【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録画像を被覆する被膜を形成するためのオーバーコート液並びにこれを用いた画像記録方法及び記録物に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
インクジェット記録方法は、記録ヘッド（インクジェットヘッド）の微小なジェットノズルからインクの液滴を吐出させるインクジェット方式により、紙等の記録媒体にインクを付着させて印字を行う印刷方式である。これまで、記録媒体、インク、記録方法、記録装置などの各要素でそれぞれ技術の蓄積がなされてきており、最新のインクジェット記録技術によれば、画質及び保存性（経時による品質劣化の生じにくさ）の点で実用上十分満足できるレベルのインクジェット記録物を作製することが可能となっているが、銀塩写真と比較するとまだ不十分な点があるのが現状である。特に、保存性の点で、インクジェット記録物は銀塩写真に大きく差をあけられており、保存性の改良がインクジェット記録技術の重要な課題の一つとなっている。本発明者らは、現在主流となっている水溶性染料を使用した染料インクではこの課題の解決が困難であると考え、染料インクに比して色再現性の点で若干難があるものの、耐水性や耐光性等に優れる顔料系色材を使用した水性顔料インクに着目し、これを主体としたインクジェット記録について種々の検討を行っている。
【０００３】
顔料インクを使用したインクジェット記録の技術的課題として、記録画像の耐擦性の低さがある。これは、記録画像を形成する顔料粒子が、記録媒体の中まで浸透せずに表層に付着しているだけであることに起因するもので、指などで記録画像を軽く擦っただけで顔料粒子が脱落してしまい、その結果、記録画像の一部あるいは全部が欠損したり、インクが打ち込まれていない記録媒体の地部分が汚れたりするという問題があった。
【０００４】
そこで、記録画像を樹脂被膜などで被覆して物理的に保護することが従来から行われている。例えば、アクリル系樹脂やスチレン系樹脂などからなるポリマー微粒子を含有させたコート液を、顔料インクを用いて形成されたインクジェット記録画像にインクジェットヘッドを用いて塗布し、該インクジェット記録画像上に該ポリマー微粒子の樹脂被膜を形成させる方法が知られている（特許文献１参照）。このコート液は、インクジェット方式により塗布される上で必要とされる吐出安定性も備えており、記録画像の耐擦性に対して安定した効果を発揮し得るものである。しかしながら、顔料インクのユーザーからは、この種のコート液では対応出来ない、より高いレベルの耐擦性が求められることが多々あり、顔料インクによる記録画像の耐擦性には更なる改善が求められていた。
【０００５】
従って、本発明の目的は、顔料インクを用いて形成された記録画像の耐擦性を大幅に改善することでき、インクジェットヘッドからの吐出安定性にも優れるオーバーコート液及び該オーバーコート液を用いた画像記録方法を提供することにある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２０１４２８号公報
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく種々検討した結果、特定のシランカップリング剤を含有させたオーバーコート液が、顔料インクを用いて形成されたインクジェット記録画像の耐擦性に大きな効果があり、且つインクジェットヘッドからの吐出安定性にも優れることを知見した。
【０００８】
本発明は、上記知見に基づきなされたもので、記録媒体上にインクジェット方式により塗布されるオーバーコート液であって、シランカップリング剤、有機溶剤及び水を含有し、該シランカップリング剤の重縮合反応により該記録媒体上に被膜を形成することを特徴とするオーバーコート液を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００９】
また、本発明は、記録媒体の被記録面に顔料インクを吐出させて画像を記録するインクジェット記録工程と、該インクジェット記録工程を経た該被記録面に、上記オーバーコート液をインクジェット方式により塗布する後処理工程と、該後処理工程を経た該被記録面を加熱する加熱工程とを備えたことを特徴とする画像記録方法を提供するものである。
【００１０】
また、本発明は、色材が付着した記録媒体上に、該色材を被覆する被膜を設けてなる記録物において、該被膜が、上記オーバーコート液から形成されていることを特徴とする記録物を提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のオーバーコート液について詳細に説明する。
【００１２】
本発明のオーバーコート液は、記録媒体上（被記録面）に、インクジェットヘッドなどを用いてインクジェット方式により塗布されて用いられるもので、シランカップリング剤、有機溶剤及び水を必須成分として含有する。このシランカップリング剤は、被記録面上で加熱されることにより重縮合反応を起こして、該被記録面を被覆する被膜を形成し、この被膜が記録画像の耐擦性の向上に大きく寄与する。
【００１３】
上記シランカップリング剤としては、耐擦性の改善効果に優れたものを選択することが重要であるが、もう一つの重要な選択のポイントとして、上記重縮合反応時の反応温度（重縮合反応温度）が挙げられる。この重縮合反応温度が、オーバーコート液が使用される場所の室温以下であると、使用前にオーバーコート液中で重縮合反応が起きるおそれがあり、液安定性、吐出安定性に支障が出るおそれがある。一方、重縮合反応温度が高すぎると、被膜の形成に過酷な加熱条件が必要となるため、記録媒体の劣化や変色などを招くおそれがある。
【００１４】
上記を考慮すると、本発明で好ましく用いられるシランカップリング剤としては、一般式ＲｎＳｉ（ＯＲ’）４−ｎ［式中、Ｒはアルキル基又はアリール基を示し、Ｒ’はアルキル基を示し、ｎは１〜３の整数を示す］で表されるオルガノアルコキシシラン、有機置換基を有するシラザン化合物、アミノシラン化合物が例示できる。
【００１５】
尚、一般式ＲｎＳｉＣｌ４−ｎ［式中、Ｒはアルキル基又はアリール基を示し、ｎは１〜３の整数を示す］で表されるオルガノクロロシランは、室温以下で上記重縮合反応が進行するおそれがあり、オーバーコート液の液安定性の点で問題があるため、本発明で用いることは好ましくない。
【００１６】
本発明で好ましく用いられるシランカップリング剤の具体例として、下記のものが挙げられる。これらのシランカップリング剤は、１種単独で又は２種類以上を併用して、上記オーバーコート液中に含有させることができる。
【００１７】
メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、ヘプタデカトリフルオロデシルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のオルガノアルコキシシラン；
【００１８】
１，１，３，３−テトラメチルジシラザン、１，３−ビス（クロロメチル）−１，１，３，３−テトラメチルジシラザン、ヘキサメチルジシラザン、１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジシラザン、１，１，３，３，５，５−ヘキサメチルシクロトリシラザン、トリス（トリメチルシリル）アミン、１，１，３，３，５，５，７，７−オクタメチルシクロテトラシラザン等のシラザン化合物；
【００１９】
ビス（ジメチルアミノ）メチルシラン、ビス（エチルアミノ）ジメチルシラン、ビス（ジメチルアミノ）ジメチルシラン、トリス（ジメチルアミノ）シラン、ビス（ジメチルアミノ）メチルビニルシラン、メチルトリス（ジメチルアミノ）シラン、テトラキス（ジメチルアミノ）シラン、ビス（ブチルアミノ）ジメチルシラン、フェニルトリス（ジメチルアミノ）シラン、ジアニリノジメチルシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン等のアミノシラン化合物。
【００２０】
上記シランカップリング剤の含有量は、上記オーバーコート液中、好ましくは０．５〜１５重量％、更に好ましくは１〜１０重量％である。含有量が０．５重量％未満では、記録画像の耐擦性の改善効果に乏しく、１５重量％超では、オーバーコート液をインクジェットヘッドから安定して吐出させることが出来ないおそれがある。
【００２１】
また、上記有機溶剤としては、シランカップリング剤が溶解可能なものであれば良く、特に限定されない。特に、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、トルエン、アセトン、ブチルセロソルブは、シランカップリング剤の溶解性に優れており、本発明で好ましく用いられる。有機溶剤の含有量は、インクジェット方式による塗布時の吐出安定性を確保する観点から、上記オーバーコート液中、好ましくは１０〜４０重量％、更に好ましくは１０〜３０重量％である。
【００２２】
また、本発明のオーバーコート液中に必須成分として含有される水としては、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水又は超純水などが好ましい。また、紫外線照射又は過酸化水素添加等により滅菌処理された水は、カビやバクテリアの発生を防止して長期保存を可能とする点で好ましい。
【００２３】
本発明のオーバーコート液には、上述した必須成分（シランカップリング剤、有機溶剤及び水）の他に、必要に応じ、次のような各種添加剤を含有させることができる。
【００２４】
本発明のオーバーコート液には、上記シランカップリング剤の重縮合反応を促進させる観点から、触媒を含有させることができる。特に、シランカップリング剤としてエトキシシラン化合物を用いた場合には、オーバーコート液中に触媒を含有させることが好ましい。触媒としては、例えば、過塩素酸マグネシウム、過塩素酸アンモニウム、金属アセチルアセトネート等が挙げられる。これらの触媒は、１種単独で又は２種類以上を併用して、上記オーバーコート液中に含有させることができる。触媒の含有量は、シランカップリング剤１００重量部に対して０．０１〜５重量部程度が好ましい。
【００２５】
また、本発明のオーバーコート液には、液安定性（保存性）及び吐出安定性の更なる改善を図り、シランカップリング剤の架橋反応を促進させる観点から、塩酸、酢酸及び硫酸からなる群から選ばれる１種又は２種以上の酸を含有させることが好ましい。酸の濃度は０．０５〜０．２Ｎの範囲にあることが好ましい。
【００２６】
上記酸の含有量は、上記オーバーコート液中、１〜１０重量％とすることが好ましい。酸の含有量が１重量％未満では効果に乏しく、１０重量％超では、架橋反応の促進過多、オーバーコート液の取扱性の低下、インクジェットヘッドの各構成部材の腐食などを招くおそれがある。
【００２７】
また、本発明のオーバーコート液には、吐出安定性、記録媒体への浸透性、定着性、成膜性等の観点から、湿潤剤、浸透剤及び界面活性剤からなる群から選ばれる１種又は２種以上を含有させることが好ましい。
【００２８】
上記湿潤剤としては、例えば、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，５−ペンタンジオール１，６−ヘキサンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオグリコール、ヘキシレングリコール等の多価アルコール類；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ε−カプロラクタム等のラクタム類；尿素、チオ尿素、エチレン尿素、１，３−ジメチルイミダゾリジノン類等の尿素類；マルチトール、ソルビトール、グルコノラクトン、マルトース等の糖類等が挙げられる。これらの湿潤剤は、１種単独で又は２種類以上を併用して、上記オーバーコート液中に含有させることができる。湿潤剤の含有量は、上記オーバーコート液中、好ましくは１〜５０重量％、更に好ましくは５〜３０重量％である。
【００２９】
上記浸透剤としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｉｓｏ−プロピルアルコール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、ｉｓｏ−ブタノール、ｎ−ペンタノール等の低級アルキルアルコール類；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル等の多価アルコールのアルキルエーテル類等が挙げられる。これらの浸透剤は、１種単独で又は２種類以上を併用して、上記オーバーコート液中に含有させることができる。浸透剤の含有量は、上記オーバーコート液中、好ましくは１〜５０重量％、更に好ましくは５〜３０重量％である。
【００３０】
上記界面活性剤としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートのアンモニウム塩等のアニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド等の非イオン性界面活性剤；ＢＹＫ３０６、３０７、３３３、３４５、３４６、３４７、３４８（以上、ビックケミージャパン社製）等のシリコン系界面活性剤；サーフィノール８２、１０４、４４０、４６５、４８５（以上、エア・プロダクツ・アンド・ケミカルズ社製）、オルフィンＳＴＧ、オルフィンＥ１０１０（以上、日信化学社製）等のアセチレングリコ−ル系界面活性剤；カチオン性界面活性剤；両イオン性界面活性剤等が挙げられる。これらの界面活性剤は、１種単独で又は２種類以上を併用して、上記オーバーコート液中に含有させることができる。界面活性剤の含有量は、上記オーバーコート液中、好ましくは０．０１〜２０重量％、更に好ましくは０．０５〜５重量％である。
【００３１】
本発明のオーバーコート液に含有可能なその他の添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、光安定剤、消光剤、酸化防止剤、耐水化剤、防黴剤、防腐剤、増粘剤、流動性改良剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、抑泡剤、レベリング剤、帯電防止剤等が挙げられる。
【００３２】
本発明のオーバーコート液は、インクジェット方式による塗布時の吐出安定性を高め、記録媒体上できれいで平滑な被膜を形成し得るようにするため、液温２０℃における粘度が２〜５ｍＰａ・ｓ、表面張力が２０〜３８ｍＮ／ｍ、ｐＨが６．５〜１１の範囲にあることが好ましい。これらの各物性値の調整は、上述した各成分の含有量を調整することにより行うことができる。
【００３３】
次に、本発明の記録物について説明する。本発明の記録物は、色材が付着した記録媒体上に、該色材を被覆する被膜を設けてなる記録物において、該被膜が、上記オーバーコート液から形成されていることを特徴とする。上記オーバーコート液を用いた被膜の形成方法は、後述する本発明の画像記録方法における形成方法が適用できる。
【００３４】
上記の色材が付着した記録媒体とは、印刷済みの記録媒体（記録物）である。印刷方法（色材の付着方法）としては、例えば、インクジェット記録方式、昇華転写方式、溶融転写方式、オフセット印刷方式、静電トナー記録方式などが挙げられ、特に制限されない。
【００３５】
上記色材としては各種染料や顔料などが使用でき、特に制限されないが、顔料系色材は、一般に記録画像の耐水性や耐光性などに優れており、染料系色材を用いた場合に比して、本発明に係る被膜と相俟って高画質・高保存性の記録物を提供し得るため、本発明で好ましく用いられる。顔料系色材としては、例えば、酸化チタン及び酸化鉄、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法等の公知の方法によって製造されたカーボンブラックなどの無機系顔料；アゾ顔料（アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等を含む）、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料等）、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート等）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどの有機系顔料などが挙げられる。
【００３６】
また、上記記録媒体としては、印刷が可能なものであればよく、特に制限されない。例えば、上質紙、再生紙、コピー用紙、ボンド紙、インクジェット記録用紙、アート紙、コート紙、キャストコート紙、樹脂被覆紙（レジンコート紙）、バライタ紙、板紙、和紙、不織布；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂フィルム等が挙げられる。
【００３７】
上記のうち、特に樹脂被覆紙は、コート液を塗布しても内部に浸透せずに表面に効率よく残るため、本発明で好ましく用いられる。この樹脂被覆紙は、原紙の片面又は両面に樹脂層を有する構成で、レジンコート紙、ＲＣペーパーなどとも呼ばれ、銀塩写真用紙などとしても用いられている。該原紙としては、紙が用いられる。該樹脂層を構成する樹脂としてはポリオレフィン樹脂が用いられ、具体的には、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリペンテン等のオレフィンのホモポリマー；エチレン−プロピレン共重合体等のオレフィンの２つ以上からなる共重合体；これらの混合物がなどが挙げられる。また、該樹脂層には、必要に応じ、酸化チタンなどの白色顔料、ステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸金属塩、酸化防止剤、各種染料や顔料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤などが含有される。
【００３８】
本発明の記録物における上記被膜の厚みは、被膜形成前の記録物が本来有していた風合いや質感を変化させず、また被膜形成により懸念されるブロッキングを起こさずに、記録画像の耐擦性を改善する観点から、１〜１５μｍが好ましく、２〜１０μｍが更に好ましい。このような薄い被膜（少ないコート液塗布量）は、該被膜の形成材料として上記オーバーコート液を用いることにより可能となるもので、従来のこの種のコート液を用いて上記のような薄い被膜を形成した場合は、実用上十分な耐擦性の改善効果が得られない。
【００３９】
次に、上記オーバーコート液を用いた本発明の画像記録方法について詳細に説明する。
【００４０】
本発明の画像記録方法は、記録媒体の被記録面に顔料インクを吐出させて画像を記録するインクジェット記録工程と、該インクジェット記録工程を経た該被記録面に、上述した本発明のオーバーコート液をインクジェット方式により塗布する後処理工程と、該後処理工程を経た該被記録面を加熱する加熱工程とを備えたことを特徴とする。
【００４１】
上記オーバーコート液の記録媒体への塗布は、エアナイフコーターやロールコーター等の公知の塗工装置を用いて行うこともできるが、本発明のようにインクジェット方式により塗布することにより、塗布パターンや塗布量の変更に対応し易い、画像記録方式と同じ方式（インクジェット方式）を用いるので製造スピードの高速化が図れる等のメリットがある。また、オーバーコート液の塗布前後で画像面の面質を変化させないためには（通常、面質は変化しないことが望まれる）、オーバーコート液の塗布量をなるべく少なくすることが好ましいところ、インクジェット方式による塗布は、他の塗布方法に比して、このような低塗布量のコントロールを容易に行うことができるというメリットもある。
【００４２】
上記インクジェット記録工程は、公知のインクジェット方式の記録装置（インクジェットプリンタ）を用いて行うことができ、この場合、顔料インクはインクジェットプリンタのインクジェットヘッドから吐出される。インクジェット方式には、インクジェットヘッドのノズルから一定時間間隔でインクを吐出し続け、吐出されたインク液滴を偏向させることにより画像を形成するコンティニュアス方式と、画像データに対応してインクを吐出させるオンデマンド方式とがあり、本発明では何れの方式でも使用できるが、細かい打ち込み制御が可能、廃液量が少ない等の点で、オンデマンド方式が好ましい。また、インク吐出制御方式には、圧電素子（ピエゾ素子）を用いて電圧により制御する方式や、発熱抵抗素子を用いて熱エネルギーにより制御する方式等があるが、特に制限されない。
【００４３】
上記後処理工程におけるオーバーコート液のインクジェット方式による塗布は、上記インクジェット記録工程と同様に、インクジェットプリンタを用いて行うことができる。この場合、各工程で別々のインクジェットプリンタを用いることもできるし、後述する実施形態のように、一台のインクジェットプリンタで両工程を行うこともできる。
【００４４】
オーバーコート液は、少なくとも顔料インクの付着部分（記録画像）に塗布される。記録画像とインクが付着していない非記録部分との間の面質差が問題となる場合は、インクの付着の有無に拘わらず、記録媒体の被記録面の全面にオーバーコート液を塗布することが好ましい。塗布量は特に制限されないが、上述したように、最終的に形成される被膜の厚みが好ましくは１〜１５μｍ、更に好ましくは２〜１０μｍとなるように調整することが好ましい。
【００４５】
上記加熱工程は、上記シランカップリング剤の重縮合反応を促進させて、耐擦性に優れた被膜を形成する上で必須の工程である。被膜の形成は、記録媒体上に存在するシランカップリング剤同士が、加熱により起こるシラノール基間の重縮合反応により結合して、架橋構造を形成することにより行われる。
【００４６】
加熱温度は、シランカップリング剤同士の重縮合反応の促進、記録媒体の変質防止などの観点から、好ましくは４０〜１５０℃、更に好ましくは５０〜１２０℃である。また、記録媒体の含水量が多く湿った状態にある場合は、これを高温で一気に加熱するとブリスターを生じ易いので、例えば、加熱ゾーン１は風乾、加熱ゾーン２は６０℃熱風、加熱ゾーン３は１３０℃熱風というように、多段工程で緩やかに加熱することが好ましい。
【００４７】
上記加熱工程における被記録面（記録媒体）の加熱方法は、特に限定されず、公知の赤外線式加熱装置や熱風加熱装置などを用いて常法通り行うことができる。インクジェットプリンタの適当な箇所、例えば、排紙口付近などにこのような加熱装置を設置すれば、インクジェットプリンタに記録媒体を１回給紙する（１パス）だけで、全ての工程（インクジェット記録工程、後処理工程及び加熱工程）を行うことが可能となり、記録物の高速生産が可能となる。
【００４８】
本発明で用いる顔料インクとしては、インクジェット記録で使用できるものであればよく、特に制限されない。インクジェット記録用の顔料インクは、水に、上述の如き顔料系色材を含有させた水系インクが一般的であり、通常、保湿や浸透調整等のため、更に各種有機溶剤や界面活性剤等が含有されている。顔料系色材は、界面活性剤等の分散剤が無添加あるいはごく少量添加の水性媒体中に分散及び／又は溶解が可能ないわゆる自己分散型顔料（表面改質顔料などとも呼ばれる）でも良く、自己分散型ではない通常の顔料でも良い。インク中の顔料系色材の含有量は、インクに要求される特性等を考慮して適宜調整され、通常、０．５〜３０重量％程度である。カラー画像を形成する場合は、イエロー、マゼンタ及びシアンの減法混色の３原色のインク、あるいはこれにブラックその他の色のインクを加えた４色以上のインクを用いる。
【００４９】
本発明の画像記録方法は、例えば、次のようにして実施することができる。
【００５０】
図１は、本発明の画像記録方法の一実施形態の実施に使用するインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図である。図１に示すインクジェットプリンタ１０は、紙送りモータ１１で駆動されるプラテンローラ１２により記録媒体Ｍを矢標Ａ方向に搬送し、キャリッジ１３上に搭載されたインクジェットヘッド２０が、記録媒体Ｍの被記録面に、インクタンク３０から供給される各色顔料インク及びオーバーコート液をそれぞれ吐出した後、これを図示しない排紙口より搬出するようになしてある。キャリッジ１３は、キャリッジベルト１４を介してキャリッジモータ１５に連結されており、ガイドレール１６上を摺動して、矢標Ａ方向と直交する矢標Ｂ１又はＢ２方向に往復走査するようになっている。また、図示しない上記排紙口の近傍には、記録媒体Ｍの被記録面に対し熱風を送風することが可能な熱風乾燥装置（図示せず）が設けられており、排紙前に記録媒体Ｍを加熱できるようになっている。
【００５１】
図２は、インクジェットヘッド２０のノズル開口面２０ａの概略正面図である。図２中、２１及び２６は、オーバーコート液を吐出するノズル列であり、２２，２３，２４，２５は、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の顔料インクを吐出するノズル列である。このように、主走査方向の両端のノズル列をオーバーコート液吐出用とすることで、双方向（Ｂ１及びＢ２）印字が可能となり印字高速性が上がる。
【００５２】
このような構成のインクジェットプリンタ１０において、インクジェットヘッド２０は、矢標Ｂ１方向に走査される場合、記録媒体Ｍの被記録面に対して、先ず、ノズル列２２，２３，２４，２５よりＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色顔料インクを順次打ち込んでインクジェット記録を行い（インクジェット記録工程）、続いて、ノズル列２６よりオーバーコート液をベタ打ちする（後処理工程）。矢標Ｂ１方向に走査される場合は、ノズル列２１は使用しない。インクジェットヘッド２０は、記録領域の矢標Ｂ１方向終端に到達し、記録媒体Ｍが矢標Ａ方向に所定量搬送された後、矢標Ｂ２方向に走査される。矢標Ｂ２方向に走査される場合は、先ず、ノズル列２５，２４，２３，２２より各色顔料インクを打ち込んで記録を行い（インクジェット記録工程）、続いて、ノズル列２１よりオーバーコート液をベタ打ちする（後処理工程）。矢標Ｂ２方向に走査される場合は、ノズル列２６は使用しない。
【００５３】
上記のようにして顔料インク及びオーバーコート液が打ち込まれた記録媒体Ｍは、その打ち込み終了部分から順次上記排紙口を経て外部へ排出され、その際、上記熱風乾燥装置により、所定の温度で加熱される（加熱工程）。これにより、被記録面のほぼ全面に存在するシランカップリング剤の重縮合反応が促進され、該全面に均一な厚みの被膜が形成される。
【００５４】
このようなインクジェットヘッド２０の双方向（Ｂ１及びＢ２）走査と、各走査終了時の記録媒体Ｍの搬送及び加熱処理が繰り返されることにより、目的とする耐擦性に優れた記録物（被膜付き記録物）が得られる。
【００５５】
尚、本発明の画像記録方法は、記録媒体の被記録面に顔料インクを吐出させて画像を記録するインクジェット記録工程と、該インクジェット記録工程を経た該被記録面に、本発明のオーバーコート液をインクジェット方式により塗布する後処理工程と、該後処理工程を経た該被記録面を加熱する加熱工程とを備えていればよく、使用する顔料インクの種類や数、インクジェットプリンタの具体的構成、オーバーコート液の塗布（吐出、打ち込み）パターン等は、上記実施形態に制限されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５６】
【実施例】
以下に、本発明の実施例及び本発明の効果を示す試験例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は、斯かる実施例により何等制限されるものではない。
【００５７】
（オーバーコート液の調製）
下記〔表１〕〜〔表３〕に示す組成のオーバーコート液を調製し、それぞれ、実施例１〜２０及び比較例１〜３のサンプルとした。
【００５８】
【表１】
【００５９】
【表２】
【００６０】
【表３】
【００６１】
（記録物の作製）
顔料インクジェットプリンタ（「ＭＣ２０００」セイコーエプソン製）を用いて、樹脂被覆紙ベースの記録媒体（「ＰＭ写真用紙」セイコーエプソン製）の被記録面の片面の全面に対して、シアン、マゼンタ、イエローのＯＤ＝１のカラーパッチを印刷し（インクジェット記録工程）、次いで、別のインクジェットプリンタ（「ＥＭ９３０Ｃ」セイコーエプソン製）のシアンインクと上記オーバーコート液とを入れ替えたものを用いて、該被記録面の全面に、シアンＯＤ＝１となるベタパターンで上記オーバーコート液を吐出させて塗布した（後処理工程）。オーバーコート液の塗布量は、乾燥後の被膜の厚みが４μｍとなるように調整した。次いで、この記録媒体を、内部温度を８０℃に設定した恒温槽に入れて１分間放置した（加熱工程）。このようにして、上記各オーバーコート液を使用した記録物（被膜付き記録物）を作製し、それぞれ、実施例１〜２０及び比較例１〜３のサンプルとした。
【００６２】
〔試験例〕
上記各オーバーコート液について、吐出安定性を下記の方法により評価した。また、上記各記録物について、耐擦性を下記の方法により評価した。これらの結果を下記〔表４〕に示す。
【００６３】
（吐出安定性の評価方法）
インクジェットプリンタＭＣ２０００のインクジェットヘッドの主走査方向両端に位置するインクカートリッジ内のインクとオーバーコート液とを入れ替えて、図２に示すようなノズル配置としたものを用いて、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色を用いたコンポジットパターン上にオーバーコート液を吐出させる印字パターンで、ＯＫトップコートＮを１０００枚印字してこれらの印字面を目視で観察し、下記評価基準により評価した。
評価基準
Ａ：オーバーコート液のノズル抜けや飛行曲がりの発生が認められた箇所が５箇所以内であり、目詰まりを起こした際にクリーニング動作３回以内で復帰した。吐出安定性に優れる。
Ｂ：オーバーコート液のノズル抜けや飛行曲がりの発生が認められた箇所が１０箇所以内であり、目詰まりを起こした際にクリーニング動作５回以内で復帰した。実用上問題なし。
Ｃ：オーバーコート液のノズル抜けや飛行曲がりの発生が認められた箇所が１０箇所を超えており、目詰まりを起こた際にクリーニング動作５回超で復帰した。実用に堪えない。
【００６４】
（耐擦性の評価方法）
記録物の記録面上に、消しゴム（幅２０ｍｍ）を傾斜度６０度で固定し、１ｋｇの荷重をかけた状態で１０往復擦った後の該記録面の状態を目視で観察し、下記評価基準により評価した。
評価基準
Ａ：記録面にキズ、ハガレがない。耐擦性良好。
Ｂ：記録面にキズが入るが、実用上問題なし。
Ｃ：記録面にハガレが発生する。実用に堪えない。
【００６５】
【表４】
【００６６】
【発明の効果】
本発明のオーバーコート液は、顔料インクにより形成されたインクジェット記録画像の耐擦性を大幅に向上させることができ、保存性に優れた顔料インク記録物を提供することができる。また、少ない塗布量で優れた効果が得られるので、被膜形成前の記録物本来の風合いや質感などを大きく変化させるおそれがない。また、液安定性、吐出安定性にも優れているため、液自体の長期保存性に優れ、インクジェットヘッドから吐出させても目詰まりなどを起こすおそれがない。
【００６７】
また、本発明の画像記録方法は、吐出安定性に優れる上記オーバーコート液をインクジェット方式により塗布するので、被膜形成前に記録物が有していた風合いや質感などを損なわないような低塗布量のコントロールが可能であり、耐擦性に優れた記録物を安定して効率よく製造することができる。
【００６８】
また、本発明の記録物は、被膜の作用により記録画像の耐擦性に優れ、保存性に優れる。特に、記録画像を形成する色材として顔料系色材を使用した場合は、被膜の効果と相俟って、経時劣化し難く、保存性に非常に優れた記録物となる。また、被膜を薄くしても充分な耐擦性が得られるので、不快なギラツキなどがなく、風合いに優れた高品位の記録物となりうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像記録方法の一実施形態の実施に使用するインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すインクジェットヘッドのノズル開口面の概略正面図である
【符号の説明】
１０ インクジェットプリンタ
１１ 紙送りモータ
１２ プラテンローラ
１３ キャリッジ
１４ キャリッジベルト
１５ キャリッジモータ
１６ ガイドロール
２０ インクジェットヘッド
２０ａ ノズル開口面
２１〜２６ ノズル列
３０ インクタンク
Ｍ 記録媒体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an overcoat liquid for forming a coating covering an ink jet recorded image, and an image recording method and a recorded matter using the same.
[0002]
Problems to be solved by the prior art and the invention
The ink jet recording method is a printing method in which ink is attached to a recording medium such as paper to perform printing by an ink jet method in which ink droplets are ejected from minute jet nozzles of a recording head (ink jet head). Until now, technologies have been accumulated for each element such as a recording medium, ink, a recording method, and a recording device. According to the latest ink jet recording technology, image quality and storability (the quality is not easily deteriorated with time). Although it is possible to produce an ink jet recorded matter which is sufficiently satisfactory for practical use in terms of (3), there is still an insufficient point in comparison with silver halide photography. In particular, in terms of storability, the ink jet recorded matter is greatly different from silver halide photographs, and improvement of the storability is one of the important issues of the ink jet recording technology. The present inventors consider that it is difficult to solve this problem with a dye ink using a water-soluble dye that is currently mainstream, although there are some difficulties in terms of color reproducibility compared to the dye ink, Attention has been paid to an aqueous pigment ink using a pigment-based coloring material excellent in water resistance, light resistance, and the like, and various studies have been made on ink jet recording mainly using the pigment ink.
[0003]
As a technical problem of ink jet recording using a pigment ink, there is a low abrasion resistance of a recorded image. This is because the pigment particles forming the recorded image do not penetrate into the recording medium but only adhere to the surface layer, and the pigment particles are rubbed lightly with a finger or the like. Have fallen off, and as a result, there has been a problem that a part or all of the recorded image is lost, and a ground portion of the recording medium on which ink has not been applied is stained.
[0004]
Therefore, it has conventionally been practiced to physically protect the recorded image by covering it with a resin film or the like. For example, a coating liquid containing polymer fine particles composed of an acrylic resin or a styrene resin is applied to an ink jet recording image formed using a pigment ink using an ink jet head, and the polymer is coated on the ink jet recording image. A method for forming a resin film of fine particles is known (see Patent Document 1). The coating liquid also has ejection stability required for being applied by an ink jet method, and can exert a stable effect on the abrasion resistance of a recorded image. However, users of pigment inks often require higher levels of abrasion resistance, which cannot be handled by this type of coating liquid, and further improvements are required in the abrasion resistance of recorded images using pigment inks. Had been.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an overcoat liquid which can significantly improve the abrasion resistance of a recorded image formed using a pigment ink and which is excellent in the ejection stability from an ink jet head, and the use of the overcoat liquid. To provide an image recording method.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-201428
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted various studies in order to solve the above-described problems, and as a result, the overcoat liquid containing a specific silane coupling agent has a large abrasion resistance of an inkjet recorded image formed using a pigment ink. It has been found that it is effective and has excellent ejection stability from an ink jet head.
[0008]
The present invention has been made on the basis of the above findings, and is an overcoat liquid applied to a recording medium by an inkjet method, which contains a silane coupling agent, an organic solvent, and water, and contains the silane coupling agent. The object has been attained by providing an overcoat solution characterized in that a film is formed on the recording medium by a condensation reaction.
[0009]
Also, the present invention provides an inkjet recording step of recording an image by discharging a pigment ink onto a recording surface of a recording medium, and applying the overcoat liquid to the recording surface after the inkjet recording step by an inkjet method. It is an object of the present invention to provide an image recording method comprising a post-processing step and a heating step of heating the recording surface after the post-processing step.
[0010]
According to the present invention, there is provided a recorded material comprising a recording medium on which a coloring material is adhered, and a coating covering the coloring material, wherein the coating is formed from the overcoat liquid. It provides things.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the overcoat liquid of the present invention will be described in detail.
[0012]
The overcoat liquid of the present invention is used by being applied on a recording medium (recording surface) by an ink jet method using an ink jet head or the like, and contains a silane coupling agent, an organic solvent, and water as essential components. . The silane coupling agent causes a polycondensation reaction by being heated on the recording surface to form a coating covering the recording surface, and this coating greatly contributes to improving the abrasion resistance of the recorded image. I do.
[0013]
As the silane coupling agent, it is important to select a silane coupling agent having an excellent effect of improving abrasion resistance. Another important point of selection is a reaction temperature (polycondensation reaction) during the polycondensation reaction. Temperature). If the polycondensation reaction temperature is lower than the room temperature of the place where the overcoat liquid is used, the polycondensation reaction may occur in the overcoat liquid before use, and the liquid stability and the discharge stability are hindered. There is a risk. On the other hand, if the polycondensation reaction temperature is too high, severe heating conditions are required to form a coating film, which may cause deterioration or discoloration of the recording medium.
[0014]
In view of the above, the silane coupling agent preferably used in the present invention is represented by the general formula R n Si (OR ') 4-n [Wherein R represents an alkyl group or an aryl group, R ′ represents an alkyl group, and n represents an integer of 1 to 3], an organoalkoxysilane, a silazane compound having an organic substituent, and an aminosilane compound Can be exemplified.
[0015]
The general formula R n SiCl 4-n [Wherein, R represents an alkyl group or an aryl group, and n represents an integer of 1 to 3], the above-mentioned polycondensation reaction may proceed at room temperature or lower. Since there is a problem in liquid stability, it is not preferable to use in the present invention.
[0016]
Specific examples of the silane coupling agent preferably used in the present invention include the following. These silane coupling agents can be used alone or in combination of two or more in the overcoat solution.
[0017]
Methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, decyltri Methoxysilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, heptadecatrifluorodecyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, chloropropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, glycidoxypropylmethyl Dimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-mercap Organoalkoxysilanes such as trimethoxysilane;
[0018]
1,1,3,3-tetramethyldisilazane, 1,3-bis (chloromethyl) -1,1,3,3-tetramethyldisilazane, hexamethyldisilazane, 1,3-divinyl-1,1 1,3,3-tetramethyldisilazane, 1,1,3,3,5,5-hexamethylcyclotrisilazane, tris (trimethylsilyl) amine, 1,1,3,3,5,5,7,7- Silazane compounds such as octamethylcyclotetrasilazane;
[0019]
Bis (dimethylamino) methylsilane, bis (ethylamino) dimethylsilane, bis (dimethylamino) dimethylsilane, tris (dimethylamino) silane, bis (dimethylamino) methylvinylsilane, methyltris (dimethylamino) silane, tetrakis (dimethylamino) Aminosilanes such as silane, bis (butylamino) dimethylsilane, phenyltris (dimethylamino) silane, dianilinodimethylsilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane Compound.
[0020]
The content of the silane coupling agent in the overcoat liquid is preferably 0.5 to 15% by weight, more preferably 1 to 10% by weight. If the content is less than 0.5% by weight, the effect of improving the abrasion resistance of the recorded image is poor. If the content is more than 15% by weight, the overcoat liquid may not be able to be stably discharged from the inkjet head.
[0021]
The organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the silane coupling agent. Particularly, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, toluene, acetone and butyl cellosolve are excellent in solubility of the silane coupling agent and are preferably used in the present invention. The content of the organic solvent is preferably from 10 to 40% by weight, more preferably from 10 to 30% by weight, in the overcoat liquid, from the viewpoint of securing the ejection stability during application by the inkjet method.
[0022]
The water contained as an essential component in the overcoat liquid of the present invention is preferably pure water such as ion-exchanged water, ultrafiltration water, reverse osmosis water, distilled water, or ultrapure water. In addition, water sterilized by ultraviolet irradiation, addition of hydrogen peroxide, or the like is preferable in that mold and bacteria are prevented from being generated and long-term storage is possible.
[0023]
The overcoat solution of the present invention may contain the following various additives as required, in addition to the above-mentioned essential components (silane coupling agent, organic solvent, and water).
[0024]
The overcoat liquid of the present invention may contain a catalyst from the viewpoint of accelerating the polycondensation reaction of the silane coupling agent. In particular, when an ethoxysilane compound is used as the silane coupling agent, it is preferable to include a catalyst in the overcoat solution. Examples of the catalyst include magnesium perchlorate, ammonium perchlorate, metal acetylacetonate and the like. These catalysts can be used alone or in combination of two or more in the above overcoat solution. The content of the catalyst is preferably about 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the silane coupling agent.
[0025]
In addition, the overcoat liquid of the present invention includes a group consisting of hydrochloric acid, acetic acid and sulfuric acid from the viewpoint of further improving the liquid stability (preservability) and the discharge stability and promoting the crosslinking reaction of the silane coupling agent. It is preferable to contain one or more acids selected from the group consisting of: The concentration of the acid is preferably in the range from 0.05 to 0.2N.
[0026]
The content of the acid is preferably 1 to 10% by weight in the overcoat solution. When the content of the acid is less than 1% by weight, the effect is poor, and when the content is more than 10% by weight, there is a possibility that excessive acceleration of the cross-linking reaction, reduction in handleability of the overcoat solution, corrosion of each component of the inkjet head, and the like may be caused.
[0027]
In addition, the overcoat liquid of the present invention is selected from the group consisting of a wetting agent, a penetrating agent, and a surfactant from the viewpoints of ejection stability, permeability to a recording medium, fixing properties, film forming properties, and the like. Alternatively, it is preferable to contain two or more kinds.
[0028]
Examples of the wetting agent include glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, Polyhydric alcohols such as 1,2-hexanediol, 1,5-pentanediol 1,6-hexanediol, 1,2,6-hexanetriol, thioglycol and hexylene glycol; 2-pyrrolidone, N-methyl- Lactams such as 2-pyrrolidone and ε-caprolactam; ureas such as urea, thiourea, ethylene urea, 1,3-dimethylimidazolidinone; saccharides such as maltitol, sorbitol, gluconolactone, and maltose; It is below. These wetting agents may be used alone or in combination of two or more in the overcoat liquid. The content of the wetting agent is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 5 to 30% by weight in the overcoat liquid.
[0029]
Examples of the penetrant include lower alkyl alcohols such as methanol, ethanol, n-propyl alcohol, iso-propyl alcohol, n-butanol, sec-butanol, tert-butanol, iso-butanol and n-pentanol; ethylene. Glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, etc. Alkyl ethers of dihydric alcohols and the like are included. These penetrants can be used alone or in combination of two or more in the overcoat liquid. The content of the penetrant in the overcoat liquid is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 5 to 30% by weight.
[0030]
Examples of the surfactant include anionic surfactants such as sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium laurate, ammonium salt of polyoxyethylene alkyl ether sulfate; polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl ester, and polyoxyethylene alkyl ester. Nonionic surfactants such as ethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene alkylamine, and polyoxyethylene alkylamide; BYK306, 307, 333, 345, 346, 347, 348 (Bik Chemie) Silicon-based surfactants such as Japan, Inc .; Surfynol 82, 104, 440, 465, 485 (all manufactured by Air Products and Chemicals), Olfin S G, Olfine E1010 (Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) acetylene glycolate such as - Le-based surfactants; cationic surfactants; zwitterionic surfactants, and the like. These surfactants can be used alone or in combination of two or more in the overcoat solution. The content of the surfactant is preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.05 to 5% by weight in the above overcoat solution.
[0031]
Other additives that can be included in the overcoat solution of the present invention include, for example, ultraviolet absorbers, light stabilizers, quenchers, antioxidants, water-proofing agents, fungicides, preservatives, thickeners, And a pH adjuster, an antifoaming agent, a foam inhibitor, a leveling agent, and an antistatic agent.
[0032]
The overcoat liquid of the present invention has a viscosity at a liquid temperature of 20 ° C. of 2 to 5 mPa · s in order to enhance the ejection stability at the time of application by an ink jet method and to form a clean and smooth film on a recording medium. Preferably, the surface tension is in the range of 20 to 38 mN / m, and the pH is in the range of 6.5 to 11. Adjustment of each of these physical property values can be performed by adjusting the content of each component described above.
[0033]
Next, the recorded matter of the present invention will be described. The recorded matter of the present invention is characterized in that a recorded matter provided with a coating covering the coloring material on a recording medium to which the coloring material is adhered, wherein the coating is formed from the overcoat liquid. . As a method for forming a coating film using the overcoat liquid, a forming method in an image recording method of the present invention described later can be applied.
[0034]
The recording medium to which the coloring material is attached is a printed recording medium (recorded matter). Examples of the printing method (color material attaching method) include, but are not particularly limited to, an ink jet recording method, a sublimation transfer method, a melt transfer method, an offset printing method, and an electrostatic toner recording method.
[0035]
Various dyes and pigments can be used as the coloring material, and are not particularly limited. Pigment coloring materials are generally excellent in water resistance and light fastness of a recorded image, and are compared with the case where dye coloring materials are used. Thus, a recorded matter having high image quality and high storability can be provided in combination with the coating film according to the present invention, and thus is preferably used in the present invention. Examples of the pigment-based coloring material include inorganic pigments such as titanium oxide and iron oxide, carbon black produced by a known method such as a contact method, a furnace method, and a thermal method; azo pigments (azo lake, insoluble azo pigment, condensation Azo pigments, chelate azo pigments, etc.), polycyclic pigments (for example, phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinoflurone pigments, etc.), dye chelates (Eg, basic dye type chelates, acid dye type chelates, etc.), and organic pigments such as nitro pigments, nitroso pigments, and aniline black.
[0036]
The recording medium is not particularly limited as long as it can be printed. For example, high quality paper, recycled paper, copy paper, bond paper, ink jet recording paper, art paper, coated paper, cast coated paper, resin coated paper (resin coated paper), baryta paper, paperboard, Japanese paper, nonwoven fabric; polyethylene, polypropylene, Examples include resin films such as polystyrene and polyethylene terephthalate.
[0037]
Among the above, resin-coated paper is particularly preferably used in the present invention because even if a coating liquid is applied, it does not permeate into the inside and remains efficiently on the surface. This resin-coated paper has a configuration in which a resin layer is provided on one or both sides of a base paper, and is also called resin-coated paper, RC paper, or the like, and is also used as silver halide photographic paper. Paper is used as the base paper. A polyolefin resin is used as a resin constituting the resin layer, and specifically, homopolymers of olefins such as low-density polyethylene, high-density polyethylene, polypropylene, polybutene and polypentene; olefins such as ethylene-propylene copolymer Copolymers of two or more; a mixture thereof, and the like. In addition, the resin layer contains a white pigment such as titanium oxide, a fatty acid metal salt such as calcium stearate, an antioxidant, various dyes and pigments, a fluorescent brightener, an ultraviolet absorber, and the like, as necessary.
[0038]
The thickness of the coating in the recorded matter of the present invention does not change the texture and texture originally possessed by the recorded matter before the formation of the film, and does not cause blocking which may be caused by the formation of the film. From the viewpoint of improving the properties, 1 to 15 μm is preferable, and 2 to 10 μm is more preferable. Such a thin film (a small coating liquid application amount) can be obtained by using the above-mentioned overcoat liquid as a material for forming the thin film. When formed, a practically sufficient effect of improving the abrasion resistance cannot be obtained.
[0039]
Next, the image recording method of the present invention using the above overcoat liquid will be described in detail.
[0040]
The image recording method of the present invention includes an inkjet recording step of recording an image by discharging a pigment ink onto a recording surface of a recording medium, and the overcoat liquid of the present invention described above on the recording surface that has passed through the inkjet recording step. And a heating step of heating the recording surface after the post-processing step.
[0041]
The application of the overcoat liquid to the recording medium can be performed by using a known coating apparatus such as an air knife coater or a roll coater. Since the same system (ink jet system) as the image recording system is used, which is easy to cope with the change of the amount, there are merits such as a higher production speed. In order not to change the surface quality of the image surface before and after the application of the overcoat liquid (normally, it is desired that the surface quality does not change), it is preferable to minimize the amount of the overcoat liquid applied. The application by the method has an advantage that such a low application amount can be easily controlled as compared with other application methods.
[0042]
The inkjet recording step can be performed using a known inkjet recording apparatus (inkjet printer). In this case, the pigment ink is discharged from the inkjet head of the inkjet printer. The ink jet method is a continuous method in which ink is continuously ejected from the nozzles of an ink jet head at fixed time intervals and an image is formed by deflecting the ejected ink droplets, and ink is ejected corresponding to image data. There is an on-demand system in which any of the systems can be used in the present invention. However, the on-demand system is preferable in that fine driving control is possible and the amount of waste liquid is small. Examples of the ink ejection control method include a method of controlling by voltage using a piezoelectric element (piezo element) and a method of controlling by thermal energy using a heating resistor element, but are not particularly limited.
[0043]
The application of the overcoat liquid by the ink jet method in the post-processing step can be performed using an ink jet printer as in the ink jet recording step. In this case, separate ink jet printers can be used in each step, or both steps can be performed by one ink jet printer as in an embodiment described later.
[0044]
The overcoat liquid is applied to at least the portion where the pigment ink is attached (recorded image). If the difference in surface quality between the recorded image and the non-recording portion where ink is not attached is a problem, apply the overcoat liquid to the entire recording surface of the recording medium regardless of whether ink is attached or not. Is preferred. The amount of application is not particularly limited, but as described above, it is preferable to adjust the thickness of the finally formed film to be preferably 1 to 15 μm, more preferably 2 to 10 μm.
[0045]
The heating step is an essential step for promoting the polycondensation reaction of the silane coupling agent to form a film having excellent abrasion resistance. The film is formed by forming a crosslinked structure by bonding the silane coupling agents present on the recording medium by a polycondensation reaction between silanol groups caused by heating.
[0046]
The heating temperature is preferably from 40 to 150 ° C, more preferably from 50 to 120 ° C, from the viewpoint of accelerating the polycondensation reaction between the silane coupling agents and preventing deterioration of the recording medium. Further, when the recording medium has a high water content and is in a wet state, it is easy to generate blisters when heated at a stretch at a high temperature. For example, the heating zone 1 is air-dried, the heating zone 2 is 60 ° C. hot air, and the heating zone 3 is It is preferable to perform gentle heating in a multi-step process such as hot air at 130 ° C.
[0047]
The method of heating the recording surface (recording medium) in the heating step is not particularly limited, and the heating can be performed by a known method using a known infrared heating device or hot air heating device. If such a heating device is installed in an appropriate place of the ink jet printer, for example, near the paper discharge port, all the processes (ink jet recording process) can be performed by feeding the recording medium once to the ink jet printer (one pass). , Post-processing step and heating step), and high-speed production of recorded matter becomes possible.
[0048]
The pigment ink used in the present invention is not particularly limited as long as it can be used in ink jet recording. Pigment inks for inkjet recording are generally water-based inks in which water contains a pigment-based coloring material as described above.Generally, various organic solvents and surfactants are used for moisture retention and permeation adjustment. It is contained. The pigment-based coloring material may be a so-called self-dispersion pigment (also referred to as a surface-modified pigment) that can be dispersed and / or dissolved in an aqueous medium to which no or a small amount of a dispersant such as a surfactant is added, Ordinary pigments that are not self-dispersing may be used. The content of the pigment-based coloring material in the ink is appropriately adjusted in consideration of characteristics required for the ink and the like, and is usually about 0.5 to 30% by weight. When a color image is formed, ink of three primary colors of subtractive color mixture of yellow, magenta and cyan, or ink of four or more colors obtained by adding black and other color inks to this is used.
[0049]
The image recording method of the present invention can be implemented, for example, as follows.
[0050]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an ink jet printer used for carrying out an embodiment of the image recording method of the present invention. An ink jet printer 10 shown in FIG. 1 conveys a recording medium M in the direction of arrow A by a platen roller 12 driven by a paper feed motor 11, and an ink jet head 20 mounted on a carriage 13 After each color pigment ink and overcoat liquid supplied from the ink tank 30 are discharged onto the recording surface, they are discharged from a paper discharge port (not shown). The carriage 13 is connected to a carriage motor 15 via a carriage belt 14, slides on a guide rail 16, and reciprocates in the direction of arrow B1 or B2 orthogonal to the direction of arrow A. I have. A hot air drying device (not shown) capable of blowing hot air to the recording surface of the recording medium M is provided in the vicinity of the discharge port (not shown). M can be heated.
[0051]
FIG. 2 is a schematic front view of the nozzle opening surface 20a of the inkjet head 20. In FIG. 2, reference numerals 21 and 26 denote nozzle rows for discharging the overcoat liquid, and 22, 23, 24, and 25 denote yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), respectively. Is a nozzle row for discharging the pigment ink of FIG. As described above, by using the nozzle rows at both ends in the main scanning direction for discharging the overcoat liquid, bidirectional (B1 and B2) printing can be performed, and the printing speed can be increased.
[0052]
In the ink jet printer 10 having such a configuration, when the ink jet head 20 is scanned in the direction of the arrow B1, first, the nozzle rows 22, 23, 24, and 25 move Y, M, C, and K color inks are sequentially ejected to perform inkjet recording (inkjet recording step), and then the overcoat liquid is solid-shot from the nozzle row 26 (post-processing step). When scanning is performed in the direction of arrow B1, the nozzle row 21 is not used. The ink jet head 20 reaches the end of the recording area in the direction of the arrow B1, and after the recording medium M is conveyed by a predetermined amount in the direction of the arrow A, is scanned in the direction of the arrow B2. When scanning is performed in the direction of arrow B2, first, each color pigment ink is ejected from the nozzle rows 25, 24, 23, and 22 to perform recording (ink-jet recording step), and then the overcoat liquid is solid-filled from the nozzle row 21. Hit (post-processing step). When scanning is performed in the direction of arrow B2, the nozzle row 26 is not used.
[0053]
The recording medium M into which the pigment ink and the overcoat liquid have been injected as described above is sequentially discharged to the outside through the paper discharge port from the end of the injection, and at this time, the hot air drying device is used to discharge the recording medium at a predetermined temperature. Heated (heating step). As a result, the polycondensation reaction of the silane coupling agent existing on almost the entire recording surface is promoted, and a film having a uniform thickness is formed on the entire surface.
[0054]
By repeating such bidirectional (B1 and B2) scanning of the ink jet head 20 and the conveyance and heating of the recording medium M at the end of each scan, a recorded material (with a coating) having the desired excellent abrasion resistance is obtained. Recorded matter) is obtained.
[0055]
In addition, the image recording method of the present invention includes an inkjet recording step of recording an image by discharging a pigment ink onto a recording surface of a recording medium, and an overcoat liquid of the present invention on the recording surface after the inkjet recording step. A post-processing step of applying the ink-jet method, and a heating step of heating the recording surface after the post-processing step may be provided, the type and number of the pigment ink to be used, the specific configuration of the ink-jet printer, The application (discharge, driving) pattern of the overcoat liquid and the like are not limited to the above embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0056]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples of the present invention and test examples showing the effects of the present invention. However, the present invention is not limited to the examples.
[0057]
(Preparation of overcoat liquid)
Overcoat solutions having the compositions shown in the following [Table 1] to [Table 3] were prepared and used as samples of Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 3, respectively.
[0058]
[Table 1]
[0059]
[Table 2]
[0060]
[Table 3]
[0061]
(Preparation of recorded material)
Using a pigment ink jet printer (“MC2000” manufactured by Seiko Epson), the entire surface of one side of the recording surface of the resin-coated paper-based recording medium (“PM Photo Paper” manufactured by Seiko Epson) is applied in cyan, magenta, and yellow. A color patch having an OD = 1 is printed (ink jet recording step), and the recording surface is then replaced by using another ink jet printer (“EM930C” manufactured by Seiko Epson) in which the cyan ink and the overcoat liquid are replaced. The above-mentioned overcoat liquid was discharged and applied in a solid pattern with cyan OD = 1 (post-processing step). The applied amount of the overcoat solution was adjusted so that the thickness of the dried film was 4 μm. Next, this recording medium was placed in a constant temperature bath in which the internal temperature was set to 80 ° C., and left for 1 minute (heating step). In this way, a recorded matter (recorded matter with a coating) using each of the above overcoat liquids was prepared, and used as samples of Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 3, respectively.
[0062]
(Test example)
The ejection stability of each of the above overcoat liquids was evaluated by the following method. Further, for each of the above recorded materials, the abrasion resistance was evaluated by the following method. The results are shown in Table 4 below.
[0063]
(Method of evaluating discharge stability)
The inks in the ink cartridges located at both ends of the ink jet head of the ink jet printer MC2000 in the main scanning direction and the overcoat liquid are exchanged to form a nozzle arrangement as shown in FIG. In a print pattern in which the overcoat liquid was discharged onto the composite pattern using the four colors described above, 1,000 sheets of OK Topcoat N were printed, and these printed surfaces were visually observed and evaluated according to the following evaluation criteria.
Evaluation criteria
A: No more than 5 locations where overcoat liquid nozzle missing or flight bends were observed, and when clogging occurred, it returned within 3 cleaning operations. Excellent discharge stability.
B: No more than 10 locations where overcoat liquid nozzle missing or flight bends were observed, and when clogging occurred, it returned within 5 cleaning operations. No problem in practical use.
C: The number of locations where the nozzle of the overcoat liquid was missing or the occurrence of flight bending was recognized in more than 10 locations, and when clogging occurred, the cleaning operation was restored more than 5 times. Not practical.
[0064]
(Evaluation method for abrasion resistance)
An eraser (width: 20 mm) was fixed at an inclination of 60 degrees on the recording surface of the recorded material, and the state of the recording surface was visually observed after rubbing 10 times under a load of 1 kg, and the following evaluation criteria Was evaluated.
Evaluation criteria
A: There is no scratch or peel on the recording surface. Good abrasion resistance.
B: Although the recording surface is scratched, there is no practical problem.
C: Peeling occurs on the recording surface. Not practical.
[0065]
[Table 4]
[0066]
【The invention's effect】
The overcoat liquid of the present invention can significantly improve the abrasion resistance of an ink jet recorded image formed by a pigment ink, and can provide a pigment ink recorded matter having excellent storage stability. In addition, since excellent effects can be obtained with a small amount of coating, there is no possibility that the original texture and texture of the recorded matter before the film is formed are significantly changed. In addition, since the liquid stability and the discharge stability are also excellent, the liquid itself is excellent in long-term preservability, and there is no possibility of causing clogging or the like even when discharged from an inkjet head.
[0067]
In the image recording method of the present invention, since the overcoat liquid having excellent ejection stability is applied by an ink jet method, a low coating amount such that the texture and texture of the recorded matter before forming the film is not impaired. Can be controlled, and a recorded matter having excellent abrasion resistance can be stably and efficiently produced.
[0068]
Further, the recorded matter of the present invention is excellent in abrasion resistance of a recorded image and excellent in storability due to the action of a film. In particular, when a pigment-based coloring material is used as a coloring material for forming a recorded image, the printed matter is hardly deteriorated with time and has excellent storage stability, in combination with the effect of the coating film. Further, since sufficient abrasion resistance can be obtained even when the film is made thin, there is no unpleasant glare or the like, and a high-quality recorded material having an excellent texture can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an ink jet recording apparatus used for carrying out an embodiment of an image recording method of the present invention.
FIG. 2 is a schematic front view of a nozzle opening surface of the inkjet head shown in FIG.
[Explanation of symbols]
10 Inkjet printer
11 Paper feed motor
12 Platen roller
13 Carriage
14 Carriage belt
15 Carriage motor
16 Guide roll
20 inkjet head
20a Nozzle opening surface
21 to 26 nozzle row
30 ink tank
M recording medium
