WO2019013337A1 - インキセット、及び印刷物の製造方法 - Google Patents

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WO2019013337A1
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ink
printing
pigment
water
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真由子 岡本
城内 一博
純 依田
紀雄 鈴木
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東洋インキScホールディングス株式会社
東洋インキ株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to an ink set comprising a treatment liquid and an inkjet ink, which can obtain high-quality images in high-speed and high-recording resolution inkjet printing regardless of the recording medium.
  • the present disclosure also relates to a method of producing a print using the above-described ink set.
  • Ink jet printing is a recording method in which droplets of ink jet ink discharged from an ink jet head are directly applied to a recording medium to form characters and images.
  • inkjet printing does not require plate making and can cope with variable printing, it is easy to operate and adjust the printing apparatus, and noise during printing is small. It has a feature.
  • Ink jet printing has grown in demand in industrial applications in recent years, including office and home use.
  • Ink jet inks used for ink jet printing are classified into a solvent type, an aqueous type, a UV curable type and the like according to their composition.
  • solvent type an aqueous type
  • UV curable type a UV curable type and the like according to their composition.
  • the movement to control the use of organic solvents and photosensitive monomers that are harmful to humans and the environment is accelerating, so solvent-based inks and UV-curable inks that use these materials are being changed to water-based inks
  • the liquid component in the aqueous (type) ink jet ink contains water as a main component, and in addition, water-soluble organic solvents such as glycerin and glycol are added to control the wettability to the recording medium and the drying property.
  • water-soluble organic solvents such as glycerin and glycol are added to control the wettability to the recording medium and the drying property.
  • recording media used in ink jet printing are roughly classified by material, and include cloth, paper, plastic and the like. Above all, the production volume of paper is large, high-speed printing is required for paper, and high-quality printing is also required. There are various types of paper, from highly permeable paper such as high quality paper and recycled paper to low permeable paper such as coated paper and art paper. In order to further expand the demand for inkjet printing, the development of aqueous inkjet inks applicable to recording media of various materials has become a major issue for those skilled in the art.
  • conventional aqueous ink jet inks have low viscosity, which is characteristic of ink jet inks, and high surface tension due to water. Therefore, when printing is performed using the above-described ink on a paper substrate having low permeability, in particular, a phenomenon occurs in which the dots mix and flow, which causes dot fusion and color mixing. Thus, conventional aqueous ink jet inks have not been able to obtain high quality print quality like solvent based inks and UV curable inks.
  • a treatment liquid for aqueous inkjet ink comprises a layer (ink receiving layer) for absorbing the liquid component in the inkjet ink to improve the drying property (see Patent Documents 1 to 4), and in the inkjet ink
  • a layer ink receiving layer
  • the layer inkjet ink
  • Two types of the layer for preventing bleeding between droplets and intentionally improving image quality by intentionally aggregating solid components such as coloring materials and resins contained (see Patent Document 5) It has been known.
  • the thickness of the layer needs to be increased, which may cause deterioration in the feel of the recording medium.
  • the ink may be absorbed in the ink receiving layer to cause a reduction in density and color gamut, and further, bleeding or color mixing may occur due to uneven absorption.
  • the ability to accept liquid components is poor, high density and wide color rendering can be performed because the ink is fixed on the surface of the ink aggregation layer without significantly impairing the texture of the recording medium. It becomes.
  • the ink aggregation layer can be coated uniformly, dot fusion of the ink can be suppressed, and the dots can be made into an ideal perfect circular state.
  • Patent Document 5 discloses a treatment liquid containing a divalent inorganic salt.
  • calcium acetate and magnesium chloride are used as a coagulant
  • the processing liquid containing these coagulants can not exhibit a sufficient aggregation (color mixing suppression) effect when high-speed printing is performed.
  • a measure may be taken to increase the amount of application of the treatment liquid in order to express the aggregation effect.
  • the application amount of water and organic solvent also increases, so that drying of the treatment liquid is delayed, and the ink printed later is transferred to the back surface of another recording medium to be overlaid at the time of printing, resulting in deterioration of print quality. .
  • the coating amount when the coating amount is reduced, the aggregation effect is not sufficiently exerted, and the density and the color gamut are reduced in the recording medium having high permeability.
  • the image quality is reduced at the time of high speed printing due to dot fusion.
  • the ink does not spread sufficiently, the solid part is not filled, white streaks and the like are generated, and the printing quality is lowered.
  • the high density and broadness equivalent to the offset printed matter can be obtained regardless of the recording medium used and the inkjet printing of high speed and high recording resolution. It has been difficult to obtain a high quality image that expresses color rendition and does not have image defects unique to aqueous ink jet inks such as color mixing, exposure of recording media, and streaking.
  • JP 2000-238422 A JP 2000-335084 JP 2012-131108 A JP, 2009-241304, A JP, 2013-188958, A
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and exhibits sufficient density and color gamut when performing high-speed and high recording resolution inkjet printing on various paper media, and
  • the present invention provides an ink set comprising a treatment liquid and an inkjet ink capable of obtaining an image of high quality by suppressing image defects such as color mixing based on dot coalescence and exposure of recording medium due to insufficient filling and streak generation.
  • the present disclosure further provides a method of producing a high quality print using the above-described ink set.
  • the present inventors have included an inkjet ink containing an organic solvent of a specific structure and a surfactant of a specific structure, and a specific amount of calcium nitrate as a coagulant, And, it has been found that the above-mentioned problems can be solved by an ink set with a treatment liquid in which the pH of the liquid is in a specific region, and the present invention has been completed.
  • One embodiment is an ink set comprising an inkjet ink and a processing liquid used with the inkjet ink, wherein
  • the inkjet ink contains a pigment, a water-soluble organic solvent, a surfactant, and water
  • the water-soluble organic solvent contains an alkyl diol (A) having 2 to 8 carbon atoms
  • the surfactant includes an acetylene diol surfactant
  • the treatment liquid contains a coagulant, As the above coagulant, calcium nitrate is contained in an amount of 6.8 to 20.8 mass% with respect to the total amount of the treatment liquid,
  • the present invention relates to an ink set in which the pH of the treatment liquid is 2 to 11.
  • the weighted boiling point average value under one atmosphere pressure of the water-soluble organic solvent is preferably 175 to 240 ° C.
  • the pH of the treatment liquid is preferably 3.5-11.
  • the treatment liquid preferably further contains an organic solvent.
  • the organic solvent preferably contains less than 10% by mass of the organic solvent having a boiling point of 240 ° C. or higher at 1 atm with respect to the total amount of the treatment liquid.
  • the inkjet ink preferably further contains a pigment dispersing resin.
  • the acid value of the pigment dispersing resin is preferably 30 to 300 mg KOH / g.
  • the acid value of the pigment dispersing resin is preferably 100 to 300 mg KOH / g.
  • the pigment dispersion resin is a water-soluble pigment dispersion resin, and the weight average molecular weight (Mw) thereof is preferably 10000 ⁇ Mw ⁇ 40000.
  • the number of carbon atoms of the alkyl diol (A) is preferably 3 to 6.
  • the treatment liquid preferably further contains a pH adjuster.
  • the viscosity of the treatment liquid is preferably 5 to 100 mPa ⁇ s.
  • the content of the calcium nitrate is preferably 7.0 to 20.5% by mass with respect to the total amount of the treatment liquid.
  • Another embodiment is a method for producing an inkjet ink printed matter using the ink set of the above embodiment, Applying the treatment liquid to a recording medium which is a paper substrate or a synthetic paper substrate; And a step of applying the inkjet ink to the portion to which the treatment liquid has been applied by a one-pass printing method.
  • the step of applying the treatment liquid to the recording medium is preferably performed such that the amount of calcium ions on the surface of the recording medium is 0.5 to 5 mmol / m 2 .
  • Another embodiment relates to a printed matter obtained by printing the ink set of the above embodiment on a recording medium.
  • the disclosure of the present application is related to the subject matter described in Japanese Patent Application No. 2017-137567 filed on Jul. 14, 2017, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.
  • the present invention when ink jet printing with high speed and high recording resolution is performed on various paper media by an ink set using a specific processing liquid, sufficient density is expressed and dot fusion is performed. It is possible to obtain a high quality image in which image defects such as color mixture based on the above, insufficient exposure and exposure of the recording medium due to lack of filling are suppressed. In addition, since an image of high quality equivalent to the initial one can be obtained by high-speed printing even after long-term aging, the productivity of high-quality printed matter can be dramatically improved. Furthermore, it becomes possible to provide a method for producing high quality printed matter using the above-mentioned ink set.
  • Ink set One embodiment relates to an ink set, wherein the ink set comprises a pigment, a water-soluble organic solvent, a surfactant, and an inkjet ink containing water (hereinafter, also simply referred to as "ink"), and a treatment containing a coagulant. And liquid.
  • the ink set is characterized by satisfying the following (i) and (ii).
  • the water-soluble organic solvent contains an alkyl diol (A) having 2 to 8 carbon atoms
  • the surfactant contains an acetylene diol surfactant.
  • the coagulant contains calcium nitrate, and the content of the calcium nitrate is 6.8 to 20.8 mass% with respect to the total amount of the treatment liquid, and the pH of the treatment liquid is Is 2-11.
  • the method of using the treatment liquid and the inkjet ink in combination is conventionally applied, but in the present disclosure, the treatment liquid having the specific material and the characteristic as described above. And inkjet ink in combination. The effects will be described below.
  • the treatment liquid is applied onto a recording medium before printing an inkjet ink, and is used to form an ink aggregation layer on the recording medium.
  • Calcium nitrate contained in the ink aggregation layer (hereinafter, also simply referred to as “treated liquid layer (of the present invention)”) formed using the above-mentioned processing liquid is dissolved in the presence of an aqueous medium, and nitrate ion and calcium ion are contained. It is thought that it ionizes. Therefore, when the inkjet ink is printed and the droplets come in contact with the treatment liquid layer, calcium ions derived from calcium nitrate are ionized and eluted in the droplets of the inkjet ink.
  • the calcium ions diffuse into the ink droplets and exist in a dissolved and / or dispersed state, and have anionic charges, and the anion-cation interaction and adsorption with solid components such as pigments and resins. causess a change of state. As a result, it is thought that aggregation and precipitation of the solid component and local thickening occur due to the decrease in the dissolution and / or dispersion function.
  • aqueous medium means a medium comprising a liquid containing at least water.
  • a cationic resin, an acidic compound, and inorganic salts other than the above-mentioned calcium nitrate are known besides calcium nitrate.
  • calcium nitrate is used up to the time of ionization and elution as compared to the other coagulants described above. It is thought that it takes time on the order of microseconds. As a result, it is considered that the ink droplets become wet and spread to improve the filling, and the surface of the droplets is smoothed to improve the image density.
  • the ink set of the present disclosure is characterized by the combination of an alkyl diol (A) having 2 to 8 carbon atoms and an acetylenic diol surfactant as a component constituting an ink used in combination with the above-mentioned treatment liquid. .
  • the acetylene diol surfactant has a very high alignment speed to the gas-liquid interface. Therefore, even if the viscosity or surface tension of the ink changes to some extent, it does not affect the orientation speed on the ink droplet surface or the wetting and spreading speed of the ink droplet. In addition, it is considered that the alignment of the ink droplets can be suppressed by rapidly orienting the ink droplets.
  • the acetylene diol surfactant and the alkyl diol (A) having 2 to 8 carbon atoms are both organic compounds having two hydroxyl groups in one molecule, and are considered to have structural affinity. Therefore, the acetylene diol surfactant can be uniformly and stably present in the ink, and no microscopic deviation occurs in the amount thereof, so excellent print image quality can be continuously obtained regardless of the printing conditions and the printing speed. It is thought that it can be expressed.
  • the hydroxyl group present in the C 2-8 alkyl diol (A) and the acetylene diol surfactant repulsively repels the nitrate ion present in the treatment liquid layer, whereby the ink is inside the recording medium It is considered to spread uniformly on the surface of the recording medium without penetrating the surface.
  • the amount of calcium nitrate present in the treatment liquid is preferably 6.8 to 20.8% by mass with respect to the total amount of the treatment liquid.
  • the present inventors adjust the blending amount of calcium nitrate within the above range to further enhance the synergetic effect with the components constituting the above-mentioned ink, and to the recording medium, printing speed and recording resolution. It has been found that a high quality image can be obtained stably without depending on it.
  • the pH of the treatment solution is adjusted to 2 to 11, the treatment solution does not become strongly acidic or strongly basic. It is believed that this makes it possible to suppress excessive speeding up of the agglutination action and to obtain high quality images with no underfill.
  • the treatment liquid contains at least a coagulant, and contains calcium nitrate as the coagulant.
  • the components of the treatment liquid will be specifically described.
  • ⁇ Calcium nitrate> The treatment liquid contains calcium nitrate as a coagulant.
  • calcium nitrate is used among flocculants, the dissolution and / or dispersion function of solid components present in the ink-jet ink is reduced on the recording medium, and the above-mentioned solid components are coagulated and precipitated, and locally thickened. Can improve color mixing due to coalescence of ink droplets, and can easily obtain high-quality images regardless of printing conditions.
  • calcium ions generated by the ionization of calcium nitrate have a low molecular weight and are easy to move in the ink droplet.
  • the valence number is bivalent, and the aggregation function and the insolubilizing ability are high as compared with monovalent cations. Therefore, once ionized in the ink droplet, calcium ions move instantaneously to the top of the ink droplet and reduce the dissolution and / or dispersion function of anionically charged solid components such as pigments and resins. be able to. As a result, even in high-speed printing, color mixing hardly occurs, and high-quality printed matter can be obtained. Furthermore, due to the large endothermic energy upon dissolution in an aqueous medium, which is a feature of nitrate, a high quality image having sufficient image density can be obtained when combined with the above ink.
  • the blending amount of calcium nitrate in the treatment solution is preferably 6.8 to 20.8 mass% with respect to the total amount of the treatment solution.
  • the synergetic effect with the inkjet ink is further enhanced, and a high quality image can be stably obtained.
  • the blending amount is preferably 7.0 to 20.5% by mass.
  • the compounding amount is particularly preferably 7.5 to 20% by mass from the viewpoint of obtaining a printed matter which is particularly excellent in cohesiveness and filling even in high-speed printing.
  • the compounding quantity of the calcium nitrate shown above is a compounding quantity as calcium nitrate anhydride.
  • the pH of the treatment liquid is 2-11.
  • the treatment solution is strongly acidic, which suppresses the excessive speeding up of the aggregation action, prevents filling and lack of aggregation, and is excellent in aggregation ability and has high image quality. Images can be easily obtained.
  • it is possible to suppress damage such as corrosion to a member used in the printing apparatus on which the processing liquid is mounted, particularly to a metal member.
  • the pH range is preferably 3.5 to 11 from the viewpoint of improving the above effects and making it possible to obtain high-quality, high-quality printed matter in a wider ink composition.
  • the above-mentioned pH range can stably provide a non-uniform coated product. From the viewpoint, it can be said that it is the most preferable pH range.
  • the above pH can be measured by a known method, for example, a tabletop pH meter F-72 manufactured by Horiba, Ltd., using a standard Touph electrode or a sleeve Touph electrode.
  • the treatment liquid preferably has a viscosity at 25 ° C. in the range of 5 to 100 mPa ⁇ s. If the treatment liquid satisfies the above viscosity range, the treatment liquid can be applied uniformly, and the invention can be applied to various printing methods described later. In addition, even at high-speed printing and regardless of the coating method of the treatment liquid, the viscosity of the treatment liquid at 25 ° C. is from the viewpoint of achieving uniform application of the treatment liquid and obtaining high-quality printed matter. It is more preferable that the viscosity is 5 to 80 mPa ⁇ s. The viscosity is more preferably 5 to 60 mPa ⁇ s, and most preferably 5 to 30 mPa ⁇ s.
  • the viscosity of the treatment liquid is measured, for example, according to the viscosity of the treatment liquid, for example, E-type viscometer (TVE 25 L-type viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.), or B-type viscometer (TVB 10 type manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) It can be carried out using a viscometer.
  • E-type viscometer TVE 25 L-type viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.
  • B-type viscometer TVB 10 type manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.
  • the surface tension of the treatment liquid at 25 ° C. is preferably 20 to 75 mN / m, more preferably 21 to 65 mN / m, in order to develop sufficient wettability to various recording media. And 24 to 45 mN / m are particularly preferable. As described later, the surface tension of the treatment liquid is preferably equal to or higher than the surface tension of the inkjet ink.
  • the surface tension of the treatment liquid can be measured, for example, by a platinum plate method at 25 ° C. using a surface tension meter (CBVPZ manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
  • the treatment liquid may contain a pH adjuster to bring it into a predetermined pH range.
  • the pH adjuster refers to a material having a function of suppressing the pH fluctuation due to environmental changes, such as a pH drop due to absorption of carbon dioxide in the atmosphere, and keeping the pH of the treatment liquid constant.
  • a compound having a pH adjusting ability can be arbitrarily selected and used as a pH adjusting agent.
  • alkanolamines such as, but not limited to, dimethylethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, and N-methyldiethanolamine; other primary amines, secondary amines, tertiary amines, Quaternary ammonium salts; ammonia water; hydroxides of alkali metals such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide; carbonates of alkali metals such as lithium carbonate, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate and potassium carbonate; acetic acid Lithium and acetates of alkali metals such as sodium acetate and the like can be used.
  • alkanolamines such as, but not limited to, dimethylethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, and N-methyldiethanolamine
  • other primary amines, secondary amines, tertiary amines, Quaternary ammonium salts such as ammonia water
  • hydroxides of alkali metals such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydro
  • inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid and boric acid; acetic acid, citric acid, succinic acid, tartaric acid, malic acid, fumaric acid, Malonic acid, ascorbic acid, and various organic acids such as glutamic acid can be used.
  • pH adjuster the compound illustrated above may be used independently, and 2 or more types may be used together. Among them, a pH adjuster containing no metal ion component is preferable because it does not affect the aggregation performance of calcium nitrate. Specifically, when basifying the treatment liquid, it is preferable to select an alkanolamine or ammonia water.
  • the treatment liquid may contain two or more pH adjusters.
  • the effect of suppressing pH fluctuations due to environmental changes is enhanced, and high-quality images equivalent to the initial ones can be obtained regardless of whether they are processing solutions stored for a long time or high-speed printing. You can get it.
  • As a combination of two or more types of pH adjusters it is preferable to use in combination a material for basifying the treatment liquid and a material for acidifying the treatment liquid, from the viewpoint of suitably exhibiting the above effect.
  • the treatment liquid is one or more materials selected from alkanolamines and ammonia water exemplified above, and one kind selected from inorganic acids and organic acids exemplified above. It is particularly preferred to include a combination with the above materials.
  • the blending amount of the pH adjuster is preferably 0.01 to 5% by mass with respect to the total amount of the treatment liquid.
  • the compounding amount of the material for acidifying the treatment liquid is 1
  • the compounding amount of the material for basifying the treatment liquid is preferably 1 to 2.5, and more preferably 1.2 to 2.
  • the boiling point of the said pH adjuster is 50 degreeC or more from a viewpoint of preventing drying on a coating apparatus at the time of process liquid coating, and sticking.
  • the boiling point of the said pH adjuster is 400 degrees C or less from a viewpoint of preventing the drying deterioration at the time of high speed printing.
  • the molecular weight of the pH adjuster is preferably 500 or less in weight average molecular weight (Mw).
  • Mw weight average molecular weight
  • the viscosity of a process liquid can be contained in the suitable range by using the pH adjuster of the said molecular weight.
  • the pH adjuster is a single substance, the weight average molecular weight is replaced with the molecular weight of the single substance.
  • the treatment liquid can further contain an organic solvent.
  • an organic solvent By using an organic solvent in combination, it is possible to more suitably adjust the moisturizing and drying properties, and the wettability of the treatment liquid.
  • the organic solvent which can be used for a process liquid is not restrict
  • the organic solvent does not contain the pH adjuster described above.
  • the water-soluble organic solvent used in the treatment liquid is preferably a water-soluble organic solvent having at least one hydroxyl group in its molecular structure from the viewpoint of the affinity to water and calcium nitrate and the solubility of calcium nitrate.
  • the following may be mentioned as specific examples of the water-soluble organic solvent suitably used in the treatment liquid: Monohydric alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 3-methoxy-1-butanol, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol; 1,2-ethanediol (ethylene glycol), 1,2-propanediol (propylene glycol), 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,5-pentanediol, 1,2-hexanediol
  • the compounds exemplified above it is particularly possible to use monohydric alcohols such as ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 3-methoxy-1-butanol, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol and the like. preferable.
  • the water-soluble organic solvent containing one or more hydroxyl groups in the molecular structure may be used alone or in combination of two or more.
  • the compounding amount of the water-soluble organic solvent containing one or more hydroxyl groups in the molecular structure contained in the treatment liquid is 0.1 to 30% by mass or less with respect to the total amount of the treatment liquid. Is preferable, 1 to 25% by mass is more preferable, and 1 to 20% by mass is particularly preferable.
  • the compounding amount of the water-soluble organic solvent within the above range, it is possible to easily obtain a treatment liquid which is excellent in moisture retention and also excellent in dryness and wettability. In addition, stable printing can be performed for a long time regardless of the printing method of the treatment liquid.
  • the treatment liquid may contain other organic solvents.
  • organic solvents that can be used include the following: Diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol butyl methyl ether, diethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol methyl ethyl ether, triethylene glycol butyl methyl ether, triethylene glycol diethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, tetra ethylene glycol Glycol dialkyl ethers such as methyl ethyl ether, tetraethylene glycol butyl methyl ether, tetra ethylene glycol diethyl ether; 2-Pyrrolidone, N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, ⁇ -caprolactam, 3-methyl-2-oxazolidinone, 3-ethyl-2-oxazolidinone,
  • the total content of the other organic solvents in the treatment liquid is preferably 0.1 to 50% by mass or less, and more preferably 0.15 to 30% by mass, with respect to the total amount of the treatment liquid. More preferably, 0.2 to 25% by mass is particularly preferable.
  • the content of the organic solvent having a boiling point of 240 ° C. or more in the treatment liquid is preferably less than 10% by mass with respect to the total amount of the treatment liquid.
  • the content of the organic solvent may be 0% by mass.
  • the water-soluble organic solvent having a boiling point of 240 ° C. or more is contained.
  • the amount is also included in the calculation as the content of the organic solvent having a boiling point of 240 ° C. or more.
  • the content of the organic solvent having a boiling point of 240 ° C. or more in the treatment liquid is more preferably 8% by mass or less, further preferably 5% by mass or less based on the total amount of the treatment liquid. Preferably, it is 2% by mass or less.
  • the treatment liquid preferably further contains a surfactant in order to adjust the surface tension and improve the wettability on the recording medium.
  • a surfactant such as nonionic surfactants, anionic surfactants, and cationic surfactants.
  • nonionic surfactants such as nonionic surfactants, anionic surfactants, and cationic surfactants.
  • nonionic surfactant is used, the wettability of the treatment liquid can be easily improved without inhibiting the aggregation function of calcium nitrate.
  • nonionic surfactants such as acetylene type, siloxane type, acrylic type and fluorine type.
  • acetylene type siloxane type
  • acrylic type acrylic type
  • fluorine type fluorine type
  • a siloxane-based and / or acetylene-based surfactant is used. It is preferred to use, and it is particularly preferred to use at least an acetylenic surfactant.
  • the surfactant used can be either synthesized by a known method or a commercially available product.
  • usable siloxane surfactants include BY16-201, FZ-77, FZ-2104, FZ-2110, FZ-2162, F-2123, and L-7001. L-7002, SF8427, SF8428, SH3749, SH8400, 8032 ADDITIVE, SH3773M (manufactured by Toray Dow Corning), Tegoglide 410, Tegoglide 432, Tegoglide 435, Tegoglide 440, Tegoglide 450, Tegotwin 4000, Tegotwin 4100, Tegowet 250, T24 pt.
  • acetylene-based surfactants Surfynol 61, 104 E, 104 H, 104 A, 104 BC, 104 DPM, 104 PA, 104 PG-50, 420, 440, 465, 485, SE, SE-F, Dynol 604, 607 (Manufactured by Air Products), Olfin E1004, E1010, E1020, PD-001, PD-002W, PD-004, PD-005, EXP. 4001, EXP. 4200, EXP. 4123, EXP. 4300 (manufactured by Nisshin Chemical Industry Co., Ltd.) and the like.
  • the above surfactants may be used alone or in combination of two or more.
  • the surfactant In order to form a uniform aggregation layer by various coating methods described later, it is necessary for the surfactant to be rapidly oriented on the surface to reduce and stabilize the surface tension. From such a point of view, it is particularly preferable to contain a compound represented by the following general formula (1) as the acetylene-based surfactant.
  • s is an integer of 1 to 3
  • t is an integer of 0 or more
  • u is an integer of 0 or more
  • t + u is an integer of 1 to 30.
  • Et represents an ethylene group.
  • compounds represented by general formula (1) in which s is 1 or 2 and t + u is an integer of 2 to 20 are more preferable.
  • a compound in which s is 2 and t + u is an integer of 3 to 15 is most preferable.
  • the compounds represented by the above general formula (1) include Surfynol 420, 440, 465 and 485, Dynol 604 and 607, and Olfin E 1004 and E1010. Be Of these, Surfynol 465 and Dynol 607 are more preferred, and Dynol 607 is most preferred. Dynol 607 corresponds to a compound in which s is 2 and t + u is an integer of 3 to 15 in the general formula (1).
  • the addition amount thereof is preferably 0.1% by mass or more and 3.0% by mass or less with respect to the total amount of the treatment liquid, and 0.15 It is particularly preferable that the content is not less than mass% and not more than 2.0 mass%.
  • the surface tension of the treatment liquid is preferably equal to or higher than the surface tension of the inkjet ink from the viewpoint of preventing bleeding of the printed matter.
  • the treatment liquid can further contain a binder resin.
  • the binder resin is a resin that does not participate in the reaction between the inkjet ink and the treatment liquid.
  • the binder resin By using the binder resin in combination, the water resistance of the printed matter can be improved, and the printed matter can be used for various applications.
  • water-soluble resins and resin fine particles are known as binder resins. It does not matter which one of the above-mentioned processing solutions is used. It is preferable to select a water-soluble resin from the viewpoint of instantaneously mixing with the ink-jet ink and more effectively developing the aggregation function of the treatment liquid in high-speed printing.
  • the content of the binder resin is defined relative to the amount of metal ions.
  • the mass ratio of the content of the binder resin to the content of metal ions contained in the treatment liquid is preferably more than 0 and less than 50, and more preferably more than 0 and less than 30. preferable.
  • the water resistance of the printed material is improved, and furthermore, the part of the recording medium absorbs the water and partially expands and becomes wavy, and the curl (curvature of the recording medium due to the water). High quality printed matter can be obtained without occurrence.
  • the binder resin used by the said process liquid is not specifically limited. Among them, nonionic water-soluble resins are preferable because they are effective in improving water resistance and suppressing waving and curling. Moreover, you may use resin which the anion unit or the cation unit added to nonionic water-soluble resin in the range which can maintain the basic performance of a process liquid.
  • binder resin examples include polyethylene imine, polyamide, various quaternary ammonium base-containing water soluble resins, polyacrylamide, polyvinyl pyrrolidone, polyalkylene oxide, starch, methyl cellulose, hydroxy cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxy methyl cellulose, hydroxypropyl Examples thereof include cellulose, water-soluble cellulose such as hydroxypropyl methylcellulose, polyvinyl methyl ether, polyvinyl acetal and polyvinyl alcohol, and modified products thereof.
  • acrylic resin styrene-acrylic resin, maleic acid resin, styrene-maleic resin, urethane resin, and ester resin can be used as long as they are stable to calcium nitrate.
  • the acrylic resin may be methacrylic resin.
  • a thing with a low acid value can be used suitably, it can not be overemphasized that it is not limited to these.
  • binder resin polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl acetal, polyalkylene oxide, cellulose is used as a binder resin since it absorbs liquid components in ink jet ink to be printed later and improves the drying property particularly in high speed printing. It is preferred to use at least one selected from the group consisting of derivatives and styrene-acrylic resins. In particular, polyvinyl alcohol and / or styrene-acrylic resin having a low acid value is preferable. These resins have physical properties such as transparency, coating film resistance, and binder ability to the pigment necessary for the processing liquid for inkjet ink, and are easily available, and there are many types including modified products.
  • polyvinyl alcohol it is most preferable to use polyvinyl alcohol having a degree of saponification of 95% or more, because the pH drop of the treatment liquid over time can be suppressed. That is, by using polyvinyl alcohol having a degree of saponification of 95% or more and / or a styrene-acrylic resin having a low acid value as a binder resin, in addition to water resistance, suppression of waving and curling, glossiness and transparency And the process liquid layer excellent in inkjet ink absorbency is obtained, and the process liquid excellent in pH stability over time can be obtained.
  • the number average molecular weight (Mn) of the binder resin used in the treatment liquid is preferably 3,000 to 90,000, and particularly preferably 4,000 to 86,000. If it is binder resin which has Mn of the said range, the water resistance generally calculated
  • the number average molecular weight of binder resin can be measured by a conventional method.
  • a TSK gel column made by Tosoh Corporation
  • it is measured as a polystyrene-equivalent number average molecular weight measured using THF as a developing solvent by GPC (HLC-8120 GPC made by Tosoh Corporation) equipped with an RI detector. can do.
  • the treatment liquid preferably contains water, and the water content is preferably in the range of 10 to 90% by mass with respect to the total amount of the treatment liquid.
  • additives such as an antifoaming agent and a preservative can be added to the above-mentioned treatment liquid, if necessary.
  • additives it is preferable to make the compounding quantity into 0.01 mass% or more and 10 mass% or less with respect to the whole quantity of a process liquid.
  • the treatment liquid is a component appropriately selected from calcium nitrate and water, and, if necessary, a pH adjuster, an organic solvent, a binder resin, a surfactant, and an additive as mentioned above. These can be prepared by a method of adding them, stirring and mixing and, if necessary, filtering.
  • the method for producing the treatment liquid is not limited to the above.
  • the mixture may be heated in the range of 40 to 100 ° C., if necessary.
  • MFT minimum film-forming temperature
  • the filter pore size is not particularly limited as long as it can remove coarse particles and dust, but is preferably 0.3 to 100 ⁇ m, more preferably 0.5 to 50 ⁇ m.
  • the filter used when performing filtration may be single type, or may use multiple types together.
  • the inkjet ink preferably contains a pigment as a coloring material.
  • the pigment has water resistance, light resistance, weather resistance, gas resistance and the like, and the processing of the above embodiment in high speed printing. When using the solution, it is superior in that the aggregation speed is fast compared to the dye.
  • the pigment any of known organic pigments and inorganic pigments can be used. The range of 2 mass% or more and 15 mass% or less is preferable with respect to whole quantity of inkjet ink, as for content of these pigments, the range of 2.5 mass% or more and 12 mass% or less is more preferable, and 3 mass% or more 10 The range of not more than mass% is particularly preferable.
  • the pigment content is in the above range, sufficient color developability can be obtained even with single pass printing. Moreover, the viscosity of the inkjet ink can be contained in the range suitable for inkjet printing, As a result, long-term printing stability can be ensured.
  • specific examples of the pigment will be described.
  • Examples of cyan organic pigments that can be used in the present invention include C.I. I. Pigment blue 1, 2, 3, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 60, 64, 66 and the like. Among them, from the viewpoint of excellent color developability and light resistance, C.I. I. Pigment Blue 15: 3 and / or 15: 4 is preferably one or more selected from.
  • magenta organic pigment for example, C.I. I. Pigment red 5, 7, 12, 22, 23, 31, 48 (Ca), 48 (Mn), 49, 52, 53, 57 (Ca), 57: 1, 112, 122, 146, 147, 150, 185 , 238, 242, 254, 255, 266, 269, and 282, C.I. I. Pigment bio red 19, 23, 29, 30, 37, 40, 43, 50 and the like.
  • Preferred is one or more pigments selected from the group consisting of CI Pigment Bio Red 19.
  • I. Pigment red 150 and 185, and C.I. I. Pigment Bio Red 19 has a color reproduction close to that of Japan Color 2011 and FOGRA 39, which is the European color standard, and also when used in combination with the treatment liquid of the above embodiment. It is particularly preferable because it exhibits high color developability.
  • black organic pigments examples include aniline black, lumogen black, and azomethine azo black.
  • a plurality of chromatic pigments such as the above-mentioned cyan pigment, magenta pigment, and yellow pigment, and the following orange pigment, green pigment, and brown pigment may be used to form a black pigment.
  • feature pigments such as orange pigments, green pigments, and brown pigments can also be used as pigments for inkjet inks.
  • color pigments such as orange pigments, green pigments, and brown pigments
  • special color pigment it is possible to produce a further broad color rendering print.
  • the inorganic pigments that can be used are not particularly limited.
  • black pigments include carbon black and iron oxide.
  • white pigments include titanium oxide.
  • the carbon black pigment may be a carbon black produced by the furnace method or the channel method.
  • the primary particle diameter is 11 to 50 nm
  • the specific surface area by BET method is 50 to 400 m 2 / g
  • the volatile content is 0.5 to 10 mass%
  • the pH is 2 to 10. It is preferable to have.
  • a commercial item which has the above-mentioned characteristic for example, No.
  • titanium oxide suitably used as a white inorganic pigment may be any of anatase type and rutile type, rutile type is preferable from the viewpoint of enhancing the hiding property of printed matter.
  • rutile type is preferable from the viewpoint of enhancing the hiding property of printed matter.
  • what was manufactured by any methods such as a chlorine method and a sulfuric acid method, may be used, when using the titanium oxide manufactured by the chlorine method, it is preferable at a point with which a higher whiteness is obtained.
  • titanium oxide that the surface was processed by the inorganic compound and / or the organic compound.
  • the inorganic compounds include compounds containing one or more of silicon, aluminum, zirconium, tin, antimony, and titanium, and hydrated oxides thereof.
  • polyhydric alcohols, alkanolamines or derivatives thereof, higher fatty acids or metal salts thereof, organic metal compounds and the like can be mentioned as examples of the organic compounds.
  • polyhydric alcohols or derivatives thereof are preferably used because the titanium oxide surface can be highly hydrophobized to improve dispersion stability.
  • a plurality of the above-mentioned pigments can be mixed and used.
  • at least one selected from the group consisting of cyan organic pigments, magenta organic pigments, orange organic pigments, and brown organic pigments in order to improve the color tone at a low printing rate with respect to black ink using a carbon black pigment Small amounts of pigments can be added.
  • ⁇ Resin for pigment dispersion> A method of adsorbing and dispersing a water-soluble pigment-dispersed resin on the pigment surface as a method of stably dispersing and holding the above-mentioned pigment in an inkjet ink, (2) a water-soluble and / or water-dispersible surfactant (3) A method of chemically and physically introducing a hydrophilic functional group on the pigment surface and dispersing it in the ink without a pigment dispersing resin or surfactant (self-dispersible pigment And (4) a method in which the pigment is coated with a water-insoluble resin, and if necessary, dispersed in an ink using a water-soluble pigment-dispersed resin or a surfactant, and the like.
  • the pigment is preferably dispersed by a method other than the method (3) (i.e., the method of producing a self-dispersible pigment).
  • the ink set of the present disclosure is intended to suppress image defects such as color mixing by insolubilizing the processing liquid with calcium ions. Therefore, the one that causes an anion-cation interaction reaction or adsorption equilibrium transfer reaction between calcium ions and high molecular weight components such as the above-mentioned resin for pigment dispersion and surfactant causes thickening due to the pigment component and This is because the effect of the flowability reduction is large, and the image defects are suppressed even at the time of high speed printing.
  • the pigment is more preferably dispersed using a pigment dispersing resin. It is particularly preferable to select the method using the water-soluble pigment dispersion resin of the above (1).
  • the resin adsorption ability to the pigment and the charge of the resin for pigment dispersion are selected by selecting and examining the composition and molecular weight of the monomer constituting the resin for pigment dispersion. Can be easily adjusted. Therefore, the pigment dispersion resin can impart dispersion stability to a fine pigment and control the ability of the treatment liquid to reduce the dispersion function of the pigment.
  • pigment for pigment dispersion refers to dispersion of pigment such as water-soluble pigment dispersion resin used in the method of the above (1) or (4), and water insoluble resin used in the method of the above (4). It is defined as a term that collectively refers to contributing resins.
  • the type of pigment dispersing resin is not particularly limited, and, for example, acrylic resin, styrene-acrylic resin, maleic resin, styrene-maleic resin, urethane resin, ester resin, etc. can be used. Similar to the above acrylic resin, methacrylic resin can also be used.
  • acrylic resin and styrene-acrylic resin are preferable in that charge neutralization with respect to calcium nitrate and aggregation speed due to insolubilization are preferable. It is particularly preferred to use. Even if it uses resin synthesize
  • the pigment dispersing resin preferably has an alkyl group having 8 to 36 carbon atoms.
  • the resin for dispersing a pigment when the carbon number of the alkyl group is 8 to 36, it is possible to easily realize the lowering of the viscosity of the pigment dispersion, the further dispersion stabilization, and the viscosity stabilization.
  • the carbon number of the above alkyl group is preferably 10 to 34 carbon atoms, more preferably 12 to 30 carbon atoms, and still more preferably 18 to 24 carbon atoms.
  • the alkyl group may be linear or branched as long as it has a carbon number of 8 to 36. Although any can be used, linear ones are preferred.
  • octyl group (C8), decyl group (C10), lauryl group (C12), myristyl group (C14), cetyl group (C16), stearyl group (C18), aralyl group (C20), Behenyl group (C22), lignoceryl group (C24), serotoyl group (C26), montanyl group (C28), melissyl group (C30), dotriacontanyl group (C32), tetratriacontanyl group (C34), hexatria A contanyl group (C36) etc. are mentioned.
  • a single resin containing an alkyl group having a carbon number of 8 to 36 contained in the resin for pigment dispersion The content of structural units derived from monomers is preferably 5% by mass to 60% by mass, and 10% by mass to 55% by mass, with respect to the total amount of structural units of the resin for pigment dispersion (copolymer) Is more preferably 20% by mass to 50% by mass.
  • the pigment dispersion resin has an aromatic group introduced.
  • the aromatic group improves the adsorptivity to the pigment, and can reduce the dispersing function of the pigment quickly when mixed with the treatment liquid. This is because when the treatment liquid and the inkjet ink are mixed, a strong intermolecular force, which is said to be a cation-.pi. Interaction, between the calcium ion contained in the treatment liquid and the resin for pigment dispersion having an aromatic group. Work, and both are preferentially adsorbed.
  • the aromatic group include phenyl group, naphthyl group, anthryl group, tolyl group, xylyl group, mesityl group, and anisyl group. Among them, a phenyl group and a tolyl group are preferable from the viewpoint of being able to sufficiently ensure the dispersion stability.
  • the content of the structural unit derived from the aromatic ring-containing monomer is relative to the total amount of structural units of the pigment dispersing resin.
  • the content is preferably 5 to 65% by mass, and more preferably 10 to 50% by mass.
  • the acid value of the pigment dispersing resin is preferably 30 to 300 mg KOH / g.
  • the acid value is adjusted within the above range, the effect of decreasing the dispersing function when mixed with calcium ions in the treatment liquid is sufficiently enhanced, and an extremely high quality image can be easily obtained.
  • the stability of the ink is improved, the dispersed state equivalent to the initial state can be maintained even after long-term ink storage, and the same cohesiveness and filling quality as the initial state can be easily obtained.
  • the solubility of the pigment dispersion resin in water can be ensured, and the viscosity of the pigment dispersion can be suppressed.
  • the acid value of the resin for pigment dispersion is more preferably 100 to 300 mg KOH / g, and the ink containing the resin for pigment dispersion having an acid value in this range improves the embedding of printed matter even at high speed printing.
  • the acid value can be measured by a potentiometric titration method using a known device, for example, “a potentiometric automatic titration device AT-610” manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.
  • the weight average molecular weight of the pigment dispersing resin is preferably in the range of 1,000 to 100,000.
  • the weight average molecular weight is in the above range, the pigment is easily dispersed stably in water, and it is easy to adjust the viscosity of the ink.
  • the weight average molecular weight is 1,000 or more, since the detachment of the pigment dispersing resin adsorbed to the pigment or coating the pigment can be prevented, the dispersion stability can be suitably maintained.
  • the weight average molecular weight is 100,000 or less, the dispersion viscosity can be contained in a suitable range, and the deterioration of the ejection stability from the inkjet head is also prevented, and the ink having a suitable printing stability can be easily made. You can get it.
  • the pigment dispersion resin is preferably a water-soluble pigment dispersion resin.
  • the weight average molecular weight of the water-soluble pigment dispersion resin is more preferably in the range of 10,000 or more and 40,000 or less. When the molecular weight is within the above range, thickening of the ink occurs upon insolubilization with calcium ions. As a result, even at the time of high-speed printing, color mixing can be suppressed, an image of high quality can be obtained, and continuous discharge stability at the time of high-speed printing can be well maintained.
  • the above method (1) is selected as a method for stably dispersing and holding the pigment in the ink. That is, when a water-soluble pigment dispersion resin is used as the pigment dispersion resin, it is preferable that the acid group in the pigment dispersion resin be neutralized with a base in order to increase the solubility in the ink. On the other hand, if an excessive amount of base is added for neutralization, calcium ions contained in the treatment solution are neutralized and sufficient effects can not be exhibited, so be careful about the amount added. I need to pay.
  • the addition amount of the base is excessive can be confirmed, for example, by preparing a 10% by mass aqueous solution of a water-soluble pigment dispersion resin and measuring the pH of the aqueous solution.
  • the pH of the aqueous solution is preferably 7 to 11, and more preferably 7.5 to 10.5, from the viewpoint of sufficiently expressing the function of the treatment liquid.
  • alkanolamines such as diethanolamine, triethanolamine, and N-methyldiethanolamine
  • aqueous ammonia lithium hydroxide, sodium hydroxide, and water
  • alkali metals such as potassium oxide
  • carbonates of alkali metals such as lithium carbonate, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate and potassium carbonate.
  • the content of the water-soluble pigment dispersion resin relative to the pigment is preferably 1 to 50% by mass.
  • the viscosity of the pigment dispersion is suppressed, and the viscosity stability and the dispersion stability of the pigment dispersion and the inkjet ink are facilitated. While being able to improve, when it mixes with a process liquid, the fall of the dispersion
  • the amount (ratio) of the water-soluble pigment dispersion resin to the pigment is more preferably 2 to 45% by mass, still more preferably 4 to 40% by mass, and most preferably 5 to 35% by mass.
  • the inkjet ink contains water and a water-soluble organic solvent as liquid components. It is preferable to contain the specific alkyl diol (A) mentioned later as said water-soluble organic solvent.
  • the inkjet ink contains a C 2-8 alkyl diol (A) as a water-soluble organic solvent.
  • the alkyl diol (A) having 2 to 8 carbon atoms has structural affinity to the acetylene diol surfactant, is not affected by the printing conditions and speed, etc., and has excellent print quality. It is thought that it can be continuously expressed.
  • alkyldiol (A) having 2 to 8 carbon atoms causes charge repulsion with the nitrate ion present in the treatment liquid layer, whereby the ink does not penetrate into the inside of the recording medium, and the surface of the recording medium is Spread uniformly, making it possible to produce printed matter with high image density. Furthermore, when an alkyl diol (A) having 2 to 8 carbon atoms is used as a solvent, it is considered that color mixing can be suppressed and high quality printing can be performed because the dissolution and diffusion of calcium ions are not impaired. In the present specification, alkanediol may be referred to as alkyldiol.
  • alkanediol alkanediol
  • 1,2-ethanediol ethylene glycol
  • 1,2-propanediol Propylene glycol
  • 1,3-propanediol 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol
  • 1,2-pentanediol 1,5-pentanediol
  • 1,2 -Hexanediol 1,6-hexanediol
  • 1,2-heptanediol 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-2-methyl- 1,3-propanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-2
  • solvents having 3 to 6 carbon atoms are selected because they can obtain excellent moisture retention and dryness, and can exhibit sufficient filling and high concentration even at high-speed printing. Is preferred.
  • 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,5-pentanediol, 1,2- Hexanediol and 1,6-hexanediol can be mentioned.
  • the 1,2-alkyldiol is preferable because it functions as a surfactant itself and contributes to the prevention of coalescence of droplets on the treatment liquid layer and the spread of wetting. That is, in one embodiment, among the above specific examples, at least one compound selected from 1,2-propanediol, 1,2-butanediol, 1,2-pentanediol, and 1,2-hexanediol It is particularly preferred to select
  • the total amount of the alkyl diol (A) having 2 to 8 carbon atoms in the inkjet ink is 6% by mass or more based on the total amount of the inkjet ink from the viewpoint of obtaining high-density printed matter while maintaining cohesiveness It is preferable that it is 40 mass% or less.
  • the inkjet ink is a water-soluble organic solvent that is a water-soluble organic solvent other than an alkyl diol (A) having 2 to 8 carbon atoms It is preferable that the organic solvent also contains a volatile organic solvent.
  • a glycol ether solvent and / or an alkyl polyol solvent having a boiling point of 180 ° C. or more and 300 ° C. or less at 1 atm as a water-soluble organic solvent other than the alkyldiol (A) having 2 to 8 carbon atoms.
  • the water-soluble organic solvent satisfying the above boiling point range in combination the wettability and the drying property of the ink-jet ink can be controlled to a suitable range, and the ejection stability becomes good even at high speed printing. Furthermore, when combined with the above-mentioned processing solution, it is possible to prevent image quality defects such as color mixing and to obtain sufficient filling.
  • the boiling point under 1 atmospheric pressure described in this specification can be measured by using a thermal analyzer such as DSC (differential scanning calorimetry).
  • a thermal analyzer such as DSC (differential scanning calorimetry).
  • the C 2-8 alkyl diol (A) when used in combination with a glycol ether solvent and / or an alkyl polyol solvent having a boiling point of 180 ° C. or more and 300 ° C. or less at 1 atm,
  • the total amount is preferably 6% by mass to 50% by mass with respect to the total amount of the inkjet ink.
  • the total amount of the water-soluble organic solvent is 10% by mass to 45% by mass. It is more preferable that it is the following, and it is especially preferable that it is 15 to 40 mass%.
  • the ink When the total amount of the water-soluble organic solvent is 6% by mass or more, the ink is excellent in moisture retention, and therefore, the ejection stability can be ensured. When the total amount of the water-soluble organic solvent is 50% by mass or less, the viscosity of the ink can be easily adjusted to a suitable range, and the deterioration of the ejection stability can be prevented.
  • water-soluble organic solvents other than alkyldiol (A) having 2 to 8 carbon atoms glycol ether solvents and / or alkyl polyol solvents having a boiling point of 180 ° C. or more and 300 ° C. or less at 1 atm.
  • any water-soluble organic solvent can be used in combination. Specifically, monohydric alcohols, trihydric alcohols, nitrogen-containing solvents, heterocyclic compounds and the like exemplified as the water-soluble organic solvent which can be used in the treatment liquid can be used.
  • the above optional water-soluble organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the total amount of water-soluble organic solvents in the inkjet ink is 6% by mass to 70% by mass with respect to the total amount of the inkjet ink, from the viewpoint of obtaining excellent moisturizing property, drying property, and wettability in the inkjet ink. It is preferable that it is the following, It is more preferable that it is 10 to 60 mass%, It is especially preferable that it is 15 to 50 mass%.
  • the content of the water-soluble organic solvent having a boiling point of 240 ° C. or higher at 1 atmospheric pressure in the inkjet ink is 0% by mass or more and less than 10% by mass with respect to the total amount of the inkjet ink. preferable.
  • the drying property can be sufficiently enhanced to such an extent that there is no offset (blocking) even in high-speed printing.
  • the content of the water-soluble organic solvent having a boiling point of less than 240 ° C. at 1 atmospheric pressure is particularly preferably 0% by mass or more and less than 9.5% by mass with respect to the total amount of the inkjet ink.
  • the above “0 mass%” means that the water-soluble organic solvent having a boiling point of 240 ° C. or higher at 1 atm. Pressure is not included.
  • the content of the water-soluble organic solvent having a boiling point of 240 ° C. or higher at 1 atm is calculated taking into consideration the alkyl diol (A) having 2 to 8 carbon atoms.
  • the content of the water-soluble organic solvent having a boiling point of 120 ° C. or higher under 1 atmospheric pressure is the total amount of the inkjet ink from the viewpoint of long-term discharge stability at high speed printing And 17% by mass or more and 70% by mass or less.
  • the content of the water-soluble organic solvent having a boiling point of 120 ° C. or higher at 1 atm is calculated taking into consideration the C 2-8 alkyl diol (A).
  • the weighted boiling point average value under 1 atmosphere pressure of the water-soluble organic solvent contained in the inkjet ink is 175 to 240 ° C.
  • the weighted boiling point average value is more preferably 180 to 230 ° C., further preferably 185 to 220 ° C., and particularly preferably 190 to 210 ° C.
  • the weighted boiling point average value is calculated taking into consideration the C 2-8 alkyl diol (A).
  • the above “weighted boiling point average value under 1 atmospheric pressure” is obtained by adding the multiplication value of the boiling point under 1 atmospheric pressure and the mass ratio to the total water soluble organic solvent calculated for each water soluble organic solvent. Value.
  • the inkjet ink may optionally contain a binder resin.
  • a binder resin resin fine particles and a water-soluble resin are generally known, and either one may be used or both may be used in combination.
  • the fine resin particles have a high molecular weight as compared with the water-soluble resin, and the viscosity of the ink-jet ink can be lowered, and a larger amount of resin can be blended in the ink-jet ink. It is suitable to significantly increase the membrane resistance.
  • the resin that can be used as the resin fine particles include acrylics, styrene-acrylics, urethanes, styrene-butadienes, vinyl chlorides, and polyolefins.
  • a methacrylic resin can also be used like the said acrylic resin. Among them, acrylic and styrene-acrylic resin fine particles are preferably used in consideration of the stability of the ink and the resistance of the printed matter.
  • the binder resin contained in the inkjet ink is resin fine particles
  • the MFT of the resin particles is further lowered depending on the type of water-soluble organic solvent added to the inkjet ink, and the resin particles may be fused or aggregated even at room temperature. And clogging of the inkjet head nozzle may occur.
  • the above MFT can be measured, for example, by a tester industry MFT tester. Specifically, a 25% by mass aqueous solution of resin fine particles is coated on the film so that the wet film thickness is 300 ⁇ m. Next, the obtained coated material is allowed to stand on the above-mentioned tester in a state where a temperature gradient is applied. The temperature of the boundary between the whitened area without forming a uniform film and the area in which the transparent resin film is formed after drying of the coated material is MFT.
  • the acid value of the fine resin particle is preferably 0 to 80 mg KOH / g, more preferably 10 to 50 mg KOH / g, and 20 to 50 mg KOH / g.
  • the coating film resistance of the printed matter can be easily improved, and the dispersed state can be suitably maintained in the inkjet ink, so that an ink excellent in storage stability can be easily obtained. be able to.
  • the water soluble resin is preferably selected.
  • its weight average molecular weight is preferably in the range of 8,000 or more and 50,000 or less, and more preferably in the range of 10,000 or more and 40,000 or less.
  • the acid value of the resin is important.
  • the acid value of the water-soluble resin is preferably 10 to 80 mg KOH / g, and the acid value is more preferably 20 to 50 mg KOH / g.
  • the acid value is 10 mgKOH / g or more, when the ink-jet ink is solidified, it is easy to re-dissolve, and deterioration of printing stability due to clogging with the ink-jet head nozzle can be easily prevented.
  • an acid value is 80 mgKOH / g or less, it is preferable at the point which can improve the water resistance of printed matter, and does not inhibit the aggregation function by the calcium nitrate contained in the process liquid of the said embodiment.
  • the acid value of the water-soluble resin is more preferably 50 mg KOH / g or less.
  • the binder resin when a binder resin is used in an inkjet ink, the binder resin preferably contains one or more resins selected from an acrylic resin, a styrene-acrylic resin, and a polyolefin resin. Similar to the above acrylic resin, methacrylic resin can also be used. The reason is not clear, but the above-mentioned resins have good compatibility when mixed with calcium nitrate, and when dried to form a coating, the above-mentioned coating does not whiten sufficiently and is sufficiently It is preferable at the point from which the printed matter which has various density is obtained.
  • the content when using binder resin by inkjet ink, it is preferred that the content is the range of 1 mass% or more and 20 mass% or less with respect to the said inkjet ink whole quantity in conversion of solid content, and more preferably Is in the range of 2% by mass to 15% by mass, and particularly preferably in the range of 3% by mass to 10% by mass.
  • the inkjet ink contains an acetylene diol surfactant as a surfactant.
  • the acetylene diol surfactant can be surface-oriented in a short time to reduce the surface tension. Therefore, even if the viscosity and surface tension of the ink slightly change due to heat absorption when calcium nitrate is ionized, it does not affect the orientation speed on the ink droplet surface or the wetting and spreading speed of the ink droplet. Further, it is considered that the integration of the ink droplets can be suppressed by orienting the ink droplets promptly.
  • an acetylene diol surfactant can be uniformly and stably present in the ink.
  • the ink droplets repel in charge with nitrate ions present in the processing liquid layer, and the ink droplets spread uniformly on the recording medium surface. From the above, it is considered that high color quality printing can be realized by contributing to the suppression of color mixture at high speed printing, improvement of filling and high density.
  • the acetylene diol surfactant may be used alone or in combination of two or more. Moreover, what was synthesize
  • the inkjet ink preferably contains a compound represented by the above general formula (1) as an acetylene diol surfactant.
  • a compound in which s is 1 or 2 and t + u is 0 to 4 is preferable, and a compound in which s is 1 or 2 and t + u is 0 is most preferable. These compounds have an extremely high speed of orientation to the gas-liquid interface.
  • the affinity to the treatment liquid of the present disclosure which contains the compound represented by the general formula (1), is also high. As a result of these, it is possible to easily obtain a high-quality printed matter in which the wettability of the inkjet ink is improved and the bleeding and the dropout are suppressed.
  • the inkjet ink may contain, in addition to the acetylene diol surfactant, a surfactant other than the acetylene diol surfactant (hereinafter, also simply referred to as "other surfactant").
  • a surfactant other than the acetylene diol surfactant hereinafter, also simply referred to as "other surfactant”
  • other surfactants do not inhibit the aggregation performance of the processing solution containing calcium nitrate, and the embedding is obtained by the combination of the alkyldiol (A) having 2 to 8 carbon atoms and the acetylenediol surfactant. And at a level that does not impair the effect of increasing the concentration.
  • the other surfactant may be used alone or in combination of two or more.
  • a siloxane-based surfactant and / or a fluorine-based surfactant as another surfactant, which is a siloxane. It is particularly preferred to use a surfactant.
  • a surfactant As addition amount of surfactant, 0.01 mass% or more and 5.0 mass% or less are preferable with respect to inkjet ink whole quantity, and 0.05 mass% or more and 3.0 mass% or less are more preferable.
  • the molecular weight of the surfactant is also important in terms of controlling the wettability in the process of evaporation of the ink-jet ink, and improving the quality of printed matter such as coating film resistance and solvent resistance.
  • the molecular weight of the surfactant is preferably 1,000 or more and 7,000 or less, and more preferably 1,500 or more and 5,000 or less in terms of weight average molecular weight.
  • the molecular weight of the surfactant is 1,000 or more, it is easy to enhance the effect of controlling the wettability to the recording medium.
  • the molecular weight of the surfactant is 7,000 or less, it is easy to obtain an inkjet ink having excellent storage stability.
  • surfactants can be synthesized by known methods or commercially available products can be used.
  • a commercially available surfactant for example, as a siloxane surfactant, it can be selected from the specific examples of the surfactant that can be used in the treatment liquid described above.
  • specific examples of the fluorine-based surfactant include ZonylTBS, FSP, FSA, FSN-100, FSN, FSO-100, FSO, FS-300, Capstone FS-30, FS-31 (manufactured by DuPont), PF And -151N and PF-154N (manufactured by Omnova).
  • the surfactant used for the inkjet ink and the surfactant used for the treatment liquid may be the same or different. When using different surfactants, as described above, it is better to determine the compounding amount after paying attention to the surface tension of both.
  • the inkjet ink of the above embodiment contains water.
  • water contained in the ink jet ink it is preferable to use ion-exchanged water (deionized water) instead of general water containing various ions.
  • the content of water in the inkjet ink is preferably in the range of 20 to 90% by mass with respect to the total amount of the ink.
  • the inkjet ink may, if necessary, obtain a pH adjusting agent, an antifoaming agent, an antiseptic agent, an infrared absorbing agent, and an ultraviolet light to obtain an ink having desired physical property values.
  • You may contain additives, such as an absorber, suitably.
  • a compounding quantity of an additive 0.01 mass% or more and 10 mass% or less are suitable with respect to the total mass of ink.
  • said pH adjuster what was illustrated as a pH adjuster which can be used in the said process liquid can be utilized suitably.
  • the inkjet ink preferably contains substantially no polymerizable monomer.
  • “does not substantially contain” means that the additive is not intentionally added, and does not exclude a slight amount of contamination or generation when manufacturing and storing the inkjet ink.
  • the amount of the polymerizable monomer is preferably 1% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less based on the total amount of the inkjet ink.
  • the inkjet ink may be used in a single color.
  • the inkjet ink may be used as a set of inkjet inks combining multiple colors depending on the application.
  • the combination of colors is not particularly limited, but full color images can be obtained by using three colors of cyan, yellow and magenta.
  • the blackness can be improved by adding the black ink, and the visibility of characters and the like can be improved.
  • color reproducibility can be improved by adding colors such as orange and green.
  • a clear image can be obtained by using white ink in combination.
  • the magenta ink contains C.I. I. Pigment red 150, 185, and C.I. I. It is preferable to include one or more pigments selected from CI Pigment Bio Red 19.
  • An inkjet ink is comprised using the said component, for example, can be manufactured through the following processes.
  • the method for producing the inkjet ink is not limited to the following.
  • a pigment dispersion is prepared prior to preparation of the ink. For example, a pigment is added to a mixed solution of a water-soluble pigment dispersion resin and water, and after mixing and stirring, dispersion treatment is performed using a dispersing machine. Thereafter, centrifugation or filtration may be performed as necessary to obtain a pigment dispersion.
  • Premixing may be performed by adding a pigment to a mixed solution in which at least a pigment dispersion resin and water are mixed. Such pre-mixing operation is preferable because it can improve the wettability of the pigment surface and promote the adsorption of the dispersant on the pigment surface.
  • the disperser used in dispersing the pigment may be any of the commonly used dispersers. Examples include ball mills, roll mills, sand mills, bead mills, nanomizers, paint shakers, and microfluidizers. Among them, a bead mill can be preferably used. Specifically, bead mills commercially available under trade names such as Super Mill, Sand Grinder, Agitator Mill, Glen Mill, Dyno Mill, Pearl Mill and Cobol Mill can be used.
  • the water-soluble pigment dispersion resin may be mixed with water alone or with a mixed solvent containing an organic solvent and water.
  • the diameter of the grinding media of the above-mentioned disperser is preferably 0.1 to 3 mm.
  • glass, zircon, zirconia, and titania can be preferably used as the material of the grinding media.
  • the mixture of the above components may be stirred and mixed while heating in the range of 40 to 100 ° C.
  • heating temperature it is preferable to make heating temperature into MFT or less of the said resin fine particles.
  • the filter pore size is not particularly limited as long as coarse particles and dust can be removed.
  • the filter pore size is preferably 0.3 to 5 ⁇ m, more preferably 0.5 to 3 ⁇ m.
  • the kind of filter may be single or multiple types may be used together.
  • the inkjet ink preferably has a viscosity at 25 ° C. adjusted to 3 to 20 mPa ⁇ s.
  • the ink of this viscosity range stable discharge characteristics can be obtained even when used for a head having a frequency of usually 4 to 10 KHz and a head having a high frequency of 10 to 70 KHz.
  • the viscosity of the ink at 25 ° C. is 3 to 14 mPa ⁇ s
  • the ink can be stably ejected even when used for an inkjet head having a design resolution of 600 dpi or more.
  • the viscosity at 25 ° C. of the inkjet ink can be measured by a conventional method. Specifically, it may be a value obtained by measuring the viscosity of 1 mL of ink at 25 ° C. using an E-type viscometer (TVE 25L viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
  • the average secondary particle diameter (D50) of the pigment is preferably 40 nm to 500 nm, and more preferably 50 nm to 400 nm, from the viewpoint of obtaining a print having excellent color developability. Particularly preferably, it is 60 nm to 300 nm.
  • the pigment dispersion treatment step may be controlled as described above.
  • the average secondary particle diameter is, for example, a median diameter measured by a dynamic light scattering method. Specifically, it may be a value obtained by measuring an ink diluted with water as needed using Nanotrac UPA-EX 150 manufactured by Microtrac Bell.
  • One embodiment relates to a method for producing a printed matter using an ink set including the treatment liquid of the above embodiment and the inkjet ink of the above embodiment.
  • the above-mentioned manufacturing method is a step of applying the treatment liquid of the above embodiment to a recording medium which is a paper substrate or a synthetic paper substrate, and one pass printing the inkjet ink of the above embodiment on the part to which the treatment liquid is applied. It is preferable to include the step of applying by a method.
  • One-pass printing method is a printing method in which an ink jet head is scanned only once for a stopped recording medium, or the recording medium is passed only once under a fixed ink jet head and printed The ink is not printed again on the ink.
  • the single pass printing method can increase the printing speed with a smaller number of scans as compared to the conventional inkjet printing method (multipass printing method) in which the inkjet head is scanned a plurality of times. Therefore, it is suitably used in industrial applications where printing speed is required.
  • inkjet printing as an alternative to offset printing and gravure printing, which has been actively studied in recent years, it can be said that adopting the printing method of the present system is essential.
  • the treatment liquid before printing the inkjet ink, the treatment liquid is applied onto a recording medium that is transported at a speed of 40 m / min or more.
  • a method of applying the treatment liquid onto the recording medium either a method of printing without contact on the recording medium like inkjet printing or a method of printing by bringing the treatment liquid into contact with the recording medium is adopted. May be
  • an inkjet head capable of discharging even a liquid composition having a viscosity of about 100 mPa ⁇ s at 25 ° C. has been developed by adopting an in-head heater and optimizing the in-head flow path and nozzle structure.
  • the preferable viscosity range of the treatment liquid at 25 ° C. is 5 to 100 mPa ⁇ s, so that the treatment liquid can be printed without problems even when inkjet printing is employed.
  • inkjet printing it is preferable to apply the treatment liquid only to the portion to which the inkjet ink is applied, from the viewpoint that the texture unique to the recording medium can be left in the non-printing portion.
  • a printing method in which the treatment liquid is brought into contact with the recording medium is preferably used.
  • a printing method for bringing the processing liquid into contact any conventionally known one can be selected.
  • the “roller type” refers to a printing type in which the processing liquid is transferred to a recording medium after the processing liquid is applied to a rotating roll in advance.
  • roller type coating machine for example, an offset gravure coater, a gravure coater, a doctor coater, a bar coater, a blade coater, a flexo coater, a roll coater and the like can be mentioned.
  • the coating film thickness of the treatment liquid on the recording medium is preferably 0.5 to 10 ⁇ m in wet film thickness, more preferably 0.5 to 8.5 ⁇ m, 0. Particularly preferred is 6 to 6 ⁇ m.
  • the coating film thickness of the treatment liquid is preferably determined in consideration of the application amount of the inkjet ink described later and the residual amount of the treatment liquid on the recording medium.
  • thermal energy after application of treatment liquid it is preferable to apply thermal energy to the recording medium to dry the treatment liquid on the recording medium after applying the treatment liquid to the recording medium and before applying the inkjet ink.
  • it is preferable to completely dry the treatment liquid before applying the ink-jet ink that is, to completely remove the liquid component of the treatment liquid. If the inkjet ink is applied before the treatment liquid is completely dried, the decrease in the dissolution and / or dispersion function of solid components in the inkjet ink can be further accelerated.
  • the liquid component on the recording medium becomes excessive and the thermal energy to be applied after ink jet printing is insufficient, image defects such as waving and bleeding of the recording medium may occur. .
  • the application method of the thermal energy is not particularly limited. Examples of methods that can be used include heat drying, hot air drying, infrared drying, microwave drying, and drum drying.
  • the above drying methods may be used alone or in combination.
  • the treatment liquid can be dried more quickly than when each of them is used alone.
  • the drying temperature is set to 35 to 100 ° C. when the heat drying method is employed.
  • the hot air temperature is preferably 50 to 250.degree.
  • the apparatus for carrying out the application and drying of the treatment liquid in the above-mentioned manufacturing method may be equipped in-line or off-line with respect to an inkjet printing apparatus described later. From the point of convenience in printing, it is preferable that the above-mentioned apparatus be installed inline.
  • the inkjet ink is preferably applied to the recording medium by a one-pass printing method.
  • a method in which the ink jet head is scanned only once with respect to the stopped recording medium and a method in which the recording medium is passed only once under the fixed ink jet head.
  • a method of fixing an ink jet head and scanning a recording medium is preferably used.
  • the transport speed of the recording medium is preferably 40 m / min or more.
  • the treatment liquid application device to the inkjet printing device are continuously disposed, and the recording medium to which the treatment liquid is applied remains as it is the inkjet printing unit Preferably it is transported to.
  • the recording resolution of the printed matter is particularly preferably 1200 dpi or more, because a printed matter having the same image quality as offset printing and gravure printing can be provided.
  • the printing resolution in the printing width direction is determined by the design resolution of the inkjet head.
  • the recording resolution in the recording width direction is also preferably 600 dpi or more. Therefore, inevitably, the design resolution of the ink jet head is also preferably 600 dpi or more, and particularly preferably 1200 dpi or more. If the design resolution of the inkjet head is 600 dpi or more, printing can be performed with one inkjet head per color, which is preferable from the viewpoint of downsizing of the apparatus and economic efficiency.
  • the printing resolution in the transport direction of the recording medium depends not only on the design resolution of the inkjet head but also on the driving frequency and printing speed of the inkjet head. For example, by halving the printing speed or doubling the driving frequency, the recording resolution in the transport direction is doubled. If the ink jet head design can not achieve 600 dpi or more as the printing resolution in the transport direction at a printing speed of 40 m / min or more, it is excellent by arranging and using a plurality of inkjet heads per color in the transport direction of the recording medium Printing speed and printing resolution can be obtained.
  • the drop volume of the inkjet ink in the inkjet one-pass printing is largely affected by the performance of the inkjet head, but is preferably in the range of 1 to 30 pL from the viewpoint of realizing a high quality image.
  • thermal energy after application of inkjet ink After applying the inkjet ink on the recording medium to which the treatment liquid has been applied, it is preferable to apply thermal energy to the recording medium in order to dry the inkjet ink and the non-dried treatment liquid.
  • the application method and conditions of the thermal energy which are preferably used are the same as those described above for the drying of the treatment liquid.
  • the inkjet ink dryer may be equipped in-line or off-line to the inkjet printing device. It is preferable to be installed inline from the viewpoint of convenience in printing. In one embodiment, thermal energy is preferably applied within 30 seconds after printing of the ink, and within 20 seconds from the viewpoint of preventing bleeding and color unevenness, curling of the recording medium, and the like. It is more preferable that the application is performed within 10 seconds.
  • the ratio of the application amount of the inkjet ink to the application amount of the treatment liquid is preferably 0.1 or more and 10 or less, where the application amount of the treatment liquid is 1.
  • the ratio of the ink application amount is more preferably 0.5 or more and 9 or less, and particularly preferably 1 or more and 8 or less.
  • the printing speed is preferably 40 m / min or more, more preferably 60 m / min or more, and 80 m / min or more. Being particularly preferred.
  • ⁇ Recording medium> In the method of producing the above-mentioned printed matter, in order to realize high-speed and high-quality printing, it is necessary to sufficiently express the function of the treatment liquid. Therefore, calcium nitrate in the processing solution needs to be present on the recording medium in a range of amounts. Therefore, the formation state of the treatment liquid layer on the recording medium at the time of ink jet ink printing is important, and the porosity and permeability of the recording medium that affect the formation of the treatment liquid layer become important.
  • a known recording medium can be optionally used, but from the above viewpoint, it is preferable to select a paper substrate or a synthetic paper substrate as the recording medium.
  • the above-mentioned "paper substrate” means a recording medium formed by making a material containing pulp. In the above-mentioned paper making, it may be a single layer paper or a multilayer paper. Moreover, you may have a coating layer in the surface. Specific examples of the paper base include high-quality paper, recycled paper, finely coated paper, coated paper, art paper, cast paper, liner paper, manila cardboard, and coated cardboard.
  • the above-mentioned “synthetic paper base material” is a recording medium which uses a synthetic resin as a main raw material, and is a recording medium having the same printing processing characteristics as the paper base material.
  • the ink set of the above embodiment is not limited to the above recording medium, but, for example, a cloth base such as cotton or silk; a plastic base such as a polyvinyl chloride sheet, a PET film, a polypropylene film, and a polyethylene film; It can also be used.
  • the recording medium described above may have a smooth surface or an uneven surface. In addition, it may be transparent, translucent or opaque. Also, two or more types of print media may be pasted together. Furthermore, a release adhesive layer may be provided on the opposite side of the printing surface, and an adhesive layer may be provided on the printing surface after printing.
  • the shape of the recording medium may be roll or sheet-like.
  • the amount of calcium ions on the surface of the recording medium derived from the treatment liquid is preferably 0.5 to 5 mmol / m 2 , and more preferably 1 to 4 mmol / m 2 .
  • the amount of the calcium ion is within the above range, the aggregation and filling by the calcium ion become good, and it becomes easy to obtain an image of high density.
  • Treatment solutions 2 to 32 were obtained by the same method as Treatment Solution 1 except that the materials listed in Table 1 were used. Moreover, it carried out similarly to the process liquid 1, and measured viscosity and pH. The respective measurement results are shown in Table 1.
  • BYK 190 Styrene-maleic acid resin aqueous solution (40% solid content) manufactured by BIC Chemie Japan ⁇ 4>
  • DEG diethylene glycol DEGBBE: diethylene glycol monobutyl ether ⁇ 5>
  • surfactant Dynol 607 Acetylene-based surfactant manufactured by Air Products Co., Ltd.
  • Emulgen 120 polyoxyethylene lauryl ether ⁇ 6> additive (preservative) manufactured by Kao Corporation
  • Proxel GXL 1,2 benzisothiazol-3-one solution manufactured by Arch Chemicals
  • aqueous solution refers to a solution containing an aqueous medium and components dispersed and / or dissolved in the aqueous medium.
  • the pH of the aqueous solution (solid content: 30%) of the pigment dispersion resin 1 was 9.7 when measured using a bench type pH meter F-72 manufactured by Horiba, Ltd.
  • the acid value of the resin 1 for pigment dispersion measured by the method described above was 250 mg KOH / g, and the weight average molecular weight was 22,500.
  • aqueous solution of resin 2 to 7 for pigment dispersion Resin for pigment dispersion (water-soluble pigment) in the same manner as in the case of the pigment dispersion resin 1 except that the kind and blending amount of the polymerizable monomer and the amount of the polymerization initiator were changed as shown in Table 2 below. Dispersion resin) An aqueous solution (solid content 30%) of 2 to 7 was obtained.
  • Table 2 shows the pH of an aqueous solution (solid content: 30%) of each pigment dispersion resin, the acid value of the pigment dispersion resin, and the weight average molecular weight of the pigment dispersion resin.
  • aqueous solution of Joncryl 678 4.0 parts of Joncryl 678 (BASF's styrene acrylic resin, acid value 215 mg KOH / g, weight average molecular weight 8,500), 1.7 parts of dimethylaminoethanol, and 94.3 parts of water are sequentially added to a mixing vessel. The mixture was charged, mixed well while heating at 70 ° C., and the resin was dissolved to obtain an aqueous solution (4% solid content) of Joncryl 678.
  • Joncryl 678 BASF's styrene acrylic resin, acid value 215 mg KOH / g, weight average molecular weight 8,500
  • magenta pigment dispersions 1 to 7 were prepared in the same manner as in the preparation example of cyan pigment dispersions 1 to 7 above, except that the pigment used was replaced with Inkjet Magenta E5B02 (C.I. Pigment Bio Red 19) manufactured by Clariant. I got
  • Black pigment dispersions 1 to 7 were obtained in the same manner as in the preparation examples of cyan pigment dispersions 1 to 7 except that the pigment used was replaced with Printe X 85 (carbon black) manufactured by Orion Engineered Carbons.
  • Cyan Pigment Dispersion 8 20 parts of LIONOL BLUE 7358G (C.I. Pigment Blue 15: 3) manufactured by Toyo Color Co., Ltd., Plus Coat Z-730 (Carboxyl group-containing polyester resin manufactured by Rika Kagaku Co., Ltd., weight average molecular weight 3,000, acid value 50 mg KOH /) g, a solid content concentration of 25%) and 24 parts of water were respectively added and mixed, and pre-dispersed with a stirrer. Subsequently, main dispersion was performed for 2 hours using a Dyno mill having a volume of 0.6 L filled with 1800 g of zirconia beads having a diameter of 0.5 mm, to obtain a cyan pigment dispersion liquid 8.
  • LIONOL BLUE 7358G C.I. Pigment Blue 15: 3
  • Plus Coat Z-730 Carboxyl group-containing polyester resin manufactured by Rika Kagaku Co., Ltd., weight average molecular weight 3,000, acid value 50
  • magenta Pigment Dispersion 8 Yellow Pigment Dispersion 8, and Black Pigment Dispersion 8
  • the pigment used is Clariant Inc. Inkjet Magenta E5B02 (CI Pigment Biored 19), Toyo Color Corp. LIONOL YELLOW TT-1405G (CI Pigment Yellow 14), and Orion Engineered Carbons Inc., respectively.
  • a magenta pigment dispersion 8, a yellow pigment dispersion 8, and a black pigment dispersion 8 were obtained in the same manner as in the preparation example of the cyan pigment dispersion 8, except that the product was replaced with Printe X 85 (carbon black).
  • Pigment Bio Red 19 manufactured by Clariant, LIONOL YELLOW TT-1405G (C.I. Pigment Yellow 14) manufactured by Toyo Color, or Orion Engineered Carbons
  • the magenta pigment dispersion 9, the yellow pigment dispersion 9, and the black pigment dispersion 9 are the same as in the case of the cyan pigment dispersion 9 except that the product is replaced with Printe X 85 (carbon black) manufactured by Co. Pigment concentration 15%).
  • pigment dispersion 1 (previously prepared pigment dispersion 1 of cyan, magenta, yellow and black 1)
  • Joncryl 8211 BASF acrylic resin emulsion, solid content 44%, acid value 26 mg KOH / g) 13 parts 1,2-propanediol 17 parts 1,3-propanediol 10 parts triethanolamine 0.5 parts Surfynol 465 (Air Products: Acetylene-based surfactants manufactured by Products: 1 part Proxel GXL 0.05 parts Ion-exchanged water: 28.45 parts
  • E-type viscometer (TVE 25 L-type viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) is used The viscosity was measured at 25 ° C.
  • Table 1 shows the average values of the viscosities of cyan ink, magenta ink, yellow ink, and black ink, which make up Set 1 of the CMYK inkjet ink.
  • the weighted boiling point average value of the water-soluble organic solvent shown in Table 3 is a weighted boiling point average value under 1 atmosphere.
  • the weighted boiling point average value is a value obtained by adding the multiplication value of the boiling point under 1 atmosphere calculated for each water-soluble organic solvent and the mass ratio to the total water-soluble organic solvent.
  • CMYK inkjet ink sets 2 to 34 were obtained by the same method as inkjet ink set 1, except that the materials listed in Table 3 below were used.
  • the viscosity was measured in the same manner as in the ink jet ink set 1.
  • the weighted boiling point average value of the water-soluble organic solvent at 1 atm was determined. The results are shown in Table 3.
  • the above coating was performed using a ceramic roller with a line number of 140 lines / inch as a roller and at a speed of 80 m / min so that the coating film thickness of the treatment liquid 1 would be 3.0 ⁇ 0.3 ⁇ m.
  • the above OK top coat + paper was placed in an air oven at 50 ° C. and dried for 3 minutes to produce a recording medium 1 a to which the treatment liquid was applied.
  • Recording media 2a to 26a and 33a to 38a to which the treatment liquid was applied were manufactured using the treatment liquid described in Table 4 in the same manner as the recording medium 1a to which the treatment liquid was applied.
  • the coating film thickness of the treatment liquid 3 is 0.4 ⁇ 0 by using the treatment liquid 3 prepared above and using a 1000 number of lines per inch as a ceramic roller used in the printing tester Flexiproof 100.
  • a recording medium 27a to which the treatment liquid was applied was manufactured in the same manner as the recording medium 1a to which the treatment liquid was applied except that the thickness was 1 ⁇ m.
  • Example of preparation of recording medium 28a to which treatment liquid is applied After producing the recording medium 3a to which the treatment liquid has been applied, the treatment described above is performed again using the printing tester Flexiproof 100 provided with a ceramic roller whose number of lines is 140 lines / inch on the surface to which the treatment liquid 3 is applied. Liquid 3 was applied and dried in an air oven at 50 ° C. for 3 minutes. By repeating the above process two more times, a recording medium 28a to which the treatment liquid was applied, in which the total wet coating film thickness of the treatment liquid 3 was 12.0 ⁇ 1.2 ⁇ m, was produced.
  • Example of preparation of recording medium 32a to which treatment liquid is applied The same processing as in the recording medium 1a to which the processing liquid was applied, except that the processing liquid 3 was used and a white fabric of 100% cotton (hereinafter referred to as "recording medium C" in Tables 4 to 6) was used as the recording medium.
  • the recording medium 32a to which the treatment liquid was applied was manufactured.
  • the coating of the treatment solution was carried out using a ceramic roller with a line number of 140 lines / inch as a roller so that the coating film thickness would be 3.0 ⁇ 0.3 ⁇ m at a coating speed of 80 m / min. did.
  • the degree of color unevenness on each recording medium is visually observed to confirm coating unevenness of the treatment liquid (initial coating Aptitude) was evaluated.
  • the evaluation criteria are as follows, and in the cases of evaluations A and B, it was judged that the coating unevenness of the treatment liquid was good. (Evaluation criteria) A: In all 10 sheets, coating unevenness was not seen at all. B: Coating unevenness was observed in 1 to 2 out of 10 sheets. C: Coating unevenness was observed on 3 or more out of 10 sheets.
  • Coloring treatment liquids 1 to 26 after aging were prepared using the above-mentioned post-treatment liquids 1 to 26 with time by the same method as the evaluation method for coating unevenness of the above processing liquids. Furthermore, the recording media 1c to 30c to which the color treatment liquid after aging was applied were prepared, and the coating unevenness (the application suitability after aging) of the aging post-treatment liquid was evaluated. Evaluation criteria were the same as above.
  • Examples 1 to 61, Comparative Examples 1 to 11 (1) Preparation of ink jet ink set printing apparatus K, C, M, Y ink jets comprising four ink jet heads KJ4B-1200 (manufactured by KYOCERA Corporation) installed on the upper part of a conveyor capable of transporting a recording medium to constitute an ink jet ink set. Each ink was filled from the upstream side.
  • the inkjet head has a design resolution of 1200 dpi and a maximum drive frequency of 64 kHz, and in printing at the maximum drive frequency and a printing speed of 80 m / min, the recording resolution in the recording medium conveyance direction is 1200 dpi.
  • the said conveyor speed was set to three types, 40 m / min, 60 m / min, and 80 m / min, printing was implemented on each conditions, and the printed matter was obtained. Moreover, the same printing was performed at a conveyor speed of 100 m / min for some of the ink sets described later.
  • the conveyor speed was made into three types, 40 m / min, 60 m / min, and 80 m / min, printing was performed under each condition, and a printed matter was obtained. Moreover, the same printing was performed at a conveyor speed of 100 m / min for some of the ink sets described later.
  • evaluation criteria are as follows. (Evaluation criteria) A: No missing or streaks were observed even at a printing speed of 100 m / min. B: Dropouts and streaks were observed at a printing speed of 100 m / min.
  • B OD was a pass level in three of magenta, yellow, cyan and black.
  • C OD was a pass level in two of magenta, yellow, cyan and black.
  • D Among magenta, yellow, cyan, and black, one or less colors were OD at an acceptable level.
  • evaluation criteria are as follows, and in the cases of A, B, and C, it is judged that the ejection stability is good.
  • D In the nozzle check pattern two hours after the start of printing, the number of missing nozzles was five or more.
  • the ink set of the present invention sufficient density and color gamut can be expressed when performing high speed and high recording resolution inkjet printing on various paper media, and dots It can be seen that it is possible to obtain a high quality image in which image defects such as color mixing based on unity or exposure and streaking of the recording medium due to underfilling are suppressed.

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Abstract

インクジェットインキと、処理液とを含むインキセットであって、上記インクジェットインキが顔料と、水溶性有機溶剤と、界面活性剤と、水とを含み、上記水溶性有機溶剤が炭素数2~8のアルキルジオール(A)を含み、かつ前記水溶性有機溶剤の1気圧下における加重沸点平均値が175~240℃であり、上記界面活性剤がアセチレンジオール系界面活性剤を含み、上記処理液が凝集剤を含み、上記凝集剤として硝酸カルシウムを処理液の全量に対して、6.8~20.8質量%含み、上記処理液のpHが2~11であるインキセット。

Description

インキセット、及び印刷物の製造方法
 本開示は、記録媒体によらず、また高速及び高記録解像度のインクジェット印刷において高画質な画像を得ることができる、処理液とインクジェットインキとからなるインキセットに関する。また、本開示は、上記インキセットを使用して印刷物を製造する方法に関する。
 インクジェット印刷は、インクジェットヘッドから吐出されたインクジェットインキの液滴を記録媒体に直接付与し、文字や画像を形成する記録方式である。オフセット印刷及びグラビア印刷などの従来の有版印刷に対して、インクジェット印刷は、製版が不要で可変印刷に対応できる、印刷装置の操作や調整が容易である、及び印刷時の騒音が小さい、といった特徴を有する。インクジェット印刷は、オフィス及び家庭での使用をはじめとして、近年では、産業用途においてもその需要を伸ばしている。
 インクジェット印刷に用いられるインクジェットインキは、その組成によって、溶剤型、水性型、及びUV硬化型などに分類される。近年、ヒト及び環境に対して有害である有機溶剤や感光性モノマーの使用を規制する動きが加速していることから、これらの材料を使用する溶剤型インキ及びUV硬化型インキから水性型インキへの置換えに対する要望が高まっている。
 水性(型)インクジェットインキ中の液体成分は、水が主成分であり、その他に記録媒体に対する濡れ性や乾燥性を制御するために、グリセリン及びグリコールなどの水溶性有機溶剤が添加されている。これらの液体成分を含む水性インクジェットインキを用いて、文字や画像のパターンを記録媒体上に印刷(付与)すると、液体成分が記録媒体中に浸透、及び/または記録媒体上から蒸発することで乾燥し、上記記録媒体上にインキ成分が定着する。
 一方、インクジェット印刷で使用される記録媒体は、材質で大別すると、布、紙、プラスチックなどがある。中でも、紙は生産量が多く、紙では高速印刷が求められ、かつ高画質印刷も必要とされる。紙には、上質紙や再生紙のような浸透性の高いものから、コート紙及びアート紙のような浸透性の低いものまで、種々存在する。インクジェット印刷の需要をさらに拡大するために、様々な材質の記録媒体に対して適用可能な水性インクジェットインキの開発は、当業者にとって大きな課題となっている。
 ところが、従来の水性インクジェットインキは、インクジェットインキ特有の低い粘度、及び水に起因する高い表面張力を有する。そのため、特に、浸透性の低い紙基材に対して上記インキを用いて印刷した時は、ドット同士が混ざって流れる現象が発生し、ドット融着や混色を引き起こす。したがって、従来の水性インクジェットインキは、溶剤型インキ及びUV硬化型インキのような高画質の印刷品質を得ることはできなかった。
 上記に対する方策として、処理液を用いて記録媒体を処理する方法が知られている。一般に、水性インクジェットインキ用の処理液は、インクジェットインキ中の液体成分を吸収して乾燥性を向上させる層(インキ受容層)を形成するもの(特許文献1~4参照)と、インクジェットインキ中に含まれる色材及び樹脂などの固体成分を意図的に凝集させることで液滴間のにじみを防止し画質を向上させる層(インキ凝集層)を形成するもの(特許文献5参照)との2種類が知られている。
 しかしながら、インキ受容層による方法では、層の厚さを大きくする必要があるため、記録媒体の風合いの低下が生じることがある。また、インキがインキ受容層に吸収されることによる濃度及び色域の低下、さらに吸収のむらに起因するにじみ又は混色が生じることがある。一方、インキ凝集層による方法では、液体成分の受容能力は劣るものの、記録媒体の風合いを大きく損なうことなく、インキ凝集層の表面でインキを固定化させるため、高濃度及び広演色な印刷が可能となる。また、インキ凝集層を均一に塗工できれば、インキのドット融着を抑制し、ドットを理想的な真円の状態にすることができる。
 特許文献5は、2価の無機塩を含有する処理液を開示している。特許文献5の実施例では、凝集剤として酢酸カルシウムや塩化マグネシウムを使用している。しかし、これらの凝集剤を含む処理液は、高速印刷を行った際に、十分な凝集(混色抑制)効果を発現できない。
 これに対し、凝集効果を発現させるために処理液の塗布量を多くする方策が考えられる。しかし、水及び有機溶剤の塗布量も多くなるため処理液の乾燥が遅くなり、後から印刷されたインキが、印刷時に重ねられる他の記録媒体の裏面に移り、印刷品質の低下を生じてしまう。当然ながら、塗布量を減らした場合は、凝集効果が十分に発揮されず、浸透性の高い記録媒体では濃度及び色域の低下が生じる。また、浸透性の低い記録媒体ではドット融着による高速印刷時の画質低下が生じる。
 その他、凝集効果をより発現させるために処理液中の凝集剤の量を増やす方策も考えられる。しかし、インキが十分に広がらず、ベタ部が埋まらず白スジなどが発生し、印刷品質が低下する、といった問題点が存在する。
 以上のように、処理液とインクジェットインキからなるインキセットに関する従来の技術では、使用する記録媒体によらず、また高速及び高記録解像度のインクジェット印刷であっても、オフセット印刷物並みの高濃度と広演色とを発現し、かつ混色、記録媒体の露出、及びスジ発生といった水性インクジェットインキ特有の画像欠陥のない、高画質な画像を得ることは難しい状況であった。
特開2000-238422号公報 特開2000-335084号公報 特開2012-131108号公報 特開2009-241304号公報 特開2013-188958号公報
 本開示は、上記の状況に鑑みてなされたものであって、様々な紙媒体に対して、高速及び高記録解像度のインクジェット印刷を行った際に、十分な濃度と色域を発現し、かつドット合一に基づく混色、埋まり不足による記録媒体の露出及びスジ発生といった画像欠陥を抑制し高画質の画像を得ることができる、処理液とインクジェットインキとからなるインキセットを提供する。本開示は、さらに、上記インキセットを使用して高画質の印刷物を製造する方法を提供する。
 本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の構造の有機溶剤及び特定の構造の界面活性剤を含むインクジェットインキと、凝集剤として硝酸カルシウムを特定量含み、かつ液のpHが特定の領域にある処理液とのインキセットによって、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
 すなわち、本発明の実施形態は以下に関する、但し、本発明は、以下に記載する実施形態に限定されず、様々な実施形態を含む。
 一実施形態は、インクジェットインキと、上記インクジェットインキとともに用いられる処理液とを含むインキセットであって、
 上記インクジェットインキが、顔料と、水溶性有機溶剤と、界面活性剤と、水とを含み、
 上記水溶性有機溶剤が、炭素数2~8のアルキルジオール(A)を含み、
 上記界面活性剤が、アセチレンジオール系界面活性剤を含み、
 上記処理液が、凝集剤を含み、
 上記凝集剤として、硝酸カルシウムを、処理液の全量に対して、6.8~20.8質量%含み、
 上記処理液のpHが2~11である、インキセットに関する。
 一実施形態において、上記水溶性有機溶剤の1気圧下における加重沸点平均値は175~240℃であることが好ましい。
 一実施形態において、上記処理液のpHは3.5~11であることが好ましい。
 一実施形態において、上記処理液は、さらに有機溶剤を含むことが好ましい。上記有機溶剤は、1気圧下の沸点が240℃以上である有機溶剤を、処理液の全量に対して、10質量%未満含むことが好ましい。
 一実施形態において、上記インクジェットインキは、さらに顔料分散用樹脂を含むことが好ましい。
 一実施形態において、上記顔料分散用樹脂の酸価は、30~300mgKOH/gであることが好ましい。
 一実施形態において、上記顔料分散用樹脂の酸価は、100~300mgKOH/gであることが好ましい。
 一実施形態において、上記顔料分散用樹脂は水溶性顔料分散樹脂であり、その重量平均分子量(Mw)は、10000≦Mw≦40000であることが好ましい。
 一実施形態において、上記アルキルジオール(A)の炭素数は3~6であることが好ましい。
 一実施形態において、上記処理液は、さらにpH調整剤を含むことが好ましい。
 一実施形態において、上記処理液の粘度は、5~100mPa・sであることが好ましい。
 一実施形態において、上記硝酸カルシウムの含有量は、処理液の全量に対して、7.0~20.5質量%であることが好ましい。
 他の実施形態は、上記実施形態のインキセットを用いる、インクジェットインキ印刷物の製造方法であって、
 紙基材または合成紙基材である記録媒体に、上記処理液を付与する工程と、
 上記処理液を付与した部分に、上記インクジェットインキを1パス印刷方式により付与する工程とを含む、インクジェットインキ印刷物の製造方法に関する。
 一実施形態において、上記記録媒体に上記処理液を付与する工程は、上記記録媒体表面のカルシウムイオンの量が0.5~5mmol/m2となるように実施されることが好ましい。
 他の実施形態は、上記実施形態のインキセットを記録媒体に印刷してなる印刷物に関する。
 本願の開示は、2017年7月14日に出願された特願2017-137567号に記載の主題と関連しており、その全ての開示内容は引用によりここに援用される。
 本発明によれば、特定の処理液を用いたインキセットによって、様々な紙媒体に対して、高速及び高記録解像度のインクジェット印刷を行った際に、十分な濃度を発現し、かつドット融着に基づく混色、埋まり不足による記録媒体の露出及びスジ発生といった画像欠陥が抑制された高画質の画像を得ることができる。また、長期経時後も初期と同等の高画質の画像を高速印刷で得ることができることから、高品質印刷物の生産性を飛躍的に向上させることができる。さらに、上記インキセットを使用して高画質の印刷物を製造する方法の提供が可能となる。
 以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の一例を説明するものである。本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される変形例も含まれる。
1.インキセット
 一実施形態は、インキセットに関し、上記インキセットは、顔料、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及び水を含むインクジェットインキ(以下、単に「インキ」ともいう)と、凝集剤を含む処理液とを含む。一実施形態において、上記インキセットは、以下の(i)及び(ii)を満たすことを特徴とする。
(i)上記インクジェットインキにおいて、上記水溶性有機溶剤は、炭素数2~8のアルキルジオール(A)を含み、上記界面活性剤は、アセチレンジオール系界面活性剤を含む。
(ii)上記処理液において、上記凝集剤が硝酸カルシウムを含み、上記硝酸カルシウムの含有量が、処理液の全量に対して、6.8~20.8質量%であり、上記処理液のpHが2~11である。
 従来技術で説明したように、インクジェット印刷において、処理液とインクジェットインキとを併用する方法は従来から適用されているが、本開示では、上記のように、特有の材料と特性とを有する処理液及びインクジェットインキの組み合わせて用いることを特徴とする。以下、その効果について説明する。
 上記処理液は、インクジェットインキを印刷する前に記録媒体上に付与され、上記記録媒体上にインキ凝集層を形成するために用いられる。上記処理液を用いて形成されたインキ凝集層(以下、単に「(本発明の)処理液層」ともいう)に含まれる硝酸カルシウムは、水性媒体の存在下で溶解し、硝酸イオンとカルシウムイオンとに電離すると考えられる。従って、インクジェットインキが印刷され、その液滴が、上記処理液層と接触した際、上記インクジェットインキの液滴内に、硝酸カルシウムに由来する、カルシウムイオンが電離及び溶出することになる。そして、このカルシウムイオンがインキ液滴内に拡散するとともに、溶解及び/または分散された状態で存在し、アニオン電荷を有する、顔料及び樹脂などの固体成分と、アニオン-カチオン間相互作用、及び吸着状態の変化を引き起こす。その結果、上記溶解及び/または分散機能の低下に起因した、上記固体成分の凝集及び析出、並びに局所的な増粘が発生すると考えられる。
 なお、本明細書において「水性媒体」とは、少なくとも水を含む液体からなる媒体を意味する。
 上記のような凝集機能を発現する凝集剤として、硝酸カルシウム以外にも、カチオン性樹脂、酸性化合物、及び上記硝酸カルシウム以外の無機塩が知られている。本開示のインキセットでは、凝集剤として硝酸カルシウムを選択することが好ましい。その理由として、カルシウムイオンの有する高い凝集能と、硝酸塩の特徴である、水性媒体への溶解時の大きな吸熱エネルギーとを併せ持つことが挙げられる。すなわち、硝酸カルシウムの電離の際に、インキ液滴から熱エネルギーを吸収する必要があるため、上記に記載した他の凝集剤に比べて、硝酸カルシウムを使用した場合には、電離及び溶出までに、マイクロ秒オーダーでの時間がかかると考えられる。その結果、インキ液滴が濡れ広がることで埋まりが良化し、また液滴表面が平滑化することで画像濃度が向上すると考えられる。
 一方、硝酸カルシウムの電離及び溶出時の吸熱反応によって、インキ液滴の温度は下がってしまう。そのため、上記インキの粘度及び表面張力が高くなり、マイクロ秒オーダーのレベルでは十分に濡れ広がらないことが予想される。これに対し、本開示のインキセットでは、上記処理液と併用するインキを構成する成分として、炭素数2~8のアルキルジオール(A)と、アセチレンジオール系界面活性剤との組合せを特徴としている。
 上記成分を含むインキと、上記処理液との組み合わせが好適である理由の詳細は不明であるが、以下のように考えられる。先ず、アセチレンジオール系界面活性剤は、気液界面への配向速度が非常に大きい。そのため、インキの粘度や表面張力が多少変化したとしても、インキ液滴表面への配向速度や、インキ液滴の濡れ広がり速度に影響を及ぼさない。加えて、インキ液滴に対して速やかに配向することで、上記インキ液滴同士の合一が抑制できるためと考えられる。
 また、アセチレンジオール系界面活性剤と、炭素数2~8のアルキルジオール(A)とは、ともに1分子中に水酸基を2個有する有機化合物であり、構造的に親和性があると考えられる。したがって、インキ中にアセチレンジオール系界面活性剤が均一かつ安定に存在でき、存在量に微視的な偏りが生じないことから、印刷条件及び印刷速度によらず、優れた印刷画質を連続的に発現できると考えられる。さらに、炭素数2~8のアルキルジオール(A)及びアセチレンジオール系界面活性剤に存在する水酸基は、処理液層に存在する硝酸イオンと電荷的に反発し、そのことで、インキが記録媒体内部に浸透することなく、上記記録媒体表面に均一に広がると考えられる。
 一実施形態において、処理液中に存在する硝酸カルシウムの量は、上記処理液の全量に対して、6.8~20.8質量%であることが好ましい。本発明者らは、鋭意検討した結果、硝酸カルシウムの配合量を上記範囲内に調整することで、上記インキを構成する成分との相乗効果がさらに高まり、記録媒体、印刷速度、及び記録解像度によらず、安定的に高画質な画像が得られることを見出した。さらに、上記処理液のpHを2~11に調整した場合、処理液は強酸性または強塩基性となることがない。そのことにより、凝集作用の過剰な高速化を抑制し、埋まり不足のない、高画質の画像を得ることができると考えられる。
 以上のように、上記処理液と上記インキとを組み合わせることで、印刷条件によらず、十分な画像濃度が得られ、また、混色、埋まり不足、及びスジといった画像欠陥が抑制された高画質な画像を得ることができると考えられる。なお、上記のメカニズムは推論であり、何ら本発明を限定するものではない。
 続いて、インキセットの構成要素について、より詳細に説明する。
1A.処理液
 一実施形態において、上記処理液は少なくとも凝集剤を含み、かつ上記凝集剤として硝酸カルシウムを含むことを特徴とする。以下、処理液の構成成分について具体的に説明する。
<硝酸カルシウム>
 上記処理液は、凝集剤として硝酸カルシウムを含有する。凝集剤の中でも、硝酸カルシウムを使用した場合、記録媒体上で、インクジェットインキ中に存在する固体成分の溶解及び/または分散機能を低下させ、上記固体成分の凝集及び析出、並びに局所的な増粘を引き起こすことによって、インキ液滴同士の合一による混色を改善し、及び印刷条件によらず高画質の画像を容易に得ることができる。上記記載のように、硝酸カルシウムの電離によって発生するカルシウムイオンは、低分子量であり、インキ液滴中での移動が容易である。また、価数が2価であり、1価のカチオンと比較して、凝集機能や不溶化能力が高い。従って、いったんインキ液滴内で電離したカルシウムイオンは、上記インキ液滴の最上部にまで瞬時に移動し、顔料や樹脂などのアニオン電荷を帯びた固体成分の溶解及び/または分散機能を低下させることができる。その結果、高速印刷であっても混色が発生し難く、高画質な印刷物を得ることができる。さらには硝酸塩の特徴である、水性媒体への溶解時の大きな吸熱エネルギーによって、上記インキと組み合わせた際に、十分な画像濃度を有する高画質な画像を得ることができる。
 また上記の通り、一実施形態において、上記処理液中、硝酸カルシウムの配合量は、処理液の全量に対して、6.8~20.8質量%であることが好ましい。上記実施形態によれば、インクジェットインキとの相乗効果がさらに高まり、安定的に高画質の画像を得ることができる。また、高速印刷であっても、にじみのない、オフセット印刷に相当する優れた画質を発現させる観点から、上記配合量は7.0~20.5質量%であることが好ましい。加えて、高速印刷であっても、凝集性及び埋まりに関して特段に優れる印刷物を得る観点から、上記配合量は7.5~20質量%であることが特に好ましい。なお、上記で示した硝酸カルシウムの配合量は、硝酸カルシウム無水物としての配合量である。
<処理液のpH>
 一実施形態において、処理液のpHは、2~11である。処理液のpHが上記範囲内である場合、処理液は強酸性であり、そのことによって、凝集作用の過剰な高速化を抑制し、埋まり不足がなく、また凝集性に優れた、高画質の画像を容易に得ることができる。また、上記処理液が搭載される印刷装置に使用される部材、特に金属部材に対する、腐食等のダメージを抑制することもできる。さらに、上記効果を向上させるとともに、より広いインキ組成において、高濃度であり、高画質の印刷物を得ることを可能にする観点から、pH範囲は3.5~11であることが好ましい。特に、pHが4~8であれば、様々な金属に対する腐食性、及び様々な記録媒体に対する濡れ性が、長期にわたり良好となる。したがって、上記pH範囲は、長時間にわたって塗工及び記録媒体への付与を行う場合や、長期間経時させた処理液を用いる場合であっても、安定してむらのない塗工物が得られる観点から、最も好ましいpH範囲であるといえる。
 なお、上記pHは公知の方法、例えば、堀場製作所社製の卓上型pHメータF-72で、スタンダードToupH電極またはスリーブToupH電極を使用して測定することができる。
<処理液の特性>
 一実施形態において、上記処理液は、25℃における粘度が5~100mPa・sの範囲であることが好ましい。上記粘度範囲を満たす処理液であれば、処理液をむらなく塗布することができ、後述の様々な印刷方法に適用できる。また、高速印刷時であっても、かつ処理液の塗布方法によらず、上記処理液の均一付与が実現でき、かつ高画質な印刷物が得られる観点から、上記処理液の25℃における粘度は5~80mPa・sであることがより好ましい。上記粘度は、5~60mPa・sであることがさらに好ましく、5~30mPa・sであることが最も好ましい。
 上記処理液の粘度の測定は、処理液の粘度に応じて、例えば、E型粘度計(東機産業社製のTVE25L型粘度計)、またはB型粘度計(東機産業社製のTVB10形粘度計)を用いて実施することができる。
 上記処理液の25℃における表面張力は、様々な記録媒体に対して十分な濡れ性を発現するために、20~75mN/mであることが好ましく、21~65mN/mであることがより好ましく、24~45mN/mであることが特に好ましい。また後述する通り、処理液の表面張力は、インクジェットインキの表面張力以上であることが好ましい。
 処理液の表面張力は、例えば、表面張力計(協和界面科学社製のCBVPZ)を用い、25℃の環境下で白金プレート法によって測定することができる。
<pH調整剤>
 一実施形態において、上記処理液は、所定のpH範囲にするために、pH調整剤を含んでもよい。pH調整剤とは、大気中の二酸化炭素の吸収によるpH低下など、環境変化によるpH変動を抑制し、処理液のpHを一定に保つ機能を有する材料を示す。pH調整能を有する化合物をpH調整剤として任意に選択し使用することができる。
 例えば、塩基性化させる場合、特に限定するものではないが、ジメチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、及びN-メチルジエタノールアミン、などのアルカノールアミン;その他1級アミン、2級アミン、3級アミン、4級アンモニウム塩;アンモニア水;水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物;炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸カリウムなどのアルカリ金属の炭酸塩;酢酸リチウム、及び酢酸ナトリウムなどのアルカリ金属の酢酸塩、などを使用することができる。
 また、酸性化させる場合は、特に限定するものではないが、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、及びホウ酸などの各種無機酸;酢酸、クエン酸、コハク酸、酒石酸、リンゴ酸、フマル酸、マロン酸、アスコルビン酸、及びグルタミン酸などの各種有機酸、などを使用することができる。上記のpH調整剤としては、上記に例示した化合物を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
 中でも、硝酸カルシウムの凝集性能に影響を与えないことから、金属イオン成分を含まないpH調整剤が好ましい。具体的には、処理液を塩基性化させる場合、アルカノールアミンやアンモニア水を選択することが好ましい。また、上記処理液を酸性化させる場合、無機酸または有機酸を選択することが好ましい。
 一実施形態において、処理液は、pH調整剤を2種類以上含んでよい。pH調整剤を2種類以上含むことで、環境変化によるpH変動の抑制効果を高め、長期間保存した処理液であっても、また高速印刷であっても、初期と同等の高画質の画像を得ることができる。pH調整剤の2種類以上の組合せとして、上記効果を好適に発現させる観点から、処理液を塩基性化させる材料と、上記処理液を酸性化させる材料とを併用することが好ましい。このような観点から、一実施形態において、処理液は、先に例示したアルカノールアミン及びアンモニア水から選択される1種以上の材料と、先に例示した無機酸及び有機酸から選択される1種以上の材料との組合せを含むことが特に好ましい。
 pH調整剤の配合量としては、処理液の全量に対して、0.01~5質量%であることが好ましい。pH調整剤の配合量を上記範囲内とすることで、処理液中の硝酸カルシウムの機能を阻害することなく、上記処理液のpH調整が可能となる。また、上記範囲内の配合量は、安全性及び臭気の点からも好適である。さらに、長期的及び連続的なアンカー塗工時であっても、pHを安定的に維持しつつ、高速塗工時であっても、上記処理液の乾燥性が保てる点から、上記配合量は0.15~3質量%であることがより好ましい。
 一実施形態において、pH調整剤として、処理液を塩基性化させる材料と、処理液を酸性化させる材料とを併用する場合、上記処理液を酸性化させる材料の配合量を1とする、上記処理液を塩基性化させる材料の配合量は1~2.5であることが好ましく、1.2~2であることがより好ましい。
 上記pH調整剤の沸点は、処理液塗工時における、塗工装置上での乾燥、及び固着を防止する観点から、50℃以上であることが好ましい。一方、高速印刷時の乾燥性悪化を防止する観点から、上記pH調製剤の沸点は400℃以下であることが好ましい。
 上記pH調整剤の分子量は、重量平均分子量(Mw)で500以下であることが好ましい。上記分子量のpH調整剤を使用することで、高速印刷時の処理液の塗工むら改善に加え、処理液の粘度を好適な範囲内に収めることができる。なおpH調整剤が単一物質の場合は、上記重量平均分子量を、上記単一物質の分子量に読み替えるものとする。
<有機溶剤>
 一実施形態において、処理液には、さらに有機溶剤を含むことができる。有機溶剤を併用することで、処理液の保湿及び乾燥性、並びに濡れ性を、より好適に調整することができる。処理液に使用できる有機溶剤は特に制限されないが、水溶性有機溶剤を含むことが好ましい。有機溶剤には、先に説明したpH調整剤は含まれないものとする。
 処理液に使用される水溶性有機溶剤は、水及び硝酸カルシウムとの親和性、並びに硝酸カルシウムの溶解性の観点から、少なくとも分子構造中にヒドロキシル基を1個以上含む水溶性有機溶剤が好ましい。
 処理液に好適に用いられる水溶性有機溶剤の具体例として以下が挙げられる:
 メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、3-メトキシ-1-ブタノール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノールなどの1価アルコール類;
 1,2-エタンジオール(エチレングリコール)、1,2-プロパンジオール(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、1,2-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、1,2-ヘプタンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-エチル-2-メチル-1,3-プロパンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチル-2-プロピル-1,3-プロパンジオール、2-メチルペンタン-2,4-ジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、1,2-オクタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ジブチレングリコールなどの2価アルコール(グリコール)類;
 グリセリンなどの3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プロピルエーテル、ジ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ペンチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、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プロピルエーテル、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、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテルなどのグリコールモノアルキルエーテル類。
 上記に例示した化合物の中でも、特に、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、3-メトキシ-1-ブタノール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノールなどの1価アルコール類を使用することが好ましい。
 また、上記分子構造中にヒドロキシル基を1個以上含む水溶性有機溶剤は単独で用いても、または2種以上を併用してもよい。
 一実施形態において、処理液に含まれる、分子構造中にヒドロキシル基を1個以上含む水溶性有機溶剤の配合量は、処理液の全量に対して、0.1~30質量%以下であることが好ましく、1~25質量%であることがより好ましく、1~20質量%であることが特に好ましい。水溶性有機溶剤の配合量を上記範囲内に調整することで、保湿性に優れ、かつ乾燥性及び濡れ性にも優れる処理液を容易に得ることができる。また、処理液の印刷方法によらず、長期にわたり安定した印刷が可能となる。
 一実施形態において、処理液は、その他の有機溶剤を含んでもよい、使用可能なその他の有機溶剤の具体例として、以下が挙げられる:
 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メチルエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、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メチルエチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、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メチルエチルエーテル、テトラエチレングリコールブチルメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテルなどのグリコールジアルキルエーテル類;
 2-ピロリドン、N-メチルピロリドン、N-エチルピロリドン、ε-カプロラクタム、3-メチル-2-オキサゾリジノン、3-エチル-2-オキサゾリジノン、N,N-ジメチル-β-メトキシプロピオンアミド、N,N-ジメチル-β-エトキシプロピオンアミド、N,N-ジメチル-β-ブトキシプロピオンアミド、N,N-ジメチル-β-ペントキシプロピオンアミド、N,N-ジメチル-β-ヘキソキシプロピオンアミド、N,N-ジメチル-β-ヘプトキシプロピオンアミド、N,N-ジメチル-β-2-エチルヘキソキシプロピオンアミド、N,N-ジメチル-β-オクトキシプロピオンアミド、N,N-ジエチル-β-ブトキシプロピオンアミド、N,N-ジエチル-β-ペントキシプロピオンアミド、N,N-ジエチル-β-ヘキソキシプロピオンアミド、N,N-ジエチル-β-ヘプトキシプロピオンアミド、N,N-ジエチル-β-オクトキシプロピオンアミドなどの含窒素系溶剤;及び
 γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、δ-バレロラクトン、ε-カプロラクトンなどの複素環化合物など。
 上記に例示した有機溶剤を、単独で用いても、または2種以上を併用してもよい。
 処理液に含まれる上記その他の有機溶剤の配合量の総量は、処理液の全量に対して、0.1~50質量%以下であることが好ましく、0.15~30質量%であることがより好ましく、0.2~25質量%であることが特に好ましい。上記その他の水溶性有機溶剤の配合量を上記範囲内に調整することで、処理液において優れた保湿性、乾燥性、及び濡れ性を容易に得ることが可能となる。
 一実施形態において、処理液における沸点が240℃以上の有機溶剤の含有量は、上記処理液の全量に対して、10質量%未満であることが好ましい。上記有機溶剤の含有量は0質量%であってもよい。240℃以上の有機溶剤を含まないか、または、含む場合でもその配合量を上記範囲内に調整することで、高速印刷時に処理液の十分な乾燥性を得ることができる。また、インキが印刷された際に、紙媒体中に残留している有機溶剤の量が硝酸カルシウム量に対して十分に少ない状態になる。そのため、高速印刷時であっても、硝酸カルシウムの凝集機能を十分に発揮することができる。なお、上記沸点が240℃以上の有機溶剤の含有量の算出にあたっては、分子構造中にヒドロキシル基を1個以上含む水溶性有機溶剤の中でも、沸点が240℃以上である水溶性有機溶剤の含有量についても、上記沸点が240℃以上の有機溶剤の含有量として計算に含めるものとする。一実施形態において、処理液における沸点が240℃以上の有機溶剤の含有量は、上記処理液の全量に対して、8質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることがさらに好ましく、2質量%以下であることが特に好ましい。
<界面活性剤>
 一実施形態において、上記処理液は、表面張力を調整し、記録媒体上への濡れ性を向上させるため、さらに界面活性剤を含むことが好ましい。界面活性剤には、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、及びカチオン性界面活性剤など様々な種類が存在するが、上記処理液ではノニオン性界面活性剤を選択することが好ましい。ノニオン性界面活性剤を使用した場合、硝酸カルシウムの凝集機能を阻害することなく、処理液の濡れ性を容易に向上することができる。
 上記ノニオン性界面活性剤は、アセチレン系、シロキサン系、アクリル系、フッ素系など、用途に合わせて様々な種類が知られている。上記処理液の記録媒体上への濡れ性、後から付与されるインクジェットインキの濡れ性、及び処理液の印刷安定性を容易に向上できる観点から、シロキサン系及び/またはアセチレン系の界面活性剤を使用することが好ましく、少なくともアセチレン系界面活性剤を使用することが特に好ましい。
 使用する界面活性剤は、公知の方法によって合成することも、市販品を使用することもできる。界面活性剤を市販品から選択する場合、例えば、使用可能なシロキサン系界面活性剤として、BY16-201、FZ-77、FZ-2104、FZ-2110、FZ-2162、F-2123、L-7001、L-7002、SF8427、SF8428、SH3749、SH8400、8032ADDITIVE、SH3773M(東レ・ダウコーニング社製)、Tegoglide410、Tegoglide432、Tegoglide435、Tegoglide440、Tegoglide450、Tegotwin4000、Tegotwin4100、Tegowet250、Tegowet260、Tegowet270、Tegowet280(エボニックデグサ社製)、SAG-002、SAG-503A(日信化学工業社製)、BYK-331、BYK-333、BYK-345、BYK-346、BYK-347、BYK-348、BYK-349、BYKUV3500、BYK-UV3510(ビックケミー社製)、KF-351A、KF-352A、KF-353、KF-354L、KF355A、KF-615A、KF-640、KF-642、KF-643(信越化学工業社製)などが挙げられる。
 また、使用可能なアセチレン系界面活性剤として、サーフィノール61、104E、104H、104A、104BC、104DPM、104PA、104PG-50、420、440、465、485、SE、SE-F、ダイノール604、607(エアープロダクツ社製)、オルフィンE1004、E1010、E1020、PD-001、PD-002W、PD-004、PD-005、EXP.4001、EXP.4200、EXP.4123、EXP.4300(日信化学工業社製)などが挙げられる。
 上記の界面活性剤は、単独で用いてもよいし、または2種以上を併用してもよい。
 後述する様々な塗工方法で、均一な凝集層を形成するためには、表面に速やかに界面活性剤が配向し、表面張力を低下及び安定化させる必要がある。このような観点から、アセチレン系界面活性剤として、下記一般式(1)で表される化合物を含むことが特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 一般式(1)中、sは1~3の整数、tは0以上の整数、uは0以上の整数であり、t+uは1~30の整数である。またEtはエチレン基を表す。中でも、一般式(1)において、sが1または2であり、t+uが2~20の整数である化合物がより好ましい。一般式(1)において、sが2であり、t+uが3~15の整数である化合物が最も好ましい。
 上記に例示した界面活性剤の市販品において、上記一般式(1)で表される化合物として、サーフィノール420、440、465、及び485、ダイノール604、及び607、並びにオルフィンE1004、及びE1010が挙げられる。これらの中でも、サーフィノール465及びダイノール607がさらに好ましく、ダイノール607が最も好ましい。ダイノール607は、一般式(1)において、sが2であり、t+uが3~15の整数である化合物に相当する。
 一実施形態において、上記処理液が界面活性剤を含む場合、その添加量は、処理液の全量に対して、0.1質量%以上3.0質量%以下であることが好ましく、0.15質量%以上2.0質量%以下であることが特に好ましい。上記範囲で界面活性剤を添加することで、塗布方法によらず、また高速印刷時であっても、記録媒体に対する十分な濡れ性を発現することができ、かつハジキなどの塗工品質の劣化を抑制することができる。ただし、界面活性剤の配合量は、後述するインクジェットインキの表面張力を考慮して決定する必要がある。
 インキセットにおいて、印刷物のにじみを防ぐ観点から、処理液の表面張力はインクジェットインキの表面張力以上とすることが好ましい。処理液の表面張力をインクジェットインキの表面張力より大きくすることで、処理液を記録媒体に付与した際の、塗膜表面に配向する界面活性剤の量を減らすことができ、処理液層の表面エネルギーが過剰に低下することがなくなる。そのため、後から印刷されるインクジェットインキの濡れが十分となり、にじみのない、高画質な印刷物を得ることができる。
<バインダー樹脂>
 一実施形態において、上記処理液には、さらにバインダー樹脂を含むことができる。バインダー樹脂とは、インクジェットインキと処理液との反応に関与しない樹脂である。バインダー樹脂を併用することで、印刷物の耐水性を向上させることができるため、上記印刷物を様々な用途に使用することが可能となる。一般的には、バインダー樹脂として、水溶性樹脂及び樹脂微粒子が知られている。上記処理液では、どちらを用いても差し支えない。インクジェットインキと瞬時に混和し、高速印刷において処理液の凝集機能をより効果的に発現させる点から、水溶性樹脂を選択することが好ましい。
 上記バインダー樹脂の含有量は、金属イオンの量に対して規定される。具体的には、上記処理液に含まれる金属イオンの含有量に対する、上記バインダー樹脂の含有量の質量比が、0超過50未満であることが好ましく、さらには0超過30未満であることが特に好ましい。上記範囲の場合、印刷物の耐水性が向上し、さらに波打ち(記録媒体の一部が水分を吸って部分的に伸び、波状になる現象)や、カール(水分に起因した記録媒体の湾曲)の発生なく、高画質な印刷物が得られる。
 上記処理液で使用するバインダー樹脂は、特に限定されない。中でも、耐水性向上、並びに波打ち及びカール抑制に効果的であることから、ノニオン性水溶性樹脂が好ましい。また、処理液の基本性能が維持できる範囲で、ノニオン性水溶性樹脂にアニオンユニットまたはカチオンユニットが付加した樹脂を用いても構わない。バインダー樹脂の具体例として、ポリエチレンイミン、ポリアミド、各種の第4級アンモニウム塩基含有水溶性樹脂、ポリアクリルアマイド、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレンオキサイド、デンプン、メチルセルロース、ヒドロキシセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等の水溶性セルロース、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルアセタール及びポリビニルアルコール等、及びこれらの変性物、が挙げられる。また、硝酸カルシウムに対して安定な範囲で、アクリル樹脂、スチレン-アクリル樹脂、マレイン酸樹脂、スチレン-マレイン酸樹脂、ウレタン樹脂、及びエステル樹脂を使用することもできる。ここで、アクリル樹脂はメタクリル樹脂であってもよい。特に、酸価の低いものを好適に使用できるが、これらに限定されないことはいうまでもない。
 後から印刷されるインクジェットインキ中の液体成分を吸収し、特に、高速印刷において乾燥性を良化させることができる点から、バインダー樹脂として、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアセタール、ポリアルキレンオキサイド、セルロース誘導体、及びスチレン-アクリル樹脂からなる群から選択される少なくとも1種を使用することが好ましい。とりわけ、ポリビニルアルコール、及び/または、低酸価のスチレン-アクリル樹脂が好ましい。これらの樹脂は、透明性、塗膜耐性、及び顔料に対するバインダー力などの、インクジェットインキ用処理液に必要な物性を有しており、かつ入手が容易であること、変性物も含め種類が豊富であること等の利点から特に好ましい。
 さらに、ポリビニルアルコールに関しては、経時での処理液のpH低下が抑制できることから、けん化度が95%以上であるポリビニルアルコールを用いることが最も好ましい。すなわち、けん化度が95%以上であるポリビニルアルコール、及び/または、低酸価のスチレン-アクリル樹脂をバインダー樹脂として用いることで、耐水性、波打ち及びカールの抑制に加えて、光沢性、透明性、及びインクジェットインキ吸収性に優れた処理液層が得られ、かつ、経時でのpH安定性に優れた処理液を得ることができる。
 一実施形態において、処理液に使用するバインダー樹脂の数平均分子量(Mn)は、3,000~90,000であることが好ましく、4,000~86,000であることが特に好ましい。上記範囲のMnを有するバインダー樹脂であれば、一般的に求められる耐水性を十分に発現することができる。また、処理液層の膨潤に起因する記録媒体の波打ち及びカールが起こり難い。また、カルシウムイオンが十分に移動できることから凝集効果を阻害することがない。さらに、上記範囲のMnを有するバインダー樹脂を使用することによって、処理液の粘度を好適な範囲内に容易に調整することができる。
 なお、バインダー樹脂の数平均分子量は、常法によって測定することができる。一例を挙げると、TSKgelカラム(東ソー社製)を用い、RI検出器を装備したGPC(東ソー社製、HLC-8120GPC)で、展開溶媒にTHFを用いて測定したポリスチレン換算の数平均分子量として測定することができる。
<水>
 一実施形態において、上記処理液は水を含むことが好ましく、水の含有量は、処理液の全量に対して、10~90質量%の範囲であることが好ましい。
<その他の成分>
 上記処理液は、所望の物性値とするために、必要に応じて、消泡剤、及び防腐剤などの添加剤を添加することができる。これらの添加剤を使用する場合、その配合量は処理液の全量に対して、0.01質量%以上10質量%以下とすることが好ましい。
<処理液の製造方法>
 一実施形態において、処理液は、硝酸カルシウム、及び水、並びに必要に応じて、pH調整剤、有機溶剤、バインダー樹脂、界面活性剤、及び上記で挙げたような添加剤から適宜選択される成分を含み、これらを加え、撹拌及び混合した後、必要に応じて、濾過する方法によって製造することができる。ただし、処理液の製造方法は上記に限定されるものではない。
 撹拌及び混合を行う工程において、必要に応じて、混合物を40~100℃の範囲で加熱してもよい。ただし、バインダー樹脂として樹脂微粒子を使用する場合は、上記樹脂微粒子のMFT(最低造膜温度)以下の温度で加熱することが好ましい。
 また、濾過を行う工程において、フィルター開孔径は、粗大粒子及びダストを除去できるものであれば特に制限されないが、好ましくは0.3~100μm、より好ましくは0.5~50μmである。また、濾過を行う際に使用するフィルターは、単独種であっても、複数種を併用してもよい。
1B.インクジェットインキ
 以下、インクジェットインキの構成要素について詳細に説明する。
<顔料>
 一実施形態において、インクジェットインキは、色材として顔料を含むことが好ましい、顔料は、耐水性、耐光性、耐候性、及び耐ガス性などを有することに加え、高速印刷において上記実施形態の処理液を使用した際に、染料と比較して凝集速度が速いという点で優れている。顔料として、公知の有機顔料、及び無機顔料のいずれも使用することができる。これらの顔料の含有量は、インクジェットインキの全量に対して、2質量%以上15質量%以下の範囲が好ましく、2.5質量%以上12質量%以下の範囲がより好ましく、3質量%以上10質量%以下の範囲が特に好ましい。顔料の含有率が上記範囲内の場合、1パス印刷であっても十分な発色性が得られる。また、インクジェットインキの粘度をインクジェット印刷に適した範囲に収めることができ、その結果として、長期の印字安定性を確保することができる。以下、顔料の具体例を記載する。
 本発明で使用することができるシアン有機顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブルー1、2、3、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、66などが挙げられる。中でも発色性や耐光性に優れる点からC.I.ピグメントブルー15:3及び/または15:4から選択される1種以上が好ましい。
 マゼンタ有機顔料として、例えば、C.I.ピグメントレッド5、7、12、22、23、31、48(Ca)、48(Mn)、49、52、53、57(Ca)、57:1、112、122、146、147、150、185、238、242、254、255、266、269、及び282、C.I.ピグメントバイオレッド19、23、29、30、37、40、43、及び50などが挙げられる。
 中でも発色性及び耐光性に優れる点から、C.I.ピグメントレッド122、150、185、266、269、及び282、並びにC.I.ピグメントバイオレッド19からなる群から選択される1種以上の顔料が好ましい。特に、C.I.ピグメントレッド150、及び185、並びにC.I.ピグメントバイオレッド19からなる群から選択される1種以上の顔料は、ジャパンカラー2011、及び欧州の色標準であるFOGRA39に近い色再現を示すこと、さらに上記実施形態の処理液と併用した際に高い発色性を示すことから、特に好ましい。
 イエロー有機顔料として、例えば、C.I.ピグメントイエロー10、11、12、13、14、17、20、24、74、83、86、93、94、95、109、110、117、120、125、128、137、138、139、147、148、150、151、154、155、166、168、180、185、及び213などが挙げられる。中でも、発色性に優れる点から、C.I.ピグメントイエロー13、14、74、120、139、180、185、及び213からなる群から選択される1種以上が好ましい。
 ブラック有機顔料として、例えば、アニリンブラック、ルモゲンブラック、及びアゾメチンアゾブラックなどが挙げられる。また、上記のシアン顔料、マゼンタ顔料、及びイエロー顔料、並びに下記のオレンジ顔料、グリーン顔料、及びブラウン顔料などの有彩色顔料を複数使用し、ブラック顔料とすることもできる。
 一実施形態において、インクジェットインキの顔料として、オレンジ顔料、グリーン顔料、及びブラウン顔料などの特色顔料を使用することもできる。具体的には、C.I.ピグメントオレンジ16、36、43、51、55、59、61、64、及び71、C.I.ピグメントグリーン7、36、43、及び58、並びにC.I.ピグメントブラウン23、25、及び26などを挙げることができる。上記特色顔料を使用することで、さらなる広演色な印刷物の作製が可能となる。
 使用できる無機顔料は、特に限定されない。例えば、黒色顔料として、カーボンブラック及び酸化鉄が挙げられる。白色顔料として、酸化チタンが挙げられる。
 カーボンブラック顔料は、ファーネス法、またはチャネル法で製造されたカーボンブラックであってよい。上記カーボンブラックの中でも、一次粒子径が11~50nm、BET法による比表面積が50~400m/g、揮発分が0.5~10質量%、及びpHが2~10であるなどの特性を有するものが好適である。
 上記特性を有する市販品として、例えば、No.25、30、33、40、44、45、52、850、900、950、960、970、980、1000、2200B、2300、2350、及び2600;MA7、MA8、MA77、MA100、MA230(三菱化学株式会社製)、RAVEN760UP、780UP、860UP、900P、1000P、1060UP、1080UP、1255(コロンビアンカーボン社製)、REGAL330R、400R、660R、MOGUL L(キャボット社製)、Nipex160IQ、170IQ、35、75;PrinteX30、35、40、45、55、75、80、85、90、95、300;SpecialBlack350、550;Nerox305、500、505、600、605(オリオンエンジニアドカーボンズ社製)などが挙げられ、いずれも好ましく使用することができる。
 白色無機顔料として好適に用いられる酸化チタンは、アナターゼ型、及びルチル型のいずれでもよいが、印刷物の隠蔽性を上げる観点からルチル型が好ましい。また、塩素法、及び硫酸法などのいずれの方法で製造したものでもよいが、塩素法によって製造された酸化チタンを使用した場合、より高い白色度が得られる点で好ましい。
 上記酸化チタンとして、その表面が、無機化合物及び/または有機化合物によって処理されたものを使用することが好ましい。無機化合物の例として、シリコン、アルミニウム、ジルコニウム、スズ、アンチモン、及びチタンの1種以上を含む化合物、及びこれらの水和酸化物を挙げることができる。また、上記有機化合物の例として、多価アルコール、アルカノールアミンまたはその誘導体、高級脂肪酸またはその金属塩、及び有機金属化合物などを挙げることができる。中でも、多価アルコール、またはその誘導体は、酸化チタン表面を高度に疎水化し、分散安定性を向上させることが可能であるため、好ましく用いられる。
 印刷物の色相及び発色性を好適な範囲に収めるため、上記の顔料を複数混合して用いることができる。例えば、カーボンブラック顔料を使用したブラックインキに対し、低印字率における色味を改善するため、シアン有機顔料、マゼンタ有機顔料、オレンジ有機顔料、及びブラウン有機顔料からなる群から選択される1種以上の顔料を少量添加することができる。
<顔料分散用樹脂>
 インクジェットインキにおいて、上記顔料を安定的に分散及び保持する方法として、(1)水溶性顔料分散樹脂を顔料表面に吸着させ分散する方法、(2)水溶性及び/または水分散性の界面活性剤を顔料表面に吸着させ分散する方法、(3)顔料表面に親水性官能基を化学的及び物理的に導入し、顔料分散用樹脂や界面活性剤なしでインキ中に分散する方法(自己分散顔料)、(4)水不溶性樹脂で顔料を被覆し、必要に応じて、さらに水溶性顔料分散樹脂、または界面活性剤を用いてインキ中に分散させる方法、などを挙げることができる。
 インクジェットインキにおいて、顔料は、上記(3)の方法(すなわち、自己分散顔料を製造する方法)以外の方法によって分散されていることが好ましい。本開示のインキセットは、処理液のカルシウムイオンによる不溶化によって、混色などの画像欠陥を抑制することを意図する。そのため、カルシウムイオンと、上記顔料分散用樹脂及び界面活性剤などの高分子量成分との間で、アニオン-カチオン間相互作用反応又は吸着平衡移動反応が生じる方が、顔料成分に起因した増粘及び流動性低下の効果が大きく、高速印刷時であっても上記画像欠陥が抑制されるためである。
 さらに、上記方法のうち、(1)または(4)の方法を選択することが好ましい。すなわち、顔料は、顔料分散用樹脂を用いて分散されていることがより好ましい。上記(1)の水溶性顔料分散樹脂を用いる方法を選択することが特に好ましい。
 顔料分散用樹脂を用いて顔料を分散する方法では、顔料分散用樹脂を構成する単量体の組成及び分子量を、選定及び検討することにより、顔料に対する樹脂吸着能、及び顔料分散用樹脂の電荷を容易に調整できる。そのため、顔料分散用樹脂によって、微細な顔料に対する分散安定性の付与、及び処理液による顔料の分散機能低下能力の制御が可能となる。なお、上記「顔料分散用樹脂」とは、上記(1)または(4)の方法において用いられる水溶性顔料分散樹脂、及び上記(4)の方法において用いられる水不溶性樹脂など、顔料の分散に寄与する樹脂を総称する用語として定義される。
 顔料分散用樹脂の種類は特に限定されず、例えば、アクリル樹脂、スチレン-アクリル樹脂、マレイン酸樹脂、スチレン-マレイン酸樹脂、ウレタン樹脂、エステル樹脂などを使用することができる。上記アクリル樹脂と同様にメタクリル樹脂を使用することもできる。一実施形態において、材料選択性の広さ及び合成の容易さの点に加え、硝酸カルシウムに対する電荷中和と不溶化による凝集の速度が好適なものとなる点から、アクリル樹脂、スチレン-アクリル樹脂を使用することが特に好ましい。顔料分散用樹脂として、公知の方法により合成した樹脂を使用しても、市販品を使用することもできる。
 一実施形態において、顔料分散用樹脂は、炭素数8~36のアルキル基が導入されていることが好ましい。顔料分散用樹脂において、アルキル基の炭素数が8~36である場合、顔料分散液の低粘度化と、更なる分散安定化、及び粘度安定化とを容易に実現できる。また、カルシウムイオンとのアニオン-カチオン間相互作用反応または吸着平衡移動反応を起こした後の、顔料成分に起因した増粘及び流動性低下の効果が極めて大きい。
 上記アルキル基の炭素数は、好ましくは炭素数10~34であり、より好ましくは12~30であり、さらに好ましくは炭素数18~24である。上記アルキル基は、炭素数8~36の範囲であれば、直鎖であっても分岐していてもよい。いずれも使用することができるが、直鎖状のものが好ましい。直鎖のアルキル基としては、オクチル基(C8)、デシル基(C10)、ラウリル基(C12)、ミリスチル基(C14)、セチル基(C16)、ステアリル基(C18)、アラキル基(C20)、ベヘニル基(C22)、リグノセリル基(C24)、セロトイル基(C26)、モンタニル基(C28)、メリッシル基(C30)、ドトリアコンタニル基(C32)、テトラトリアコンタニル基(C34)、ヘキサトリアコンタニル基(C36)などが挙げられる。
 一実施形態において、顔料分散液の低粘度化に加えて、印刷物における塗膜耐性と光沢性を向上する観点から、顔料分散用樹脂に含まれる、炭素数8~36のアルキル基を含有する単量体に起因する構造単位の含有率は、顔料分散用樹脂(共重合体)の構造単位の全量に対して、5質量%~60質量%であることが好ましく、10質量%~55質量%であることがより好ましく、20質量%~50質量%であることが特に好ましい。
 一実施形態において、顔料分散用樹脂は、芳香族基が導入されていることが特に好ましい。芳香族基によって、顔料に対する吸着能が向上するとともに、処理液と混合した際に速やかに顔料の分散機能を低下させることができる。これは、処理液とインクジェットインキとを混合した際に、処理液に含まれるカルシウムイオンと芳香族基を有する顔料分散用樹脂との間で、カチオン-π相互作用と言われる強固な分子間力が働き、両者が優先的に吸着するためである。芳香族基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、及びアニシル基などが挙げられる。中でも、フェニル基、及びトリル基が、分散安定性を十分に確保できる面から好ましい。
 顔料の分散安定性、及び処理液との吸着性能を両立する観点から、芳香環を含有する単量体に起因する構造単位の含有率は、顔料分散用樹脂の構造単位の全量に対して、5~65質量%であることが好ましく、10~50質量%であることがより好ましい。
 一実施形態において、顔料分散用樹脂の酸価は、30~300mgKOH/gであることが好ましい。酸価を上記の範囲内に調整した場合、処理液中のカルシウムイオンと混合した時の分散機能の低下効果が十分に高まり、極めて高画質な画像を容易に得ることができる。また、インキの安定性が良好となるため、長期間インキ保管後も初期と同等の分散状態を保つことができ、かつ初期と同等の凝集性及び埋まりの品質が容易に得られる。さらに、顔料分散用樹脂の水に対する溶解性を確保できるとともに、顔料分散液の粘度を抑えることができる。顔料分散用樹脂の酸価は、さらに好ましくは100~300mgKOH/gであり、この範囲の酸価を有する顔料分散用樹脂を含むインキは、高速印刷時でも印刷物の埋まりが良好になる。
 酸価は、公知の装置、例えば、京都電子工業株式会社製「電位差自動滴定装置AT-610」を用いて、電位差滴定法によって測定することができる。
 一実施形態において、顔料分散用樹脂の重量平均分子量は、1,000以上100,000以下の範囲内であることが好ましい。重量平均分子量が上記範囲である場合、顔料が水中で安定的に分散しやすく、またインキの粘度調整を行うことが容易である。さらに、重量平均分子量が1,000以上である場合、顔料に吸着した、あるいは顔料を被覆している、上記顔料分散用樹脂の脱離を防止できるため、分散安定性を好適に維持できる。重量平均分子量が100,000以下である場合、分散時粘度を好適な範囲に収めることができるとともに、インクジェットヘッドからの吐出安定性の悪化も防止し、好適な印刷安定性を有するインキを容易に得ることができる。
 一実施形態において、顔料分散用樹脂は水溶性顔料分散樹脂であることが好ましい。上記水溶性顔料分散樹脂の重量平均分子量は、10,000以上40,000以下の範囲であることがより好ましい。分子量が上記範囲内である場合、カルシウムイオンによる不溶化の際に、インキの増粘が起きる。そのことで、高速印刷時であっても、混色が抑制され、高画質な画像が得られるとともに、高速印刷時の連続吐出安定性も良好に保つことができる。
 一実施形態において、顔料をインキ中で安定的に分散保持する方法として、上記(1)の方法を選択する。すなわち、上記顔料分散用樹脂として水溶性顔料分散樹脂を用いる場合、インキへの溶解度を上げるため、上記顔料分散樹脂中の酸基が、塩基で中和されていることが好ましい。一方で、中和のため過剰に塩基を投入してしまうと、処理液中に含まれるカルシウムイオンが中和されてしまい、十分な効果を発揮することができないため、その添加量には注意を払う必要がある。
 塩基の添加量が過剰かどうかは、例えば、水溶性顔料分散樹脂の10質量%水溶液を作製し、上記水溶液のpHを測定することによって確認することができる。一実施形態において、処理液の機能を十分に発現させる観点から、上記水溶液のpHが7~11であることが好ましく、7.5~10.5であることがより好ましい。
 一実施形態において、水溶性顔料分散樹脂を中和するために使用できる塩基として、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、及びN-メチルジエタノールアミンなどのアルカノールアミン;アンモニア水;水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、及び水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物;炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸カリウムなどのアルカリ金属の炭酸塩などを挙げることができる。
 上記(1)の方法を選択する場合、顔料に対する水溶性顔料分散樹脂の配合量は、1~50質量%であることが好ましい。水溶性顔料分散樹脂の配合量を、顔料に対して1~50質量%とすることで、顔料分散液の粘度を抑え、上記顔料分散液やインクジェットインキの粘度安定性及び分散安定性を容易に向上できるとともに、処理液と混合した際に速やかな分散機能の低下を引き起こすことができる。顔料に対する水溶性顔料分散樹脂の配合量(比率)は、より好ましくは2~45質量%、さらに好ましくは4~40質量%であり、最も好ましくは5~35質量%である。
<水溶性有機溶剤>
 一実施形態において、インクジェットインキは、液体成分として、水と、水溶性有機溶剤とを含む。上記水溶性有機溶剤として、後述する特定のアルキルジオール(A)を含有することが好ましい。
<炭素数2~8のアルキルジオール(A)>
 一実施形態において、インクジェットインキは、水溶性有機溶剤として炭素数2~8のアルキルジオール(A)を含有する。先に説明した通り、炭素数2~8のアルキルジオール(A)は、アセチレンジオール系界面活性剤に対して構造的親和性があり、印刷条件及び速度などに影響されず、優れた印刷画質を連続的に発現できると考えられる。また、炭素数2~8のアルキルジオール(A)に存在する水酸基が、処理液層に存在する硝酸イオンと電荷反発を起こすことによって、インキが記録媒体内部に浸透することなく、上記記録媒体表面に均一に広がり、画像濃度の高い印刷物の作製が可能となる。さらに、溶剤として炭素数2~8のアルキルジオール(A)を使用した場合、カルシウムイオンの溶解、及び拡散を損なうことがないため、混色を抑制し、高画質な印刷が可能となると考えられる。なお、本明細書では、アルカンジオールをアルキルジオールという場合もある。
 特に限定するものではないが、好適に用いられる、炭素数2~8のアルキルジオール(アルカンジオール)(A)の具体例として、1,2-エタンジオール(エチレングリコール)、1,2-プロパンジオール(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、1,2-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、1,2-ヘプタンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-エチル-2-メチル-1,3-プロパンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチル-2-プロピル-1,3-プロパンジオール、2-メチルペンタン-2,4-ジオール(ヘキシレングリコール)、及び2-エチル-1,3-ヘキサンジオールなどが挙げられる。例示した上記炭素数2~8のアルキルジオール(A)は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
 優れた保湿性と乾燥性とを得ることができ、かつ高速印刷時でも十分な埋まりと高濃度とを発現することができる点で、上記の中でも炭素数が3~6である溶剤を選択することが好ましい。具体例として、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、1,2-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、及び1,6-ヘキサンジオールが挙げられる。
 さらに、水酸基が近接して存在している1,2-アルキルジオールを選択することが好ましい。上記1,2-アルキルジオールは、それ自身が界面活性剤のようにも機能して、処理液層上での液滴同士の合一防止、及び濡れ広がりに寄与するため好ましい。すなわち、一実施形態において、上記具体例のうち、1,2-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、及び1,2-ヘキサンジオールから選択される1種以上の化合物を選択することが特に好ましい。
 一実施形態において、インクジェットインキにおける炭素数2~8のアルキルジオール(A)の総量は、凝集性を維持しながら、高濃度な印刷物を得る観点から、インクジェットインキ全量に対して、6質量%以上40質量%以下であることが好ましい。
(その他の水溶性有機溶剤)
 一実施形態において、高速印刷時の埋まりが良好となり、かつ優れた吐出安定性が得られる観点から、インクジェットインキは、水溶性有機溶剤として、炭素数2~8のアルキルジオール(A)以外の水溶性有機溶剤も含むことが好ましい。
 上記炭素数2~8のアルキルジオール(A)以外の水溶性有機溶剤として、1気圧下で沸点が180℃以上300℃以下であるグリコールエーテル系溶剤及び/またはアルキルポリオール系溶剤を用いることが好ましい。上記の沸点範囲を満たす水溶性有機溶剤を併用することによって、インクジェットインキの濡れ性と乾燥性とを好適な範囲に制御することができ、また高速印刷時でも吐出安定性が良好になる。さらに、上記処理液と組み合わせた場合、混色などの画質欠陥を防止するとともに、十分な埋まりを得ることができる。
 なお、本明細書に記載する1気圧下での沸点は、DSC(示差走査熱量分析)などの熱分析装置を用いることによって測定することができる。
 一実施形態において、炭素数2~8のアルキルジオール(A)と、1気圧下で沸点が180℃以上300℃以下であるグリコールエーテル系溶剤及び/またはアルキルポリオール系溶剤とを併用する場合、その総量は、インクジェットインキ全量に対して、6質量%以上50質量%以下とすることが好ましい。また、インクジェットノズルからの吐出安定性と、処理液とを組み合わせたときに、十分な濡れ性と乾燥性とを確保する観点から、上記水溶性有機溶剤の総量は、10質量%以上45質量%以下であることがより好ましく、15質量%以上40質量%以下であることが特に好ましい。水溶性有機溶剤の総量が6質量%以上の場合、インクの保湿性が良好であるため、吐出安定性を確保することができる。また、水溶性有機溶剤の総量が50質量%以下の場合、インキの粘度を好適な範囲に容易に調整でき、吐出安定性の悪化を防止できる。
 一実施形態において、炭素数2~8のアルキルジオール(A)以外の水溶性有機溶剤として、1気圧下で沸点が180℃以上300℃以下であるグリコールエーテル系溶剤及び/またはアルキルポリオール系溶剤以外にも、任意の水溶性有機溶剤を併用することができる。具体的には、処理液で使用できる水溶性有機溶剤として例示した、1価アルコール類、3価アルコール類、含窒素系溶剤、及び複素環化合物などを使用することができる。上記任意の水溶性有機溶剤は、単独で使用してもよいし、複数を混合して使用してもよい。
 一実施形態において、インクジェットインキにおいて、優れた保湿性、乾燥性、及び濡れ性を得る観点から、インクジェットインキにおける水溶性有機溶剤の総量は、インクジェットインキ全量に対して、6質量%以上70質量%以下であることが好ましく、10質量%以上60質量%以下であることがより好ましく、15質量%以上50質量%以下であることが特に好ましい。
(水溶性有機溶剤の沸点)
 一実施形態において、インクジェットインキ中の、1気圧下における沸点が240℃以上である水溶性有機溶剤の含有量は、上記インクジェットインキ全量に対して、0質量%以上10質量%未満であることが好ましい。上記有機溶剤の含有量を上記範囲内に制御することにより、高速印刷であっても、裏移り(ブロッキング)がない程度まで、乾燥性を十分に高めることができる。また、1気圧下における沸点が240℃未満である水溶性有機溶剤の含有量は、インクジェットインキ全量に対して、0質量%以上9.5質量%未満とすることが特に好ましい。この場合、処理液との組合せにおいて、高速印刷であっても優れた画質の画像を容易に得ることができる。上記「0質量%」とは、1気圧下における沸点が240℃以上である水溶性有機溶剤を含まないことを意味する。また、上記1気圧下における沸点が240℃以上である水溶性有機溶剤の含有量は、炭素数2~8のアルキルジオール(A)も考慮に入れて算出される。
 一実施形態において、インクジェットインキは、高速印刷時の長期的な吐出安定性の観点から、1気圧下における沸点が120℃以上である水溶性有機溶剤の含有量が、上記インクジェットインキ全量に対して、17質量%以上70質量%以下であることが好ましい。上記1気圧下における沸点が120℃以上である水溶性有機溶剤の含有量は、炭素数2~8のアルキルジオール(A)も考慮に入れて算出される。
 一実施形態において、インクジェットインキに含まれる、水溶性有機溶剤の1気圧下における加重沸点平均値は、175~240℃であることが好ましい。上記加重沸点平均値は、180~230℃であることがより好ましく、185~220℃であることがさらに好ましく、190~210℃であることが特に好ましい。
 水溶性有機溶剤の加重沸点平均値が上記範囲内である場合、上記実施形態の処理液との組合せによって、高速印刷であっても高画質な画像を容易に得ることができ、また優れた吐出安定性を容易に得ることもできる。上記加重沸点平均値は、炭素数2~8のアルキルジオール(A)も考慮に入れて算出される。上記「1気圧下における加重沸点平均値」は、それぞれの水溶性有機溶剤について算出した、1気圧下での沸点と、全水溶性有機溶剤に対する質量割合との乗算値を、足し合わせることで得られる値である。
<バインダー樹脂>
 一実施形態において、インクジェットインキは、必要に応じてバインダー樹脂を含んでもよい。バインダー樹脂としては、一般に、樹脂微粒子と水溶性樹脂とが知られており、どちらか一方を用いても、または両方を組合せて用いてもよい。
 上記樹脂微粒子は、水溶性樹脂と比較して、高分子量であること、またインクジェットインキの粘度を低くすることができ、より多量の樹脂をインクジェットインキ中に配合することができることから、印刷物の塗膜耐性を特段に高めるのに適している。樹脂微粒子として使用できる樹脂の種類として、アクリル系、スチレン-アクリル系、ウレタン系、スチレン-ブタジエン系、塩化ビニル系、及びポリオレフィン系などが挙げられる。上記アクリル系樹脂と同様にメタクリル系樹脂を使用することもできる。中でも、インキの安定性、及び印刷物の耐性を考慮すると、アクリル系、及びスチレン-アクリル系の樹脂微粒子が好ましく使用される。
 インクジェットインキに含まれるバインダー樹脂が樹脂微粒子である場合、上記樹脂微粒子のMFTを考慮する必要がある。MFTの低い樹脂微粒子を使用した場合、インクジェットインキに添加される水溶性有機溶剤の種類によっては樹脂微粒子のMFTがさらに低下し、室温であっても樹脂微粒子が融着や凝集を起こし、その結果、インクジェットヘッドノズルの目詰まりが発生することがある。上記問題を回避するためには、樹脂微粒子を構成する単量体を調整することにより、上記樹脂微粒子のMFTを60℃以上にすることが好ましい。
 上記MFTは、例えば、テスター産業社製MFTテスターによって測定することができる。具体的には、フィルムの上に、WET膜厚が300μmとなるように樹脂微粒子の25質量%水溶液を塗工する。次いで、得られた塗工物を、温度勾配をかけた状態で上記テスター上に静置する。塗工物の乾燥後、均一な膜とならずに白化した領域と、透明な樹脂膜が形成された領域との境界の温度をMFTとする。
 バインダー樹脂が樹脂微粒子である場合、一実施形態において樹脂微粒子の酸価は0~80mgKOH/gであることが好ましく、10~50mgKOH/gであることがより好ましく、20~50mgKOH/gであることが特に好ましい。酸価が上記範囲内の場合、印刷物の塗膜耐性を容易に向上でき、またインクジェットインキ中で分散状態を好適に維持させることが可能となるため、保存安定性に優れたインキを容易に得ることができる。
 一方、バインダー樹脂として水溶性樹脂を用いる場合、上記樹脂微粒子で見られるような樹脂微粒子同士の融着や凝集が起きない。そのため、インクジェットプリンターのメンテナンス性を優先する場合、水溶性樹脂は好適に選択される。水溶性樹脂を選択する場合、その重量平均分子量は8,000以上50,000以下の範囲内であることが好ましく、10,000以上40,000以下の範囲内であることがより好ましい。重量平均分子量を10,000以上とすることで、印刷物において良好な塗膜耐性を容易に得ることができる。一方、重量平均分子量を50,000以下とすることで、インクジェットヘッドからの吐出安定性、及びメンテナンス性に優れたインクジェットインキを容易に得ることができる。
 バインダー樹脂に水溶性樹脂を選択する場合であっても樹脂の酸価は重要である。水溶性樹脂の酸価は10~80mgKOH/gであることが好ましく、酸価は20~50mgKOH/gであることがより好ましい。酸価が10mgKOH/g以上の場合、インクジェットインキが固化した際に、再溶解させることが容易となり、インクジェットヘッドノズルでの目詰まりによる印刷安定性の悪化を容易に防ぐことができる。また、酸価が80mgKOH/g以下の場合、印刷物の耐水性を向上でき、また上記実施形態の処理液に含まれる硝酸カルシウムによる凝集機能を阻害することがない点で好ましい。一実施形態において、水溶性樹脂の酸価は50mgKOH/g以下であることがより好ましい。
 一実施形態において、インクジェットインキでバインダー樹脂を用いる場合、バインダー樹脂は、アクリル樹脂、スチレン-アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂から選択される1種以上の樹脂を含むことが好ましい。上記アクリル樹脂と同様にメタクリル樹脂を使用することもできる。理由は定かではないが、先に列挙した樹脂は、硝酸カルシウムと混合した際の相溶性が良好であり、また乾燥して塗膜となった際には上記塗膜が白化することなく、十分な濃度を有する印刷物が得られる点で好ましい。
 一実施形態において、インクジェットインキでバインダー樹脂を用いる場合、その含有量は、固形分換算で、上記インクジェットインキ全量に対して、1質量%以上20質量%以下の範囲であることが好ましく、より好ましくは2質量%以上15質量%以下の範囲であり、特に好ましくは3質量%以上10質量%以下の範囲である。
<界面活性剤>
<アセチレンジオール系界面活性剤>
 一実施形態において、インクジェットインキは、界面活性剤としてアセチレンジオール系界面活性剤を含有する。アセチレンジオール系界面活性剤は、短時間で表面配向し、表面張力を低下させることができる。そのため、硝酸カルシウムが電離する際の吸熱によって、インキの粘度や表面張力が多少変化したとしても、インキ液滴表面への配向速度や、インキ液滴の濡れ広がり速度に影響を及ぼさない。また、インキ液滴に速やかに配向することで、インキ液滴同士の合一が抑制できると考えられる。さらに、炭素数2~8のアルキルジオール(A)との構造的親和性を有するため、アセチレンジオール系界面活性剤が、インキ中で均一かつ安定に存在できる。加えて、処理液層に存在する硝酸イオンと電荷的に反発し、インキ液滴が、記録媒体表面に均一に広がると考えられる。以上のことから、高速印刷時の混色抑制や埋まりの向上、高濃度化に寄与し、高画質な印刷を可能になると考えられる。
 なお本発明では、アセチレンジオール系界面活性剤は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また公知の方法により合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。
 一実施形態において、インクジェットインキは、アセチレンジオール系界面活性剤として、上記一般式(1)で表される化合物を含むことが好ましい。中でも、一般式(1)において、sが1または2であり、t+uが0~4である化合物が好ましく、sが1または2であり、t+uが0である化合物が最も好ましい。これらの化合物は、気液界面への配向速度が極めて早い。また、上記一般式(1)で表される化合物を含む、本開示の処理液との親和性も高い。これらの結果、インクジェットインキの濡れ性が向上し、にじみや抜けが抑制された、高画質な印刷物を容易に得ることができる。
<その他の界面活性剤>
 一実施形態において、インクジェットインキは、アセチレンジオール系界面活性剤に加えて、アセチレンジオール系界面活性剤以外の界面活性剤(以下、単に「その他の界面活性剤」ともいう)を含んでもよい。但し、その他の界面活性剤は、硝酸カルシウムを含む処理液の凝集性能を阻害せず、かつ上記炭素数2~8のアルキルジオール(A)及びアセチレンジオール系界面活性剤との組合せによって得られる埋まり及び高濃度化の効果を損なわないレベルで添加する。その他の界面活性剤は、1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
 最適な濡れ性の確保と、インクジェットノズルからの安定吐出の実現という観点から、その他の界面活性剤として、シロキサン系界面活性剤、及び/または、フッ素系界面活性剤を使用することが好ましく、シロキサン系界面活性剤を使用することが特に好ましい。界面活性剤の添加量としては、インクジェットインキ全量に対して、0.01質量%以上5.0質量%以下が好ましく、0.05質量%以上3.0質量%以下がさらに好ましい。
 インクジェットインキが蒸発する過程における濡れ性の制御や、塗膜耐性及び耐溶剤性などの印刷物の品質向上の点で、界面活性剤の分子量も重要である。界面活性剤の分子量は、重量平均分子量で1,000以上7,000以下であることが好ましく、1,500以上5,000以下の範囲内であることがより好ましい。界面活性剤の分子量が1,000以上である場合、記録媒体に対する濡れ性を制御する効果を高めることが容易である。また、界面活性剤の分子量が7,000以下である場合、保存安定性に優れたインクジェットインキを得ることが容易である。
 その他の界面活性剤は、公知の方法により合成することも、市販品を使用することもできる。市販品の界面活性剤を使用する場合、例えば、シロキサン系界面活性剤としては、先に記載した処理液で使用できる界面活性剤の具体例から選択することができる。また、フッ素系界面活性剤の具体例としては、ZonylTBS、FSP、FSA、FSN-100、FSN、FSO-100、FSO、FS-300、Capstone FS-30、FS-31(DuPont社製)、PF-151N、及びPF-154N(オムノバ社製)などが挙げられる。
 インクジェットインキに使用する界面活性剤と、処理液に使用する界面活性剤は、同じでも異なっていてもよい。各々異なる界面活性剤を使用する際は、上記のとおり、両者の表面張力に注意したうえで配合量を決定したほうがよい。
<水>
 上記実施形態のインクジェットインキは、水を含む。インクジェットインキに含まれる水としては、種々のイオンを含有する一般的な水ではなく、イオン交換水(脱イオン水)を使用することが好ましい。
 一実施形態において、インクジェットインキにおける水の含有量は、インキ全量に対して、20~90質量%の範囲であることが好ましい。
<その他の成分>
 一実施形態において、インクジェットインキは、上記の成分の他に、必要に応じて、所望の物性値を持つインキを得るために、pH調整剤、消泡剤、防腐剤、赤外線吸収剤、及び紫外線吸収剤などの添加剤を適宜に含んでもよい。添加剤の配合量としては、インキの全質量に対して、0.01質量%以上10質量%以下が好適である。なお、上記pH調整剤としては、上記処理液において使用できるpH調整剤として例示したものを好適に利用できる。
 一実施形態において、インクジェットインキは、重合性モノマーを実質的に含有しないことが好ましい。ここで「実質的に含有しない」とは意図的に添加しないことを意味しており、インクジェットインキを製造及び保管する際の微量の混入または発生を除外するものではない。具体的には、インクジェットインキ全量に対して、重合性モノマーの量を1質量%以下とすることが好ましく、0.5質量%以下とすることがより好ましい。
<インクジェットインキセット>
 一実施形態において、インクジェットインキは単色で使用してよい。他の実施形態において、インクジェットインキは、用途に合わせて複数の色を組み合わせたインクジェットインキのセットとして使用してもよい。色の組み合わせは特に限定されないが、シアン、イエロー、及びマゼンタの3色を使用することでフルカラーの画像を得ることができる。また、ブラックインキを追加することで黒色感を向上させ、文字などの視認性を上げることができる。さらに、オレンジ、及びグリーンなどの色を追加することで、色再現性を向上させることも可能である。白色以外の印刷媒体へ印刷を行う際には、ホワイトインキを併用することで鮮明な画像を得ることができる。なお、インクジェットインキがマゼンタインキを有する場合、上記の通り、上記マゼンタインキが、マゼンタ顔料として、C.I.ピグメントレッド150、185、及びC.I.ピグメントバイオレッド19から選択される1種以上の顔料を含むことが好ましい。
<インクジェットインキの製造方法>
 インクジェットインキは、上記成分を用いて構成され、例えば、以下のプロセスを経て製造することができる。ただし、インクジェットインキの製造方法は、以下に限定されるものではない。
(1)顔料分散液の製造(水溶性顔料分散樹脂を使用する場合)
 インクジェットインキにおいて水溶性顔料分散樹脂を使用する場合、インキの調製に先立ち、顔料分散液を調製する。例えば、水溶性顔料分散樹脂と水とが混合された混合液に顔料を添加し、混合撹拌した後、分散機を用いて分散処理を行う。この後、必要に応じて遠心分離や濾過を行い、顔料分散液を得ることができる。
 分散処理の前に、プレミキシングを行うことが効果的である。プレミキシングは、少なくとも顔料分散樹脂と水とが混合された混合液に顔料を加えて行えばよい。このようなプレミキシング操作は、顔料表面の濡れ性を改善し、顔料表面への分散剤の吸着を促進することができるため、好ましい。
 顔料の分散処理の際に使用される分散機は、一般に使用されるいかなる分散機であってもよい。例えば、ボールミル、ロールミル、サンドミル、ビーズミル、ナノマイザー、ペイントシェーカー、及びマイクロフルイダイザーなどが挙げられる。中でも、ビーズミルを好ましく使用することができる。具体的には、スーパーミル、サンドグラインダー、アジテータミル、グレンミル、ダイノーミル、パールミル及びコボルミルなどの商品名で市販されているビーズミルを使用できる。
 顔料のプレミキシング及び分散処理において、水溶性顔料分散樹脂は、水のみと混合されても、または有機溶剤と水とを含む混合溶媒と混合されてもよい。
 顔料分散液に含まれる顔料の粒度分布を制御する方法として、先に記載した分散機の粉砕メディアのサイズを小さくすること、粉砕メディアの材質を変更すること、粉砕メディアの充填率を大きくすること、撹拌部材(アジテータ)の形状を変更すること、分散処理時間を長くすること、分散処理後フィルターや遠心分離機などで分級すること、及びこれらの手法の組み合わせが挙げられる。一実施形態において、顔料を好適な粒度範囲に収める観点から、上記分散機の粉砕メディアの直径を0.1~3mmとすることが好ましい。また、粉砕メディアの材質として、ガラス、ジルコン、ジルコニア、及びチタニアを好ましく使用することができる。
(2)インクジェットインキの調製
 インクジェットインキにおいて顔料分散用樹脂を使用する場合、例えば、上記のように製造した顔料分散液に、水溶性有機溶剤、界面活性剤、水、及び必要に応じて上記で挙げたバインダー樹脂やその他の添加剤を加え、撹拌及び混合することによって、インキを得ることができる。
 インキの調製において、必要に応じて、上記成分の混合物を40~100℃の範囲で加熱しながら撹拌及び混合してもよい。ただし、バインダー樹脂として樹脂微粒子を使用する際は、加熱温度は上記樹脂微粒子のMFT以下とすることが好ましい。
(3)粗大粒子の除去
 一実施形態では、インキ調製時に上記混合物に含まれる粗大粒子を、濾過分離、及び遠心分離などの手法によって除去して、インクジェットインキを得ることが好ましい。濾過分離の方法としては、公知の方法を適宜用いることができる。フィルター開孔径は、粗大粒子、及びダストが除去できるものであれば、特に制限されない。例えば、フィルター開孔径は、好ましくは0.3~5μm、より好ましくは0.5~3μmである。また、濾過を行う際は、フィルターの種類は単独であっても、複数種を併用してもよい。
<インクジェットインキの特性>
 一実施形態において、インクジェットインキは、25℃における粘度を3~20mPa・sに調整することが好ましい。この粘度領域のインキであれば、特に通常の4~10KHzの周波数を有するヘッドから10~70KHzの高周波数のヘッドに対する使用においても、安定した吐出特性を得ることができる。特に、上記インキの25℃における粘度が3~14mPa・sである場合、600dpi以上の設計解像度を有するインクジェットヘッドに対する使用でも、安定的に吐出させることができる。
 インクジェットインキの25℃における粘度は、常法によって測定することができる。具体的には、E型粘度計(東機産業社製TVE25L型粘度計)を用い、25℃においてインキ1mLの粘度を測定して得た値であってよい。
 一実施形態において、インクジェットインキは、優れた発色性を有する印刷物を得る観点から、顔料の平均二次粒子径(D50)は、好ましくは40nm~500nmであり、より好ましくは50nm~400nmであり、特に好ましくは60nm~300nmである。顔料の平均二次粒子径を上記の好適な範囲内に調整するためには、上記のように顔料分散処理工程を制御すればよい。上記平均二次粒子径は、例えば、動的光散乱法によって測定されるメディアン径である。具体的には、マイクロトラック・ベル社製のナノトラックUPA-EX150を用い、必要に応じて水で希釈したインキを測定して得られた値であってよい。
2.印刷物の製造方法
 一実施形態は、上記実施形態の処理液と、上記実施形態のインクジェットインキとを含むインキセットを用いて印刷物を製造する方法に関する。上記製造方法は、紙基材または合成紙基材である記録媒体に、上記実施形態の処理液を付与する工程と、上記処理液を付与した部分に、上記実施形態のインクジェットインキを1パス印刷方式により付与する工程とを含むことが好ましい。
 「1パス印刷方式」とは、停止している記録媒体に対してインクジェットヘッドを一度だけ走査させる、または固定されたインクジェットヘッドの下部に記録媒体を一度だけ通過させる印刷方法であり、印字されたインキの上に再度インキが印字されることがない。1パス印刷方式は、従来のインクジェットヘッドを複数回走査するインクジェット印刷方式(マルチパス印刷方式)に比べて走査回数が少なく、印刷速度を上げることができる。そのため、印刷速度が要求される産業用途において好適に使用される。特に、近年活発に検討されている、オフセット印刷及びグラビア印刷に対する代替としてのインクジェット印刷の実現にあたっては、本方式の印刷方法の採用は必須といえる。
 以下、上記実施形態のインキセットを用いた印刷物の製造方法についてより具体的に説明する。
<処理液の付与方法>
 一実施形態では、インクジェットインキを印刷する前に、40m/分以上の速度で搬送される記録媒体上に処理液が付与される。記録媒体上への処理液の付与方法として、インクジェット印刷のように記録媒体に対して非接触で印刷する方式と、記録媒体に対して処理液を当接させて印刷する方式のどちらを採用してもよい。
 近年、ヘッド内ヒーターの採用、ヘッド内流路やノズル構造の最適化などによって、25℃における粘度が100mPa・s程度の液体組成物であっても吐出可能なインクジェットヘッドが開発されている。一実施形態において、上記処理液の25℃における好適な粘度範囲は5~100mPa・sであるため、インクジェット印刷を採用した場合であっても、上記処理液を問題なく印刷することができる。処理液の付与方法としてインクジェット印刷を採用する場合、非印字部において記録媒体固有の風合いを残すことができる観点から、インクジェットインキを付与する部分にのみ、上記処理液を付与することが好ましい。
 一方、インクジェットヘッドを構成する部材へのダメージ防止や、インクジェット印刷適性確保の観点からは、記録媒体に対して処理液を当接させる印刷方式が好ましく用いられる。処理液を当接させる印刷方式としては、従来から公知のものを任意に選択することができる。例えば、装置の単純性、均一塗工性、作業効率、及び経済性などの観点から、ローラ形式を採用することが好ましい。なお「ローラ形式」とは、回転するロールに予め処理液を付与したのち、記録媒体に上記処理液を転写する印刷形式を指す。好ましく用いられるローラ形式の塗工機として、例えば、オフセットグラビアコーター、グラビアコーター、ドクターコーター、バーコーター、ブレードコーター、フレキソコーター、及びロールコーターなどが挙げられる。
 一実施形態において、記録媒体上への処理液の塗工膜厚は、WET膜厚で0.5~10μmであることが好ましく、0.5~8.5μmであることがより好ましく、0.6~6μmであることが特に好ましい。塗工膜厚を上記範囲内に調整した場合、処理液が付与されるがインクジェットインキが付与されない部分においても、記録媒体本来の風合いを損なうことなく、高速印刷時も十分な混色抑制効果を発現し、かつ処理液中の溶剤成分の乾燥を十分に行うことができる。処理液の塗工膜厚は、後述するインクジェットインキの付与量と記録媒体上への処理液の残留量とを加味して決定することが好ましい。
<処理液付与後の熱エネルギーの印加>
 一実施形態において、処理液を記録媒体に付与した後であって、インクジェットインキを付与する前に、上記記録媒体に熱エネルギーを印加し、記録媒体上の処理液を乾燥させることが好ましい。特に、インクジェットインキを付与する前に処理液を完全に乾燥させる、すなわち、上記処理液の液体成分を完全に除去された状態にすることが好ましい。処理液が完全に乾燥する前にインクジェットインキが付与されると、インクジェットインキ中の固体成分の溶解及び/または分散機能の低下を一層促進できる。しかし、その一方で、記録媒体上の液体成分が過剰となり、インクジェット印刷後に作用させる熱エネルギーが不十分である場合には、記録媒体の波打ち、及びにじみなどの画像欠陥が発生する可能性がある。
 熱エネルギーの印加方法は、特に制限されない。使用できる方法として、例えば、加熱乾燥法、熱風乾燥法、赤外線乾燥法、マイクロ波乾燥法、及びドラム乾燥法などが挙げられる。上記の乾燥法は単独で用いても、複数を併用してもよい。例えば、加熱乾燥法と熱風乾燥法とを併用することで、それぞれを単独で使用したときよりも素早く、処理液を乾燥させることができる。
 記録媒体へのダメージ、及び処理液中の液体成分の突沸を防止する観点から、加熱乾燥法を採用する場合は、乾燥温度を35~100℃とすることが好ましい。また、熱風乾燥法を採用する場合は、熱風温度を50~250℃とすることが好ましい。また、同様の観点から、赤外線乾燥法を採用する場合は、赤外線照射に用いる赤外線の全出力の積算値の50%以上が、700nm以上1500nm以下の波長領域に存在することが好ましい。
<処理液の付与及び乾燥装置>
 上記製造方法における処理液の付与及び乾燥を実施する装置は、後述するインクジェット印刷装置に対し、インラインあるいはオフラインで装備されてよい。印刷時の利便性の点から、上記装置はインラインで装備されることが好ましい。
<インクジェットインキの付与方法>
 先に説明したとおり、インクジェットインキは、記録媒体に対し1パス印刷方式により付与されることが好ましい。1パス印刷方式には、上記のように、停止している記録媒体に対しインクジェットヘッドを一度だけ走査させる方法と、固定されたインクジェットヘッドの下部に記録媒体を一度だけ通過させる方法との2種類がある。インクジェットヘッドを走査させる方法の場合、上記インクジェットヘッドの動きを加味して吐出タイミングを調整する必要があり、着弾位置のずれが生じやすい。そのため、一実施形態において、インクジェットヘッドを固定し記録媒体を走査する方法が好ましく用いられる。上記方法において、記録媒体の搬送速度は40m/分以上とすることが好ましい。特に、処理液の付与装置をインクジェット印刷装置に対しインラインで設置する場合、上記処理液の付与装置からインクジェット印刷装置までが連続的に配置され、処理液が付与された記録媒体がそのままインクジェット印刷部へ搬送されることが好ましい。
 また、先に説明したように、上記実施形態のインキセットを用いることで、高速かつ600dpi以上の記録解像度であっても高品質の画像を製造することができる。中でも、オフセット印刷及びグラビア印刷と同様の画質を有する印刷物を提供できる点から、一実施形態において、印刷物の記録解像度は1200dpi以上であることが特に好ましい。
<インクジェットヘッド>
 1パス印刷方式として、固定されたインクジェットヘッドの下部に記録媒体を一度だけ通過させる方法を採用する場合、記録幅方向における記録解像度は、インクジェットヘッドの設計解像度によって決定される。上記の通り、記録幅方向の記録解像度も600dpi以上であることが好ましい。そのため、必然的に、インクジェットヘッドの設計解像度も600dpi以上であることが好ましく、1200dpi以上であることが特に好ましい。インクジェットヘッドの設計解像度が600dpi以上であれば、1色につき1個のインクジェットヘッドで印刷することができるため、装置の小型化や経済性の観点で好ましい。一方、600dpiよりも低い設計解像度のインクジェットヘッドを使用する場合は、1色につき複数のインクジェットヘッドを記録媒体の搬送方向に並べて使用することによって、1パス印刷であっても記録幅方向における記録解像度として600dpi以上を実現することができる。
 また、記録媒体の搬送方向における印刷解像度は、インクジェットヘッドの設計解像度だけでなく、上記インクジェットヘッドの駆動周波数と印刷速度に依存する。例えば、印刷速度を1/2にする、または駆動周波数を2倍にすることで、搬送方向における記録解像度は2倍になる。インクジェットヘッドの設計上、40m/分以上の印刷速度において、搬送方向における印刷解像度として600dpi以上を達成できない場合は、1色につき複数のインクジェットヘッドを記録媒体の搬送方向に並べて使用することによって、優れた印刷速度及び印刷解像度を得ることができる。
 インクジェット1パス印刷における、インクジェットインキのドロップボリュームは、上記インクジェットヘッドの性能による影響が大きいが、高品質の画像を実現する観点から、1~30pLの範囲であることが好ましい。また高品質の画像を得るために、ドロップボリュームを変化させることができる階調仕様のインクジェットヘッドを使用することが特に好ましい。
<インクジェットインキ付与後の熱エネルギーの印加>
 処理液が付与された記録媒体上にインクジェットインキを付与した後、上記インクジェットインキ、及び未乾燥の処理液を乾燥させるために、上記記録媒体に熱エネルギーを印加することが好ましい。好ましく用いられる熱エネルギーの印加方法や条件は、先に処理液の乾燥について説明したものと同様である。
<インクジェットインキ乾燥装置>
 インクジェットインキ乾燥装置は、インクジェット印刷装置に対しインラインで、あるいはオフラインで装備されてよい。印刷時の利便性などの点から、インラインで装備されることが好ましい。一実施形態において、にじみ及び色むら、並びに記録媒体のカールなどを防止する観点から、熱エネルギーは、インキの印刷後30秒以内に印加されることが好ましく、20秒以内に印加されることがより好ましく、10秒以内に印加されることが特に好ましい。
<処理液及びインクジェットインキの付与量>
 一実施形態において、処理液の付与量に対するインクジェットインキの付与量の比は、処理液の付与量を1として、0.1以上10以下とすることが好ましい。上記インキ付与量の比は、より好ましくは0.5以上9以下であり、特に好ましくは1以上8以下である。上記インキ付与量の比を上記範囲内に調整することによって、処理液量が過剰となることで起こる記録媒体の風合いの変化、並びにインクジェットインキ量が過剰となり処理液の効果が不十分となることで起こるにじみ及び色むらの発生を抑制し、高品質の印刷物を容易に得ることができる。
<印刷速度>
 上記のように、上記実施形態のインキセットを用いて印刷物を製造する方法において、印刷速度は40m/分以上であることが好ましく、60m/分以上であることがより好ましく、80m/分以上であることが特に好ましい。
<記録媒体>
 上記印刷物を製造する方法において、高速及び高画質印刷を実現するために、処理液の機能を十分に発現させる必要がある。そのため、処理液中の硝酸カルシウムは、一定範囲の量で記録媒体上に存在する必要がある。従って、インクジェットインキ印刷時の、記録媒体上の処理液層の形成状況が重要であり、上記処理液層の形成に影響を与える、記録媒体の空隙率や浸透性が重要となる。上記実施形態のインキセットを用いる印刷では、公知の記録媒体を任意に用いることができるが、上記の観点から、記録媒体として紙基材または合成紙基材を選択することが好ましい。
 上記「紙基材」とは、パルプを含む材料を抄紙してなる記録媒体を意味する。上記抄紙にあたっては、単層抄きとしてもよいし、多層抄きとしてもよい。また、その表面に塗工層を有してもよい。紙基材の具体的として、上質紙、再生紙、微塗工紙、コート紙、アート紙、キャスト紙、ライナー紙、マニラボール紙、及びコートボール紙等が挙げられる。上記「合成紙基材」とは、合成樹脂を主原料とした記録媒体であって、紙基材と同様の印刷加工特性を有する記録媒体である。
 上記実施形態のインキセットは、上記記録媒体以外にも、例えば、綿や絹の様な布基材;ポリ塩化ビニルシート、PETフィルム、ポリプロピレンフィルム、及びポリエチレンフィルムの様なプラスチック基材;に対しても使用できる。
 上記の記録媒体は、表面が滑らかであっても、表面に凹凸があってもよい。また、透明、半透明、及び不透明のいずれであってもよい。また、2種以上の印刷媒体を互いに張り合わせたものでもよい。さらに、印字面の反対側に剥離粘着層などが設けられてもよく、また印字後に、印字面に粘着層などが設けられてもよい。記録媒体の形状は、ロール状でも、枚葉状でもよい。
 上記処理液に由来する、記録媒体表面におけるカルシウムイオンの量は0.5~5mmol/m2であることが好ましく、1~4mmol/m2であることがより好ましい。上記カルシウムイオンの量が、上記範囲内である場合、上記カルシウムイオンによる凝集性及び埋まりが良好となり、さらには高濃度の画像を得ることが容易となる。
 以下、実施例及び比較例に沿って本発明をさらに具体的に説明する。なお、以下、「部」及び「%」の記載は、特に断らない限り、それぞれ「質量部」、及び「質量%」を意味する。
I.処理液の調製
(1)PVA103ワニスの調製例
 下記材料を撹拌しながら室温にて1時間混合した後、90℃に加温し、さらに1時間混合した。次いで、上記のようにして得た混合物を室温まで放冷することで、PVA103ワニスを得た。
(材料)
 PVA103(クラレ社製ポリビニルアルコール(けん化度98-99%(完全けん化)、重合度300))  25部
 イオン交換水  75部
(2)処理液1の調製例
 撹拌機を備えた混合容器を準備し、下記材料を順次添加した。材料を緩やかに撹拌しながら、室温にて1時間混合した後、60℃に加温し、さらに1時間混合した。次いで、上記のようにして得た混合物を室温まで放冷した後、孔径1μmのメンブランフィルターで濾過を行うことによって、処理液1を得た。
(材料)
 硝酸カルシウム4水和物(米山化学工業社製)  10部
 トリエタノールアミン(TEA)  1部
 35%塩酸(35%HCl)  0.62部
 PVA103ワニス  20部
 2-プロパノール(iPrOH)  4部
 ダイノール607(エアープロダクツ社製のアセチレン系界面活性剤)  0.4部
 プロキセルGXL(防腐剤、アーチケミカルズ社製の1,2-ベンゾイソチアゾール-3-オン溶液)  0.05部
 イオン交換水  63.93部
 得られた処理液1について、E型粘度計(東機産業社製のTVE25L型粘度計)を使用し、25℃において粘度を測定した。また、25℃において、卓上型pHメータ(堀場製作所社製のF-72)でスタンダードToupH電極を使用して処理液1のpHを測定した。これらの結果を表1に示す。
(3)処理液2~32の調製例
 表1に記載の材料を使用する以外は、処理液1と同様の方法により、処理液2~32を得た。
また、処理液1と同様にして粘度、及びpHを測定した。それぞれの測定結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
 なお、表1に記載した材料の略称及び商品名の詳細は、以下の通りである。
<1>金属塩
 Ca(NO32・4H2O:硝酸カルシウム4水和物
 CaCl2・2H2O:塩化カルシウム2水和物
 NaCl:塩化ナトリウム
<2>pH調整剤
 TEA:トリエタノールアミン
 NaOH:水酸化ナトリウム
 35%HCl:35%塩酸
 CH3COOH:酢酸
 CH3COONa:酢酸ナトリウム
<3>バインダー樹脂
 PVA103ワニス:先に説明した通りである。
 BYK190:ビックケミージャパン社製のスチレン-マレイン酸樹脂水溶液(固形分40%)
<4>有機溶剤
 iPrOH:2-プロパノール
 1,2-PD:1,2-プロパンジオール
 1,2-HexD:1,2-ヘキサンジオール
 DEG:ジエチレングリコール
 DEGBE:ジエチレングリコールモノブチルエーテル
<5>界面活性剤
 ダイノール607:エアープロダクツ社製のアセチレン系界面活性剤
 エマルゲン120:花王株式会社製のポリオキシエチレンラウリルエーテル
<6>添加剤(防腐剤)
 プロキセルGXL:アーチケミカルズ社製の1,2-ベンゾイソチアゾール-3-オン溶液
II.インクジェットインキの調製
(1)顔料分散用樹脂
<顔料分散用樹脂1の水性化溶液の製造例>
 ガス導入管、温度計、コンデンサー、及び撹拌機を備えた反応容器に、ブタノール93.4部を仕込み、窒素ガスで置換した。次いで、反応容器内を110℃に加熱し、重合性単量体として、スチレン20部、アクリル酸40部、及びベヘニルアクリレート40部、並びに重合開始剤としてV-601(和光純薬製)6部を、これらの混合物として2時間かけて滴下し、重合反応を行った。滴下終了後、さらに110℃で3時間反応させた後、V-601(和光純薬製)0.6部を添加し、さらに110℃で1時間反応を続けて、顔料分散用樹脂1の溶液を得た。
 上記顔料分散用樹脂1の溶液を室温まで冷却した後、ジメチルアミノエタノール37.1部を添加して中和し、次いで水を100部添加して、顔料分散用樹脂(水溶性顔料分散樹脂)1の水性化溶液を得た。その後、100℃以上に加熱し、ブタノールを水と共沸させてブタノールを留去し、固形分が30%になるように調整した。これより、顔料分散用樹脂1の固形分30%の水性化溶液を得た。なお、上記「水性化溶液」とは、水性媒体と、該水性媒体に分散及び/または溶解した成分とを含む溶液をいう。
 上記顔料分散用樹脂1の水性化溶液(固形分30%)のpHを、堀場製作所社製の卓上型pHメータF-72を用いて測定したところ、9.7であった。また、上記に示した方法で測定した顔料分散用樹脂1の酸価は250mgKOH/gであり、重量平均分子量は22,500であった。
<顔料分散用樹脂2~7の水性化溶液の製造例>
 下記表2に示したように、重合性単量体の種類、配合量、重合開始剤の量を変更した以外は、顔料分散樹脂1の場合と同様にして、顔料分散用樹脂(水溶性顔料分散樹脂)2~7の水性化溶液(固形分30%)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表2に、各顔料分散用樹脂の水性化溶液(固形分30%)のpH、顔料分散用樹脂の酸価、及び、上記顔料分散用樹脂の重量平均分子量を示す。
<Joncryl678の水性化溶液の製造例>
 Joncryl678(BASF社製スチレンアクリル樹脂、酸価215mgKOH/g、重量平均分子量8,500)4.0部と、ジメチルアミノエタノール1.7部と、水94.3部とを、混合容器へと順次投入し、70℃で加熱しながらよく混合し、樹脂を溶解させることによって、Joncryl678の水性化溶液(固形分4%)を得た。
(2)顔料分散液
<シアン顔料分散液1~7の調製例>
 トーヨーカラー社製LIONOL BLUE 7358G(C.I.ピグメントブルー15:3)を20部、顔料分散樹脂1の水性化溶液(固形分30%)を20部、水60部を混合し、撹拌機で予備分散した。次いで、直径0.5mmのジルコニアビーズ1800gを充填した容積0.6Lのダイノーミルを用いて、2時間本分散を行い、シアン顔料分散液1を得た。また上記調製において、顔料分散樹脂1を、顔料分散樹脂2~7に代えた以外は、上記シアン顔料分散液1の調製例と同様にして、シアン顔料分散液2~7を得た。
<マゼンタ顔料分散液1~7の調製例>
 使用する顔料を、クラリアント社製Inkjet Magenta E5B02(C.I.ピグメントバイオレッド19)に代えた以外は、上記シアン顔料分散液1~7の調製例と同様にして、マゼンタ顔料分散液1~7を得た。
<イエロー顔料分散液1~7の調製例>
 使用する顔料を、トーヨーカラー社製LIONOL YELLOW TT-1405G(C.I.ピグメントイエロー14)に代えた以外は、上記シアン顔料分散液1~7の調製例と同様にして、イエロー顔料分散液1~7を得た。
<ブラック顔料分散液1~7の調製例>
 使用する顔料を、オリオンエンジニアドカーボンズ社製PrinteX85(カーボンブラック)に代えた以外は、上記シアン顔料分散液1~7の調製例と同様にして、ブラック顔料分散液1~7を得た。
<シアン顔料分散液8の調製例>
 トーヨーカラー社製LIONOL BLUE 7358G(C.I.ピグメントブルー15:3)を20部、プラスコートZ-730(互応化学工業社製カルボキシル基含有ポリエステル樹脂、重量平均分子量3,000、酸価50mgKOH/g、固形分濃度25%)を24部、及び水を56部、それぞれ添加及び混合し、撹拌機で予備分散した。次いで、直径0.5mmのジルコニアビーズ1800gを充填した容積0.6Lのダイノーミルを用いて、2時間本分散を行い、シアン顔料分散液8を得た。
<マゼンタ顔料分散液8、イエロー顔料分散液8、ブラック顔料分散液8の調製例>
 使用する顔料を、それぞれ、クラリアント社製Inkjet Magenta E5B02(C.I.ピグメントバイオレッド19)、トーヨーカラー社製LIONOL YELLOW TT-1405G(C.I.ピグメントイエロー14)、及びオリオンエンジニアドカーボンズ社製PrinteX85(カーボンブラック)に代えた以外は、上記シアン顔料分散液8の調製例と同様にして、マゼンタ顔料分散液8、イエロー顔料分散液8、及びブラック顔料分散液8を得た。
<シアン顔料分散液9の調製例>
 上記で製造したJoncryl678の水性化溶液75.0部と、水10.0部とを、混合容器へと順次投入し、十分に混合した。次いで上記混合液に、C.I.ピグメントブルー15:3を15部加え、よく撹拌した。次いで、上記シアン顔料分散液1の場合と同様にして、容積0.6Lのダイノーミルを用いて本分散を行い、シアン顔料分散液9(顔料濃度15%)を得た。
<マゼンタ顔料分散液9、イエロー顔料分散液9、ブラック顔料分散液9の調製例>
 C.I.ピグメントブルー15:3を、それぞれ、クラリアント社製Inkjet Magenta E5B02(C.I.ピグメントバイオレッド19)、トーヨーカラー社製LIONOL YELLOW TT-1405G(C.I.ピグメントイエロー14)、オリオンエンジニアドカーボンズ社製PrinteX85(カーボンブラック)に代えた以外は、上記シアン顔料分散液9の場合と同様にすることで、それぞれ、マゼンタ顔料分散液9、イエロー顔料分散液9、及びブラック顔料分散液9(いずれも顔料濃度15%)を得た。
(3)インクジェットインキのセット
<CMYKインクジェットインキのセット1の製造例>
 下記記載の材料を、撹拌機で撹拌しながら混合容器へと順次投入し、十分に均一になるまで撹拌した。その後、孔径1μmのメンブランフィルターで濾過を行い、ヘッドつまりの原因となる粗大粒子を除去することによって、インキを得た。より詳細には、上記工程を、先に調製した、シアン顔料分散液1、マゼンタ顔料分散液1、イエロー顔料分散液1、及びブラック顔料分散液1のそれぞれで行うことによって、シアンインキ、マゼンタインキ、イエローインキ、及びブラックインキを得た。さらに、これら4色のインキを用いてCMYKインクジェットインキのセット1を製造した。
(材料)
 顔料分散液1  30部(先に調製した、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックのそれぞれの顔料分散液1)
 Joncryl8211(BASF社製アクリル樹脂エマルジョン、固形分44%、酸価26mgKOH/g)  13部
 1,2-プロパンジオール  17部
 1,3-プロパンジオール  10部
 トリエタノールアミン  0.5部
 サーフィノール465(エアープロダクツ社製アセチレン系界面活性剤)  1部
 プロキセルGXL 0.05部
 イオン交換水  28.45部
 得られた各インキについて、E型粘度計(東機産業社製のTVE25L型粘度計)を使用し、25℃において粘度を測定した。表1に、上記CMYKインクジェットインキのセット1を構成する、シアンインキ、マゼンタインキ、イエローインキ、及びブラックインキの粘度の平均値を示す。
 また、表3に示した水溶性有機溶剤の加重沸点平均値は、1気圧下における加重沸点平均値である。この加重沸点平均値は、それぞれの水溶性有機溶剤について算出した1気圧下での沸点と、全水溶性有機溶剤に対する質量割合との乗算値を、足し合わせることで得た値である。
<CMYKインクジェットインキのセット2~34の製造例>
 下記表3に記載の材料を使用した以外は、インクジェットインキのセット1と同様の方法により、CMYKインクジェットインキのセット2~34(それぞれC、Y、M、Kの4色)を得た。これらについて、インクジェットインキのセット1と同様にして粘度を測定した、また、水溶性有機溶剤の1気圧下における加重沸点平均値を求めた。これらの結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
 なお、表3に記載された材料のうち、表1及び上記で使用していない材料、及び略称の詳細は以下の通りである。
<顔料分散液>
 CABOJET:シアン:Cabojet250C(キャボット社製の自己分散型銅フタロシアニン顔料分散液、顔料濃度10%)
  マゼンタ:Cabojet265M(キャボット社製の自己分散型マゼンタ顔料分散液、顔料濃度10%)
 イエロー:Cabojet270(キャボット社製の自己分散型イエロー顔料分散液、顔料濃度10%)
 ブラック:Cabojet200(キャボット社製の自己分散型カーボンブラック水溶液、顔料濃度20%)を等量の水で希釈し、顔料濃度10%に調整した)
 X-345:ハイロスX-345(BASF社製のスチレン-アクリル水溶性樹脂溶液、固形分37%(ただし2-プロパノールを35%含む)、酸価40mgKOH/g)
 JDX6500:JoncrylJDX6500(BASF社製のスチレン-アクリル水溶性樹脂溶液、固形分29.5%)、酸価74mgKOH/g)
<水溶性有機溶剤>
 EG:エチレングリコール
 1,2-PD:1,2-プロパンジオール
 1,3-PD:1,3-プロパンジオール
 1,2-BuD:1,2-ブタンジオール
 1,2-HexD:1,2-ヘキサンジオール
 3-M-1,5-PenD:3-メチル-1,5-ペンタンジオール
 TEGBE:トリエチレングリコールモノブチルエーテル
 DEGME:ジエチレングリコールモノメチルエーテル
 PGME:プロピレングリコールモノメチルエーテル
 3MB:3-メトキシ-1-ブタノール
<界面活性剤>
 サーフィノール104E:エアープロダクツ社製のアセチレン系界面活性剤
 BYK348:ビックケミージャパン社製のシロキサン系界面活性剤
 Zonyl FS-300:DuPont社製のフッ素系界面活性剤
III.処理液、及びインクジェットインキの評価
(1)処理液を付与した記録媒体の作製例
<処理液を付与した記録媒体1aの作製例>
 印刷試験機フレキシプルーフ100(松尾産業株式会社製)を用い、上記で調製した処理液1を、OKトップコート+紙(王子製紙株式会社製、坪量104.7g/m2、以下の記載及び表4~6では「記録媒体A」として表す)に均一に塗工した。上記塗工は、ローラとして線数140線/インチのセラミックローラを用い、80m/minの速度で、処理液1の塗工膜厚が3.0±0.3μmになるようにして実施した。上記のように処理液1を塗布したのち、上記OKトップコート+紙を50℃のエアオーブンに入れ、3分間乾燥させることで、処理液を付与した記録媒体1aを作製した。
<処理液を付与した記録媒体2a~26a、33a~38aの作製例>
 処理液を付与した記録媒体1aと同様の方法で、表4に記載した処理液を使用して、処理液を付与した記録媒体2a~26a、33a~38aを作製した。
<処理液を付与した記録媒体27aの作製例>
 上記で作製した処理液3を用い、また印刷試験機フレキシプルーフ100で用いるセラミックローラとして線数が1000線/インチのものを用いることで、処理液3の塗工膜厚が0.4±0.1μmになるようにした以外は、処理液を付与した記録媒体1aと同様にして、処理液を付与した記録媒体27aを作製した。
<処理液を付与した記録媒体28aの作製例>
 処理液を付与した記録媒体3aを作製したのち、処理液3を付与した面に、再度、線数が140線/インチであるセラミックローラを備えた印刷試験機フレキシプルーフ100を用いて、前記処理液3を付与し、50℃のエアオーブンで3分間乾燥させた。上記工程をさらに2回繰り返すことで、処理液3の総ウェット塗工膜厚が12.0±1.2μmである、処理液を付与した記録媒体28aを作製した。
<処理液を付与した記録媒体29a~31a、39aの作製例>
 処理液2~4、及び27を用い、また記録媒体としてNpi上質45(日本製紙株式会社製、坪量52.3g/m2、以下の記載及び表4~6では「記録媒体B」として表す)を用いた以外は、処理液を付与した記録媒体1aと同様にして、処理液を付与した記録媒体29a~31a、39aを作製した。
<処理液を付与した記録媒体32aの作製例>
 処理液3を用い、記録媒体として綿100%の白色布帛(以下の記載や表4~6では「記録媒体C」とした)を用いた以外は、処理液を付与した記録媒体1aと同様にして、処理液を付与した記録媒体32aを作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
(2)処理液の塗工むらの評価
<処理液の塗工むら(初期)評価>
 視認性向上のため、上記で作製した処理液1~26を9.9gずつ取り分け、KayafectRed PLiquid(日本化薬社製染料)を0.1gずつ添加した。これらをよく混合して溶解させることで、着色処理液1~26をそれぞれ作製した。上記着色処理液を、フレキシプルーフ100(松尾産業株式会社製)を用いて、下記表5に記載の記録媒体に対して均一に塗布した。上記着即処理液の塗工は、ローラとして線数140線/インチのセラミックローラを用い、80m/minの塗工速度で、塗工膜厚が3.0±0.3μmになるように実施した。処理液を塗工したのち、50℃のエアオーブンにて3分間乾燥させることで、着色処理液を付与した記録媒体1b~30bを作製した。
 上記方法に従い、着色処理液を付与した記録媒体を連続で10枚作製したときの、各記録媒体における色むらの程度を目視にて観察することで、処理液の塗工むら(初期の塗工適性)を評価した。なお、評価基準は以下の通りであり、評価A、Bの場合を処理液の塗工むらは良好であると判断した。
(評価基準)
   A:10枚全てにおいて、塗工むらが全く見られなかった。
   B:10枚のうち1~2枚で塗工むらが見られた。
   C:10枚のうち3枚以上で塗工むらが見られた。
<処理液の塗工むら(経時後)評価>
 上記処理液1~26を一斗缶に10kgずつ入れ、蓋を閉めずに開放した状態で、それぞれ室温で1週間静置した。その後、各処理液の固形分濃度を測定し、測定値が静置前よりも大きくなっていた場合には、水を加えて、固形分の濃度が静置前と同一になるように調製することで、経時後処理液1~26を調製した。
 上記経時後処理液1~26を用い、上記処理液の塗工むらの評価方法と同様の方法によって、経時後の着色処理液1~26を調製した。さらに、これらの経時後の着色処理液を付与した記録媒体1c~30cを作製し、経時後処理液の塗工むら(経時後の塗工適性)を評価した。評価基準は、上記と同様とした。
 上記塗工むらの評価結果を表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
IV.インキセットの評価
(実施例1~61、比較例1~11)
(1)インクジェットインキセット印刷装置の準備
 記録媒体を搬送できるコンベヤの上部に、インクジェットヘッドKJ4B-1200(京セラ社製)を4個設置し、インクジェットインキセットを構成するK、C、M、Yインクジェットインキをそれぞれ、上流側より充填した。上記インクジェットヘッドは設計解像度が1200dpi、最大駆動周波数が64kHzであり、上記最大駆動周波数かつ印刷速度80m/分での印刷において、記録媒体搬送方向における記録解像度が1200dpiとなる。
(2)印刷物の作製
<凝集性(混色)評価用印刷物の印刷>
 上記インクジェットインキセット印刷装置のコンベヤの上に、先に作製した処理液を付与した記録媒体をそれぞれ固定したのち、上記コンベヤを、下記に示す一定速度で駆動させた。一方、上記処理液を付与した記録媒体が、インクジェットヘッドの設置部を通過する際、KCMYの順にインクジェットインキをドロップボリューム3pLで吐出し、JIS X 9201高精細カラーデジタル標準画像データ(CMYK/SCID)の自然画像N5(自転車)の印刷を行った。印刷後、10秒以内に上記印刷物を50℃エアオーブンに入れ3分間乾燥させることで、にじみ評価用印刷物を得た。なお、上記コンベヤ速度は、40m/min、60m/min、及び80m/minの3種類に設定し、それぞれの条件で印刷を実施して、印刷物を得た。また、後述する一部のインキセットに関しては、100m/minのコンベヤ速度で、同様の印刷を行った。
<ベタ印刷物の印刷>
 上記インクジェットインキセット印刷装置のコンベヤの上に、先に作製した処理液を付与した記録媒体を固定したのち、上記コンベヤを、下記に示す一定速度で駆動させた。一方、上記処理液を付与した記録媒体が、上記インクジェットヘッドの設置部を通過する際、KCMYそれぞれのインクジェットインキをドロップボリューム3pLで吐出し、3cm×3cmの印字率100%のベタ印刷がCMYKの順番で隣接した画像の印刷を行った。上記印刷後、10秒以内に上記印刷物を50℃エアオーブンに入れて3分間乾燥させることで、ベタ印刷物を得た。なお、コンベヤ速度は40m/min、60m/min、及び80m/minの3種類とし、それぞれの条件で印刷を実施し印刷物を得た。また、後述する一部のインキセットに関しては、100m/minのコンベヤ速度で、同様の印刷を行った。
 なお上記印刷物の作製で使用した、記録媒体とインクジェットインキとの組み合わせは、下記表6に示す通りである。
(3)印刷物の評価
 上記で作製した、凝集性評価用印刷物、及びベタ印刷物について、後述する各種評価を行った。得られた評価結果を下記表6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011
<凝集性(混色)の評価>
 顕微鏡を用い、上記凝集性(混色)評価用印刷物の4C(CMYK)印刷部のドット形状を倍率200倍で観察し、凝集性の評価を行った。評価基準は以下の通りであり、評価A、B、及びCの場合を凝集性は良好であると判断した。
(評価基準)
 A:3種類の印刷速度の全てで、4C印刷部のドットが独立しており、混色が見られなかった。
 B:40m/min及び60m/minでは4C印刷部のドットが独立しており、混色が見られなかった。一方、80m/minではドットの混色が見られた。
 C:40m/minでは4C印刷部のドットが独立しており、混色が見られなかった。一方、60m/min及び80m/minではドットの混色が見られた。
 D:3種類の印刷速度の全てで、4C印刷部のドットの混色が見られた。
<100m/min印刷時の凝集性(混色)の評価>
 先に評価を行ったインキセットのうち、処理液を付与した記録媒体として3aを使用し、かつ上記凝集性の評価結果が評価Aであったものについて、印刷条件を変えた印刷物を作製した。すなわち、80m/minの印刷速度であっても4C印刷部のドットの混色が見られなかったものに関し、100m/minのコンベヤ速度で凝集性(混色)評価用印刷物を作製し、凝集性の評価を行った。評価方法は上記凝集性の評価と同様であり、また評価基準は以下の通りである。
(評価基準)
 A:100m/minの印刷速度であっても、4C印刷部のドットが独立しており、混色が見られなかった。
 B:100m/minの印刷速度では、4C印刷部のドットの混色が見られた。
<埋まり(初期)の評価>
 顕微鏡を用い、上記ベタ印刷物を倍率200倍で観察し、色ごとに、抜けが見えないか、また、スジが発生していないかについて評価した。評価基準は以下の通りであり、評価A、B、及びCの場合を埋まりは良好であると判断した。表6に記載した評価結果は、4色のうち、最も悪い評価結果について記載している。
(評価基準)
 A:3種類の印刷速度の全てで、抜けやスジが見られなかった。
 B:40m/min及び60m/minでは抜けやスジが見られなかった。一方、80m/minでは、抜け、またはスジが見られた。
 C:40m/minでは抜けやスジが見られなかった。一方、60m/min及び80m/minでは、抜け、またはスジが見られた。
 D:3種類の印刷速度の全てで、抜け、またはスジが見られた。
<100m/min印刷時の埋まり(初期)の評価>
 先に評価を行ったインキセットのうち、処理液を付与した記録媒体として3aを使用し、かつ上記埋まり(初期)の評価結果が評価Aであったものについて、印刷条件を変えた印刷物を作製した。すなわち、80m/minの印刷速度であっても抜けやスジが見られなかったものに関し、100m/minのコンベヤ速度でベタ印刷物を作製し、埋まりの評価を行った。評価方法は上記埋まりの評価と同様であり、また評価基準は以下の通りである。
(評価基準)
 A:100m/minの印刷速度であっても、抜けやスジが見られなかった。
 B:100m/minの印刷速度では、抜けやスジが見られた。
<印刷物のOD(濃度)の評価>
 上記ベタ印刷物について、分光測色計X-RITE528を用い、StatusTの条件にて、色ごとにODを測定した。測定したOD値が、シアンの場合は1.55以上、マゼンタの場合は1.50以上、イエローの場合は1.03以上、ブラックの場合は1.70以上であった場合を合格とした。さらに合格となった色が何種類あったかを確認し、以下の評価基準に従いODの評価とした。A、B、及びCの場合を実用レベルであると判断した。
(評価基準)
 A:マゼンタ、イエロー、シアン、及びブラックの全てで、ODが合格レベルであった。
 B:マゼンタ、イエロー、シアン、及びブラックのうち3種類で、ODが合格レベルであった。
 C:マゼンタ、イエロー、シアン、及びブラックのうち2種類で、ODが合格レベルであった。
 D:マゼンタ、イエロー、シアン、及びブラックのうち、ODが合格レベルであった色が1種以下であった。
(4)経時後のインキセットの評価
<経時後の、インキセットの作製>
 上記処理液1~32、及び、CMYKインクジェットインキのセット1~34を、一斗缶に10kgずつ入れ、蓋を閉めずに開放した状態で、それぞれ室温で1週間静置した。その後、各処理液及び各インクジェットインキの固形分濃度を測定し、測定値が静置前(初期)の値よりも大きくなっていた場合には、水を加えて、固形分の濃度が静置前のインキの値と同じになるように調製することによって、経時後処理液1~32、及び、経時後CMYKインクジェットインキのセット1~34を得た。
<埋まり(経時後)の評価>
 上記経時後処理液1~32を用い、上記記載の方法と同様にして、経時後処理液を付与した記録媒体1d~38dを作製した。また、上記経時後処理液を付与した記録媒体1d~39dと、上記経時後CMYKインクジェットインキのセット1~34を用いて、上記埋まりの評価方法と同様の方法によって、経時後の埋まりを評価した。なお評価基準は、上記と同様とした。評価結果を表6に示す。
<インクジェットインキの吐出安定性の評価>
 上記で作製した経時後CMYKインクジェットインキのセット1~31について、下記方法に従い、長期ランニング後を想定した吐出安定性の評価を行った。評価結果を表7に示す。
 先ず、インクジェットヘッドKJ4B-1200(京セラ社製)を4個搭載したインクジェット吐出装置を準備し、上記経時後CMYKインクジェットインキのセットを構成するK、C、M、Yインクジェットインキをそれぞれ、上流側から充填した。次いで、ドロップボリューム3pl及び駆動周波数64kHzの条件で、2時間連続で全ノズルから吐出を行った。その後、ノズルチェックパターンを印字して、ノズル抜け本数をカウントすることで、吐出安定性の評価を行った。評価基準は以下の通りであり、A、B、及びCの場合を吐出安定性が良好であると判断する。
(評価基準)
 A:印刷開始後2時間後のノズルチェックパターンにおいて、ノズル抜けが全くなかった。
 B:印刷開始後2時間後のノズルチェックパターンにおいて、ノズル抜けが1~2本であった。
 C:印刷開始後2時間後のノズルチェックパターンにおいて、ノズル抜けが3~4本であった。
 D:印刷開始後2時間後のノズルチェックパターンにおいて、ノズル抜けが5本以上であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
 以上より、本発明のインキセットを用いることで、様々な紙媒体に対して、高速及び高記録解像度のインクジェット印刷を行った際に、十分な濃度と色域を発現することができ、またドット合一に基づく混色、または埋まり不足による記録媒体の露出及びスジ発生といった画像欠陥が抑制された高画質の画像を得ることが可能となることがわかる。

Claims (14)

  1.  インクジェットインキと、前記インクジェットインキとともに用いられる処理液とを含むインキセットであって、
     前記インクジェットインキが、顔料と、水溶性有機溶剤と、界面活性剤と、水とを含み、
     前記水溶性有機溶剤が、炭素数2~8のアルキルジオール(A)を含み、かつ前記水溶性有機溶剤の1気圧下における加重沸点平均値が、175~240℃であり、
     前記界面活性剤が、アセチレンジオール系界面活性剤を含み、
     前記処理液が、凝集剤を含み、
     前記凝集剤として、硝酸カルシウムを、処理液の全量に対して、6.8~20.8質量%含み、
     前記処理液のpHが2~11である、インキセット。
  2.  前記処理液のpHが3.5~11である、請求項1に記載のインキセット。
  3.  前記処理液が、さらに有機溶剤を含み、
     前記有機溶剤が、1気圧下の沸点が240℃以上である有機溶剤を、処理液の全量に対して、10質量%未満含む、請求項1または2に記載のインキセット。
  4.  前記インクジェットインキが、さらに顔料分散用樹脂を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載のインキセット。
  5.  前記顔料分散用樹脂の酸価が、30~300mgKOH/gである、請求項4に記載のインキセット。
  6.  前記顔料分散用樹脂の酸価が、100~300mgKOH/gである、請求項4または5に記載のインキセット。
  7.  前記顔料分散用樹脂が水溶性顔料分散樹脂を含み、前記水溶性顔料分散樹脂の重量平均分子量(Mw)が、10,000≦Mw≦40,000である、請求項4~6のいずれか1項に記載のインキセット。
  8.  前記アルキルジオール(A)の炭素数が3~6である、請求項1~7のいずれか1項に記載のインキセット。
  9.  前記処理液が、さらにpH調整剤を含む、請求項1~8のいずれか1項に記載のインキセット。
  10.  前記処理液の粘度が、5~100mPa・sである、請求項1~9のいずれか1項に記載のインキセット。
  11.  前記硝酸カルシウムの含有量が、前記処理液の全量に対して、7.0~20.5質量%である、請求項1~10のいずれか1項に記載のインキセット。
  12.  請求項1~11のいずれか1項に記載のインキセットを用いる、インクジェットインキ印刷物の製造方法であって、
     紙基材または合成紙基材である記録媒体に、前記処理液を付与する工程と、
     前記処理液を付与した部分に、前記インクジェットインキを1パス印刷方式により付与する工程と
    を含む、インクジェットインキ印刷物の製造方法。
  13.  前記処理液を付与する工程において、前記記録媒体の表面のカルシウムイオンの量が0.5~5mmol/m2となるように、前記記録媒体に対して前記処理液を付与する、請求項12に記載のインクジェットインキ印刷物の製造方法。
  14.  請求項1~11のいずれか1項に記載のインキセットを記録媒体に印刷してなる印刷物。
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