JP2004181803A - Inkjet image forming method - Google Patents

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JP2004181803A JP2002352196A JP2002352196A JP2004181803A JP 2004181803 A JP2004181803 A JP 2004181803A JP 2002352196 A JP2002352196 A JP 2002352196A JP 2002352196 A JP2002352196 A JP 2002352196A JP 2004181803 A JP2004181803 A JP 2004181803A
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Hidenobu Oya
秀信 大屋
Shuji Kida
修二 木田
Shinichi Suzuki
眞一 鈴木
Makoto Kaga
誠 加賀
Teruyuki Fukuda
輝幸 福田
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Konica Minolta Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inkjet image forming method, by which the high maximum density is obtained, in which pure black tinged with neither red nor blue can be reproduced, which is excellent in resistance to fingerprint adhesion, lustrous properties, gloss difference, resistance to bronzing and scratch resistance and during the high speed printing of which the deterioration of image quality is small. <P>SOLUTION: In this inkjet image forming method, the image is formed through a process for printing the image with a pigment ink on an inkjet recording medium and a process for processing the formed image under heat and pressure so as to give liquid including resin and substantially not including coloring agent to at least some part of an image region having a density of at least 1.0. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規なインクジェット画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、インクジェット技術の進歩は目覚ましく、プリンター技術、インク技術、専用記録媒体技術の向上と相まって写真画質と呼ばれる様になっている。画質の向上に伴い、インクジェット画像の保存性が従来の銀塩写真と比較されるようになり、多くの染料インクにおいて、インクジェット画像の耐水性、耐にじみ性の弱さといった着色剤の移動を伴う劣化や、耐光性や耐酸化性ガス性への弱さといった着色剤特有の化学反応を伴う劣化が指摘されている。
【0003】
一方、染料インク画像の保存性を改良するため、顔料インクを用いることが多く提案されている。しかし、顔料インクの場合、銀塩写真のような光沢感が得られなかったり、ブロンジングと呼ばれる金属光沢が見られる場合があり好ましくない。また、単に顔料インクを用いるだけでは充分な画像保存性が得られていないのが現状である。
【0004】
また、顔料インクを用いた場合、顔料インクの黒画像の高濃度部では、純黒が出にくく、青みや赤味を帯びたように見えることがあり、いわゆるしまりを持つ黒が出にくく、更に得られる画像濃度としても不十分であり、加えて、画像の特定部分では、画像に触れた際に、手の汗や油による画像欠陥が生じることが判明した。ここでいう画像欠陥とは、画像を汗ばんだ手で触ると、触れた部分だけ濃度が上昇し、拭いてもその濃度上昇が解消されずに、触れてない周囲の画像に対して、異様に目立つ問題である。特に、黒インクの打ち込み量が多い領域でこの現象は顕著である。
【0005】
上述した様な顔料インクの特有の課題の要因は明確ではないが、印字特性、インク保存性のため、顔料インク中の顔料に対し充分な樹脂が付与されて無いことが一つの原因と考えられる。
【0006】
上記課題に対し、画像中のインク量の多い特定部分に、皮膜形成能を有するオーバーコート液を付与する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。これは、不足する樹脂を第2のインクから供給するものと解釈できるが、開示されている技術内容では、乾燥性が不十分で高速印字適性が得られない。これは、室温で成膜性のある樹脂を用いていることによると考えている。また、上記の課題への効果も不十分である。これは、顔料インク画像の顔料とオーバーコート液中の皮膜形成成分の混合が不十分で、顔料が樹脂で充分に被覆されないためと推定している。さらに、画像部の光沢が高すぎる場合があり、白地との光沢差がでてしまい問題である。
【0007】
一方、顔料インク印字画像に樹脂を含む液を吐出し、加熱ヒーター等で画像を加熱する技術が開示されている(例えば、特許文献2参照。)が、加圧工程を併用する記載はなく、上記の課題への効果も不十分である。これは上記と同じく、顔料インク画像の顔料とオーバーコート液中の皮膜形成成分の混合が不十分なためと推定される。
【0008】
一方、特開昭59−222381号、特開平4−21446号、同10−315448号、同11−5362号、同11−192775号には、記録媒体の最表層に、熱可塑性有機高分子粒子からなる層を設け、画像記録後、熱可塑性有機高分子粒子を溶融、皮膜化し、結果として、高分子の保護膜を形成することにより、耐水性、耐候性の改良及び画像の光沢付与を達成しているが、これらの記録媒体はインク吸収速度が不十分であり、高速印字適性が不足している。
【0009】
さらに、熱可塑性樹脂含有層に無機微粒子を一定量添加し、インク吸収性を改善し、さらに顔料インクでの印字が開示されている(例えば、特許文献3〜5参照。)。これらは、不足する樹脂を記録媒体から供給するものと解釈されるが、上記のように高速インク吸収性を確保するために、熱可塑性樹脂含有層に無機微粒子を一定量添加すると、熱可塑性樹脂比率が下がるため、比率によっては顔料インク画像の顔料にとって充分な樹脂が付与されてないことになり、上記課題への効果が不十分な場合が有る。
【0010】
また、特開2002−121440号、特開2002−144696号には、各々油性染料インク、水性染料インクで印字後、ポリマー微粒子液を付与し、さらに加熱により被膜形成する方法が開示されている。しかし、顔料インクでの印字の記載はなく、かつ上記の手の汗や油による画像欠陥への言及もない。また、これらは、記録画像全面にポリマー微粒子液を付与しているおり、ポリマー微粒子液の乾燥負荷が大きい。
【0011】
【特許文献1】
特開2002−144551号公報 (特許請求の範囲)
【0012】
【特許文献2】
国際公開第00/06390号パンフレット
【0013】
【特許文献3】
特開2002−234246号公報 (特許請求の範囲)
【0014】
【特許文献4】
特開2002−234248号公報 (特許請求の範囲)
【0015】
【特許文献5】
特開2002−234256号公報 (特許請求の範囲)
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題を鑑みなされたものであり、第1の目的は高い最大濃度が得られるインクジェット画像形成方法を提供することであり、第2の目的は、赤味や青みのない純黒を再現できる顔料画像を提供できるインクジェット画像形成方法を提供することであり、第3の目的は、手の汗や油による画像欠陥の改良された顔料画像を提供できるインクジェット画像の形成方法を提供することであり、第4の目的は、高光沢でブロンジング発生について改良されたインクジェット画像形成方法を提供することであり、第5の目的は耐傷性の改良されたインクジェット画像形成方法を提供することであり、第6の目的は画像中に光沢差が少ない顔料画像を提供できるインクジェット画像形成方法を提供することであり、第7の目的は、高速印字でも画質劣化の少ないインクジェット画像形成方法を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
【0018】
1.顔料インクを用いて、インクジェット記録媒体上に画像を印字する工程と、形成した画像を加熱及び加圧処理する工程を経て画像を形成するインクジェット画像形成方法において、濃度1.0以上の画像領域の少なくとも一部に、樹脂を含有し、かつ実質的に着色剤を含まない液体を付与することを特徴とするインクジェット画像形成方法。
【0019】
2.前記樹脂が、水系樹脂エマルジョンであることを特徴とする前記1項記載のインクジェット画像形成方法。
【0020】
3.前記顔料インクの少なくとも1種が、顔料インク中の樹脂量固形分が顔料固形分より少ないことを特徴とする前記1または2項に記載のインクジェット画像形成方法。
【0021】
4.前記インクジェット記録媒体が、支持体上に2層以上のインク吸収層を有し、支持体より最も離れた位置にあるインク吸収層である表層が、熱可塑性樹脂を含有することを特徴とする前記1〜3項のいずれか1項に記載のインクジェット画像形成方法。
【0022】
5.前記表層が、更に無機微粒子を有することを特徴とする前記4項記載のインクジェット画像形成方法。
【0023】
本発明者らは、上記課題に関し鋭意検討を進めた結果、顔料インクを用いて、インクジェット記録媒体上に画像を印字する工程と、形成した画像を加熱及び加圧処理する工程を経て画像を形成するインクジェット画像形成方法において、濃度1.0以上の画像領域の少なくとも一部に、樹脂を含有し、かつ実質的に着色剤を含まない液体を付与することにより、高い最大濃度が得られ、赤味や青みのない純黒を再現でき、手の汗や油による画像欠陥が改良され、高光沢でブロンジング耐性、耐傷性が改良され、画像中の光沢差が少なく、かつ高速印字でも画質劣化の少ないジェット画像を得ることができることを見出し、本発明に至った次第である。
【0024】
更に、樹脂として、水系樹脂エマルジョンをもちいること、顔料インクの少なくとも1種が、顔料インク中の樹脂量固形分が顔料固形分より少ないこと、用いるインクジェット記録媒体が、支持体上に2層以上のインク吸収層を有し、支持体より最も離れた位置にあるインク吸収層である表層が、熱可塑性樹脂を含有すること、表層が、更に無機微粒子を有することにより、より一層本発明の目的効果が発揮されることを見出したものである。
【0025】
以下、本発明の詳細について説明する。
本発明のインクジェット画像形成方法においては、インクとして顔料インクを用いることが一つの特徴である。
【0026】
画像形成に用いる顔料インクとしては、水系インク組成物、油系インク組成物、固体(相変化)インク組成物等を用いることができるが、水系インク組成物(例えば、インク総質量あたり10質量%以上の水を含有する水系インクジェット記録液等)を特に好ましく用いることができる。
【0027】
着色剤としては、画像保存性の観点から顔料用いることが特徴である。顔料インク中の顔料としては、不溶性顔料、レーキ顔料等の有機顔料および、カーボンブラックを好ましく用いることができる。
【0028】
不溶性顔料としては、特に限定するものではないが、例えば、アゾ、アゾメチン、メチン、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、キナクリドン、アントラキノン、ペリレン、インジゴ、キノフタロン、イソインドリノン、イソインドリン、アジン、オキサジン、チアジン、ジオキサジン、チアゾール、フタロシアニン、ジケトピロロピロール等が好ましい。
【0029】
好ましく用いることのできる具体的顔料としては、以下の顔料が挙げられる。マゼンタまたはレッド用の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド222等が挙げられる。
【0030】
オレンジまたはイエロー用の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー138等が挙げられる。
【0031】
グリーンまたはシアン用の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられる。
【0032】
これらの顔料は、必要に応じて顔料分散剤を使用してもよく、使用できる顔料分散剤としては、例えば、高級脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、スルホコハク酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、アミンオキシド等の活性剤、あるいはスチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマル酸、フマル酸誘導体から選ばれた2種以上の単量体からなるブロック共重合体、ランダム共重合体およびこれらの塩をあげることができる。
【0033】
顔料の分散方法としては、その方法に特に制限はないが、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等各種を用いることができる。
【0034】
本発明に係る顔料分散体の粗粒分を除去する目的で、遠心分離装置を使用すること、フィルターを使用することも好ましい方法である。
【0035】
顔料インク中の顔料の平均粒径は、インク中での安定性、画像濃度、光沢感、耐光性などを考慮して選択するが、加えて本発明のインクジェット顔料画像の記録方法では、光沢向上、質感向上の観点からも粒径を選択するのが好ましい。本発明において、光沢向上、質感向上する理由は定かでは無いが、画像において顔料は熱可塑性微粒子が溶融した皮膜中に分散された状態にあることと関連していると推測している。高速処理を目的とすると、短時間で熱可塑性微粒子を溶融皮膜化し、更に顔料を充分に皮膜中に分散しなければならない。このとき顔料の表面積は大きく影響し、それゆえ平均粒径に最適領域が存在すると推測している。
【0036】
本発明に用いる顔料インクに含まれる顔料粒子の平均粒径は、300nm以下が好ましく、更に好ましくは30〜200nmであり、特に好ましくは30〜150nmである。
【0037】
顔料インクとして好ましい形態である水系インク組成物は、水溶性有機溶媒を併用することが好ましい。
【0038】
水溶性有機溶媒としては、例えば、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、セカンダリーブタノール、ターシャリーブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等)、多価アルコール類(例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール等)、多価アルコールエーテル類(例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル等)、アミン類(例えば、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、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、モルホリン、N−エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミン等)、アミド類(例えば、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等)、複素環類(例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、2−オキサゾリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等)、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシド等)、スルホン類(例えば、スルホラン等)、尿素、アセトニトリル、アセトン等が挙げられる。好ましい水溶性有機溶媒としては、多価アルコール類が挙げられる。さらに、多価アルコールと多価アルコールエーテルを併用することが特に好ましい。
【0039】
水溶性有機溶媒は、単独もしくは複数を併用しても良い。水溶性有機溶媒のインク中の添加量としては、総量で5〜60質量%であり、好ましくは10〜35質量%である。
【0040】
本発明に用いる顔料インクは、アセチレン系界面活性剤を含有することが好ましい。該アセチレン系界面活性剤としては、アセチレンジオール及びそのエチレンオキサイド付加物が好ましい。
【0041】
また、アセチレンジオール及びそのエチレンオキサイド付加物としては、Air Products社製サーフィノール82、サーフィノール104、サーフィノール440、サーフィノール465、サーフィノール485等を好ましく用いられる。
【0042】
インク組成物は、吐出安定性、プリントヘッドやインクカートリッジ適合性、保存安定性、画像保存性、その他の諸性能向上の目的に応じて、熱可塑性微粒子、粘度調整剤、表面張力調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、分散剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防ばい剤、防錆剤等を適宜添加することもできる。
【0043】
特に、熱可塑性微粒子を添加することは、本発明の効果を得るうえで好ましい。熱可塑性微粒子については、上記の記録媒体表層に添加することのできる熱可塑性樹脂あるいは微粒子の説明で記載した種類を利用できる。特に、インクに添加しても増粘、沈澱等の起こらないものを適用するのが好ましい。熱可塑性微粒子の平均粒径としては、0.5μm以下が好ましく、より好ましくは、インク中の顔料の平均粒径の0.2倍〜2倍の範囲で選択すると安定性の観点で好ましい。添加する熱可塑性微粒子は、50℃〜200℃の範囲で溶融、軟化するものが好ましい。
【0044】
インク組成物は、その飛翔時の粘度として40mPa・s以下が好ましく、30mPa・s以下であることがより好ましい。
【0045】
インク組成物は、その飛翔時の表面張力として20mN/m以上が好ましく、30〜45mN/mであることが、より好ましい。
【0046】
インク中の顔料固形分濃度は、0.1〜10%の範囲で選択でき、写真画像を得るには、顔料固形分濃度を各々変化した、いわゆる濃淡インクを用いることが好ましく、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの濃淡インクを各々用いることは特に好ましい。また、必要に応じて、赤、緑、青等の特色インクを用いることも、色再現性上好ましい。
【0047】
上記説明した顔料インクにおいて、本発明では、高分子分散剤を用いて分散した顔料インク、顔料表面を部分的に酸化したり、イオン性顔料誘導体等で表面を改質した等の自己分散顔料を含むインク、あるいは分散剤以外に樹脂を含有する顔料インクを好ましく用いることができる。本発明では、印字した後、必要に応じて本発明に係る樹脂を含み実質的に着色剤を含まない液体により樹脂を付与できる量を加減できるので、自己分散顔料を適用するのにも適している。
【0048】
また、顔料インク中に、分散剤として或いは添加剤として樹脂が添加されている場合、それら樹脂の総量が、顔料固形分量より少ないことが好ましい。樹脂量が多いと、インク吸収性に影響するとともに、画像からの水を含むインク溶媒の乾燥が妨げられ、本発明に係る樹脂を含み実質的に着色剤を含まない液体を付与する場合は、その影響が非常に大きいためである。
【0049】
また、本発明に係る顔料インクにおいては、少量の公知の染料を添加することが、本発明の効果発現上好ましい、しかし多量添加すると、画像保存性が劣化するため、好ましくはインク中の固形分量として1質量%以下であり、より好ましくは0.5%質量以下である。また、添加する染料は、主成分の顔料の色と同色が好ましいが、場合によっては異なる色でも良い。特に、黒インクに染料を添加することが好ましい形態である。
【0050】
本発明のインクジェット画像形成方法においては、顔料インクを印字した後、その画像濃度が1.0以上の領域の少なくとも一部に、樹脂を含有し、かつ実質的に着色剤を含まない液体を付与することが特徴の一つである。
【0051】
本発明でいう画像濃度が1.0以上の領域の少なくとも一部とは、顔料インクを印字して形成した画像の反射濃度が1.0以上である画像部のうち、5%以上の画像面積部、好ましくは25%以上、より好ましくは50%以上、特に好ましくは、全画像部を、上記液体で被覆することが好ましい。
【0052】
また、本発明でいう実質的に着色剤を含まない液体とは、上記説明した顔料、あるいは染料等の着色剤を全く含有しないことを意味するが、場合によっては0.1質量%未満の着色剤の含有を排除するものではない。
【0053】
本発明に係る樹脂を含み実質的に着色剤を含まない液体で用いる媒体は、環境上水系のものが好ましいが、用途によっては、有機溶剤系であってもよい。樹脂は、媒体に溶解する物であっても、分散物であっても、あるいは部分溶解でもよい。この液の吸収性、乾燥性からは、分散物が好ましい。
【0054】
以下、その代表として水系の樹脂を含み実質的に着色剤を含まない液体について説明する。
【0055】
樹脂を含み実質的に着色剤を含まない液体(以下、本発明に係る液体という)は、樹脂を0.1〜10質量%(固形分)及び水溶性溶媒を1〜50質量%含有し、必要に応じて、界面活性剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防ばい剤等の各機能性化合物を含んでもよい。さらに、本発明に係る液体は、実質的に着色剤を含まないが、これは記録液としての機能を実質的に持たないことを意味しており、それ以外の目的、例えば、インク残量確認のためや、白地にプリントする場合の白地色調調整のため、吐出性確認のため等に、わずかに色味付けをしても良い。
【0056】
本発明に係る液体で用いることのできる樹脂としては、例えば、水溶性バインダーあるいは樹脂エマルジョン等を挙げることができるが、本発明においては、樹脂エマルジョンであることが好ましい。
【0057】
水溶性バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、ゼラチン、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリウレタン、デキストラン、デキストリン、カラーギーナン(κ、ι、λ等)、寒天、プルラン、水溶性ポリビニルブチラール、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。これらの水溶性樹脂は二種以上併用することも可能である。
【0058】
本発明で好ましく用いられる水溶性樹脂は、ポリビニルアルコールである。本発明で好ましく用いられるポリビニルアルコールには、ポリ酢酸ビニルを加水分解して得られる通常のポリビニルアルコールの他に、末端をカチオン変性したポリビニルアルコールやアニオン性基を有するアニオン変性ポリビニルアルコール等の変性ポリビニルアルコールも含まれる。
【0059】
本発明で用いることのできる樹脂エマルジョンは、高分子が水分散された状態のものであり、好ましいモノマーを挙げれば、アクリロニトリル、スチレン、アクリレート類(アクリル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、グリシジルアクリレート、メタクリル酸、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート)、酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ブタジエン、塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンが挙げられ、これらのモノマーを2つ以上組み合わせた共重合体が好ましい。また、共重合体に組み込まれた酢酸ビニルをケン化し、酢酸ビニルの一部、または全部をビニルアルコールに導いた熱可塑性樹脂、ポリウレタン、シリコーン−アクリル共重合体などが好ましく用いられ、また、ポリエステル、ポリウレタン樹脂も用いることができる。
【0060】
本発明においては、この樹脂エマルジョンとして、乾燥、もしくは加熱工程で溶融、もしくは被膜化するものが好ましく、Tgとしては200℃以下、好ましくは150℃以下、より好ましくは130℃以下である。Tgが室温以下のものも適用可能であるが、インク吸収性の観点では室温より高温のものが好ましい。もっとも好ましいTgは50〜130℃である。また、Tgの異なる複数種の樹脂エマルジョンを用いることもできる。
【0061】
この樹脂エマルジョンの粒径は500nm以下が好ましく、更に好ましくは150nm以下である。
【0062】
本発明に係る液体で用いることのできる水溶性溶媒としては、前述の顔料インクで記載した水溶性有機溶媒と同じものを挙げることができる。
【0063】
次に、本発明に係る液体の付与方法について説明する。
本発明に係る液体は、顔料インクと別の専用記録ヘッドから出射して印字する。専用記録ヘッドは、顔料インクと同じキャリッジに載せても良いし、別のキャリッジに載せてもよいが、好ましくは顔料インクと同じキャリッジに載せる方式が、装置を小型にできる観点から好ましい。
【0064】
本発明において、本発明に係る液体の印字領域は、濃度1.0以上の画像領域の少なくとも一部に印字することが特徴である。顔料インクの種類、インクジェット記録媒体の種類、あるいは加熱加圧条件等によっては、より高濃度部のみに本発明に係る液体を付与することで、充分な効果を発揮できる場合があり、画像特性によっては、濃度1.5以上の画像領域の少なくとも一部、または濃度2以上の画像領域の少なくとも一部に付与させる場合もある。本発明において、本発明に係る液体の吐出領域を高濃度部に限定することは、印字時間、乾燥負荷、ランニングコストの観点から好ましい。
【0065】
また、本発明においては、本発明に係る液体を、同時に全ての色画像に適用する必要はなく、その中でも、特に黒インク、シアンインク、イエローインクが主に(インク総量の50%以上)打たれている画像領域に、本発明に係る液体を出射することが大きな目的効果を得られる点で好ましい。特に、黒インクが主に打たれている画像領域に、出射することが好ましい。
【0066】
本発明において、顔料インクと本発明に係る液体の出射する順番に、特に制約はないが、好ましくは顔料インクと同時、もしくは遅れて出射することが、得られる画質の劣化が低減されるため好ましい。
【0067】
次いで、本発明に係るインクジェット記録媒体について説明する。
本発明に係るインクジェット記録媒体は、支持体上に2層以上のインク吸収層を有し、支持体より最も離れた位置にあるインク吸収層である表層が、熱可塑性樹脂を含有することが好ましい。
【0068】
本発明に係る表層で用いることのできる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリアクリル酸、ポリメタアクリル酸、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテル、これらの共重合体及びこれらの塩が挙げられ、中でもスチレン−アクリル酸エステル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、SBRラテックスが好ましい。熱可塑性樹脂は、モノマー組成及び、粒径、重合度が違う複数の重合体を混合して用いても良い。
【0069】
熱可塑性樹脂を選択するに際し、インク吸収性、加熱加圧による後処理工程後の画像の光沢性、画像堅牢性及び離型性を考慮すべきである。
【0070】
インク吸収性については、熱可塑性微粒子の粒径が0.05μm未満の場合は、顔料インク中の顔料粒子とインク溶媒の分離が遅くなり、インク吸収速度の低下を招くことになる。また10μmを越えると、支持体上に塗設する際にインク受容層に隣接する溶媒吸収層との接着性や、塗設乾燥後のインクジェット記録媒体の被膜強度の点から好ましくない。このために好ましい熱可塑性樹微粒子径としては好ましくは0.05〜10μm、より好ましくは0.1〜5μmである。さらに好ましくは、0.1〜1μmである。
【0071】
また、熱可塑性樹脂の選択の基準としてはガラス転移点(Tg)が挙げられる。Tgが塗布乾燥温度より低い場合は、例えば、記録媒体製造時の塗布乾燥温度が既にTgより高く、インク溶媒が透過するための熱可塑性微粒子による空隙が消失してしまう。
【0072】
また、Tgが、支持体の熱による変性を起こす温度以上の場合は、顔料インクによるインクジェット記録後溶融成膜するために高温での定着操作が必要となり、装置上の負荷及び支持体の熱安定性等が問題となる。熱可塑性微粒子の好ましいTgは50〜150℃である。また、最低造膜温度(MFT)としては、50〜150℃のものが好ましい。
【0073】
熱可塑性微粒子は、環境適性の観点から、水系に分散されたものが好ましく、特に、乳化重合により得られた水系ラテックスが好ましい。この際、ノニオン系分散剤を乳化剤として用いて乳化重合したタイプは好ましく用いることができる形態である。
【0074】
また、用いる熱可塑性微粒子は臭気および安全性の観点から残存するモノマー成分が少ない方が好ましく、重合体の固形分質量に対して3%以下が好ましく、更に1%以下が好ましく、特には0.1%以下が好ましい。
【0075】
本発明に係る表層においては、上記熱可塑性樹脂と共に無機微粒子を用いることが好ましい。
【0076】
本発明で用いることのできる無機微粒子としては、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、クレー、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、ハイドロタルサイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、合成非晶質シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、コロイダルアルミナ、擬ベーマイト、水酸化アルミニウム、リトポン、ゼオライト、水酸化マグネシウム等の白色無機顔料等を挙げることができる。
【0077】
無機微粒子としては、シリカ及びアルミナまたはアルミナ水和物から選ばれた固体微粒子を用いることが好ましく、シリカがより好ましい。
【0078】
シリカとしては、通常の湿式法で合成されたシリカ、コロイダルシリカ或いは気相法で合成されたシリカ等が好ましく用いられ、本発明において特に好ましく用いられる微粒子シリカとしては、コロイダルシリカまたは気相法で合成された微粒子シリカであり、中でも気相法により合成された微粒子シリカは高い空隙率が得られる。また、アルミナまたはアルミナ水和物は、結晶性であっても非晶質であってもよく、また不定形粒子、球状粒子、針状粒子など任意の形状のものを使用することができる。
【0079】
無機微粒子は、その粒径が100nm以下であることが好ましい。例えば、上記気相法微粒子シリカの場合、一次粒子の状態で分散された無機微粒子の一次粒子の平均粒径(塗設前の分散液状態での粒径)は、100nm以下のものが好ましく、より好ましくは4〜50nm、最も好ましくは4〜20nmである。
【0080】
最も好ましく用いられる、一次粒子の平均粒径が4〜20nmである気相法により合成されたシリカとしては、例えば、日本アエロジル社のアエロジルが市販されている。この気相法微粒子シリカは、水中に、例えば、三田村理研工業株式会社製のジェットストリーム・インダクターミキサーなどにより吸引分散することで、比較的容易に一次粒子まで分散することができる。
【0081】
本発明に係る表層には、上記構成に加えて、水溶性バインダーを適宜含有することができる。
【0082】
水溶性バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、ゼラチン、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリウレタン、デキストラン、デキストリン、カラーギーナン(κ、ι、λ等)、寒天、プルラン、水溶性ポリビニルブチラール、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。これらの水溶性樹脂は二種以上併用することも可能である。
【0083】
本発明で好ましく用いられる水溶性樹脂は、ポリビニルアルコールである。本発明で好ましく用いられるポリビニルアルコールには、ポリ酢酸ビニルを加水分解して得られる通常のポリビニルアルコールの他に、末端をカチオン変性したポリビニルアルコールやアニオン性基を有するアニオン変性ポリビニルアルコール等の変性ポリビニルアルコールも含まれる。
【0084】
本発明においては、表層に無機微粒子及び熱可塑性樹脂を含む構成であることが好ましいが、その理由として以下の点を挙げることができる。
【0085】
1)インク吸収速度が大きく、ビーディング、カラーブリード等の画質劣化が起こりにくく、高速印字適性を有している
2)画像表面強度が強い
3)画像保存時の重ねでの融着がおこりにくい
4)表層の塗布生産性に優れている
5)筆記性を有している
この場合、表層の熱可塑性樹脂と無機微粒子の固形分質量比としては、熱可塑性樹脂および無機微粒子や他の添加剤などにより個々に決めるのが好ましいが、本発明においては、熱可塑性樹脂(B)とフィラー(F)との比率(B/F)が、2/8〜8/2であることが好ましく、より好ましくは3/7〜7/3であり、更に好ましくは4/6〜6/4である。
【0086】
本発明に係る表層には、分子内に第四級アンモニウム塩基を有するカチオン性の水溶性ポリマーを含有しても良く、インクジェット記録媒体1m当たり通常0.1〜10g、好ましくは0.2〜5gの範囲で用いられる。
【0087】
本発明に係る表層の膜厚としては、3〜15μmであることが好ましい。
本発明のインクジェット記録媒体においては、支持体と上記表層との間に、インク溶媒を吸収するインク吸収層を設けることが好ましい。
【0088】
記録媒体のインク吸収層としては、大きく別けて、膨潤型と空隙型とがある。
膨潤型としては、親水性バインダーとして、例えば、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド等を単独もしくは併用して塗布しこれをインク吸収層としたものを用いることができる。
【0089】
空隙型としては、微粒子及び親水性バインダーを混合して塗布したもので、特に光沢性のあるものが好ましい。微粒子としては、アルミナもしくはシリカが好ましく、特に、粒径0.1μm以下のシリカを用いたものが好ましい。親水性バインダーとしては、例えば、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド等を単独もしくは併用したものが好ましい。
【0090】
連続、あるいは高速プリントに適性を持たせるには、記録媒体のインク吸収速度が速い方が適しており、この点から、空隙型を特に好ましく用いることができる。
【0091】
以下、空隙型インク吸収層(空隙層ともいう)について更に詳細に説明する。
空隙層は、主に親水性バインダーと無機微粒子の軟凝集により形成されるものである。従来より、皮膜中に空隙を形成する方法は種々知られており、例えば、2種以上のポリマーを含有する均一な塗布液を支持体上に塗布し、乾燥過程でこれらのポリマーを互いに相分離させて空隙を形成する方法、固体微粒子および親水性または疎水性バインダーを含有する塗布液を支持体上に塗布し、乾燥後に、インクジェット記録媒体を水或いは適当な有機溶媒を含有する液に浸漬して固体微粒子を溶解させて空隙を作製する方法、皮膜形成時に発泡する性質を有する化合物を含有する塗布液を塗布後、乾燥過程でこの化合物を発泡させて皮膜中に空隙を形成する方法、多孔質固体微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を支持体上に塗布し、多孔質微粒子中や微粒子間に空隙を形成する方法、親水性バインダーに対して概ね等量以上の容積を有する固体微粒子及びまたは微粒子油滴と親水性バインダーを含有する塗布液を支持体上に塗布し、固体微粒子の間に空隙を作製する方法等が知られている。本発明においては、空隙層に、平均粒径が100nm以下の各種無機固体微粒子を含有させることによって形成されることが特に好ましい。
【0092】
上記の目的で使用される無機微粒子としては、前述の表層で用いられる無機微粒子と同様のものを用いることができる。
【0093】
また、親水性バインダーとしては、前述の表層で記載した水溶性バインダーと同様の化合物を挙げることができる。
【0094】
インク吸収層に用いられる無機微粒子の添加量は、要求されるインク吸収容量、空隙層の空隙率、無機微粒子の種類、水溶性樹脂の種類に大きく依存するが、一般にはインクジェット記録媒体1m当たり、通常、5〜30g、好ましくは10〜25gである。
【0095】
また、インク吸収層に用いられる無機微粒子と水溶性樹脂の比率は、質量比で通常2:1〜20:1であり、特に3:1〜10:1であることが好ましい。
【0096】
インク吸収層は、分子内に第四級アンモニウム塩基を有するカチオン性の水溶性ポリマーを含有しても良く、インクジェット記録媒体1m当たり通常0.1〜10g、好ましくは0.2〜5gの範囲で用いられる。
【0097】
空隙層において、空隙の総量(空隙容量)は記録媒体1m当り20ml以上であることが好ましい。空隙容量が20ml/m未満の場合、印字時のインク量が少ない場合には、インク吸収性は良好であるものの、インク量が多くなるとインクが完全に吸収されず、画質を低下させたり、乾燥性の遅れを生じるなどの問題が生じやすい。
【0098】
空隙型の他のタイプとして、無機微粒子を用いてインク溶媒吸収層を形成させる以外に、ポリウレタン樹脂エマルジョンと水溶性エポキシ化合物及び/又はアセトアセチル化ポリビニルアルコールとを併用し、更にエピクロルヒドリンポリアミド樹脂を併用させた塗工液を用いてインク溶媒吸収層を形成させてもよい。
【0099】
本発明においては、インクジェット記録媒体のインク吸収層全体の平均空隙率が40〜70%であること、あるいは前述の表層の空隙率が30〜70%であることが好ましい。
【0100】
次いで、本発明に係るインクジェット記録媒体で用いる支持体について説明する。
【0101】
本発明で用いる支持体としては、従来からインクジェット記録媒体に用いられている支持体、例えば、普通紙、アート紙、コート紙およびキャストコート紙などの紙支持体、プラスティック支持体、両面をポリオレフィンで被覆した紙支持体、これらを張り合わせた複合支持体を用いることができるが、本発明の効果をより発揮させる観点から、非透水性支持体を用いることが好ましい。
【0102】
本発明において用いられる非透水性支持体としては、プラスチック樹脂フィルム支持体、あるいは紙の両面をプラスチック樹脂フィルムで被覆した支持体が挙げられる。プラスチック樹脂フィルム支持体としては、例えば、ポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリプロピレンフィルム、セルローストリアセテートフィルム、ポリスチレンフィルムあるいはこれらの積層したフィルム支持体等が挙げられる。これらのプラスチック樹脂フィルムは、透明又は半透明なものも使用できる。
【0103】
本発明において、特に好ましい支持体は、紙の両面をプラスチック樹脂で被覆した支持体であり、最も好ましいのは紙の両面をポリオレフィン樹脂で被覆した支持体である。
【0104】
以下、本発明で特に好ましい支持体である紙の両面をポリオレフィン樹脂で被覆した支持体について説明する。
【0105】
本発明の支持体に用いられる紙は、木材パルプを主原料とし、必要に応じて木材パルプに加えてポリプロピレン等の合成パルプあるいはナイロンやポリエステル等の合成繊維を用いて抄紙される。木材パルプとしてはLBKP、LBSP、NBKP、NBSP、LDP、NDP、LUKP、NUKPのいずれも用いることができるが短繊維分の多いLBKP、NBSP、LBSP、NDP、LDPをより多く用いることが好ましい。ただし、LBSP及び/またはLDPの比率は10〜70%が好ましい。上記パルプは、不純物の少ない化学パルプ(硫酸塩パルプや亜硫酸塩パルプ)が好ましく用いられ、また漂白処理を行って白色度を向上させたパルプも有用である。
【0106】
紙中には、例えば、高級脂肪酸、アルキルケテンダイマー等のサイズ剤、炭酸カルシウム、タルク、酸化チタン等の白色顔料、スターチ、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール等の紙力増強剤、蛍光増白剤、ポリエチレングリコール類等の水分保持剤、分散剤、4級アンモニウム等の柔軟化剤等を適宜添加することができる。
【0107】
抄紙に使用するパルプの濾水度は、CSFの規定で200〜500mlが好ましく、また、叩解後の繊維長がJIS P 8207に規定される24メッシュ残分と42メッシュ残分の和が30〜70%が好ましい。なお、4メッシュ残分は20%以下であることが好ましい。
【0108】
紙の坪量は50〜250gが好ましく、特に、70〜200gが好ましい。紙の厚さは50〜210μmが好ましい。
【0109】
紙は、抄紙段階または抄紙後にカレンダー処理して高平滑性を与えることもできる。紙密度は0.7〜1.2g/cm(JIS P 8118)が一般的である。更に原紙剛度はJIS P 8143に規定される条件で20〜200gが好ましい。
【0110】
紙表面には表面サイズ剤を塗布してもよく、表面サイズ剤としては前記原紙中に添加できるのと同様のサイズ剤を使用できる。
【0111】
紙のpHは、JIS P 8113で規定された熱水抽出法により測定された場合、pH5〜9であることが好ましい。
【0112】
次に、この紙の両面を被覆するポリオレフィン樹脂について説明する。
この目的で用いられるポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリエチレンが挙げられるが、プロピレンを主体とする共重合体等のポリオレフィン類が好ましく、ポリエチレンが特に好ましい。
【0113】
以下、特に好ましいポリエチレンについて説明する。
紙表面及び裏面を被覆するポリエチレンは、主として低密度のポリエチレン(LDPE)及び/または高密度のポリエチレン(HDPE)であるが、他のLLDPEやポリプロピレン等も一部使用することができる。
【0114】
特に、塗布層側のポリオレフィン層は、ルチルまたはアナターゼ型の酸化チタンをその中に添加し、不透明度及び白色度を改良したものが好ましい。酸化チタン含有量はポリオレフィンに対して概ね1〜20%、好ましくは2〜15%である。
【0115】
ポリオレフィン層中には白地の調整を行うための耐熱性の高い着色顔料や蛍光増白剤を添加することができる。
【0116】
着色顔料としては、例えば、群青、紺青、コバルトブルー、フタロシアニンブルー、マンガンブルー、セルリアン、タングステンブルー、モリブデンブルー、アンスラキノンブルー等が挙げられる。また、蛍光増白剤としては、前記インク吸収層で用いる蛍光増白剤と同様の化合物を挙げることができる。
【0117】
紙の表裏のポリエチレンの使用量は、インク吸収層の膜厚やバック層を設けた後で低湿及び高湿化でのカールを最適化するように選択されるが、一般にはポリエチレン層の厚さはインク吸収層側で15〜50μm、バック層側で10〜40μmの範囲である。表裏のポリエチレンの比率は、インク吸収層の種類や厚さ、中紙の厚み等により変化するカールを調整する様に設定されるのが好ましく、通常は表/裏のポリエチレンの比率は、厚みで概ね3/1〜1/3である。
【0118】
更に、上記ポリエチレンで被覆紙支持体は、以下(1)〜(7)の特性を有していることが好ましい。
【0119】
(1)引っ張り強さは、JIS P 8113で規定される強度で縦方向が19.6〜294N、横方向が9.8〜196Nであることが好ましい。
【0120】
(2)引き裂き強度は、JIS P 8116で規定される強度で縦方向が0.20〜2.94N、横方向が0.098〜2.45Nが好ましい。
【0121】
(3)圧縮弾性率は、9.8kN/cmが好ましい。
(4)不透明度は、JIS P 8138に規定された方法で測定したときに80%以上、特に85〜98%が好ましい。
【0122】
(5)白さは、JIS Z 8727で規定されるL、a、bが、L=80〜96、a=−3〜+5、b=−7〜+2であることが好ましい。
【0123】
(6)クラーク剛直度は、記録媒体の搬送方向のクラーク剛直度が50〜300cm/100である支持体が好ましい。
【0124】
(7)原紙中の水分は、中紙に対して4〜10%が好ましい。
(8)インク吸収層を設ける面側の光沢度(75度鏡面光沢度)は、10〜90%が好ましい。
【0125】
本発明のインクジェット画像形成方法で用いるプリンターは、市販されているプリンターのように記録媒体収納部、搬送部、インクカートリッジ、インクジェットプリントヘッドを有するものであれば特に制約はないが、少なくともロール状の記録媒体収納部、搬送部、インクジェットプリントヘッド、切断部、及び加圧部、必要に応じて加熱部、記録プリント収納部から構成される一連のプリンターセットであると、インクジェット写真を商用利用する場合に有用である。
【0126】
記録ヘッドは、ピエゾ方式、サーマル方式、コンティニュアス方式のいずれでもよいが、顔料インクでの安定性の観点からピエゾ方式が好ましい。
【0127】
次いで、本発明のインクジェット画像形成方法に係る加熱及び加圧処理工程について説明する。
【0128】
本発明のインクジェット画像形成方法は、上記構成からなるインクジェット記録媒体に、インクジェットにより顔料インク及び本発明に係る樹脂を含み実質的に着色剤を含まない液体を吐出した後、加熱及び加圧処理工程で処理を施すことが特徴であるが、加熱及び加圧処理条件としては、0.5〜10MPaの圧力と、50〜150℃の温度条件であることが好ましく、より好ましくは0.5〜5MPaの圧力と、70〜130℃の温度条件である。
【0129】
本発明で用いることのできる加熱加圧処理方法としては、特に制限はないが、一対の加熱加圧ローラ、一対の加熱加圧ベルト、あるいは画像記録面に接する面側に加熱加圧ベルト、裏面側に接する部材が保持ローラからなる加熱加圧装置を用いることが好ましい。
【0130】
加熱加圧ローラとしては、金属製の金属ローラでも、あるいは金属製の芯金の周囲に弾性体からなる被覆層および必要に応じて表面層(離型層ともいう)を形成したものであり、芯金は、例えば、鉄製、アルミニウム製、SUS製等の円筒体で構成されている。芯金の表面には、被覆層が設けられている。被覆層としては、特に、離型性を有するシリコーン樹脂が好ましく、例えば、溶剤付加型、または縮合硬化型シリコーン等のような硬化型シリコーンを用いて作製されたシリコーン樹脂である。特に好ましくは、溶剤付加型シリコーンである。
【0131】
上記記載の溶剤付加型シリコーンは、両末端、あるいは、両末端及び鎖中に、ビニル基を有する直鎖状メチルビニルポリシロキサンとメチルハイドロジェンポリシロキサンとを白金系触媒の存在下で反応させて得られる。
【0132】
溶剤付加型シリコーンの具体例としては、例えば、信越シリコーン社製のKS−887、KS−779H、KS−778、KS−835、X−62−2456、X−62−2494、X−62−2461、KS−3650、KS−3655、KS−3600、KS−847、KS−770、KS−770L、KS−776A、KS−856、KS−775、KS−830、KS−830E、KS−839、X−62−2404、X−62−2405、KS−3702、X−62−2232、KS−3503、KS−3502、KS−3703、KS−5508等が挙げられる。
【0133】
縮合硬化型シリコーンの具体例としては、例えば、信越シリコーン社製のKS−881、KS−882、KS−883、X−62−9490、X−62−9028等のシリコーンが好ましく用いられる。
【0134】
また、上記金属ローラの一方の芯金内部には、発熱体が内蔵されており、ローラ間に記録媒体を通すことによって、加熱処理と加圧処理とを同時に施したり、あるいは必要に応じて、2つの加熱ローラを用いて記録媒体を挟んで加熱してもよい。加熱ローラ内には熱源として、例えば、ハロゲンランプヒーター、セラミックヒーター、ニクロム線等からなる発熱体が内蔵されている。
【0135】
加熱加圧装置に用いられるベルト基材としては、シームレスのニッケル電鍮が好ましく、基材の厚さは10〜100μmが好ましい。また、基材の材質としては、ニッケル以外にもアルミニウム、鉄、ポリエチレン等を用いることができる。
【0136】
基材がローラ、ベルトのいずれによらず、シリコーン樹脂層の厚さとしては、1〜50μmであることが好ましく、更に好ましくは10〜30μmである。
【0137】
本発明において、上記で規定する圧力(ニップ圧)を達成するには、例えば、加圧ローラー両端に、ニップ間隙を考慮して、所望のニップ圧が得られるように特定の張力を有するバネを選択して設置すればよい。この時のバネとしては、例えば、張力が0.2〜10MPaのものをローラー長さに応じて選択し使用することができる。
【0138】
ニップ圧の測定方法は、例えば、加圧ローラにかけている力を、感圧紙等で測定したニップ面積で除することにより求めることができ、あるいは加圧ローラ間に感圧紙からなる圧力測定紙をはさみ加圧して、その圧力測定紙の濃度よりニップ圧を求めることもできる。圧力測定紙としては、例えば、FPD301(富士フィルム社製)極超低圧用感圧紙を挙げることができる。
【0139】
加熱加圧ローラ、あるいは加熱加圧ベルトを用いる場合の記録媒体の搬送速度は、1〜15mm/秒の範囲が好ましい。これは、高速処理性の観点以外に、画質の観点からも好ましい。
【0140】
次いで、本発明の画像形成方法で用いることのできる装置の一例を示す。
図1は、本発明で用いることのできる加熱加圧処理を行う加熱加圧ローラーを有するインクジェット記録装置の一例を示す。また、図2には、本発明で用いることのできる加熱加圧処理を行う加熱加圧ベルトを有するインクジェット記録装置の他の一例を示す。
【0141】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0142】
《記録媒体の作製》
〔記録媒体1の作製〕
(シリカ分散液の調製)
一次粒子の平均粒径が約0.012μmの気相法シリカ(株式会社トクヤマ製:QS−20)125kgを、三田村理研工業株式会社製のジェットストリーム・インダクターミキサーTDSを用いて、硝酸でpHを2.5に調整した620Lの純水中に室温で吸引分散した後、全量を694Lに純水で仕上げた。
【0143】
次に、カチオンポリマーP−1を1.14kg、エタノール2.2L、n−プロパノール1.5Lを含有する水溶液(pH=2.3)18Lに、上記シリカ分散液の69.4Lを攪拌しながら添加し、ついで、ホウ酸260gとホウ砂230gを含有する水溶液7.0Lを添加し、消泡剤SN381(サンノプコ株式会社製)を1g添加した。この混合液を、三和工業株式会社製高圧ホモジナイザーで分散し、全量を純水で97Lに仕上げてシリカ分散液を調製した。
【0144】
【化1】

Figure 2004181803
【0145】
(下層用塗布液1の調製)
上記シリカ分散液600mlを40℃で攪拌しながら、以下の各添加剤を順次混合して下層用塗布液1を調製した。
【0146】
ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA203)の
10%水溶液 6ml
ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA235)の
7%水溶液 185ml
サポニン(50%水溶液) 適量
純水 全量を1000mlに仕上げた
(表層用塗布液1の調製)
適量の水を40℃で攪拌しながら、以下の各添加剤を順次混合して表層用塗布液1を調製した。
【0147】
熱可塑性樹脂(スチレン−アクリル系ラテックス Tg73℃、平均粒径
0.9μm、固形分40%) 166g
ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA235)の
7%水溶液 18ml
消泡剤SN381(サンノプコ株式会社製) 6.2mg
サポニン(50%水溶液) 適量
純水 全量を1000mlに仕上げた
上記各添加剤を混合した後、40℃で粘度が45mPa・sとなるように適宜純水を加えて、表層用塗布液1を調製した。
【0148】
(記録媒体1の作製)
両面をポリエチレンで被覆した紙支持体(厚みが220μmでインク吸収層面のポリエチレン中にはポリエチレンに対して13質量%のアナターゼ型酸化チタン含有)に、支持体側から第1層とし上記下層用塗布液1をスライドホッパーで塗布した後、その上に第2層目として上記表層用塗布液1をスライドホッパーにて塗布、乾燥して記録媒体1を作製した。なお、塗布液は40℃に加温して塗布し、塗布直後に0℃に保たれた冷却ゾーンで20秒冷却した後、25℃の風(相対湿度15%)で60秒間、45℃の風(相対湿度が25%)で60秒間、50℃の風(相対湿度が25%)で60秒間順次乾燥し、20〜25℃、相対湿度が40〜60℃の雰囲気下で2分間調湿して試料を巻き取った。なお、下層の乾燥膜厚は30μm、表層の乾燥膜厚は10μmとなるように塗布量を制御した。この記録媒体1をロール幅127mm、長さ100mのロール状に加工した。
【0149】
〔記録媒体2の作製〕
上記記録媒体1の作製において、表層用塗布液1に代えて下記表層用塗布液2を用い、表層の乾燥膜厚7μmとなるように、下層用塗布液1及び表層用塗布液2を同時重層塗布を行った以外は同様にして、記録媒体2を作製した。
【0150】
(表層用塗布液2の調製)
記録媒体1の作製で用いた下層用塗布液1を40℃で撹拌し、そこへ熱可塑性樹脂(スチレン−アクリル系ラテックス Tg73℃、平均粒径0.2μm、固形分40%)を熱可塑性微粒子/フィラー(シリカ)の固形分比が50/50になるように加えて、さらに40℃、粘度が45mPa・sとなるように適宜純水を加えて、表層用塗布液2を調製した。
【0151】
〔記録媒体3〜5の作製〕
上記記録媒体2の作製において、熱可塑性微粒子/フィラー(シリカ)の固形分比を、それぞれ40/60、60/40、70/30に変更した以外は同様にして、記録媒体3〜5を作製した。
【0152】
Figure 2004181803
上記各添加剤を混合し、0.3mmのジルコニアビーズを体積率で60%充填した横型ビーズミル(アシザワ社製 システムゼータミニ)を用いて分散し、イエロー顔料分散体1を得た。得られたイエロー顔料の平均粒径は112nmであった。
【0153】
Figure 2004181803
上記各添加剤を混合し、0.3mmのジルコニアビーズを体積率で60%充填した横型ビーズミル(アシザワ社製 システムゼータミニ)を用いて分散し、マゼンタ顔料分散体1を得た。得られたマゼンタ顔料の平均粒径は105nmであった。
【0154】
Figure 2004181803
上記各添加剤を混合し、0.3mmのジルコニアビーズを体積率で60%充填した横型ビーズミル(アシザワ社製 システムゼータミニ)を用いて分散し、シアン顔料分散体1を得た。得られたシアン顔料の平均粒径は87nmであった。
【0155】
Figure 2004181803
上記各添加剤を混合し、0.3mmのジルコニアビーズを体積率で60%充填した横型ビーズミル(アシザワ社製 システムゼータミニ)を用いて分散し、ブラック顔料分散体1を得た。得られたブラック顔料の平均粒径は75nmであった。
【0156】
(顔料インクセット1の調製)
〈イエロー濃インク1の調製〉
イエロー顔料分散体1 15質量%
エチレングリコール 20質量%
ジエチレングリコール 10質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社製) 0.1質量%
イオン交換水 54.9質量%
以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過し、本発明の水性顔料インクであるイエロー濃インク1を調製した。該インク中の顔料の平均粒径は120nmであり、表面張力γは36mN/mであった。
【0157】
〈イエロー淡インク1の調製〉
イエロー顔料分散体1 3質量%
エチレングリコール 25質量%
ジエチレングリコール 10質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社製) 0.1質量%
イオン交換水 61.9質量%
以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過し、本発明の水性顔料インクであるイエロー淡インク1を調製した。該インク中の顔料の平均粒径は118nmであり、表面張力γは37mN/mであった。
【0158】
〈マゼンタ濃インク1の調製〉
マゼンタ顔料分散体1 15質量%
エチレングリコール 20質量%
ジエチレングリコール 10質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社製) 0.1質量%
イオン交換水 54.9質量%
以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過し、本発明の水性顔料インクであるマゼンタ濃インク1を調製した。該インク中の顔料の平均粒径は113nmであり、表面張力γは35mN/mであった。
【0159】
〈マゼンタ淡インク1の調製〉
マゼンタ顔料分散体1 3質量%
エチレングリコール 25質量%
ジエチレングリコール 10質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社製) 0.1質量%
イオン交換水 61.9質量%
以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過し、本発明の水性顔料インクであるマゼンタ淡インク1を調製した。該インク中の顔料の平均粒径は110nmであり、表面張力γは37mN/mであった。
【0160】
〈シアン濃インク1の調製〉
シアン顔料分散体1 10質量%
エチレングリコール 20質量%
ジエチレングリコール 10質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社製) 0.1質量%
イオン交換水 59.9質量%
以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過し、本発明の水性顔料インクであるシアン濃インク1を調製した。該インク中の顔料の平均粒径は95nmであり、表面張力γは36mN/mであった。
【0161】
〈シアン淡インク1の調製〉
シアン顔料分散体1 2質量%
エチレングリコール 25質量%
ジエチレングリコール 10質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社製) 0.2質量%
イオン交換水 62.8質量%
以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過し、本発明の水性顔料インクであるシアン淡インク1を調製した。該インク中の顔料の平均粒径は92nmであり、表面張力γは33mN/mであった。
【0162】
〈ブラック濃インク1の調製〉
ブラック顔料分散体1 10質量%
エチレングリコール 20質量%
ジエチレングリコール 10質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社製) 0.1質量%
イオン交換水 59.9質量%
以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過し、本発明の水性顔料インクであるブラック濃インク1を調製した。該インク中の顔料の平均粒径は85nmであり、表面張力γは35mN/mであった。
【0163】
〈ブラック淡インク1の調製〉
ブラック顔料分散体1 2質量%
エチレングリコール 25質量%
ジエチレングリコール 10質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社製) 0.1質量%
イオン交換水 62.9質量%
以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過し、本発明の水性顔料インクであるブラック淡インク1を調製した。該インク中の顔料の平均粒径は89nmであり、表面張力γは36mN/mであった。
【0164】
〔顔料インクセット2の調製〕
上記顔料インクセット1で調製した8色の各インクに、それぞれアクリルエマルジョン(ヨドゾールGD86B Tg60℃、平均粒径90nm、日本NCS社製)を8質量%相当添加した以外は同様にして、インク8色からなる顔料インクセット2を調製した。
【0165】
〔着色剤未含有液体(CIインク)の調製〕
(CIインク1の調製)
ポリビニルアルコールPVA117(クラレ製) 固形分1.0質量%
エチレングリコール 22.0質量%
グリセリン 8.0質量%
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 5.0質量%
2−ピロリドン 2.0質量%
サーフィノール465(日信化学工業社製) 0.5質量%
純水を加えて、100質量%に仕上げた
(CIインク2の調製)
Figure 2004181803
(CIインク3の調製)
上記CIインク2の調製において、樹脂1を樹脂2(アクリル酸エステル共重合体:Tg 75℃、平均粒径0.5μm)に変更した以外は同様にして、CIインク3を調製した。
【0166】
(CIインク4の調製)
上記CIインク2の調製において、樹脂1を樹脂3(アクリル酸エステル共重合体:Tg 75℃、平均粒径1.2μm)に変更した以外は同様にして、CIインク4を調製した。
【0167】
(CIインク5の調製)
上記CIインク2の調製において、樹脂1を樹脂4(アクリル酸エステル共重合体:Tg 56℃、平均粒径0.3μm)に変更した以外は同様にして、CIインク5を調製した。
【0168】
《インクジェット画像形成》
図1に記載の加圧処理と加熱処理とを同時に行う加熱加圧ローラ対を有し、9個の記録ヘッドを装備したインクジェットプリンターに、上記調製した顔料インクセット(濃淡8色)とCIインクとをセットし、前記作製した記録媒体1〜5、コニカ(株)製フォトジェットペーパーQP(表中ではQPと略す)、セイコーエプソン(株)製PM写真用紙(表中では、PMと略す)とを、表1に記載の組み合わせで、出力条件1.5m/時間で出射し、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのベタ画像、縦及び横に1cm幅でY、M、C、B、G、R、Bkの帯を各々描いた格子状テストチャートを出力した。
【0169】
なお、画像形成時のCIインクの出射領域は、下記の方法に従って決定した。
あらかじめ、8色の顔料インクのみを上記条件でプリントして作成したY、M、C、B、G、R、Bkのウエッジ画像の反射濃度をX−rite938(X−rite社製)にて測定し、Y、M、C濃度のいずれかが濃度1.0を超える領域のインク出射量を予め計測、設定しておき、上記の印字の際、前記設定インク出射量を超える画像領域にのみ、CIインクを所定量出射するようにプログラムした。ただし、画像7の形成時には、CIインクは用いなかった。
【0170】
その後、画像1は装置内の加熱加圧定着器を使用せず、100℃のオーブンに5分間いれて処理を行い、画像2〜15は、装置内の加熱加圧定着器にて、定着器の表面温度を100℃、圧力5MPaで加熱加圧処理を行った。
【0171】
《形成画像の特性評価》
上記方法により作成した形成画像について、下記の方法に従って各特性評価を行った。
【0172】
(画像濃度の測定)
上記作成した黒ベタ画像部について、反射濃度計(X−rite 938)にてVisual濃度1を測定した。
【0173】
(指紋付着耐性)
上記作成した黒ベタ画像部に、10人の被験者により指紋をつけた後、ティッシュペーパーにて指紋を軽く拭き取り、指紋のついた部分のvisual濃度2を測定し、下式に従って濃度変化率を測定し、10人の被験者による平均値を求めた。
【0174】
ΔD=指紋処理後濃度(visual濃度2)−未処理濃度(Visual濃度1)
ΔDが小さいほど、指紋付着後の濃度変動が少なく好ましいことを表す。
【0175】
(光沢感の評価)
上記作成した各色ベタ画像の光沢感について、20人の観察者により以下に示す基準に則り分類評価してもらい、最も多かった分類のものを採用した。
【0176】
5:全ての色で良好な光沢感がある
4:グリーンとレッドの高画像濃度部分でやや光沢感に欠ける。
【0177】
3:イエロー、ブラック、グリーン、レッドの高画像濃度部分で光沢感に欠ける
2:イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの高画像濃度部分で光沢感に欠ける
1:全色全濃度で光沢感が低い
(C値の測定)
上記作成した黒ベタ画像部について、スガ試験機社製の写像性測定機(ICM−1DP)を用いて、反射角60°でC値の測定を行った。
【0178】
(光沢差の評価)
上記作成した黒ベタ画像部と未印字部(白地)とを目視にて比較し、光沢差の有無について判定した。
【0179】
(ブロンジング耐性の評価)
出力した各画像について、顔料特有の現象であり、画質低下の要因となるブロンジングについて、以下の方法で評価を行った。ブロンジングの評価は、画像を蛍光灯下で種々の角度(真上を90°とし、真横を0°とした時、80°、60°、45°、30°)から観察し、下記の基準に則り評価を行った。
【0180】
3:いずれかの角度でもブロンジング(金属光沢)が認められない
2:一部の角度からの観察で、一部のインク画像で弱いブロンジングが認められる
1:ほぼ全ての角度でブロンジングが認められる
(耐傷性の評価)
上記形成した各画像のうち黒ベタ画像部を、25℃、50%RHの雰囲気下で、スクラッチ強度試験機 HEIDON−18(HEIDON社製)を用い、測定針は0.1mmRのサファイヤ針を用いて、スクラッチ強度の測定を行った。測定は、0〜10gの荷重を10cmの範囲で変化させた引掻き試験を3回行い、画像に傷が入る最小荷重をスクラッチ強度と定義し、その測定値を耐傷性の尺度とした。
【0181】
(膜剥がれ耐性の評価)
上記のインクジェット画像形成において、画像の出力条件を3.0m/時間に変更した以外は同様にして画像作成を行い、これらの各画像について、ロール紙40m相当の面積を目視観察し、膜はがれの有無を評価し、下記の基準に則り膜剥がれ耐性の評価を行った。
【0182】
4:画像出力速度が3m/時間の条件でも、膜剥がれ発生しない
3:画像出力速度が2m/時間の条件では膜剥がれの発生はないが、3m/時間の条件では、1cm未満の膜剥がれが1〜5箇散在する
2:画像出力速度が2m/時間の条件で、1cm未満の膜剥がれが1〜3箇散在する。
【0183】
1:画像出力速度が2m/時間の条件で、1cm未満の膜はがれが4〜10箇所認められ、かつ1cm以上の膜はがれも散在する
以上により得られた結果を、表1に示す。
【0184】
【表1】
Figure 2004181803
【0185】
表1より明らかなように、濃度1.0以上の画像領域に、樹脂を含有し、かつ実質的に着色剤を含まない液体を付与した後、加熱及び加圧処理を施して形成した本発明の画像は、比較例に対し、特に、黒インク画像において、画像濃度やC値が高く、指紋付着耐性、光沢感、光沢差、ブロンジング耐性及び耐傷性に優れ、かつ高速印字を行った際での膜剥がれ耐性が良好であることが分かる。
【0186】
更に、上記作成した画像の黒ベタ部を、Japan Colorの黒と比較した結果、本発明の画像は、Japan Colorの黒に近い色調を有し、赤味や青みのない黒が再現されていたが、比較例である画像1の黒はやや赤味がかっていた。
【0187】
また、CIインクの吐出安定性について、上記画像形成方法で印字し、10日間放置した後、再度印字を行った結果、CIインク1では出射不良が見られたが、CIインク2〜5に関しては、出射不良が全く見られなかった。
【0188】
また、上記作成した各画像について、上記で評価を行った項目に加えて、各色ベタ画像でのビーディング発生や格子状テストチャートの境界でのカラーブリードを観測した結果、画像出力速度が2m/時間の条件では、本発明の全ての画像でビーディング、カラーブリードは見られず、高画質画像が得られた。また、画像出力速度が3m/時間の条件では、記録媒体1を用いた画像で、ビーディング、カラーブリードが多く発生し、写真画質としての使用に耐えない物であった。さらに、記録媒体1では画像の一部に膜はがれ等の画像欠陥が発生し、加熱加圧装置のローラ表面にも汚れが確認できた。これに対し、表層にシリカを混合した、記録媒体2〜5を用いた画像は、ビーディング、カラーブリードが発生しないか、或いは発生してもわずかであり、非常に良好な結果を確認することができた。
【0189】
【発明の効果】
本発明により、高い最大濃度が得られ、赤味や青みのない純黒を再現でき、指紋付着耐性、光沢性、光沢差、ブロンジング耐性、耐傷性に優れ、かつを高速印字でも画質劣化の少ないインクジェット画像形成方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で用いられるインクジェット記録装置の一例を示す概略構成図。
【図2】本発明で用いられるインクジェット記録装置の他の一例を示す概略構成図。
【符号の説明】
1、1a 記録媒体
2 記録媒体の搬送手段
21 搬送ローラ対
3 記録ヘッド
34 記録媒体保持部
4 加熱加圧手段
41 加熱ローラー
42 圧着ローラー
43 発熱体
44 加熱ベルト
45 下部圧着ベルト
46 従動ローラー
5 温度センサ
6 記録媒体の切断手段
61、62 カッタ
7 たるみ形成手段
71 第1のローラー対
72 第2のローラー対[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel inkjet image forming method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, the progress of inkjet technology has been remarkable, and it has come to be called photographic image quality in combination with improvements in printer technology, ink technology, and dedicated recording medium technology. With the improvement of image quality, the storability of ink-jet images has been compared with conventional silver halide photographs, and in many dye inks, the water resistance of ink-jet images and the movement of colorants such as poor bleeding resistance are accompanied. Deterioration and deterioration accompanied by a chemical reaction peculiar to the colorant, such as weakness to light resistance and resistance to oxidation gas, have been pointed out.
[0003]
On the other hand, in order to improve the storability of a dye ink image, use of a pigment ink has been often proposed. However, in the case of pigment ink, glossiness such as a silver salt photograph cannot be obtained, or metallic gloss called bronzing may be observed, which is not preferable. Further, at present, sufficient image storability is not obtained simply by using pigment ink.
[0004]
In the case of using pigment ink, in the high-density portion of the black image of the pigment ink, pure black is difficult to appear, and it may appear bluish or reddish. It was also found that the obtained image density was insufficient, and in addition, in a specific portion of the image, when the image was touched, an image defect due to sweat or oil of the hand occurred. The image defect here means that if you touch the image with a sweaty hand, the density will increase only at the touched part, and even if you wipe it, the increase in the density will not be eliminated, and the surrounding image that is not touched will be strange. This is a prominent problem. This phenomenon is particularly remarkable in a region where the amount of black ink applied is large.
[0005]
Although the cause of the above-described problems specific to the pigment ink is not clear, it is considered that one of the causes is that sufficient resin is not applied to the pigment in the pigment ink due to printing characteristics and ink storability. .
[0006]
To solve the above problem, a method has been disclosed in which an overcoat liquid having a film forming ability is applied to a specific portion of an image having a large amount of ink (for example, see Patent Document 1). This can be interpreted as supplying the insufficient resin from the second ink. However, in the disclosed technical content, the drying property is insufficient and high-speed printing suitability cannot be obtained. This is thought to be due to the use of a resin having a film-forming property at room temperature. In addition, the effect on the above-mentioned problem is insufficient. This is presumed to be due to insufficient mixing of the pigment of the pigment ink image and the film-forming component in the overcoat liquid, and the pigment is not sufficiently covered with the resin. Further, there is a case where the gloss of the image portion is too high, and a difference in gloss from a white background occurs, which is a problem.
[0007]
On the other hand, a technique of discharging a liquid containing a resin onto a pigment ink print image and heating the image with a heater or the like is disclosed (for example, see Patent Document 2). The effects on the above problems are also insufficient. This is presumed to be due to insufficient mixing of the pigment in the pigment ink image and the film-forming component in the overcoat liquid, as described above.
[0008]
On the other hand, JP-A-59-222381, JP-A-4-21446, JP-A-10-315448, JP-A-11-5362 and JP-A-11-192775 disclose thermoplastic organic polymer particles on the outermost layer of a recording medium. After recording an image, the thermoplastic organic polymer particles are melted and formed into a film, and as a result, a polymer protective film is formed, thereby improving the water resistance, weather resistance, and imparting gloss to the image. However, these recording media have insufficient ink absorption speed, and lack high-speed printing suitability.
[0009]
Furthermore, a certain amount of inorganic fine particles is added to a thermoplastic resin-containing layer to improve ink absorbency, and printing with pigment ink is disclosed (for example, see Patent Documents 3 to 5). These are interpreted as supplying the insufficient resin from the recording medium.However, in order to ensure high-speed ink absorption as described above, when a certain amount of inorganic fine particles is added to the thermoplastic resin-containing layer, the thermoplastic resin is added. Since the ratio decreases, sufficient resin for the pigment of the pigment ink image is not provided depending on the ratio, and the effect on the above problem may be insufficient.
[0010]
Also, JP-A-2002-121440 and JP-A-2002-144696 disclose methods of applying a polymer fine particle liquid after printing with an oil-based dye ink and a water-based dye ink, respectively, and further forming a film by heating. However, there is no description of printing with pigment ink, and there is no mention of the above-mentioned image defect due to sweat or oil. Further, in these, the polymer fine particle liquid is applied to the entire surface of the recorded image, and the drying load of the polymer fine particle liquid is large.
[0011]
[Patent Document 1]
JP, 2002-144551, A (claim)
[0012]
[Patent Document 2]
WO 00/06390 pamphlet
[0013]
[Patent Document 3]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-234246 (Claims)
[0014]
[Patent Document 4]
JP, 2002-234248, A (Claims)
[0015]
[Patent Document 5]
JP-A-2002-234256 (Claims)
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and a first object is to provide an inkjet image forming method capable of obtaining a high maximum density, and a second object is to provide a pure black having no reddish or blue tint. A third object of the present invention is to provide a method for forming an ink-jet image capable of providing a pigment image with improved image defects due to sweat or oil from the hands. A fourth object is to provide an ink jet image forming method having high gloss and improved in the occurrence of bronzing, and a fifth object is to provide an ink jet image forming method having improved scratch resistance. A sixth object is to provide an ink jet image forming method capable of providing a pigment image having a small difference in gloss in an image, and a seventh object is to provide a high-speed printing Also to provide a small ink jet image forming method of the image quality degradation.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
[0018]
1. In a method of printing an image on an inkjet recording medium using a pigment ink, and an inkjet image forming method of forming an image through a step of heating and pressurizing the formed image, an image area having a density of 1.0 or more is formed. An ink jet image forming method comprising applying a liquid containing a resin and containing substantially no colorant to at least a part thereof.
[0019]
2. 2. The method according to claim 1, wherein the resin is an aqueous resin emulsion.
[0020]
3. 3. The inkjet image forming method according to claim 1, wherein at least one of the pigment inks has a resin content solid content in the pigment ink less than the pigment solid content.
[0021]
4. The inkjet recording medium has two or more ink absorbing layers on a support, and a surface layer which is an ink absorbing layer located farthest from the support contains a thermoplastic resin. The inkjet image forming method according to any one of Items 1 to 3.
[0022]
5. 5. The inkjet image forming method according to claim 4, wherein the surface layer further contains inorganic fine particles.
[0023]
The present inventors have made intensive studies on the above problems, and as a result, formed an image through a process of printing an image on an inkjet recording medium using a pigment ink and a process of heating and pressing the formed image. In the inkjet image forming method, a high maximum density can be obtained by applying a liquid containing a resin and containing substantially no colorant to at least a part of an image area having a density of 1.0 or more. It can reproduce pure black without taste and bluish, improves image defects due to hand sweat and oil, has high gloss, improves bronzing resistance and scratch resistance, has little difference in gloss in the image, and has high image quality even at high speed printing. It has been found that a small number of jet images can be obtained, and the present invention has been reached.
[0024]
Further, an aqueous resin emulsion is used as the resin, at least one of the pigment inks is such that the solid content of the resin in the pigment ink is smaller than the pigment solid content, and the ink jet recording medium to be used has two or more layers on the support. The surface of the ink absorption layer located farthest from the support is a thermoplastic resin, and the surface layer further contains inorganic fine particles. It has been found that the effect is exhibited.
[0025]
Hereinafter, details of the present invention will be described.
One feature of the inkjet image forming method of the present invention is that a pigment ink is used as the ink.
[0026]
As the pigment ink used for image formation, a water-based ink composition, an oil-based ink composition, a solid (phase change) ink composition, or the like can be used, and the water-based ink composition (for example, 10% by mass per ink total mass) can be used. The above-mentioned water-based inkjet recording liquid containing water, etc.) can be particularly preferably used.
[0027]
As a colorant, a pigment is characteristically used from the viewpoint of image storability. As the pigment in the pigment ink, organic pigments such as insoluble pigments and lake pigments, and carbon black can be preferably used.
[0028]
Examples of the insoluble pigment include, but are not particularly limited to, for example, azo, azomethine, methine, diphenylmethane, triphenylmethane, quinacridone, anthraquinone, perylene, indigo, quinophthalone, isoindolinone, isoindoline, azine, oxazine, thiazine, Dioxazine, thiazole, phthalocyanine, diketopyrrolopyrrole and the like are preferred.
[0029]
Specific pigments that can be preferably used include the following pigments. Examples of magenta or red pigments include C.I. I. Pigment Red 2, C.I. I. Pigment Red 3, C.I. I. Pigment Red 5, C.I. I. Pigment Red 6, C.I. I. Pigment Red 7, C.I. I. Pigment Red 15, C.I. I. Pigment Red 16, C.I. I. Pigment Red 48: 1, C.I. I. Pigment Red 53: 1, C.I. I. Pigment Red 57: 1, C.I. I. Pigment Red 122, C.I. I. Pigment Red 123, C.I. I. Pigment Red 139, C.I. I. Pigment Red 144, C.I. I. Pigment Red 149, C.I. I. Pigment Red 166, C.I. I. Pigment Red 177, C.I. I. Pigment Red 178, C.I. I. Pigment Red 222 and the like.
[0030]
Examples of orange or yellow pigments include C.I. I. Pigment Orange 31, C.I. I. Pigment Orange 43, C.I. I. Pigment Yellow 12, C.I. I. Pigment Yellow 13, C.I. I. Pigment Yellow 14, C.I. I. Pigment Yellow 15, C.I. I. Pigment Yellow 17, C.I. I. Pigment Yellow 93, C.I. I. Pigment Yellow 94, C.I. I. Pigment Yellow 138 and the like.
[0031]
Examples of green or cyan pigments include C.I. I. Pigment Blue 15, C.I. I. Pigment Blue 15: 2, C.I. I. Pigment Blue 15: 3, C.I. I. Pigment Blue 16, C.I. I. Pigment Blue 60, C.I. I. Pigment Green 7 and the like.
[0032]
These pigments may use a pigment dispersant as needed.Examples of pigment dispersants that can be used include higher fatty acid salts, alkyl sulfates, alkyl ester sulfates, alkyl sulfonates, and sulfosuccinates. , Naphthalene sulfonate, alkyl phosphate, polyoxyalkylene alkyl ether phosphate, polyoxyalkylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, glycerin ester, sorbitan ester, polyoxyethylene fatty acid amide, amine oxide, etc. Or an activator of two or more selected from styrene, styrene derivatives, vinylnaphthalene derivatives, acrylic acid, acrylic acid derivatives, maleic acid, maleic acid derivatives, itaconic acid, itaconic acid derivatives, fumaric acid, fumaric acid derivatives Block copolymer comprising a body, a random copolymer and can be exemplified salts thereof.
[0033]
The method for dispersing the pigment is not particularly limited, and examples thereof include various methods such as a ball mill, a sand mill, an attritor, a roll mill, an agitator, a Henschel mixer, a colloid mill, an ultrasonic homogenizer, a pearl mill, a wet jet mill, and a paint shaker. Can be used.
[0034]
For the purpose of removing the coarse particles of the pigment dispersion according to the present invention, it is also preferable to use a centrifugal separator or use a filter.
[0035]
The average particle size of the pigment in the pigment ink is selected in consideration of the stability in the ink, image density, glossiness, light resistance, and the like. It is preferable to select the particle size also from the viewpoint of improving the texture. In the present invention, the reason why the gloss and the texture are improved is not clear, but it is presumed that the pigment is related to the state where the thermoplastic fine particles are dispersed in the molten film in the image. For high-speed processing, the thermoplastic fine particles must be melted into a film in a short time, and the pigment must be sufficiently dispersed in the film. At this time, it is presumed that the surface area of the pigment has a great effect, and therefore, an optimum region exists in the average particle size.
[0036]
The average particle size of the pigment particles contained in the pigment ink used in the present invention is preferably 300 nm or less, more preferably 30 to 200 nm, and particularly preferably 30 to 150 nm.
[0037]
The water-based ink composition, which is a preferred form of the pigment ink, preferably uses a water-soluble organic solvent in combination.
[0038]
Examples of the water-soluble organic solvent include alcohols (eg, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, secondary butanol, tertiary butanol, pentanol, hexanol, cyclohexanol, benzyl alcohol, etc.), and polyhydric alcohols (Eg, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, butylene glycol, hexanediol, pentanediol, glycerin, hexanetriol, thiodiglycol, etc.), polyhydric alcohol ethers (Eg, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, Tylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol Monobutyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, propylene glycol monophenyl ether, etc.), amines (for example, ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, morpholine, N-ethylmorpholine) , Ethylenediamine, diethylenediamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, polyethyleneimine, pentamethyldiethylenetriamine, tetramethylpropylenediamine, etc., amides (eg, formamide, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, etc.) ), Heterocycles (eg, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, cyclohexylpyrrolidone, 2-oxazolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, etc.), sulfoxides (eg, dimethyl sulfoxide) , Sulfones (eg, sulfolane), urea, acetonitrile, acetone and the like. Preferred water-soluble organic solvents include polyhydric alcohols. Further, it is particularly preferable to use a polyhydric alcohol and a polyhydric alcohol ether in combination.
[0039]
The water-soluble organic solvents may be used alone or in combination of two or more. The total amount of the water-soluble organic solvent in the ink is 5 to 60% by mass, preferably 10 to 35% by mass.
[0040]
The pigment ink used in the present invention preferably contains an acetylene-based surfactant. As the acetylene-based surfactant, acetylene diol and its ethylene oxide adduct are preferable.
[0041]
As acetylenic diol and its ethylene oxide adduct, Surfynol 82, Surfynol 104, Surfynol 440, Surfynol 465, Surfynol 485 and the like manufactured by Air Products are preferably used.
[0042]
The ink composition contains thermoplastic fine particles, a viscosity adjuster, a surface tension adjuster, and a ratio according to the purpose of improving ejection stability, compatibility with a print head or an ink cartridge, storage stability, image storability, and other various performances. A resistance adjuster, a film-forming agent, a dispersant, a surfactant, an ultraviolet absorber, an antioxidant, an anti-fading agent, a sunscreen, a rust preventive, and the like can be appropriately added.
[0043]
In particular, it is preferable to add thermoplastic fine particles in order to obtain the effects of the present invention. As the thermoplastic fine particles, those described in the description of the thermoplastic resin or the fine particles that can be added to the surface layer of the recording medium can be used. In particular, it is preferable to use an ink which does not cause viscosity increase or precipitation even when added to the ink. The average particle size of the thermoplastic fine particles is preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.2 to 2 times the average particle size of the pigment in the ink, from the viewpoint of stability. The thermoplastic fine particles to be added preferably melt and soften in the range of 50 ° C to 200 ° C.
[0044]
The viscosity of the ink composition during flight is preferably 40 mPa · s or less, more preferably 30 mPa · s or less.
[0045]
The surface tension of the ink composition during flight is preferably 20 mN / m or more, and more preferably 30 to 45 mN / m.
[0046]
The pigment solids concentration in the ink can be selected in the range of 0.1 to 10%. In order to obtain a photographic image, it is preferable to use so-called dark and light inks in which the pigment solids concentration is changed, respectively, yellow, magenta, It is particularly preferable to use cyan and black light and dark inks, respectively. It is also preferable from the viewpoint of color reproducibility to use special color inks such as red, green, and blue as required.
[0047]
In the pigment ink described above, in the present invention, a pigment ink dispersed using a polymer dispersant, a self-dispersion pigment such as partially oxidizing the pigment surface or modifying the surface with an ionic pigment derivative or the like is used. Ink or a pigment ink containing a resin in addition to the dispersant can be preferably used. In the present invention, after printing, the amount of resin that can be imparted by a liquid containing the resin according to the present invention and containing substantially no colorant can be adjusted as needed, so that it is also suitable for applying a self-dispersion pigment. I have.
[0048]
When a resin is added as a dispersant or an additive to the pigment ink, the total amount of the resin is preferably smaller than the solid content of the pigment. When the amount of the resin is large, it affects the ink absorbency, hinders drying of the ink solvent containing water from the image, and when applying a liquid containing substantially no colorant containing the resin according to the present invention, This is because the influence is very large.
[0049]
Further, in the pigment ink according to the present invention, it is preferable to add a small amount of a known dye in view of the effect of the present invention, but if a large amount is added, the image storability deteriorates. 1% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less. The color of the dye to be added is preferably the same as the color of the pigment of the main component, but may be different depending on the case. In particular, it is a preferred embodiment to add a dye to the black ink.
[0050]
In the inkjet image forming method of the present invention, after printing a pigment ink, a liquid containing a resin and containing substantially no colorant is applied to at least a part of a region having an image density of 1.0 or more. Is one of the features.
[0051]
In the present invention, at least a part of the region where the image density is 1.0 or more refers to an image area of 5% or more in the image portion where the reflection density of the image formed by printing the pigment ink is 1.0 or more. It is preferable that the liquid is coated on all the image portions, preferably 25% or more, more preferably 50% or more, and particularly preferably.
[0052]
The term "liquid substantially free of a colorant" as used in the present invention means that the colorant such as the above-described pigment or dye is not contained at all, but in some cases, less than 0.1% by mass of the colorant. It does not exclude the inclusion of agents.
[0053]
The medium used as the liquid containing the resin according to the present invention and containing substantially no colorant is preferably an aqueous medium in terms of environment, but may be an organic solvent depending on the use. The resin may be soluble in the medium, may be a dispersion, or may be partially dissolved. Dispersions are preferred in view of the absorbency and drying properties of this liquid.
[0054]
Hereinafter, a liquid containing an aqueous resin and containing substantially no colorant will be described as a representative example.
[0055]
A liquid containing a resin and substantially not containing a colorant (hereinafter referred to as a liquid according to the present invention) contains a resin in an amount of 0.1 to 10% by mass (solid content) and a water-soluble solvent in an amount of 1 to 50% by mass, If necessary, each functional compound such as a surfactant, an ultraviolet absorber, an antioxidant, and an antioxidant may be contained. Furthermore, the liquid according to the present invention does not substantially contain a colorant, which means that the liquid does not substantially have a function as a recording liquid, and for other purposes, for example, checking the remaining ink amount. It may be slightly tinted, for example, to adjust the color tone of a white background when printing on a white background, or to check the dischargeability.
[0056]
Examples of the resin that can be used as the liquid according to the present invention include a water-soluble binder and a resin emulsion. In the present invention, a resin emulsion is preferable.
[0057]
Examples of the water-soluble binder include polyvinyl alcohol, gelatin, polyethylene oxide, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylic acid, polyacrylamide, polyurethane, dextran, dextrin, carrageenan (κ, ι, λ, etc.), agar, pullulan, and water-soluble polyvinyl butyral , Hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose and the like. Two or more of these water-soluble resins can be used in combination.
[0058]
The water-soluble resin preferably used in the present invention is polyvinyl alcohol. The polyvinyl alcohol preferably used in the present invention includes, in addition to ordinary polyvinyl alcohol obtained by hydrolyzing polyvinyl acetate, modified polyvinyl such as polyvinyl alcohol having a cation-modified terminal or an anion-modified polyvinyl alcohol having an anionic group. Also includes alcohol.
[0059]
The resin emulsion that can be used in the present invention is a state in which a polymer is dispersed in water. Preferred examples of the monomer include acrylonitrile, styrene, acrylates (acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, -Hydroxyethyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, glycidyl acrylate, methacrylic acid, methyl methacrylate, butyl methacrylate), vinyl acetate, polyvinyl alcohol, butadiene, vinyl chloride, polyvinylidene chloride, and a combination of two or more of these monomers. Copolymers are preferred. Further, saponified vinyl acetate incorporated into the copolymer, a part or all of vinyl acetate is converted to a vinyl alcohol, a thermoplastic resin, polyurethane, silicone-acrylic copolymer and the like are preferably used, and polyester And a polyurethane resin can also be used.
[0060]
In the present invention, the resin emulsion is preferably one that melts or forms a film in a drying or heating step, and has a Tg of 200 ° C. or lower, preferably 150 ° C. or lower, more preferably 130 ° C. or lower. Although those having a Tg of room temperature or lower are applicable, those having a temperature higher than room temperature are preferable from the viewpoint of ink absorption. The most preferred Tg is 50-130 ° C. Also, a plurality of types of resin emulsions having different Tg can be used.
[0061]
The particle size of the resin emulsion is preferably 500 nm or less, more preferably 150 nm or less.
[0062]
Examples of the water-soluble solvent that can be used in the liquid according to the present invention include the same water-soluble organic solvents as those described for the pigment ink.
[0063]
Next, a method for applying a liquid according to the present invention will be described.
The liquid according to the present invention is emitted from a dedicated recording head separate from the pigment ink and printed. The dedicated recording head may be mounted on the same carriage as the pigment ink, or may be mounted on a separate carriage. However, a method in which the dedicated recording head is mounted on the same carriage as the pigment ink is preferable from the viewpoint of reducing the size of the apparatus.
[0064]
In the present invention, the printing area of the liquid according to the present invention is characterized in that printing is performed on at least a part of an image area having a density of 1.0 or more. Depending on the type of the pigment ink, the type of the ink jet recording medium, or the heating and pressurizing conditions, by applying the liquid according to the present invention only to the higher density part, a sufficient effect may be exerted, and depending on the image characteristics, May be applied to at least a part of an image area having a density of 1.5 or more or at least a part of an image area having a density of 2 or more. In the present invention, it is preferable from the viewpoints of printing time, drying load, and running cost to limit the liquid ejection region according to the present invention to a high density portion.
[0065]
Further, in the present invention, it is not necessary to apply the liquid according to the present invention to all color images at the same time, and in particular, black ink, cyan ink, and yellow ink are mainly used (at least 50% of the total ink amount). It is preferable to emit the liquid according to the present invention to the image region that is dripped, since a great target effect can be obtained. In particular, it is preferable to emit light to an image area where black ink is mainly applied.
[0066]
In the present invention, the order in which the pigment ink and the liquid according to the present invention are emitted is not particularly limited. .
[0067]
Next, the ink jet recording medium according to the present invention will be described.
The ink jet recording medium according to the present invention has two or more ink absorbing layers on a support, and the surface layer which is the ink absorbing layer located farthest from the support preferably contains a thermoplastic resin. .
[0068]
As the thermoplastic resin that can be used in the surface layer according to the present invention, for example, polycarbonate, polyacrylonitrile, polystyrene, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, polyester, polyamide, Examples thereof include polyethers, copolymers thereof and salts thereof. Among them, styrene-acrylate copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-acrylate copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer Preferred are polymers, ethylene-acrylate copolymers, and SBR latex. The thermoplastic resin may be used by mixing a plurality of polymers having different monomer compositions, particle diameters, and degrees of polymerization.
[0069]
In selecting a thermoplastic resin, consideration should be given to ink absorptivity, glossiness of an image after a post-processing step by heating and pressurizing, image fastness, and releasability.
[0070]
Regarding the ink absorbency, when the particle size of the thermoplastic fine particles is less than 0.05 μm, the separation of the pigment particles from the pigment solvent in the pigment ink and the ink solvent becomes slow, which causes a decrease in the ink absorption speed. On the other hand, if it exceeds 10 μm, it is not preferable from the viewpoints of adhesiveness to the solvent absorbing layer adjacent to the ink receiving layer when coated on the support and film strength of the ink jet recording medium after coating and drying. For this purpose, the thermoplastic resin particle diameter is preferably 0.05 to 10 μm, more preferably 0.1 to 5 μm. More preferably, it is 0.1 to 1 μm.
[0071]
Further, as a criterion for selecting a thermoplastic resin, a glass transition point (Tg) can be cited. If the Tg is lower than the coating and drying temperature, for example, the coating and drying temperature at the time of production of the recording medium is already higher than the Tg, and the voids due to the thermoplastic fine particles through which the ink solvent permeates disappear.
[0072]
When the Tg is higher than the temperature at which the support is denatured by heat, a fixing operation at a high temperature is required to form a melt film after inkjet recording with the pigment ink. Sex and the like become problems. The preferred Tg of the thermoplastic fine particles is from 50 to 150 ° C. The minimum film formation temperature (MFT) is preferably 50 to 150C.
[0073]
The thermoplastic fine particles are preferably dispersed in an aqueous system from the viewpoint of environmental suitability, and in particular, an aqueous latex obtained by emulsion polymerization is preferable. At this time, a type obtained by emulsion polymerization using a nonionic dispersant as an emulsifier is a form that can be preferably used.
[0074]
The thermoplastic fine particles used preferably have a small amount of residual monomer components from the viewpoint of odor and safety, and are preferably 3% or less, more preferably 1% or less, and particularly preferably 0.1% or less, based on the solid content of the polymer. 1% or less is preferable.
[0075]
In the surface layer according to the present invention, it is preferable to use inorganic fine particles together with the thermoplastic resin.
[0076]
Examples of the inorganic fine particles that can be used in the present invention include light calcium carbonate, heavy calcium carbonate, magnesium carbonate, kaolin, clay, talc, calcium sulfate, barium sulfate, titanium dioxide, zinc oxide, zinc hydroxide, and zinc sulfide. , Zinc carbonate, hydrotalcite, aluminum silicate, diatomaceous earth, calcium silicate, magnesium silicate, synthetic amorphous silica, colloidal silica, alumina, colloidal alumina, pseudoboehmite, aluminum hydroxide, lithopone, zeolite, magnesium hydroxide, etc. Examples thereof include white inorganic pigments.
[0077]
As the inorganic fine particles, it is preferable to use solid fine particles selected from silica and alumina or alumina hydrate, and silica is more preferable.
[0078]
As the silica, silica synthesized by an ordinary wet method, colloidal silica, silica synthesized by a gas phase method, or the like is preferably used, and fine particle silica particularly preferably used in the present invention is colloidal silica or a gas phase method. Highly porosity is obtained from the finely-divided silica synthesized by the gas phase method. The alumina or alumina hydrate may be crystalline or amorphous, and may have any shape such as irregular particles, spherical particles, and acicular particles.
[0079]
The inorganic fine particles preferably have a particle size of 100 nm or less. For example, in the case of the above-mentioned fumed silica, the average particle diameter of the primary particles of the inorganic fine particles dispersed in the state of the primary particles (the particle diameter in the dispersion state before coating) is preferably 100 nm or less. It is more preferably 4 to 50 nm, most preferably 4 to 20 nm.
[0080]
As the most preferably used silica synthesized by a gas phase method having an average primary particle size of 4 to 20 nm, for example, Aerosil manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. is commercially available. The vapor-phase-process fine-particle silica can be relatively easily dispersed into primary particles by suction-dispersing in water using, for example, a jet stream inductor mixer manufactured by Mitamura Riken Kogyo KK.
[0081]
The surface layer according to the present invention may appropriately contain a water-soluble binder in addition to the above configuration.
[0082]
Examples of the water-soluble binder include polyvinyl alcohol, gelatin, polyethylene oxide, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylic acid, polyacrylamide, polyurethane, dextran, dextrin, carrageenan (κ, ι, λ, etc.), agar, pullulan, and water-soluble polyvinyl butyral , Hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose and the like. Two or more of these water-soluble resins can be used in combination.
[0083]
The water-soluble resin preferably used in the present invention is polyvinyl alcohol. The polyvinyl alcohol preferably used in the present invention includes, in addition to ordinary polyvinyl alcohol obtained by hydrolyzing polyvinyl acetate, modified polyvinyl such as polyvinyl alcohol having a cation-modified terminal or an anion-modified polyvinyl alcohol having an anionic group. Also includes alcohol.
[0084]
In the present invention, it is preferable that the surface layer has a configuration containing inorganic fine particles and a thermoplastic resin.
[0085]
1) High ink absorption speed, low image quality deterioration such as beading and color bleed, and high-speed printability
2) High image surface strength
3) It is hard to cause fusing by overlapping when storing images.
4) Excellent surface layer coating productivity
5) Writable
In this case, the solid content mass ratio between the thermoplastic resin and the inorganic fine particles in the surface layer is preferably determined individually depending on the thermoplastic resin, the inorganic fine particles and other additives, but in the present invention, the thermoplastic resin (B ) And the filler (F) (B / F) is preferably 2/8 to 8/2, more preferably 3/7 to 7/3, and still more preferably 4/6 to 6/3. / 4.
[0086]
The surface layer according to the present invention may contain a cationic water-soluble polymer having a quaternary ammonium base in the molecule. 2 The amount is usually 0.1 to 10 g, preferably 0.2 to 5 g.
[0087]
The thickness of the surface layer according to the present invention is preferably 3 to 15 μm.
In the ink jet recording medium of the present invention, it is preferable to provide an ink absorbing layer for absorbing the ink solvent between the support and the surface layer.
[0088]
The ink absorbing layer of the recording medium is roughly classified into a swelling type and a void type.
As the swelling type, a hydrophilic binder, for example, gelatin, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyethylene oxide, or the like, which is applied alone or in combination and used as an ink absorbing layer can be used.
[0089]
The void type is obtained by mixing and applying fine particles and a hydrophilic binder, and is particularly preferably glossy. As the fine particles, alumina or silica is preferable, and particularly, silica using silica having a particle size of 0.1 μm or less is preferable. As the hydrophilic binder, for example, those using gelatin, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyethylene oxide or the like alone or in combination are preferable.
[0090]
In order to provide suitability for continuous or high-speed printing, it is suitable for the recording medium to have a high ink absorption rate. In this regard, the void type can be particularly preferably used.
[0091]
Hereinafter, the void-type ink absorbing layer (also referred to as a void layer) will be described in more detail.
The void layer is formed mainly by soft aggregation of the hydrophilic binder and the inorganic fine particles. Conventionally, various methods for forming voids in a film are known. For example, a uniform coating solution containing two or more polymers is applied on a support, and these polymers are phase-separated from each other in a drying process. A method of forming voids by applying a coating liquid containing solid fine particles and a hydrophilic or hydrophobic binder onto a support, drying the ink, and immersing the ink jet recording medium in a liquid containing water or a suitable organic solvent. A method of forming voids by dissolving solid fine particles by applying a coating solution containing a compound having a property of foaming during film formation, and then forming a void in the film by foaming the compound in a drying process, Coating a coating solution containing porous solid fine particles and a hydrophilic binder on a support, forming voids in the porous fine particles or between the fine particles, approximately equal to or more than the hydrophilic binder The coating solution containing the solid particles and or particulate oil and a hydrophilic binder having a volume and coated on a support, and a method of making an air gap between the solid particles are known. In the present invention, it is particularly preferable that the void layer is formed by including various inorganic solid fine particles having an average particle diameter of 100 nm or less.
[0092]
As the inorganic fine particles used for the above purpose, those similar to the inorganic fine particles used in the above-mentioned surface layer can be used.
[0093]
Examples of the hydrophilic binder include the same compounds as the water-soluble binder described in the above-mentioned surface layer.
[0094]
The amount of the inorganic fine particles used in the ink absorbing layer greatly depends on the required ink absorption capacity, the porosity of the void layer, the type of the inorganic fine particles, and the type of the water-soluble resin. 2 Per hit, it is usually 5 to 30 g, preferably 10 to 25 g.
[0095]
The mass ratio of the inorganic fine particles to the water-soluble resin used in the ink absorbing layer is usually from 2: 1 to 20: 1, and particularly preferably from 3: 1 to 10: 1.
[0096]
The ink-absorbing layer may contain a cationic water-soluble polymer having a quaternary ammonium base in the molecule. 2 The amount is usually 0.1 to 10 g, preferably 0.2 to 5 g.
[0097]
In the void layer, the total amount of voids (void volume) is 1 m of the recording medium. 2 Preferably, the volume is 20 ml or more. Void volume is 20ml / m 2 If the amount is less than the ink amount at the time of printing, the ink absorption is good, but if the amount of ink is large, the ink is not completely absorbed, and the image quality is reduced, and the drying property is delayed. Problems are likely to occur.
[0098]
As another type of void type, besides forming an ink solvent absorbing layer using inorganic fine particles, a polyurethane resin emulsion is used in combination with a water-soluble epoxy compound and / or acetoacetylated polyvinyl alcohol, and an epichlorohydrin polyamide resin is further used in combination. The ink solvent absorbing layer may be formed using the applied coating liquid.
[0099]
In the present invention, the average porosity of the entire ink absorbing layer of the inkjet recording medium is preferably 40 to 70%, or the porosity of the above-described surface layer is preferably 30 to 70%.
[0100]
Next, the support used in the ink jet recording medium according to the present invention will be described.
[0101]
As the support used in the present invention, a support conventionally used for an ink jet recording medium, for example, a paper support such as plain paper, art paper, coated paper and cast coated paper, a plastic support, and polyolefin on both sides. A coated paper support or a composite support obtained by laminating these may be used, but from the viewpoint of further exhibiting the effects of the present invention, it is preferable to use a water-impermeable support.
[0102]
Examples of the water-impermeable support used in the present invention include a plastic resin film support and a support in which both surfaces of paper are covered with a plastic resin film. Examples of the plastic resin film support include a polyester film, a polyvinyl chloride film, a polypropylene film, a cellulose triacetate film, a polystyrene film, and a laminated film support thereof. These plastic resin films may be transparent or translucent.
[0103]
In the present invention, a particularly preferred support is a support in which both sides of paper are coated with a plastic resin, and a most preferred support is a support in which both sides of paper are coated with a polyolefin resin.
[0104]
Hereinafter, a support in which both surfaces of a paper, which is a particularly preferred support in the present invention, are coated with a polyolefin resin will be described.
[0105]
The paper used for the support of the present invention is made from wood pulp as a main raw material and, if necessary, using synthetic pulp such as polypropylene or synthetic fiber such as nylon or polyester in addition to wood pulp. As the wood pulp, any of LBKP, LBSP, NBKP, NBSP, LDP, NDP, LUKP, and NUKP can be used, but it is preferable to use LBKP, NBSP, LBSP, NDP, and LDP which contain a large amount of short fibers. However, the ratio of LBSP and / or LDP is preferably 10 to 70%. As the pulp, chemical pulp (sulfate pulp or sulfite pulp) having a small amount of impurities is preferably used, and pulp having improved whiteness by performing a bleaching treatment is also useful.
[0106]
In paper, for example, higher fatty acids, sizing agents such as alkyl ketene dimer, white pigments such as calcium carbonate, talc, titanium oxide, paper strength enhancers such as starch, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, fluorescent whitening agents, polyethylene A water retention agent such as glycols, a dispersant, a softening agent such as quaternary ammonium, and the like can be appropriately added.
[0107]
The freeness of the pulp used for papermaking is preferably 200 to 500 ml according to the CSF specification, and the sum of the 24 mesh residue and the 42 mesh residue whose fiber length after beating is specified in JIS P 8207 is 30 to 50. 70% is preferred. In addition, it is preferable that the 4 mesh residue is 20% or less.
[0108]
The basis weight of the paper is preferably from 50 to 250 g, and particularly preferably from 70 to 200 g. The thickness of the paper is preferably 50 to 210 μm.
[0109]
The paper can also be calendered at the papermaking stage or after papermaking to provide high smoothness. Paper density is 0.7-1.2g / cm 3 (JIS P 8118) is common. Further, the rigidity of the base paper is preferably from 20 to 200 g under the conditions specified in JIS P 8143.
[0110]
A surface sizing agent may be applied to the paper surface, and the same sizing agent as can be added to the base paper can be used as the surface sizing agent.
[0111]
The pH of the paper is preferably 5 to 9 when measured by the hot water extraction method specified in JIS P 8113.
[0112]
Next, the polyolefin resin covering both sides of the paper will be described.
Examples of the polyolefin resin used for this purpose include polyethylene, polypropylene, polyisobutylene, and polyethylene. Polyolefins such as a copolymer mainly composed of propylene are preferable, and polyethylene is particularly preferable.
[0113]
Hereinafter, particularly preferred polyethylene will be described.
The polyethylene that covers the front and back surfaces of the paper is mainly low-density polyethylene (LDPE) and / or high-density polyethylene (HDPE), but other LLDPE, polypropylene, and the like can also be partially used.
[0114]
In particular, the polyolefin layer on the coating layer side preferably has improved opacity and whiteness by adding rutile or anatase type titanium oxide therein. The titanium oxide content is generally 1 to 20%, preferably 2 to 15%, based on the polyolefin.
[0115]
In the polyolefin layer, a color pigment having high heat resistance and a fluorescent whitening agent for adjusting a white background can be added.
[0116]
Examples of the coloring pigment include ultramarine, navy blue, cobalt blue, phthalocyanine blue, manganese blue, cerulean, tungsten blue, molybdenum blue, anthraquinone blue, and the like. Examples of the fluorescent whitening agent include the same compounds as the fluorescent whitening agent used in the ink absorbing layer.
[0117]
The amount of polyethylene used on the front and back of the paper is selected so as to optimize the thickness of the ink absorbing layer and the curl in low and high humidity after providing the back layer. Is 15 to 50 μm on the ink absorbing layer side and 10 to 40 μm on the back layer side. The ratio of the front and back polyethylene is preferably set so as to adjust the curl that changes depending on the type and thickness of the ink absorbing layer, the thickness of the inner paper, and the like. It is approximately 3/1 to 1/3.
[0118]
Further, the polyethylene-coated paper support preferably has the following characteristics (1) to (7).
[0119]
(1) The tensile strength is preferably 19.6 to 294 N in the vertical direction and 9.8 to 196 N in the horizontal direction at the strength specified by JIS P 8113.
[0120]
(2) The tear strength is preferably 0.20 to 2.94 N in the longitudinal direction and 0.098 to 2.45 N in the horizontal direction, as defined by JIS P 8116.
[0121]
(3) The compression modulus is 9.8 kN / cm 2 Is preferred.
(4) The opacity is preferably 80% or more, particularly preferably 85 to 98%, as measured by the method specified in JIS P 8138.
[0122]
(5) Whiteness is L defined in JIS Z 8727 * , A * , B * Is L * = 80-96, a * = -3 to +5, b * = −7 to +2.
[0123]
(6) The Clark stiffness is 50 to 300 cm in the direction in which the recording medium is conveyed. 3 / 100 is preferred.
[0124]
(7) The moisture in the base paper is preferably 4 to 10% based on the middle paper.
(8) The glossiness (75-degree specular glossiness) on the surface on which the ink absorbing layer is provided is preferably 10 to 90%.
[0125]
The printer used in the inkjet image forming method of the present invention is not particularly limited as long as it has a recording medium storage section, a transport section, an ink cartridge, and an inkjet print head as a commercially available printer. When using a series of printer sets consisting of a recording medium storage section, a transport section, an inkjet print head, a cutting section, and a press section, a heating section as needed, and a recording print storage section, inkjet printing is used commercially. Useful for
[0126]
The recording head may be any of a piezo system, a thermal system, and a continuous system, but the piezo system is preferable from the viewpoint of stability with pigment ink.
[0127]
Next, the heat and pressure treatment steps according to the inkjet image forming method of the present invention will be described.
[0128]
The inkjet image forming method of the present invention includes a step of heating and pressurizing after ejecting a liquid containing a pigment ink and the resin according to the present invention and containing substantially no colorant to the inkjet recording medium having the above-described configuration. The heat and pressure treatment conditions are preferably a pressure of 0.5 to 10 MPa and a temperature condition of 50 to 150 ° C., more preferably 0.5 to 5 MPa. And a temperature condition of 70 to 130 ° C.
[0129]
The heating / pressing method that can be used in the present invention is not particularly limited, but a pair of heating / pressing rollers, a pair of heating / pressing belts, or a heating / pressing belt on the surface contacting the image recording surface, and a back surface It is preferable to use a heating / pressing device in which a member in contact with the side includes a holding roller.
[0130]
As the heating / pressing roller, a metal roller made of metal or a metal core having a coating layer made of an elastic material and a surface layer (also referred to as a release layer) formed as needed around a metal core, The core is made of, for example, a cylindrical body made of iron, aluminum, SUS, or the like. A coating layer is provided on the surface of the cored bar. The coating layer is particularly preferably a silicone resin having releasability, for example, a silicone resin prepared using a curable silicone such as a solvent addition type or a condensation curable silicone. Particularly preferred is a solvent addition type silicone.
[0131]
The solvent-added silicone described above is obtained by reacting a linear methylvinylpolysiloxane having a vinyl group with methylhydrogenpolysiloxane at both ends or at both ends and in the chain in the presence of a platinum-based catalyst. can get.
[0132]
Specific examples of the solvent addition type silicone include, for example, KS-887, KS-779H, KS-778, KS-835, X-62-2456, X-62-2494, X-62-2461 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd. , KS-3650, KS-3655, KS-3600, KS-847, KS-770, KS-770L, KS-776A, KS-856, KS-775, KS-830, KS-830E, KS-839, X -62-2404, X-62-2405, KS-3702, X-62-2232, KS-3503, KS-3502, KS-3703, KS-5508 and the like.
[0133]
As a specific example of the condensation-curable silicone, for example, silicones such as KS-881, KS-882, KS-883, X-62-9490, and X-62-9028 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd. are preferably used.
[0134]
In addition, a heating element is incorporated inside one of the metal cores of the metal roller, and by passing a recording medium between the rollers, heat treatment and pressure treatment can be performed simultaneously, or if necessary, The recording medium may be heated using two heating rollers. As the heat source, for example, a heating element made of a halogen lamp heater, a ceramic heater, a nichrome wire, or the like is built in the heating roller.
[0135]
As a belt base material used for the heating and pressurizing device, a seamless nickel electro-brass is preferable, and a thickness of the base material is preferably 10 to 100 μm. Further, as a material of the base material, aluminum, iron, polyethylene, or the like can be used in addition to nickel.
[0136]
Regardless of whether the substrate is a roller or a belt, the thickness of the silicone resin layer is preferably 1 to 50 μm, more preferably 10 to 30 μm.
[0137]
In the present invention, in order to achieve the pressure (nip pressure) defined above, for example, a spring having a specific tension is provided at both ends of the pressure roller in consideration of the nip gap so that a desired nip pressure is obtained. You only have to select and install it. As the spring at this time, for example, a spring having a tension of 0.2 to 10 MPa can be selected and used according to the roller length.
[0138]
The method of measuring the nip pressure can be determined, for example, by dividing the force applied to the pressure roller by the nip area measured with a pressure-sensitive paper or the like, or sandwiching a pressure measurement paper made of a pressure-sensitive paper between the pressure rollers. The nip pressure can be obtained from the density of the pressure measurement paper by applying pressure. Examples of the pressure measurement paper include FPD301 (manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) ultra-low pressure pressure-sensitive paper.
[0139]
When a heating and pressing roller or a heating and pressing belt is used, the conveying speed of the recording medium is preferably in the range of 1 to 15 mm / sec. This is preferable not only from the viewpoint of high-speed processing but also from the viewpoint of image quality.
[0140]
Next, an example of an apparatus that can be used in the image forming method of the present invention will be described.
FIG. 1 shows an example of an ink jet recording apparatus having a heating / pressing roller for performing a heating / pressing treatment which can be used in the present invention. FIG. 2 shows another example of an ink jet recording apparatus having a heating / pressing belt for performing a heating / pressing process which can be used in the present invention.
[0141]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
[0142]
<< Preparation of recording medium >>
[Preparation of recording medium 1]
(Preparation of silica dispersion)
125 kg of fumed silica (QS-20 manufactured by Tokuyama Corporation) having an average primary particle size of about 0.012 μm was treated with nitric acid using nitric acid with a jet stream inductor mixer TDS manufactured by Mitamura Riken Kogyo Co., Ltd. Was adjusted to 2.5 at 620 L of pure water by suction at room temperature, and the total amount was made up to 694 L with pure water.
[0143]
Next, 69.4 L of the above silica dispersion was stirred into 18 L of an aqueous solution (pH = 2.3) containing 1.14 kg of the cationic polymer P-1, 2.2 L of ethanol and 1.5 L of n-propanol. Then, 7.0 L of an aqueous solution containing 260 g of boric acid and 230 g of borax was added, and 1 g of an antifoaming agent SN381 (manufactured by San Nopco) was added. This mixed solution was dispersed with a high-pressure homogenizer manufactured by Sanwa Kogyo Co., Ltd., and the total amount was adjusted to 97 L with pure water to prepare a silica dispersion.
[0144]
Embedded image
Figure 2004181803
[0145]
(Preparation of lower layer coating solution 1)
While stirring 600 ml of the above silica dispersion at 40 ° C., the following additives were sequentially mixed to prepare a lower layer coating solution 1.
[0146]
Of polyvinyl alcohol (Kuraray Industries, Ltd .: PVA203)
6% 10% aqueous solution
Of polyvinyl alcohol (Kuraray Industries, Ltd .: PVA235)
185ml of 7% aqueous solution
Saponin (50% aqueous solution)
Pure water finished to 1000ml
(Preparation of coating solution 1 for surface layer)
While stirring an appropriate amount of water at 40 ° C., the following additives were sequentially mixed to prepare a surface layer coating solution 1.
[0147]
Thermoplastic resin (styrene-acrylic latex Tg 73 ° C, average particle size
0.9 μm, solid content 40%) 166 g
Of polyvinyl alcohol (Kuraray Industries, Ltd .: PVA235)
18ml of 7% aqueous solution
6.2 mg of antifoaming agent SN381 (manufactured by San Nopco Co., Ltd.)
Saponin (50% aqueous solution)
Pure water finished to 1000ml
After mixing each of the above additives, pure water was appropriately added so that the viscosity at 40 ° C. became 45 mPa · s, to prepare a coating solution 1 for a surface layer.
[0148]
(Preparation of recording medium 1)
The lower layer coating solution as a first layer from the support side on a paper support coated on both sides with polyethylene (thickness of 220 μm and 13% by mass of polyethylene relative to polyethylene in polyethylene on the ink absorbing layer surface) 1 was applied by a slide hopper, and then the surface layer coating solution 1 was applied thereon as a second layer by a slide hopper and dried to prepare a recording medium 1. The coating solution was applied by heating to 40 ° C., and immediately after coating, was cooled in a cooling zone maintained at 0 ° C. for 20 seconds, and then heated at 45 ° C. for 60 seconds in a wind of 25 ° C. (15% relative humidity). It is dried in a wind (relative humidity: 25%) for 60 seconds and then by a wind of 50 ° C. (relative humidity: 25%) for 60 seconds, and conditioned for 2 minutes in an atmosphere of 20 to 25 ° C. and a relative humidity of 40 to 60 ° C. The sample was wound up. The coating amount was controlled such that the lower layer had a dry film thickness of 30 μm and the surface layer had a dry film thickness of 10 μm. This recording medium 1 was processed into a roll shape having a roll width of 127 mm and a length of 100 m.
[0149]
[Preparation of recording medium 2]
In the production of the recording medium 1, the following coating liquid for surface layer 2 was used in place of the coating liquid for surface layer 1, and the coating liquid for lower layer 1 and the coating liquid for surface layer 2 were simultaneously layered so that the dry thickness of the surface layer was 7 μm. A recording medium 2 was produced in the same manner except that the coating was performed.
[0150]
(Preparation of Surface Layer Coating Solution 2)
The lower layer coating solution 1 used in the production of the recording medium 1 was stirred at 40 ° C., and a thermoplastic resin (styrene-acrylic latex Tg 73 ° C., average particle size 0.2 μm, solid content 40%) was added thereto. The surface layer coating liquid 2 was prepared by adding a solid content ratio of 50/50 / filler (silica) and appropriately adding pure water so that the viscosity became 45 mPa · s at 40 ° C.
[0151]
[Preparation of recording media 3 to 5]
In the production of the recording medium 2, recording media 3 to 5 were produced in the same manner except that the solid content ratio of the thermoplastic fine particles / filler (silica) was changed to 40/60, 60/40, and 70/30, respectively. did.
[0152]
Figure 2004181803
The above additives were mixed and dispersed using a horizontal bead mill (System Zetamini manufactured by Ashizawa) filled with zirconia beads of 0.3 mm at a volume ratio of 60% to obtain a yellow pigment dispersion 1. The average particle size of the obtained yellow pigment was 112 nm.
[0153]
Figure 2004181803
Each of the above additives was mixed and dispersed using a horizontal bead mill (a system zeta mini manufactured by Ashizawa) filled with 0.3% zirconia beads at a volume ratio of 60% to obtain a magenta pigment dispersion 1. The average particle size of the obtained magenta pigment was 105 nm.
[0154]
Figure 2004181803
The above additives were mixed and dispersed using a horizontal bead mill (System Zeta Mini manufactured by Ashizawa) filled with zirconia beads of 0.3 mm at a volume ratio of 60% to obtain a cyan pigment dispersion 1. The average particle size of the obtained cyan pigment was 87 nm.
[0155]
Figure 2004181803
The above additives were mixed and dispersed using a horizontal bead mill (System Zeta Mini manufactured by Ashizawa) filled with zirconia beads of 0.3 mm at a volume ratio of 60% to obtain a black pigment dispersion 1. The average particle size of the obtained black pigment was 75 nm.
[0156]
(Preparation of pigment ink set 1)
<Preparation of Yellow Dark Ink 1>
Yellow pigment dispersion 1 15% by mass
Ethylene glycol 20% by mass
Diethylene glycol 10% by mass
Surfactant (Surfinol 465 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) 0.1% by mass
54.9% by mass of ion-exchanged water
Each of the above compositions was mixed, stirred, and filtered through a 1 μm filter to prepare a yellow deep ink 1, which is an aqueous pigment ink of the present invention. The average particle size of the pigment in the ink was 120 nm, and the surface tension γ was 36 mN / m.
[0157]
<Preparation of Yellow Light Ink 1>
Yellow pigment dispersion 1 3% by mass
Ethylene glycol 25% by mass
Diethylene glycol 10% by mass
Surfactant (Surfinol 465 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) 0.1% by mass
61.9% by mass of ion-exchanged water
Each of the above compositions was mixed, stirred, and filtered with a 1 μm filter to prepare Yellow Light Ink 1, which is an aqueous pigment ink of the present invention. The average particle size of the pigment in the ink was 118 nm, and the surface tension γ was 37 mN / m.
[0158]
<Preparation of magenta dark ink 1>
Magenta pigment dispersion 1 15% by mass
Ethylene glycol 20% by mass
Diethylene glycol 10% by mass
Surfactant (Surfinol 465 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) 0.1% by mass
54.9% by mass of ion-exchanged water
Each of the above compositions was mixed, stirred, and filtered with a 1 μm filter to prepare a magenta dark ink 1, which is an aqueous pigment ink of the present invention. The average particle size of the pigment in the ink was 113 nm, and the surface tension γ was 35 mN / m.
[0159]
<Preparation of magenta light ink 1>
Magenta pigment dispersion 1 3% by mass
Ethylene glycol 25% by mass
Diethylene glycol 10% by mass
Surfactant (Surfinol 465 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) 0.1% by mass
61.9% by mass of ion-exchanged water
Each of the above compositions was mixed, stirred, and filtered through a 1 μm filter to prepare magenta pale ink 1, which is an aqueous pigment ink of the present invention. The average particle size of the pigment in the ink was 110 nm, and the surface tension γ was 37 mN / m.
[0160]
<Preparation of Cyan Dark Ink 1>
Cyan pigment dispersion 1 10% by mass
Ethylene glycol 20% by mass
Diethylene glycol 10% by mass
Surfactant (Surfinol 465 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) 0.1% by mass
59.9% by mass of ion-exchanged water
Each of the above compositions was mixed, stirred, and filtered with a 1 μm filter to prepare a cyan pigmented ink 1 as an aqueous pigment ink of the present invention. The average particle size of the pigment in the ink was 95 nm, and the surface tension γ was 36 mN / m.
[0161]
<Preparation of cyan light ink 1>
Cyan pigment dispersion 1 2% by mass
Ethylene glycol 25% by mass
Diethylene glycol 10% by mass
Surfactant (Surfinol 465 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) 0.2% by mass
62.8% by mass of ion-exchanged water
Each of the above compositions was mixed, stirred, and filtered with a 1 μm filter to prepare a cyan light ink 1 which is an aqueous pigment ink of the present invention. The average particle size of the pigment in the ink was 92 nm, and the surface tension γ was 33 mN / m.
[0162]
<Preparation of black dark ink 1>
Black pigment dispersion 1 10% by mass
Ethylene glycol 20% by mass
Diethylene glycol 10% by mass
Surfactant (Surfinol 465 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) 0.1% by mass
59.9% by mass of ion-exchanged water
Each of the above compositions was mixed, stirred, and filtered with a 1 μm filter to prepare Black Ink 1, which is an aqueous pigment ink of the present invention. The average particle size of the pigment in the ink was 85 nm, and the surface tension γ was 35 mN / m.
[0163]
<Preparation of Black Light Ink 1>
Black pigment dispersion 1 2% by mass
Ethylene glycol 25% by mass
Diethylene glycol 10% by mass
Surfactant (Surfinol 465 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) 0.1% by mass
62.9% by mass of ion-exchanged water
Each of the above compositions was mixed, stirred, and filtered with a 1 μm filter to prepare a black light ink 1 which is an aqueous pigment ink of the present invention. The average particle size of the pigment in the ink was 89 nm, and the surface tension γ was 36 mN / m.
[0164]
[Preparation of pigment ink set 2]
The same procedure was repeated except that an acrylic emulsion (iodazole GD86B Tg 60 ° C., average particle size 90 nm, manufactured by NCS Japan) was added to each of the eight inks prepared in the pigment ink set 1 in an amount equivalent to 8% by mass. Was prepared.
[0165]
[Preparation of colorant-free liquid (CI ink)]
(Preparation of CI ink 1)
Polyvinyl alcohol PVA117 (manufactured by Kuraray) Solid content 1.0% by mass
Ethylene glycol 22.0% by mass
Glycerin 8.0% by mass
Triethylene glycol monobutyl ether 5.0% by mass
2.0 mass% of 2-pyrrolidone
Surfynol 465 (manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) 0.5% by mass
Added pure water to finish to 100% by mass
(Preparation of CI ink 2)
Figure 2004181803
(Preparation of CI ink 3)
CI ink 3 was prepared in the same manner as in the preparation of CI ink 2 except that resin 1 was changed to resin 2 (acrylate copolymer: Tg 75 ° C, average particle size 0.5 μm).
[0166]
(Preparation of CI ink 4)
CI ink 4 was prepared in the same manner as in the preparation of CI ink 2 except that resin 1 was changed to resin 3 (acrylate copolymer: Tg 75 ° C, average particle diameter 1.2 µm).
[0167]
(Preparation of CI ink 5)
CI ink 5 was prepared in the same manner as in the preparation of CI ink 2 except that resin 1 was changed to resin 4 (acrylate copolymer: Tg 56 ° C, average particle size 0.3 μm).
[0168]
<< Inkjet image formation >>
The above-prepared pigment ink set (8 shades) and CI ink were added to an ink jet printer having a heating / pressing roller pair for simultaneously performing the pressing process and the heating process shown in FIG. 1 and equipped with 9 recording heads. And the recording media 1 to 5, Konica Corporation's PhotoJet Paper QP (abbreviated as QP in the table), Seiko Epson Corporation PM photo paper (abbreviated as PM in the table) And the combination shown in Table 1 and an output condition of 1.5 m 2 / Hour, and output a solid image of yellow, magenta, cyan, and black, and a grid-like test chart in which Y, M, C, B, G, R, and Bk bands each having a width of 1 cm vertically and horizontally are drawn. .
[0169]
The emission area of the CI ink at the time of image formation was determined according to the following method.
The reflection densities of wedge images of Y, M, C, B, G, R, and Bk, which were prepared by printing only the eight color pigment inks under the above conditions, were measured using an X-write 938 (manufactured by X-rite). Then, any of the Y, M, and C densities is measured and set in advance for an ink ejection amount in an area where the density exceeds 1.0, and in the above-described printing, only in an image area exceeding the set ink ejection amount, It was programmed to emit a predetermined amount of CI ink. However, when forming the image 7, the CI ink was not used.
[0170]
After that, the image 1 was processed by placing it in an oven at 100 ° C. for 5 minutes without using the heat and pressure fixing device in the apparatus, and the images 2 to 15 were processed by the heat and pressure fixing device in the apparatus. Was heated and pressed at a surface temperature of 100 ° C. and a pressure of 5 MPa.
[0171]
<< Characteristic evaluation of formed image >>
Each characteristic evaluation was performed on the formed image created by the above method according to the following method.
[0172]
(Measurement of image density)
With respect to the black solid image portion prepared above, a visual density 1 was measured by a reflection densitometer (X-rite 938).
[0173]
(Fingerprint adhesion resistance)
After applying fingerprints to the black solid image area created above by ten subjects, the fingerprints were lightly wiped off with a tissue paper, and the visual density 2 of the portion with the fingerprint was measured, and the density change rate was measured according to the following equation. Then, an average value of 10 subjects was obtained.
[0174]
ΔD = density after fingerprint processing (visual density 2) −unprocessed density (visual density 1)
The smaller ΔD is, the smaller the change in density after the fingerprint is attached is.
[0175]
(Evaluation of glossiness)
The glossiness of each solid image created above was classified and evaluated by 20 observers according to the following criteria, and the one with the highest classification was adopted.
[0176]
5: Good glossiness in all colors
4: Slightly lack glossiness in high image density portions of green and red.
[0177]
3: Lack of glossiness in high image density portions of yellow, black, green, and red
2: Lack of glossiness in high image density portions of yellow, magenta, cyan, and black
1: Low glossiness at all colors and all densities
(Measurement of C value)
The C value of the black solid image portion prepared above was measured at a reflection angle of 60 ° using an image clarity measuring device (ICM-1DP) manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.
[0178]
(Evaluation of gloss difference)
The black solid image portion and the unprinted portion (white background) prepared above were visually compared to determine whether there was a gloss difference.
[0179]
(Evaluation of bronzing resistance)
For each output image, bronzing, which is a phenomenon peculiar to the pigment and causes a reduction in image quality, was evaluated by the following method. Evaluation of bronzing was performed by observing the image from various angles under a fluorescent lamp (80 °, 60 °, 45 °, 30 ° when 90 ° right above and 0 ° right beside) based on the following criteria. Evaluation was performed in accordance with the following.
[0180]
3: No bronzing (metallic luster) is observed at any angle
2: Observation from some angles shows weak bronzing in some ink images
1: Bronzing is observed at almost all angles
(Evaluation of scratch resistance)
A solid black image portion of each of the images formed above was measured using a scratch strength tester HEIDON-18 (manufactured by HEIDON) under an atmosphere of 25 ° C. and 50% RH, and a 0.1 mmR sapphire needle was used as a measuring needle. Then, the scratch strength was measured. For the measurement, a scratch test was performed three times with a load of 0 to 10 g being changed in a range of 10 cm, the minimum load at which an image was damaged was defined as scratch strength, and the measured value was used as a measure of scratch resistance.
[0181]
(Evaluation of film peeling resistance)
In the above-described inkjet image formation, the image output condition was 3.0 m. 2 In the same manner as above, except that the time was changed to / time, for each of these images, an area equivalent to 40 m of roll paper was visually observed, the presence or absence of film peeling was evaluated, and the film peeling resistance was evaluated according to the following criteria. Was done.
[0182]
4: Image output speed is 3m 2 Film peeling does not occur even under the conditions of
3: Image output speed is 2m 2 3 / m 2 / Cm condition 2 Less than 1 to 5 film scatters
2: Image output speed is 2m 2 / Cm under the condition of / hour 2 The film peeling less than 1 to 3 is scattered.
[0183]
1: Image output speed is 2m 2 / Cm under the condition of / hour 2 Less than 4 to 10 membranes were observed, and 1 cm 2 The above films are also scattered
Table 1 shows the results obtained as described above.
[0184]
[Table 1]
Figure 2004181803
[0185]
As is clear from Table 1, the present invention formed by applying a liquid containing a resin and containing substantially no colorant to an image area having a density of 1.0 or more, and then performing a heat and pressure treatment. The image of Comparative Example, especially in the black ink image, the image density and C value were high, the fingerprint adhesion resistance, glossiness, gloss difference, bronzing resistance and scratch resistance were excellent, and when high-speed printing was performed. It can be seen that the film has good film peeling resistance.
[0186]
Further, as a result of comparing the solid black portion of the image created above with black of Japan Color, the image of the present invention had a color tone close to that of Japan Color, and black without reddish or bluish was reproduced. However, the black of the image 1 as a comparative example was slightly reddish.
[0187]
Regarding the ejection stability of the CI ink, printing was performed by the above-described image forming method, and after leaving for 10 days, printing was performed again. As a result, ejection failure was observed with the CI ink 1, but with respect to the CI inks 2 to 5, No emission failure was observed at all.
[0188]
Further, in addition to the items evaluated above, for each of the images created above, as a result of observing occurrence of beading in solid images of each color and color bleed at the boundary of the grid-like test chart, the image output speed was 2 m. 2 Under the condition of / time, no beading or color bleed was observed in all images of the present invention, and high-quality images were obtained. Also, the image output speed is 3m 2 Under the condition of / time, in the image using the recording medium 1, a large amount of beading and color bleeding occurred, and the image could not be used as photographic image quality. Further, in the recording medium 1, image defects such as peeling of the film occurred in a part of the image, and dirt was confirmed on the roller surface of the heating and pressing device. On the other hand, images using recording media 2 to 5 in which silica was mixed in the surface layer did not generate beading and color bleed, or did not generate much, confirming very good results. Was completed.
[0189]
【The invention's effect】
According to the present invention, a high maximum density can be obtained, pure black without reddish or bluish can be reproduced, fingerprint adhesion resistance, glossiness, gloss difference, bronzing resistance, scratch resistance are excellent, and image quality is less deteriorated even at high speed printing. An inkjet image forming method can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an ink jet recording apparatus used in the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing another example of the ink jet recording apparatus used in the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 1a recording medium
2 Recording medium transport means
21 Transport Roller Pair
3 Recording head
34 Recording medium holder
4 heating and pressurizing means
41 Heating roller
42 pressure roller
43 Heating element
44 Heating belt
45 Lower pressure belt
46 driven roller
5 Temperature sensor
6 Recording medium cutting means
61, 62 cutter
7 sag forming means
71 First Roller Pair
72 Second roller pair

Claims (5)

顔料インクを用いて、インクジェット記録媒体上に画像を印字する工程と、形成した画像を加熱及び加圧処理する工程を経て画像を形成するインクジェット画像形成方法において、濃度1.0以上の画像領域の少なくとも一部に、樹脂を含有し、かつ実質的に着色剤を含まない液体を付与することを特徴とするインクジェット画像形成方法。In a method of printing an image on an inkjet recording medium using a pigment ink, and an inkjet image forming method of forming an image through a step of heating and pressing the formed image, an image region having a density of 1.0 or more is formed. An ink jet image forming method comprising applying a liquid containing a resin and containing substantially no colorant to at least a part thereof. 前記樹脂が、水系樹脂エマルジョンであることを特徴とする請求項1記載のインクジェット画像形成方法。2. The method according to claim 1, wherein the resin is an aqueous resin emulsion. 前記顔料インクの少なくとも1種が、顔料インク中の樹脂量固形分が顔料固形分より少ないことを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット画像形成方法。The inkjet image forming method according to claim 1, wherein at least one of the pigment inks has a resin content solid content in the pigment ink less than the pigment solid content. 前記インクジェット記録媒体が、支持体上に2層以上のインク吸収層を有し、支持体より最も離れた位置にあるインク吸収層である表層が、熱可塑性樹脂を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェット画像形成方法。The ink-jet recording medium has two or more ink-absorbing layers on a support, and a surface layer, which is an ink-absorbing layer farthest from the support, contains a thermoplastic resin. Item 4. The inkjet image forming method according to any one of Items 1 to 3. 前記表層が、更に無機微粒子を有することを特徴とする請求項4記載のインクジェット画像形成方法。The method according to claim 4, wherein the surface layer further includes inorganic fine particles.
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