両方を有するポリマーを用いることができる。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、スチレン−マレイン酸共重合体等が挙げられる。
ポリマー分散剤の酸価としては、処理液が接触したときの凝集性が良好である観点から、100mgKOH/g以下が好ましい。更には、酸価は、25〜100mgKOH/gがより好ましく、30〜90mgKOH/gが特に好ましい。
【0044】
色材の平均粒子径としては、10〜200nmが好ましく、10〜150nmがより好ましく、10〜100nmがさらに好ましい。平均粒子径は、200nm以下であると色再現性が良好になり、インクジェット法で打滴する際の打滴特性が良好になり、10nm以上であると耐光性が良好になる。また、色材の粒径分布に関しては、特に制限はなく、広い粒径分布又は単分散性の粒径分布のいずれであってもよい。また、単分散性の粒径分布を持つ色材を2種以上混合して使用してもよい。
【0045】
色材のインク組成物中における含有量としては、画像濃度の観点から、インク組成物に対して、1〜25質量%であることが好ましく、2〜20質量%がより好ましい。
【0046】
(ポリマー粒子)
本発明に用いるインク組成物は必要に応じてポリマー粒子を含有することが好ましい。これにより、画像の耐擦過性、定着性等をより向上させることができる。
【0047】
前記ポリマー粒子としては、例えば、熱可塑性、熱硬化性あるいは変性のアクリル系、エポキシ系、ポリウレタン系、ポリエーテル系、ポリアミド系、不飽和ポリエステル系、フェノール系、シリコーン系、又はフッ素系の樹脂、塩化ビニル、酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、又はポリビニルブチラール等のポリビニル系樹脂、アルキド樹脂、フタル酸樹脂等のポリエステル系樹脂、メラミン樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、アミノアルキド共縮合樹脂、ユリア樹脂、尿素樹脂等のアミノ系材料、あるいはそれらの共重合体又は混合物などのアニオン性基を有する樹脂の粒子が挙げられる。これらのうち、アニオン性のアクリル系樹脂は、例えば、アニオン性基を有するアクリルモノマー(アニオン性基含有アクリルモノマー)及び必要に応じて該アニオン性基含有アクリルモノマーと共重合可能な他のモノマーを溶媒中で重合して得られる。前記アニオン性基含有アクリルモノマーとしては、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、及びホスホン基からなる群より選ばれる1以上を有するアクリルモノマーが挙げられ、中でもカルボキシル基を有するアクリルモノマー(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、エタアクリル酸、プロピルアクリル酸、イソプロピルアクリル酸、イタコン酸、フマル酸等)が好ましく、特にはアクリル酸又はメタクリル酸が好ましい。ポリマー粒子は、1種単独又は2種以上を混合して用いることができる。
【0048】
前記ポリマー粒子の分子量範囲は、重量平均分子量で、3000〜20万であることが好ましく、5000〜15万であることがより好ましく、10000〜10万であることが更に好ましい。上記重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフ(ポリスチレン換算)で測定される。
【0049】
ポリマー粒子の平均粒子径は、体積平均粒子径で10〜400nmの範囲が好ましく、10〜200nmの範囲がより好ましく、10〜100nmの範囲が更に好ましく、特に好ましくは10〜50nmの範囲である。この範囲とすることにより、製造適性、保存安定性等が向上する。ポリマー粒子の平均粒子径は、ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150(日機装(株)製)を用いて、動的光散乱法により体積平均粒径を測定することにより求められるものである。
【0050】
ポリマー粒子の液体組成物中における含有量としては、画像の光沢性などの観点から、インク組成物に対して、1〜30質量%であることが好ましく、3〜20質量%であることがより好ましい。
【0051】
(水)
インク組成物は、水を含有することができるが、水の量には特に制限はない。中でも、水の好ましい含有量は、10〜99質量%であり、より好ましくは30〜80質量%であり、更に好ましくは50〜70質量%である。
【0052】
(有機溶媒)
必要に応じて水溶性有機溶媒を含有していてもよい。このような水溶性有機溶媒としては、吐出性の観点から、アルキレンオキシアルコールが好ましい。更にはアルキレンオキシアルコールの少なくとも1種とアルキレンオキシエーテルの少なくとも1種とを含む2種以上の親水性有機溶媒を含有する場合が特に好ましい。
【0053】
前記アルキレンオキシアルコールとしては、好ましくは、プロピレンオキシアルコールである。プロピレンオキシアルコールとしては、例えば、サンニックスGP250、サンニックスGP400(三洋化成工業(株)製)が挙げられる。
【0054】
前記アルキレンオキシアルキルエーテルとしては、好ましくは、アルキル部位の炭素数が1〜4のエチレンオキシアルキルエーテル又はアルキル部位の炭素数が1〜4のプロピレンオキシアルキルエーテルである。アルキレンオキシアルキルエーテルとしては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、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、ジエチレングルコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、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、トリ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ジアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチ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、エチレングリコールモノフェニルエーテルなどが挙げられる。
また、必要に応じて、乾燥防止、浸透促進、粘度調整などを図る目的で、他の有機溶媒を含有してもよい。
【0055】
(その他の添加剤)
インク組成物は、上記の成分に加え、必要に応じて、その他の添加剤を含むことができる。その他の添加剤としては、例えば、活性エネルギー線により重合する重合性化合物、重合開始剤、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、pH調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、ワックス、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の公知の添加剤が挙げられる。これらの各種添加剤は、インク組成物を調製後に直接添加してもよく、インク組成物の調製時に添加してもよい。
【0056】
2.付与工程
本発明の付与工程は、前記記録された画像上に、含浸材を介して、体積平均粒径が10〜30μmである微粒子及び不揮発性溶媒を含む微粒子含有液を付与する工程であり、前記含浸材と微粒子とは下記式1の関係を満たすことを特徴とする。
【0057】
【数4】

【0058】
(式1の説明)
本発明では、前記式1の関係を満たす含浸材及び微粒子を用いることで、前記微粒子含有液を前記含浸材に好適な量で含浸させることができ、かつ微粒子含有液が含浸した含浸材における微粒子含有液の偏在を抑制することが可能となる。これにより、インクジェット法により記録された画像上に微粒子含有液を均一かつ好適な量で付与することが可能になった結果、加温ブロッキング性が良好となり、かつ画像の白抜けを抑制することができたと推測される。前記数式1におけるR/R’を1.2以上とすることで加温ブロッキング性を向上させることが可能となり、また、R/R’を3.0以下とすることで含浸材における微粒子含有液の偏在を抑制することが可能となると考えられる。ただし、本発明はこの推測に限定されない。
【0059】
前記式1において、Rは含浸材の理論空隙ポア径(μm)を表す。理論空隙ポア径とは、含浸材の繊維1本当たりが有する、理論的に計算された空隙断面を同じ面積の円に換算したときのその半径を意味し、R=2×√(S/π)により求められる。
ここで、Sは空隙断面積(μm)を表し、S=K/(N×10)により求められる。
前記Kは空隙率を表し、K=1−(M/T)により求められる。
前記Mは含浸材の目付け量(g/m)を表し、メーカー公称値である含浸材の坪量を表す。
前記Tは含浸材の厚さ(μm)を表す。三豊(株)製M−210を用いて、φ6.35mmにて含浸材の厚さを10点測定した値の平均値を、含浸材の厚さT(μm)とする。
前記Nは含浸材断面1μm当りの繊維の本数(本/μm)を表し、N=(1−K)/(πr×10)により求められる。
前記rは含浸材の繊維半径(μm)を表す。マイクロスコープを用いて、含浸材の繊維径を10点測定した値の平均値を、含浸材の繊維半径r(μm)とした。
前記R’は微粒子の体積平均粒径(μm)を表す。微粒子の体積平均粒径は、マイクロトラック粒度分布測定装置MT3000(日機装(株)製)の乾式セルによって測定される値である。
【0060】
本発明の画像形成方法においては、前記含浸材と微粒子とが、下記式11の関係を満たすことがさらに好ましい。
【数5】

【0061】
(微粒子含有液)
本発明の微粒子含有液で用いる微粒子は、1μm以上30μm以下の体積平均粒径を有し、10μm以上30μm以下とすることが好ましく、15μm以上25μm以下とすることが特に好ましい。
なお、本発明において、微粒子の体積平均粒径は、マイクロトラック粒度分布測定装置MT3000(日機装(株)製)の乾式セルによって測定される値である。
【0062】
本発明において、前記微粒子は、前記不揮発性溶媒を含む液中に分散した状態で用いられることが好ましい。
【0063】
前記微粒子としては、水難溶性及び水不溶性のいずれであってもよいが、本発明では水不溶性のものであることが好ましい。これにより、微粒子が記録画像上に付与された際に画像内部に微粒子が溶解ないし浸透することにより生じる、画質の低下を効果的に防止することができる。本発明において、微粒子について水不溶性とは、水100質量部(25℃)に対する溶解量が、0.5質量部未満であることをいう。
【0064】
前記微粒子としては、無機微粒子及び有機微粒子のいずれも使用可能である。また、微粒子含有液中に1種の微粒子を含んでも、複数種の微粒子を含んでもよい。
【0065】
無機微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン等の酸化物、フッ化リチウム、フッ化カルシウム等のフッ化物、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、リン酸カルシウムなどが挙げられ、シリカ、炭酸カルシウム、アルミナ、ジルコニア、酸化チタンが好ましい。これらは1種単独でも複数種類混合して用いてもよい。
無機微粒子は、疎水性であることが好ましい。疎水性とすることにより、無機微粒子が不揮発性溶媒の中で安定に分散することとなり、本発明の形成方法によって得られる印画物の性能(ブロッキング抑制等)のバラツキを抑制できる。
【0066】
疎水性の付与は公知の方法で疎水化処理をすることができる。このような疎水化処理としては、例えばチタンカップリング剤、シランカップリング剤、高分子脂肪酸又はその金属塩等の公知又は市販の疎水化処理剤を用いて行うことができる。また、これらの処理剤は1種単独でも1種以上を組み合わせて用いてもよい。
チタンカップリング剤としては、例えば、テトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソプロピルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート、ビス(ジオクチルパイロフォスフェート)オキシアセテートチタネート等がある。
【0067】
シランカップリング剤としては、例えば、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、o−メチルフェニルトリメトキシシラン、p−メチルフェニルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【0068】
高分子脂肪酸及びその金属塩としては、例えば、ウンデシル酸、ラウリン酸、ウンデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ペンタデカン酸、ステアリン酸、ヘプタデカン酸、アラキン酸、モンタン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキドン酸等の長鎖脂肪酸が挙げられ、その金属塩としては亜鉛、鉄、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、ナトリウム、リチウム等の金属との塩が挙げられる。
これらの化合物は、前記無機微粒子に対して1〜10質量%の割合で被覆されていることが好ましく、より好ましくは、3〜7質量%である。上記の処理剤は通常、無機微粒子表面に単分子層またはそれに近い層で形成されている。
【0069】
有機微粒子としては、特に限定されないが、ビニル系ポリマー、エステル系ポリマー、シリコーンゴム、ポリエチレン系などを挙げることができ、画像部の定着オフセットをより低減させ、また、画像の光沢性をより良好に保つ観点から、ビニル系ポリマーが好ましい。
【0070】
ビニル系ポリマーとしては、具体的には、ポリメチルメタクリレート(PMMA:Tg:105℃)、ポリメチルアクリレート(Tg:32℃)、ポリブチルメタクリレート(Tg:15℃)、ポリスチレン(Tg:110℃)などが挙げられる。上記の中でも、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリスチレンが好ましく、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレートが特に好ましい。なお、以下、ポリメチルメタクリレート(PMMA)とポリメチルアクリレートとを総称してポリメチル(メタ)アクリレートともいう。
エステル系ポリマーとしては、具体的には、綜研化学(株)製の「ケミスノーMX−1500」綜研化学(株)製の「ケミスノーMX−2000」、綜研化学(株)製、「ケミスノーMX−3000」、などが挙げられ、中でも、ケミスノーMX−2000が好ましい。
シリコーンゴムとしては、具体的には、信越シリコーン(株)製KMP-598、601、602などが挙げられ、中でも、信越シリコーン(株)製KMP-602などが好ましい。
【0071】
本発明に用いることができる有機微粒子の粒度分布については特に限定はなく、分布のあるものから単分散のものまで使用することができるが、好ましい粒子径を有した粒子の分布が多い方が、ブロッキング抑制効果が大きく、単分散の方が好ましい。
【0072】
微粒子含有液に含まれる微粒子の含有量は特に限定されないが、例えば、微粒子含有液全量に対して、1〜50質量%とすることが好ましく、5〜45質量%とすることがより好ましく、8〜40質量%とすることが特に好ましい。
【0073】
本発明の微粒子含有液に含まれる不揮発性溶媒とは、1気圧において150℃以下では沸騰しない溶媒、つまり沸点が150℃より高い溶媒、もしくは沸点を有さない溶媒を意味する。前記不揮発性溶媒は、1気圧において200℃以下では沸騰しない溶媒であることが好ましい。
本発明の不揮発性溶媒としては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、フロロシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル等のシリコーンオイル;フッ素オイル;流動パラフィン;グリセリン等が挙げられる。これらの中でも、定着オフセットの観点より、シリコーンオイル又は流動パラフィンがより好ましい。本発明の不揮発性溶媒は1種単独で用いても良いし、2種以上を併用して用いてもよい。
【0074】
前記不揮発性溶媒の一例であるシリコーンオイルの具体例としては、信越化学工業(株)製の「KF−96−10cs」、「KF−96−20cs、KF−96−30cs」、「KF−96−50cs」、「KF−96−100cs」、「KF−96−200cs」、「KF−96−300cs」、「KF−96−500cs」、「KF−96−1000cs」、「KF−96−3000cs」、「KF−96−5000cs」、「KF−96−1万cs」、東レ・ダウコーニング(株)製の「SH200−10CS」、「SH200−100CS」、「SH200−1000CS」、「SH200−10000CS」等のジメチルシリコーンオイル; 信越化学工業(株)製の「KF−393」、「KF−859」、「KF−860」、「KF−861」、「KF−864」、「KF−865」、「KF−867」、「KF−868」、「KF−869」、「KF−6012」、「KF−880」、「KF−8002」、「KF−8004」、「KF−8005」、「KF−877」、「KF−8008」、「KF−8010」、「KF−8012」、「X−22−3820W」、「X−22−3939A」、「X−22−161A」、「X−22−161B」、「X−22−1660B−3」、東レ・ダウコーニング(株)の「BY16−871」、「BY16−853U」、「FZ−3705」、「SF8417」、「BY16−849」、「FZ−3785」、「BY16−890」、「BY16−208」、「BY16−893」、「FZ−3789」、「BY16−878」、「BY16−891」等のアミノ変性シリコーンオイル; 信越化学工業(株)製の「FL−5」、「X22−821」、「X−22−822」、「FL−100−100CS」、「FL−100−450CS」、「FL−100−1000CS」、「FL−100−10000CS」、東レ・ダウコーニング(株)の「FS1265-300CS」、「FS1265−1000CS」、「FS1265−10000CS」等のフロロシリコーンオイル;等が挙げられる。
【0075】
本発明で用いられる流動パラフィンは、常温(25℃)で液体であるパラフィンであれば限定的でない。これらの中でも、密度(15℃)が、0.850〜0.905g/cm程度のものが好適に用いることができる。
このような流動パラフィンとしては、例えば、工業用流動パラフィン、薬局方流動パラフィン等が挙げられる。具体的には、三光化学工業(株)の「流動パラフィン 150−S」、「流動パラフィン 260−S」、「流動パラフィン 350−S」、「流動パラフィン No.100」、「流動パラフィン No.350」、MORESCO(株)の「P−100、P−120、P−150、P−200、P−260、P−350、P−350P」、カネダ(株)の「ハイコールM−352」等が挙げられる。
【0076】
不揮発性溶媒は、そのSP値が30以下であることが好ましい。この範囲の溶媒を使用することにより、画像強度を向上し、耐擦性を良好なものとすることができる。本発明におけるSP値は、Fedors法により得られる値である。
なお、微粒子含有液は微粒子以外にも、公知又は市販の添加剤(例えば、有機溶媒の欄で上述したもの)を含んでいても良い。
【0077】
(含浸材)
本発明の付与工程で用いられる含浸材は、前記式1の条件を満たすものであれば制限なく用いることができ、織物、不織布等のいずれであってもよく、市販又は公知のものを使用すればよいが、耐熱性の不織布が好ましい。含浸材の材質に限定はないが、例えば、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、アラミド、ポリエステル、ポリアミド、プリプロピレンまたはこれらの混合物等が挙げられる。
微粒子含有液の含浸材への含浸量は限定的でないが、例えば1〜100g/m(特に2〜50g/m)程度とすればよい。
【0078】
(付与方法)
微粒子含有液の画像上への付与量は、例えば1.0g/m以下とすることが好ましく、0.005〜0.5g/mとすることがより好ましい。これにより、所望量を印画物上に付与することができる。
【0079】
本発明の付与工程は、前記含浸材を介して、記録された画像上に微粒子含有液を付与することができれば限定されない。本発明の付与工程は、例えば、前記微粒子含有液を含浸した前記含浸材(ウェブ部材ともいう)をローラ表面に接触させる工程、及び、前記ローラを前記画像上に接触させる工程を備えることが好ましい。前記微粒子含有液を含浸した前記含浸材をローラ表面に接触させることにより、微粒子含有液がローラ表面に付着し、さらに前記ローラを前記画像上に接触させることにより、ローラ表面に付着した微粒子含有液が画像上に付与される。これにより所望量を好適に付与しやすくなる。
なお、上記ローラを加熱可能な加熱ローラとすれば、加熱ローラを介して記録媒体に微粒子を付与する際に、同時に定着工程も兼ねることができる点で好ましい。
この好適な態様の一例を図1に示す。図1において、加熱ローラ(定着ローラ)1には、ウェブ押圧ローラ3によって、微粒子含有液を含んだ含浸材5が、押圧されている。含浸材5は、送出ローラ2及び巻取りローラ4の回転により巻き取られながら、加熱ローラ1と接触することにより、加熱ローラ表面に微粒子含有液体を連続的に供給している。
【0080】
3.定着工程
本発明のインクジェット記録方法は、前記付与工程の後、微粒子が画像表面に付与された記録媒体を定着する定着工程を有することが好ましい。この定着処理を施すことにより、記録媒体上の画像の定着が施され、画像の擦過に対する耐擦性をより向上させることができる。
【0081】
定着工程は例えば、前記記録媒体表面に加熱及び加圧処理を行うことにより行えばよい。この際の加熱温度は、40〜150℃の範囲が好ましく、より好ましくは50℃〜100℃の範囲であり、更に好ましくは60℃〜90℃の範囲である。
【0082】
加熱と共に加圧する際の圧力としては、表面平滑化の点で、0.1〜3.0MPaの範囲が好ましく、より好ましくは0.1〜1.0MPaの範囲であり、更に好ましくは0.1〜0.5MPaの範囲である。
【0083】
加熱の方法は、特に制限されないが、ニクロム線ヒーター等の発熱体で加熱する方法、温風又は熱風を供給する方法、ハロゲンランプ、赤外線ランプなどで加熱する方法など、非接触で乾燥させる方法を好適に挙げることができる。また、加熱加圧の方法は、特に制限はないが、例えば、熱板を記録媒体の画像形成面に押圧する方法;一対の加熱ローラ、一対の加熱加圧ベルト、あるいは記録媒体の画像記録面側に配された加熱加圧ベルトとその反対側に配された保持ローラとを備えた加熱加圧装置を用い、対をなすローラ等を通過させる方法;など接触させて加熱定着を行なう方法が好適に挙げられる。
【0084】
加圧する場合、好ましいニップ時間は、1ミリ秒〜10秒であり、より好ましくは2ミリ秒〜1秒であり、更に好ましくは4ミリ秒〜100ミリ秒である。また、好ましいニップ幅は、0.1mm〜100mmであり、より好ましくは0.5mm〜50mmであり、更に好ましくは1mm〜10mmである。
【0085】
加熱ローラを使用する場合には、その加熱ローラは金属製の金属ローラでもよく、また、金属製の芯金の周囲に弾性体からなる被覆層及び必要に応じて表面層(離型層ともいう)が設けられたものでもよい。後者の芯金は、例えば、鉄製、アルミニウム製、SUS(ステンレス鋼)製等の円筒体で構成することができ、芯金の表面は被覆層で少なくとも一部が覆われているものが好ましい。被覆層は、特に、離型性を有するシリコーン樹脂あるいはフッ素樹脂で形成されるのが好ましい。また、加熱ローラの一方の芯金内部には、発熱体が内蔵されていることが好ましく、ローラ間に記録媒体を通すことによって、加熱処理と加圧処理とを同時に施したり、あるいは必要に応じて、2つの加熱ローラを用いて記録媒体を挟んで加熱してもよい。発熱体としては、例えば、ハロゲンランプヒーター、セラミックヒーター、ニクロム線等が好ましい。
【0086】
加熱加圧ベルトを使用する場合には、そのベルト基材としては、シームレスのニッケル電鍮が好ましく、基材の厚さは10〜100μmが好ましい。また、ベルト基材の材質としては、ニッケル以外にもアルミニウム、鉄、ポリエチレン等を用いることができる。シリコーン樹脂あるいはフッ素樹脂を設ける場合は、これら樹脂を用いて形成される層の厚みは、1〜50μmが好ましく、更に好ましくは10〜30μmである。
【0087】
前記圧力(ニップ圧)を実現するには、例えば、加熱ローラ等のローラ両端に、ニップ間隙を考慮して所望のニップ圧が得られるように、張力を有するバネ等の弾性部材を選択して設置すればよい。
【0088】
記録媒体の搬送速度は、例えば200〜700mm/秒の範囲が好ましく、より好ましくは300〜650mm/秒であり、更に好ましくは400〜600mm/秒である。
本発明の画像形成方法には、記録工程と付与工程の間、付与工程と定着工程の間、定着工程後等の各工程間に、インク乾燥ゾーン等の装置を設けて乾燥工程を行ってもよい。
【0089】
本発明の画像形成方法の好ましい一例を、図2に示す概略図を用いて説明する。系内に、記録媒体11が搬送ベルト10等により送り込まれてくると、まず処理液塗布部12にて処理液塗布用バー13により処理液が付与され、次いで加熱乾燥部14にて乾燥機15により記録媒体が乾燥される。その後、インクジェット記録部16に到達すると、インクジェットノズル17からインク組成物が記録媒体に向かって噴射され、記録媒体上に記録画像が形成される。この画像が記録された記録媒体(印画物)はさらに加熱乾燥部14を経て定着部に搬送される。定着部には、加熱ローラ(定着ローラ)1と加圧ローラ6とが備えられている。加熱ローラは、微粒子含有液に一部含浸された含浸材5が押圧されており、その結果、そのローラ表面に微粒子が付着している。搬送された印画物はその加熱ローラ1と加圧ローラ6との間を通過する。この通過により、記録媒体上に形成された画像が定着されるとともに、加熱ローラ表面上に付着していた微粒子は印画物表面に転写される。その後、必要に応じて所定の大きさに切断された後、排出口から排出され、排出トレー(図示せず)の上に印画物が積み重ねられていく。なお、図2では、まず処理液塗布部12を設けて処理液塗布用バーを接触することにより記録媒体表面に処理液付与工程(後述)を行い、さらに処理液付与塗布部12及びインクジェット記録部16の後にそれぞれ加熱乾燥部14を設けて乾燥工程を行っているが、これらの処理液付与工程及び加熱工程は必須ではない。
【0090】
(処理液付与工程)
また、本発明の画像形成方法は、処理液を記録媒体に付与する処理液付与工程を備えてもよい。処理液付与工程は、インク組成物と接触することで凝集体を形成可能な処理液を記録媒体に付与し、処理液をインク組成物と接触させて画像化する。この場合、インク組成物中のポリマー粒子や色材(例えば顔料)などの分散粒子が凝集し、記録媒体上に画像が固定化される。
【0091】
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なうことができる。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なうことができる。インクジェット法の詳細については、既述の通りである。
【0092】
処理液付与工程は、インク組成物を用いたインク付与工程の前又は後のいずれに設けてもよい。
【0093】
本発明においては、処理液付与工程で処理液を付与した後にインク付与工程を設けた態様が好ましい。すなわち、記録媒体上に、インク組成物を付与する前に、予めインク組成物中の色材(好ましくは顔料)を凝集させるための処理液を付与しておき、記録媒体上に付与された処理液に接触するようにインク組成物を付与して画像化する態様が好ましい。これにより、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。
【0094】
処理液の付与量としては、インク組成物を凝集可能であれば特に制限はないが、好ましくは、凝集成分(例えば、2価以上のカルボン酸又はカチオン性有機化合物)の付与量が0.1g/m以上となる量とすることができる。中でも、凝集成分の付与量が0.1〜1.0g/mとなる量が好ましく、より好ましくは0.2〜0.8g/mである。凝集成分の付与量は、0.1g/m以上であると凝集反応が良好に進行し、1.0g/m以下であると光沢度の点で好ましい。
【0095】
本発明における処理液は、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ように構成されたものである。具体的には、処理液は、インク組成物中の色材粒子(顔料等)などの分散粒子を凝集させて凝集体を形成可能な凝集成分を少なくとも含むことが好ましく、必要に応じて、他の成分を用いて構成することができる。インク組成物と共に処理液を用いることで、インクジェット記録を高速化でき、高速記録しても濃度、解像度の高い描画性(例えば細線や微細部分の再現性)に優れた画像が得られる。
【0096】
処理液は、インク組成物と接触して凝集体を形成可能な凝集成分の少なくとも1種を含有することができる。インクジェット法で吐出された前記インク組成物に処理液が混合することにより、インク組成物中で安定的に分散している顔料等の凝集が促進される。
【0097】
処理液の例としては、インク組成物のpHを変化させることにより凝集物を生じさせることができる液体が挙げられる。このとき、処理液のpH(25℃)は、インク組成物の凝集速度の観点から、1〜6であることが好ましく、1.2〜5であることがより好ましく、1.5〜4であることが更に好ましい。この場合、吐出工程で用いる前記インク組成物のpH(25℃)は、7.5〜9.5(より好ましくは8.0〜9.0)であることが
好ましい。中でも、本発明においては、画像濃度、解像度、及びインクジェット記録の高速化の観点から、前記インク組成物のpH(25℃)が7.5以上であって、処理液のpH(25℃)が1.5〜3である場合が好ましい。前記凝集成分は、1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
【0098】
処理液は、凝集成分として、酸性化合物の少なくとも1種を用いて構成することができる。酸性化合物としては、リン酸基、ホスホン酸基、ホスフィン酸基、硫酸基、スルホン酸基、スルフィン酸基、又はカルボキシル基を有する化合物、あるいはその塩(例えば多価金属塩)を使用することができる。中でも、インク組成物の凝集速度の観点から、リン酸基又はカルボキシル基を有する化合物がより好ましく、カルボキシル基を有する化合物であることが更に好ましい。
【0099】
カルボキシル基を有する化合物としては、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、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、若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩(例えば多価金属塩)等の中から選ばれることが好ましい。これらの化合物は、1種単独で用いるほか2種以上併用してもよい。
【0100】
本発明における処理液は、上記酸性化合物に加えて、水系溶媒(例えば、水)を更に含んで構成することができる。
酸性化合物の処理液中における含有量としては、凝集効果の観点から、処理液の全質量に対して、5〜95質量%であることが好ましく、10〜80質量%であることがより好ましく、更に好ましくは15〜50質量%であり、特に好ましくは18〜30%である。
【0101】
また、多価金属塩を添加した処理液が挙げられ、高速凝集性を向上させることができる。多価金属塩としては、周期表の第2属のアルカリ土類金属(例えば、マグネシウム、カルシウム)、周期表の第3属の遷移金属(例えば、ランタン)、周期表の第13属からのカチオン(例えば、アルミニウム)、及びランタニド類(例えば、ネオジム)の塩を挙げることができる。金属の塩としては、カルボン酸塩(蟻酸、酢酸、安息香酸塩など)、硝酸塩、塩化物、及びチオシアン酸塩が好適である。中でも、好ましくは、カルボン酸(蟻酸、酢酸、安息香酸塩など)のカルシウム塩又はマグネシウム塩、硝酸のカルシウム塩又はマグネシウム塩、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、及びチオシアン酸のカルシウム塩又はマグネシウム塩である。
【0102】
金属の塩の処理液中における含有量としては、凝集効果の観点から、1〜10質量%が好ましく、より好ましくは1.5〜7質量%であり、更に好ましくは2〜6質量%の範囲である。
【0103】
また、処理液は、凝集成分として、カチオン性有機化合物の少なくとも1種を用いて構成することができる。カチオン性有機化合物としては、例えば、ポリ(ビニルピリジン)塩、ポリアルキルアミノエチルアクリレート、ポリアルキルアミノエチルメタクリレート、ポリ(ビニルイミダゾール)、ポリエチレンイミン、ポリビグアニド、ポリグアニド、又はポリアリルアミン及びその誘導体などのカチオン性ポリマーを挙げることができる。
【0104】
前記カチオン性ポリマーの重量平均分子量としては、処理液の粘度の観点では分子量が小さい方が好ましい。処理液をインクジェット方式で記録媒体に付与する場合には、1,000〜500,000の範囲が好ましく、1,500〜200,000の範囲がより好ましく、更に好ましくは2,000〜100,000の範囲である。重量平均分子量は、1000以上であると凝集速度の観点で有利であり、500,000以下であると吐出信頼性の点で有利である。但し、処理液をインクジェット以外の方法で記録媒体に付与する場合には、この限りではない。
【0105】
さらに、前記カチオン性有機化合物として、例えば、1級、2級、又は3級アミン塩型の化合物が好ましい。このアミン塩型の化合物の例として、塩酸塩もしくは酢酸塩等の化合物(例えば、ラウリルアミン、ヤシアミン、ステアリルアミン、ロジンアミンなど)、第4級アンモニウム塩型化合物(例えば、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ベンジルトリブチルアンモニウムクロライド、塩化ベンザルコニウムなど)、ピリジニウム塩型化合物(例えば、セチルピリジニウムクロライド、セチルピリジニウムブロマイドなど)、イミダゾリン型カチオン性化合物(例えば、2−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリンなど)、高級アルキルアミンのエチレンオキシド付加物(例えば、ジヒドロキシエチルステアリルアミンなど)等のカチオン性の化合物や、例えば、アミノ酸型の両性界面活性剤、カルボン酸塩型両性界面活性剤(例えば、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)、硫酸エステル型、スルホン酸型、又は燐酸エステル型等の両性界面活性剤など所望のpH領域でカチオン性を示す両性界面活性剤などを挙げることができる。
中でも、2価以上のカチオン性有機化合物が好ましい。
【0106】
カチオン性有機化合物の処理液中における含有量としては、凝集効果の観点から、1〜50質量%が好ましく、より好ましくは2〜30質量%である。
【0107】
上記のうち、凝集成分としては、凝集性及び画像の耐擦過性の点で、2価以上のカルボン酸、又は2価以上のカチオン性有機化合物が好ましい。
【0108】
処理液の粘度としては、インク組成物の凝集速度の観点から、1〜30mPa・sの範囲が好ましく、1〜20mPa・sの範囲がより好ましく、2〜15mPa・sの範囲がさらに好ましく、2〜10mPa・sの範囲が特に好ましい。なお、粘度は、VISCOMETER TV−22(TOKI SANGYO CO.LTD製)を用いて20℃の条件下で測定されるものである。
【0109】
また、処理液の表面張力としては、インク組成物の凝集速度の観点から、20〜60mN/mであることが好ましく、20〜45mN/mであることがより好ましく、25〜40mN/mであることがさらに好ましい。なお、表面張力は、Automatic Surface Tensiometer CBVP−Z(協和界面科学(株)製)を用いて25℃の条件下で測定されるものである。
【0110】
本発明における処理液は、凝集成分に加え、一般には水溶性有機溶剤を含むことができ、本発明の効果を損なわない範囲内で、更にその他の各種添加剤を用いて構成することができる。水溶性有機溶剤の詳細については、既述のインク組成物におけるものと同様である。
【0111】
前記その他の添加剤としては、例えば、乾燥防止剤(湿潤剤)、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、pH調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の公知の添加剤が挙げられ、既述のインク組成物に含まれるその他の添加剤の具体的な例に挙げたものが適用できる。
【実施例】
【0112】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)で測定した。GPCは、HLC−8220GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとして、TSKgeL SuperHZM−H、TSKgeL SuperHZ4000、TSKgeL SuperHZ2000(いずれも東ソー(株)製の商品名)を用いて3本直列につなぎ、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いた。また、条件としては、試料濃度を0.45質量%、流速を0.35ml/min、サンプル注入量を10μl、測定温度を40℃とし、RI検出器を用いて行なった。また、検量線は、東ソー(株)製「標準試料TSK standard,polystyrene」:「F−40」、「F−20」、「F−4」、「F−1」、「A−5000」、「A−2500」、「A−1000」、「n−プロピルベンゼン」の8サンプルから作製した。酸価は、JIS規格(JIS K0070:1992)に記載の方法により求めた。
【0113】
<インク組成物>
(シアンインクC1の組成)
下記の組成となるように、シアンインクC1を調製した。
・シアン顔料(ピグメント・ブルー15:3): 4質量%
・アクリル系ポリマー分散剤
(酸価65.2mgKOH/g、重量平均分子量44600): 2質量%
・アクリル系ポリマー粒子の水分散物
(固形分28質量%、重量平均分子量66000):14質量%
・サンニックスGP250:10質量%
(三洋化成工業社製、水溶性有機溶剤)
・トリプロピレングリコールモノエチルエーテル:10質量%
(和光純薬社製、水溶性有機溶剤)
・オルフィンE1010(日信化学工業(株)製、界面活性剤): 1質量%
・マイクロクリスタリンワックス(日本精蝋(株)製HI−MIC1090): 2質量%
上記成分にイオン交換水を加えて100質量%となるように調製した。
【0114】
(マゼンタインクM1の組成)
前記シアンインクC1の組成中のシアン顔料を、顔料の量が同量になるようにマゼンタ顔料(ピグメント・レッド122)に変更したこと以外は、シアンインクC1と同様の組成とした。
【0115】
(イエローインクY1の組成)
前記シアンインクC1の組成中のシアン顔料を、顔料の量が同量になるようにイエロー顔料(ピグメント・イエロー74)に変更したこと以外は、シアンインクC1と同様の組成とした。
【0116】
(ブラックインクK1の組成)
前記シアンインクC1の組成中のシアン顔料を、顔料の量が同量になるようにブラック顔料(カーボンブラック)に変更したこと以外は、シアンインクC1と同様の組成とした。
【0117】
<処理液の調製>
下記組成となるように各成分を混合し、処理液を調製した。
・マロン酸(2価のカルボン酸、和光純薬工業(株)製):15.0質量%
・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質量%
・N−オレオイル−N−メチルタウリンナトリウム(界面活性剤):1.0質量%
・イオン交換水:64.0質量%
【0118】
処理液の物性値は、粘度2.6mPa・s、表面張力37.3mN/m、pH1.6であった。なお、表面張力の測定は、Automatic Surface Tensiometer CBVP−Z(協和界面科学(株)製)を用いて、白金プレートを用いたウィルヘルミ法にて25℃の条件下で行なった。粘度の測定は、VISCOMETER TV−22(TOKI SANGYO CO.LTD製)を用いて30℃の条件下で行なった。pHは、東亜DKK(株)製のpHメータWM−50EGを用い、原液のまま25℃にて測定した。
【0119】
−ウェブ部材1の作製−
・シリコーンオイル (「KF−96−100cs」、信越化学工業(株)製、沸点150℃以上、SP値10以下):70.0質量%
・PMMA粒子(綜研化学(株)製の「ケミスノーMX−2000、体積平均粒径20μm):30.0質量%
【0120】
上記組成の液1Lをシルバーソン製乳化装置で5000rpm、60分混合させ、微粒子含有液1を作製した。微粒子含有液1を含浸材1(丸三産業(株)製MS−SP−20)に30g/mになるように含浸させ、ウェブ部材1を作製した。なお、前記理論空隙ポア径を求めるために、含浸材1の各種の物性を、既述の方法にて測定した。また、微粒子含有液に含まれる粒子の体積平均粒径は、マイクロトラック粒度分布測定装置MT3000(日機装(株)製)を用いて乾式測定により測定した。
含浸材1の理論空隙ポア径R(μm)と、微粒子含有液1に含有される微粒子の体積平均粒径R´(μm)との比率は、R/R´=2.2であった。
【0121】
−ウェブ部材2の作製−
・シリコーンオイル (「KF−96−100cs」、信越化学工業(株)製、沸点150℃以上、SP値10以下):70.0質量%
・PMMA粒子(綜研化学(株)製の「ケミスノーMX−3000、体積平均粒径30μm):30.0質量%
【0122】
上記組成の液1Lをシルバーソン製乳化装置で5000rpm、60分混合させ、微粒子含有液2を作製した。微粒子含有液2を含浸材2(出光ユニテック(株)製RN2015M)に30g/mになるように含浸させ、ウェブ部材2を作製した。なお、前記理論空隙ポア径を求めるために、含浸材2の各種の物性を、既述の方法にて測定した。
含浸材2の理論空隙ポア径R(μm)と、微粒子含有液2に含有される微粒子の体積平均粒径R´(μm)との比率は、R/R´=2.9であった。
【0123】
−ウェブ部材3の作製−
・シリコーンオイル (「KF−96−100cs」、信越化学工業(株)製、沸点150℃以上、SP値10以下):70.0質量%
・PMMA粒子(綜研化学(株)製の「ケミスノーMX−3000、体積平均粒径30μm):30.0質量%
【0124】
上記組成の液1Lをシルバーソン製乳化装置で5000rpm、60分混合させ、微粒子含有液3を作製した。微粒子含有液3を含浸材3(呉羽テック(株)製KYS−80)に30g/mになるように含浸させ、ウェブ部材3を作製した。なお、前記理論空隙ポア径を求めるために、含浸材3の各種の物性を、既述の方法にて測定した。
含浸材3の理論空隙ポア径R(μm)と、微粒子含有液3に含有される微粒子の体積平均粒径R´(μm)との比率は、R/R´=2.7であった。
【0125】
−ウェブ部材4の作製−
・シリコーンオイル (「KF−96−100cs」、信越化学工業(株)製、沸点150℃以上、SP値10以下):70.0質量%
・PMMA粒子(綜研化学(株)製の「ケミスノーMX−1500、体積平均粒径15μm):30.0質量%
【0126】
上記組成の液1Lをシルバーソン製乳化装置で5000rpm、60分混合させ、微粒子含有液4を作製した。微粒子含有液4を含浸材4(ダイナオックス(株)製AN5274)に30g/mになるように含浸させ、ウェブ部材4を作製した。なお、前記理論空隙ポア径を求めるために、含浸材4の各種の物性を、既述の方法にて測定した。
含浸材4の理論空隙ポア径R(μm)と、微粒子含有液4に含有される微粒子の体積平均粒径R´(μm)との比率は、R/R´=1.4であった。
【0127】
−ウェブ部材5の作製−
・シリコーンオイル (「KF−96−100cs」、信越化学工業(株)製、沸点150℃以上、SP値10以下):70.0質量%
・PMMA粒子(綜研化学(株)製の「ケミスノーMX−2000、体積平均粒径20μm):30.0質量%
【0128】
上記組成の液1Lをシルバーソン製乳化装置で5000rpm、60分混合させ、微粒子含有液5を作製した。微粒子含有液5を含浸材5(ダイナオックス(株)製AN5274)に30g/mになるように含浸させ、ウェブ部材5を作製した。なお、前記理論空隙ポア径を求めるために、含浸材5の各種の物性を、既述の方法にて測定した。
含浸材5の理論空隙ポア径R(μm)と、微粒子含有液5に含有される微粒子の体積平均粒径R´(μm)との比率は、R/R´=1.1であった。
【0129】
−ウェブ部材6の作製−
・シリコーンオイル (「KF−96−100cs」、信越化学工業(株)製、沸点150℃以上、SP値10以下):70.0質量%
・PMMA粒子(綜研化学(株)製の「ケミスノーMX−2000、体積平均粒径20μm):30.0質量%
【0130】
上記組成の液1Lをシルバーソン製乳化装置で5000rpm、60分混合させ、微粒子含有液6を作製した。微粒子含有液6を含浸材6(デュポン(株)製sontara 8802)に30g/mになるように含浸させ、ウェブ部材6を作製した。なお、前記理論空隙ポア径を求めるために、含浸材6の各種の物性を、既述の方法にて測定した。
含浸材6の理論空隙ポア径R(μm)と、微粒子含有液6に含有される微粒子の体積平均粒径R´(μm)との比率は、R/R´=3.6であった。
【0131】
<画像記録及び評価>
以下に示すように、インクC1/M1/Y1/K1を用いて画像を記録すると共に、下記評価を行なった。評価結果は、下記表1に示す。
【0132】
GELJET GX5000プリンターヘッド(リコー社製のフルラインヘッド)を用意し、これに繋がる貯留タンクを上記で得たシアンインクC1、マゼンタインクM1、イエローインクY1、ブラックインクK1に詰め替えた。記録媒体として特菱アート両面N(三菱製紙(株)製)を、500mm/秒で所定の直線方向に移動可能なステージ(搬送ベルト)上に固定し、これに処理液をワイヤーバーコーターで約1.5μm(マロン酸0.34g/m2相当)の厚みとなるように塗布し、塗布直後に50℃で2秒間乾燥させた。
GELJET GX5000プリンターヘッド(リコー社製のフルラインヘッド)を、前記ステージの移動方向(副走査方向)と直交する方向に対して、ノズルが並ぶラインヘッドの方向(主走査方向)が75.7°傾斜するように固定配置し、記録媒体を副走査方向に定速移動させながらインク液滴量3.5pL、吐出周波数24kHz、解像度1200dpi×600dpiの吐出条件にてライン方式で吐出し、ベタ画像を印字した。印字直後、60℃で3秒間乾燥させた。
【0133】
次いで、図2に示すように、上記各ウェブ部材を各評価(下表1)にあわせて変更し、60℃に加熱された一対のローラ間(加熱ローラ1及び加圧ローラ6)の間を通過させることにより、ニップ圧0.25MPa、ニップ幅4mmにて定着処理を実施し、加温ブロッキング評価及び画像の白抜け評価で使用する評価サンプルを得た。
なお、図2の加熱ローラ1(定着ローラともいう)は、内部にハロゲンランプが内装されたSUS(ステンレス鋼)製の円筒体の芯金の表面がシリコーン樹脂で被覆されたものを使用した。また、比較例1では、ベタ画像を印字してから、微粒子(ニッカ株式会社製、製品名:ニッカリコAS300、体積平均粒径30μm)を50mg/mの噴霧量になるように、東邦精機株式会社製のパウダー噴霧機TB-30でベタ画像上に噴霧した。
【0134】
(加温ブロッキング評価)
前述の画像記録の条件によりベタ画像を2枚作成し、各々4cm×4cmに裁断することで2枚の評価サンプルを得た。ベタ画像を描画してから10分後に、この2枚の評価サンプルの記録面同士を重ね合わせるように貼り合わせ、35℃条件で、プレス機を用いて0.1MPaの圧力を60秒間かけ、評価サンプルを剥がした。このときの剥がれ易さ及び剥がした後の色移りを目視で観察し、下記の評価基準にしたがって評価した。結果を下表に示す。
【0135】
<評価基準>
A:自然に剥がれ、互いの紙への色移りもみられなかった。
B:くっつきが生じ、互いの紙への色移りが多少みられた。
C:くっつきが強く、互いの紙へ多く色移りし、実用上問題があるレベルであった。
【0136】
(画像の白ヌケ評価)
評価サンプルの画像の白ヌケを目視で評価した。結果を下表に示す。
【0137】
<評価基準>
A:画像の白ヌケが確認されない。
B:画像の白ヌケが僅かに見られた。
C:画像の白ヌケが散見され、実用上問題あるレベルであった。
【0138】
(含浸材における微粒子含有液の偏り(保存安定性))
含浸材に微粒子含有液を含浸させたウェブ部材を、直径20mmの巻き芯に巻きつけロール状にして、水平に放置し、24時間後の微粒子含有液の偏りを評価した。ここで、巻き芯の上下での微粒子含有液の偏りの差は以下の方法で定量した。
ロール状の状態の、液を含浸したウェブ部材を開き、1cm角に切り出し、分散液を含有したままの重量を測定しmaとした。次にヘキサンでwebを洗浄し、含浸させている分散液を除去し、乾燥させた後のwebの重量を測定しmbとした。maからmbを引いた値を分散液の含浸量Mとした。保管時に、ロールの上側のwebの分散液含浸量をMとし、ロール下側のwebの分散液の含浸量をMとした。また、web作製直後の分散液の含浸量をMとする。
微粒子含浸液の偏りの差は次式で定義する。
(微粒子含浸液の偏りの差%)={(M−M)/ M}×100
【0139】
<評価基準>
A:巻き芯の上下の微粒子含有液の偏りの差が10%未満
B:巻き芯の上下の微粒子含有液の偏りの差が10%以上〜30%未満
C:巻き芯の上下の微粒子含有液の偏りの差が30%以上〜50%未満(実用上問題があるレベル)
D:液ダレが発生する(実用上問題があるレベル)
【0140】
【表1】

【0141】
表1から明らかなように、本発明の画像形成方法によると、加温ブロッキングが良好で、画像の白抜けが抑制された印画物を作製できることが分かる。
【符号の説明】
【0142】
1 加熱ローラ
2 送出ローラ
3 ウェブ押圧ローラ
4 巻取ローラ
5 含浸材(ウェブ部材)
6 加圧ローラ
10 搬送ベルト
11 記録媒体
12 処理液塗布部
13 処理液塗布用バー
14 加熱乾燥部
15 乾燥機
16 インクジェット記録部
17 インクジェットのノズル

【特許請求の範囲】
【請求項1】
インクジェット法により記録媒体上に画像を記録する記録工程、及び
前記記録された画像上に、含浸材を介して、体積平均粒径が10〜30μmである微粒子及び不揮発性溶媒を含む微粒子含有液を付与する付与工程を備え、
前記含浸材と微粒子とが、下記式1の関係を満たす、画像形成方法。
【数1】

【請求項2】
前記含浸材と微粒子とが、下記式11の関係を満たす、請求項1に記載の画像形成方法。
【数2】

【請求項3】
前記微粒子が無機微粒子又は有機微粒子の少なくともいずれか一方である、請求項1又は請求項2に記載の画像形成方法。
【請求項4】
前記無機微粒子が、シリカ、炭酸カルシウム、アルミナ、ジルコニア及び酸化チタンからなる群から選ばれる少なくとも1種の無機化合物である、請求項3に記載の画像形成方法。
【請求項5】
前記有機微粒子がポリマー粒子である、請求項3に記載の画像形成方法。
【請求項6】
前記有機微粒子がポリメチル(メタ)アクリレートである、請求項5に記載の画像形成方法。
【請求項7】
前記不揮発性溶媒が、1気圧において150℃以下では沸騰しない溶媒である、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の画像形成方法。
【請求項8】
前記不揮発性溶媒が、シリコーンオイル又は流動パラフィンの少なくともいずれか一方を含む、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の画像形成方法。
【請求項9】
前記微粒子含有液の付与量が0.005〜0.5g/mである、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の画像形成方法。
【請求項10】
前記付与工程が、前記微粒子含有液を含浸した前記含浸材をローラ表面に接触さて微粒子含有液をローラ表面に付与する工程、及び、前記ローラを前記画像上に接触させてローラ表面の微粒子含有液を画像上に付与する工程を含む、請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の画像形成方法。
【請求項11】
前記付与工程後に、インクジェット法により記録された画像を定着する定着工程を更に備えた、請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載の画像形成方法。
【請求項12】
請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載の画像形成方法により記録された印画物。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2012−201034(P2012−201034A)
【公開日】平成24年10月22日(2012.10.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−68834(P2011−68834)
【出願日】平成23年3月25日(2011.3.25)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】