JP2006056234A - Inkjet recording method/device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、新規のインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置に関し、詳しくは、ブロンジング耐性、光沢及び耐擦過性が改良され、色濁りのない高精細な画像が得られるインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to a novel ink jet recording method and ink jet recording apparatus, and more particularly to an ink jet recording method and an ink jet recording apparatus that can improve bronzing resistance, gloss, and scratch resistance, and provide a high-definition image without color turbidity.
インクジェット記録方式は、微小なインク液滴を種々の作動原理により飛翔させて紙などの記録媒体に付着させ、画像・文字などの記録を行うものであるが、比較的高速、低騒音、多色化が容易である等の利点を有している。上記インクジェット記録方式では、インク、インクジェット記録媒体及びインクジェット記録装置の各分野で様々な改良が進み、現在では各種プリンター、ファクシミリ、コンピューター端末等、様々な分野に急速に普及している。特に、最近ではプリンターの高画質化が進み写真画質に到達している。 The ink jet recording method is a method in which minute ink droplets are ejected by various operating principles and adhered to a recording medium such as paper to record images / characters. It has advantages such as being easy to make. In the ink jet recording system, various improvements have been made in each field of ink, ink jet recording medium, and ink jet recording apparatus, and now, they are rapidly spreading in various fields such as various printers, facsimiles, computer terminals and the like. In particular, recently, the image quality of printers has been improved and the image quality has been reached.
インクジェット記録方式で用いられるインクジェット記録装置としては、印字速度向上のため、複数の記録素子を集積配列した記録ヘッド(以下、マルチヘッドともいう)として、インク吐出口(ノズル部)及びインク液路を複数集積したものが用いられている。更に、カラー対応として、複数個の上記構成からなる記録ヘッドを備えたものも多く用いられている。その場合、各色のインクを射出するヘッドが、主走査方向に並列に配置されるのが一般的である。 As an ink jet recording apparatus used in the ink jet recording system, an ink discharge port (nozzle portion) and an ink liquid path are provided as a recording head (hereinafter also referred to as a multi-head) in which a plurality of recording elements are arranged in an integrated manner in order to improve printing speed. A plurality of integrated ones are used. Furthermore, a printer equipped with a plurality of recording heads having the above-described configuration is often used for color correspondence. In that case, the heads that eject ink of each color are generally arranged in parallel in the main scanning direction.
このように、カラーイメージ画像を印字するに当たっては、モノクロプリンタとしてキャラクタのみ印字するものと異なり、発色性、階調性、一様性など様々な要素が高画質な画像を得る上で重要となる。特に一様性に関しては、マルチヘッド制作工程差に生じるわずかなノズル単位のばらつきが、印字したときに、各ノズルのインクの吐出量や吐出方向の向きに影響を及ぼし、最終的には印字画像の濃度のムラとして画像品位を劣化させる原因となる。また、ヘッドを搭載したキャリッジの主走査時の速度変動や、媒体の副走査紙送り量の変動、媒体表面とノズル面との距離の媒体上での変動なども画像の劣化を引き起こす。 As described above, when printing a color image, unlike a monochrome printer that prints only characters, various factors such as color development, gradation, and uniformity are important in obtaining a high-quality image. . In particular, with regard to uniformity, slight nozzle unit variations that occur due to differences in the multihead production process affect the amount of ink discharged from each nozzle and the direction of the discharge direction. As a result, the image quality is deteriorated as uneven density. In addition, fluctuations in speed during main scanning of the carriage on which the head is mounted, fluctuations in the sub-scan paper feed amount of the medium, fluctuations in the distance between the medium surface and the nozzle surface on the medium, and the like also cause image degradation.
上記課題に対しては、複数のノズル部を有する記録ヘッドをインクジェット記録媒体の同一記録領域に対し複数回走査させ、各走査において、相補的な間引きパターンに従って画像を形成することにより、各ノズルのばらつきや各種変動による画像劣化を軽減する、いわゆるマルチパス記録法が提案されている。この際に用いるマスクとしては、特開昭60−107975号公報に記載されているように、ある規則に従って一定の間引き率を持った相補的なパターンを使う方法が最も一般的である。
しかし、後述するように、このような規則的なマスクでは、色むらや筋状のムラ、白抜けなどが逆に顕著に現れる場合があり、この改善策として非規則的なマスクパターンを用いた方法が提案されている。この規則性のない間引きパターンに従って間引き画像を形成することにより、画像の規則性とマスクの規則性の相乗作用によって発生する濃度ムラや色ムラを防止して、ある程度高画質及び高速印字を実現することができる。(例えば、特許文献1〜3参照。)。
To solve the above problem, a recording head having a plurality of nozzle portions is scanned a plurality of times with respect to the same recording area of the ink jet recording medium, and in each scan, an image is formed according to a complementary thinning pattern. A so-called multi-pass recording method has been proposed that reduces image deterioration due to variations and various variations. As a mask used at this time, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 60-107975, a method using a complementary pattern having a certain thinning rate according to a certain rule is the most general.
However, as will be described later, in such a regular mask, uneven color, streaky irregularities, white spots, etc. may appear conspicuously, and an irregular mask pattern was used as an improvement measure. A method has been proposed. By forming a thinned image according to this thinning pattern without regularity, density unevenness and color unevenness caused by the synergistic effect of the regularity of the image and the regularity of the mask are prevented, and high-quality printing and high-speed printing are realized to some extent. be able to. (For example, refer patent documents 1-3.).
ところが、特定のインクと記録媒体を用いた場合、特に銀塩写真並みの高画質印字を求められる場合には、これら提案されている間引き印字方法のみでは十分な画質が得られないことが本出願人により見出された。以下これについて説明する。 However, when using a specific ink and recording medium, particularly when high-quality printing equivalent to that of a silver salt photograph is required, it is possible to obtain sufficient image quality only with these proposed thinning printing methods. Found by a person. This will be described below.
インクジェット記録方式で用いられるインクとしては、色材が溶媒に溶解している染料インクと、色材、主には顔料が溶媒に分散されている分散インクとに大別される。染料は溶媒に可溶であり、色素分子は分子状態もしくはクラスター状態で着色しており、その吸収スペクトルはシャープであり高純度で鮮明な発色を呈する。更に、粒子に起因する粒状パターンがなく、また、散乱光や反射光が発生しないため、透明感が高く色相も鮮明なインクジェット画像を得ることができ、また色材粒子が存在しないため耐擦過性に優れた特性を有している。しかしその一方で、光化学反応等により分子が破壊された場合には、分子数の減少がそのまま着色濃度に反映するために、耐光性、褪色性が悪いという欠点を有している。染料インクを用いたインクジェット記録画像は、高画質であるが、経時保存による画像品質の低下が大きく、画像保存性の観点で銀塩写真を凌駕する技術が未だ現れていないのが現状である。 Inks used in the ink jet recording method are roughly classified into dye inks in which a color material is dissolved in a solvent and dispersed inks in which a color material, mainly a pigment is dispersed in a solvent. The dye is soluble in a solvent, the pigment molecule is colored in a molecular state or a cluster state, its absorption spectrum is sharp, and it exhibits a clear color with high purity. Furthermore, since there is no granular pattern due to the particles, and no scattered light or reflected light is generated, an ink-jet image having a high transparency and a clear hue can be obtained, and since there are no colorant particles, scratch resistance is obtained. It has excellent characteristics. However, on the other hand, when the molecule is destroyed by a photochemical reaction or the like, the decrease in the number of molecules reflects the color density as it is, so that the light resistance and the fading property are poor. Ink-jet recording images using dye ink have high image quality, but the image quality is greatly deteriorated by storage over time, and there is no technology that surpasses silver salt photography yet from the viewpoint of image storage stability.
この問題を解決する方法として、光による退色に強い画像を必要とする用途向けに、耐光性が良好である顔料を着色剤として用いる顔料インクが使用されるようになってきている。 As a method for solving this problem, a pigment ink using a pigment having good light resistance as a colorant has been used for an application requiring an image resistant to fading due to light.
このような顔料インクを用いた場合には、インク付着量が多くなると、インク中の顔料の凝集が発生し、高品位で高精細なカラー画像を得ることができないという問題が生じる。このような問題を解決するために、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのインクにレッド、バイオレットのような特色を加えたインクセットを用いてカラー画像を形成する方法が適用できる(例えば、特許文献4参照。)。 When such a pigment ink is used, when the ink adhesion amount is increased, aggregation of the pigment in the ink occurs, which causes a problem that a high-quality and high-definition color image cannot be obtained. In order to solve such a problem, a method of forming a color image using an ink set in which special colors such as red and violet are added to yellow, magenta, cyan and black inks can be applied (for example, Patent Document 4). reference.).
しかしながら、顔料インクを使用して規則性のない間引きパターンに従うインクジェット画像記録を行うと、各走査において形成されるドット位置に規則性を持たないため、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等のインク液滴が、同一の走査でインクジェット記録媒体上に隣接して印字されるケースが多くなる。その結果、各インク液滴同士が混じり合い顔料粒子等の凝集を引き起こし、染料インクではほとんど起こらなかったブロンジングと呼ばれる現象が発生し、カラー画像が正確に再現できないといった問題が発生する。 However, when ink jet image recording is performed using a pigment ink according to a thinning pattern having no regularity, the ink droplets of cyan, magenta, yellow, black, etc. are not regular because the dot positions formed in each scan have no regularity. However, there are many cases where printing is performed adjacent to the ink jet recording medium by the same scanning. As a result, ink droplets are mixed with each other to cause agglomeration of pigment particles and the like, causing a phenomenon called bronzing, which has hardly occurred in dye ink, and a problem that a color image cannot be accurately reproduced occurs.
特に、銀塩写真の様な高精細の画像を形成するために、平均粒子径が100nm以下の無機微粒子を含有する空隙層を有するインクジェット記録媒体を用いた場合には、インク吸収速度が速く、記録媒体上に存在する顔料粒子の凝集がより発生し易くなる。また、非規則的なマスクパターンを用いるために、異なる色のドット同士が隣接して印字される確率が高くなり、異なる色調を有する顔料粒子が記録媒体上で混じり合うことにより、高精細な画像の形成が困難となることが分かった。 In particular, when an inkjet recording medium having a void layer containing inorganic fine particles having an average particle diameter of 100 nm or less in order to form a high-definition image such as a silver salt photograph, the ink absorption rate is fast, Aggregation of pigment particles existing on the recording medium is more likely to occur. In addition, since a non-regular mask pattern is used, there is a high probability that dots of different colors are printed adjacent to each other, and pigment particles having different color tones are mixed on the recording medium. It has been found that the formation of is difficult.
これは、規則的な間引きパターンを使用する場合は、1走査で媒体上に形成される各インクの位置を細かく制御する事ができ、このようなドットの混じりを効果的に抑制することができるが、非規則的な場合はこのような制御がしにくいためである。なお、間引きによる1走査での印字率が低い場合は、非規則的なマスクを用いた場合でもドット同士が媒体上で隣接して形成される確率が低くなるため、これら画質上の問題は軽減される。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、不規則な間引きパターンに従って、顔料インクを吸収速度が比較的速い記録媒体に印字してカラー画像を形成する場合でも、ブロンジング耐性、光沢及び耐擦過性が改良され、色濁りのない高精細な画像が得られるインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置を提供する。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to achieve a bronzing resistance even when a pigment ink is printed on a recording medium having a relatively high absorption speed to form a color image in accordance with an irregular thinning pattern. The present invention provides an inkjet recording method and an inkjet recording apparatus that can improve gloss and scratch resistance and obtain a high-definition image without color turbidity.
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。 The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
(請求項1)
着色インクを吐出する複数のノズル部を有する記録ヘッドを、記録媒体の同一記録領域に対し複数回走査させ、各走査で規則性のない間引きパターンに従う間引き画像を形成し、着色インクを該記録媒体に印字して、カラー画像を形成するインクジェット記録方法であって、
該記録ヘッドのノズルピッチが10〜50μmであり、
該着色インクは、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色インクと、少なくとも1色の特色インクとから構成され、
該着色インクは、顔料、高沸点有機溶剤及び水を含有し、該記録ヘッドから吐出されて形成されるドット径が、記録媒体上で10〜50μmであり、
該記録媒体は、ブリストウ法による吸収時間0.04秒における転移量が10ml/m2以上であって、平均粒子径が15〜100nmの無機微粒子及び親水性バインダーを含有する空隙層を有し、かつ該記録媒体のJIS−Z−8741による20度鏡面光沢度が、20〜45%であることを特徴とするインクジェット記録方法。
(Claim 1)
A recording head having a plurality of nozzles for discharging colored ink is scanned a plurality of times with respect to the same recording area of the recording medium, and a thinned image according to a thinning pattern having no regularity is formed in each scanning, and the colored ink is applied to the recording medium. An ink jet recording method for forming a color image by printing on
The nozzle pitch of the recording head is 10 to 50 μm,
The colored ink is composed of cyan, magenta, yellow and black color inks and at least one special color ink,
The colored ink contains a pigment, a high boiling point organic solvent, and water, and the dot diameter formed by being ejected from the recording head is 10 to 50 μm on the recording medium,
The recording medium has a void layer containing inorganic fine particles having an average particle size of 15 to 100 nm and a hydrophilic binder having a transition amount of 10 ml / m 2 or more at an absorption time of 0.04 seconds according to the Bristow method, And the 20-degree specular glossiness of this recording medium by JIS-Z-8741 is 20 to 45%, The inkjet recording method characterized by the above-mentioned.
(請求項2)
前記特色インクが、レッドインク、オレンジインク、ブルーインク、バイオレットインク及びグリーンインクから選ばれる少なくとも1つのインクであることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録方法。
(Claim 2)
2. The ink jet recording method according to
(請求項3)
前記間引きパターンによる印字許容率が、15〜35%である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記録方法。
(Claim 3)
The ink jet recording method according to claim 1 or 2, wherein a print allowable rate by the thinning pattern is 15 to 35%.
(請求項4)
前記着色インクの表面張力が、30〜50mN/mであ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記録方法。
(Claim 4)
The inkjet recording method according to any one of
(請求項5)
前記着色インクの顔料は、高分子分散剤により分散されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(Claim 5)
The inkjet recording method according to
(請求項6)
前記記録媒体が、吸水性支持体上に前記空隙層を設けたものであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(Claim 6)
The inkjet recording method according to
(請求項7)
前記親水性バインダーが、ポリビニルアルコールまたはその誘導体であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(Claim 7)
The inkjet recording method according to
(請求項8)
前記親水性バインダーが、硬膜されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(Claim 8)
The inkjet recording method according to
(請求項9)
前記空隙層の空隙率が、30〜70%であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(Claim 9)
The ink jet recording method according to
(請求項10)
前記無機微粒子が、シリカまたはアルミナであることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(Claim 10)
The inkjet recording method according to
(請求項11)
前記無機微粒子の平均粒子径が、20〜80nmであることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(Claim 11)
The inkjet recording method according to
(請求項12)
前記着色インクが、尿素または尿素誘導体を含有することを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(Claim 12)
The inkjet recording method according to
(請求項13)
着色インクを記録媒体に吐出してカラー画像を形成するインクジェット記録装置であって、
該着色インクを吐出するための複数のノズル部が10〜50μmのピッチで配列された記録ヘッドと、
記録媒体の同一記録領域に対して、記録ヘッドを複数回走査させるための走査手段と、
該記録ヘッドから吐出される着色インクにより形成されるドット径が、記録媒体上で10〜50μmであり、各走査で規則性のない間引きパターンに従う間引き画像が前記記録媒体上に形成されるように、複数のノズル部から着色インクを吐出させる制御手段とを有し、
該着色インクは、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色インクと、少なくとも1色の特色インクとから構成され、
該着色インクは、顔料、高沸点有機溶剤及び水を含有し、
該記録媒体は、ブリストウ法による吸収時間0.04秒における転移量が10ml/m2以上であり、平均粒子径が15〜100nmの無機微粒子及び親水性バインダーを含有する空隙層を有し、かつ該記録媒体のJIS−Z−8741による20度鏡面光沢度が、20〜45%であることを特徴とするインクジェット記録装置。
(Claim 13)
An inkjet recording apparatus that forms a color image by discharging colored ink onto a recording medium,
A recording head in which a plurality of nozzle portions for discharging the colored ink are arranged at a pitch of 10 to 50 μm;
Scanning means for scanning the recording head a plurality of times for the same recording area of the recording medium;
The dot diameter formed by the colored ink discharged from the recording head is 10 to 50 μm on the recording medium, and a thinned image according to a thinning pattern having no regularity is formed on the recording medium in each scan. And control means for discharging colored ink from a plurality of nozzle portions,
The colored ink is composed of cyan, magenta, yellow and black color inks and at least one special color ink,
The colored ink contains a pigment, a high boiling point organic solvent, and water,
The recording medium has a void layer containing inorganic fine particles having an average particle size of 15 to 100 nm and a hydrophilic binder having a transition amount of 10 ml / m 2 or more at an absorption time of 0.04 seconds according to the Bristow method, and An inkjet recording apparatus, wherein the recording medium has a 20-degree specular glossiness of 20 to 45% according to JIS-Z-8741.
(請求項14)
前記特色インクが、レッドインク、オレンジインク、ブルーインク、バイオレットインク及びグリーンインクから選ばれる少なくとも1つのインクであることを特徴とする請求項13に記載のインクジェット記録装置。
(Claim 14)
14. The inkjet recording apparatus according to
(請求項15)
前記間引きパターンによる印字許容率が、15〜35%であることを特徴とする請求項13または14に記載のインクジェット記録装置。
(Claim 15)
The ink jet recording apparatus according to claim 13 or 14, wherein a print allowable rate by the thinning pattern is 15 to 35%.
(請求項16)
前記着色インクの表面張力が、30〜50mN/mであることを特徴とする請求項13〜15のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
(Claim 16)
The inkjet recording apparatus according to any one of
(請求項17)
前記着色インクの顔料は、高分子分散剤により分散されていることを特徴とする請求項13〜16のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
(Claim 17)
The inkjet recording apparatus according to
(請求項18)
前記記録媒体が、吸水性支持体上に前記空隙層を設けたものであることを特徴とする請求項13〜17のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
(Claim 18)
The inkjet recording apparatus according to any one of
(請求項19)
前記親水性バインダーが、ポリビニルアルコールまたはその誘導体であることを特徴とする請求項13〜18のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
(Claim 19)
The inkjet recording apparatus according to
(請求項20)
前記親水性バインダーが、硬膜されていることを特徴とする請求項13〜19のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
(Claim 20)
The inkjet recording apparatus according to
(請求項21)
前記空隙層の空隙率が、30〜70%であることを特徴とする請求項13〜20のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
(Claim 21)
21. The ink jet recording apparatus according to
(請求項22)
前記無機微粒子が、シリカまたはアルミナであることを特徴とする請求項13〜21のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
(Claim 22)
The inkjet recording apparatus according to any one of
(請求項23)
前記無機微粒子の平均粒子径が、20〜80nmであることを特徴とする請求項13〜22のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
(Claim 23)
The inkjet recording apparatus according to any one of
(請求項24)
前記着色インクが、尿素または尿素誘導体を含有することを特徴とする請求項13〜23のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
(Claim 24)
The inkjet recording apparatus according to any one of
本発明によれば、不規則な間引きパターンに従って顔料インクをインクジェット記録媒体に印字してカラー画像を形成する場合でも、ブロンジング耐性、光沢及び耐擦過性が改良され、色濁りのない高精細な画像が得られるインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置を提供することができる。 According to the present invention, even when a pigment ink is printed on an inkjet recording medium according to an irregular thinning pattern to form a color image, the bronzing resistance, gloss and scratch resistance are improved, and a high-definition image free from color turbidity. An ink jet recording method and an ink jet recording apparatus can be provided.
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、インクを吐出する複数のノズル部を有する記録ヘッドを、記録媒体の同一記録領域に対し複数回走査させ、各走査で規則性のない間引きパターンに従う間引きカラー画像を形成するマルチパスインクジェット記録方法において、1)ノズルピッチが10〜50μmの記録ヘッドと、2)シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色インクと、少なくとも1色の特色インクとから構成され、少なくとも顔料、高沸点有機溶剤及び水を含有し、記録ヘッドから吐出されて形成されるドット径が、記録媒体上で10〜50μmである着色インク(以下、単にインクともいう)と、3)吸収時間0.04秒における転移量が10ml/m2以上であって、平均粒子径が15〜100nmの無機微粒子及び親水性バインダーを含有する空隙層を有し、かつJIS−Z−8741による20度鏡面光沢度が、20〜40%である記録媒体とを組み合わせることにより、ブロンジング耐性、光沢及び耐擦過性が改良され、色濁りのない高精細な画像を得ることができるインクジェット記録が実現できることを見出した。 As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have made a recording head having a plurality of nozzles for ejecting ink scan the same recording area of the recording medium a plurality of times, and that each scan has regularity. In a multi-pass ink jet recording method for forming a thinned color image according to a thinning pattern, 1) a recording head having a nozzle pitch of 10 to 50 μm, 2) each color ink of cyan, magenta, yellow and black, and at least one special color ink A colored ink containing at least a pigment, a high-boiling organic solvent, and water, and having a dot diameter of 10 to 50 μm formed on the recording medium (hereinafter, also simply referred to as ink). When, 3) transferred amount at 0.04 sec of absorption time is not more 10 ml / m 2 or more, an average particle diameter of 15~100nm inorganic By combining with a recording medium having a void layer containing particles and a hydrophilic binder and having a 20-degree specular gloss of 20 to 40% according to JIS-Z-8741, bronzing resistance, gloss and scratch resistance Has been improved, and it has been found that inkjet recording capable of obtaining a high-definition image free of color turbidity can be realized.
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto.
はじめに、本発明のインクジェット記録方法を適用できるインクジェットプリンタについて、図1を参照にして説明する。 First, an ink jet printer to which the ink jet recording method of the present invention can be applied will be described with reference to FIG.
図1は、インクジェットプリンタの主要構成部を表す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing main components of an ink jet printer.
インクジェットプリンタ1には、図示するように、記録媒体にインクを吐出し画像を形成する画像形成部2が設けられている。この画像形成部2には、上面で所定範囲の記録媒体Pの裏面(記録面の側と反対側となる面)を支持するプラテン21が略水平に配設されている。また、画像形成部2には、プラテン21の上方で、走査方向Xに沿って延在し、走査方向Xに走査するキャリッジ23を移動させるための案内部材25が設けられている。
As shown in the figure, the
キャリッジ23には、記録媒体にインクを吐出する記録ヘッド22と、走査方向Xに沿って延在し、その長手方向に300dpi周期で光学パターンが配設されたリニアスケール26の光学パターンを読み取ってクロック信号として出力するリニアエンコーダセンサ27とが搭載されている。なお、本発明でいうdpiとは、2.54cmあたりのドット数を表す。印字動作は、このエンコーダー信号を分周することにより、例えば、1200dpiの印字密度で行う。キャリッジ23の移動方向は、キャリッジ用駆動モータ231の回転方向にしたがって変更され、これによりキャリッジ23は走査方向Xに往復移動する。また、画像形成時において、キャリッジ23は、記録媒体が停止している際に走査方向Xに往動、復動又は往復移動する。このときの移動速度は、例えば、最速時において705mm/secとなっている。
The
次に、記録ヘッド22について図2及び図3を参照して説明する。図2は、キャリッジ23を拡大した斜視図であり、図3は記録ヘッド22の下面図である。
Next, the
記録ヘッド22は、ピエゾ方式、サーマル方式のいずれでもよいが、ノズルを高密度で配置する観点からはサーマル方式が好ましく、本実施形態ではサーマル方式の記録ヘッドを用いている。この記録ヘッド22は、画像記録時において、プラテン21上を搬送される記録媒体Pの記録面と、記録ヘッド22のノズル221が形成されたノズル面222とが対向するように配設されている。
The
記録ヘッド22のノズル面222には、図2に示すように、ノズル221が記録媒体搬送方向に42.3μm(600dpi)のピッチで128個ずつ2列、計256個形成されており、このノズル列は21.2μmずれて配設されている。これは、1200dpiにおいて1画素に相当する。また2列間の距離は約500ミクロンである。各ノズル221は、その内部にサーマルインクジェット素子が設けられており、吐出手段の作動によりインクを滴として別個に吐出する。
As shown in FIG. 2, a total of 256
各記録ヘッド22には、図示しない記録インク用カートリッジから、配管用のチューブを通ってインクが供給される。記録ヘッド22は走査方向に沿って8個並んで配置されており、それぞれシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)及びブラック(K)の4色のインク用と3色の特色インク用に使用される。本実施例では、記録インクとしてC、M、Y、K、の4種類のインクと3色の特色インクを用いているが、淡色を用いて、濃淡C、M、Y、Kの8色と3色の特色インクで記録するインクジェットプリンタでも、本発明の効果は同様である。なお、図1では8色分のヘッドを搭載しているが、本実施例ではそのうちの7個を用いて印字を行う。
Each
次に、インクジェットプリンタ1の制御部について、図4を参照にして説明する。図4は、インクジェットプリンタ1の制御部を表すブロック図である。
Next, the control unit of the
制御部100は、図4に示すように、記録媒体を搬送させるための搬送モータ101、CPU103、インタフェイス104、キャリッジ用駆動モータ231、メモリライトコントローラ105、画像メモリ106、メモリリードコントローラ107、マスク処理回路108が、バス110を介して接続されて構成されている。マスク処理回路108の詳細な構成については後述する。なお、制御部100には、インクジェットプリンタ1の記録ヘッド22及び各駆動部などが接続されている。
As shown in FIG. 4, the
制御部100は、記録媒体の搬送、キャリッジ23走査動作と、記録ヘッド22のインク吐出等を制御する。制御部100には、図4及び図5に示すように、コンピュータ等の画像形成装置200が接続されている。画像形成装置200は、入力された信号に基づいて、多色の画像を形成する。この例では、画像形成装置200内部で動作しているアプリケーションプログラム201が、画像の処理を行いつつビデオドライバ202を介してモニタ300に画像を表示している。このアプリケーションプログラム201が、画像形成指示を発動すると、画像形成装置200用のプリンタドライバ203が、画像形成用の画像データをアプリケーションプログラム201から受け取って、インクジェットプリンタ1で画像形成可能な信号に変換する。
The
プリンタドライバ203には、アプリケーションプログラム201が扱っている画像データを、ドット単位の色情報に変換するラスタライザ204、ドット単位の色情報に変換された画像階調データに対して、インクジェットプリンタ1の発色特性と階調特性に応じた補正を行う色階調補正モジュール205、色補正された後の画像データからドット単位での記録インクの有無により、ある面積での濃度を表現するいわゆるハーフトーンの画像データを生成するハーフトーンモジュール206が備えられている。間引きマスク処理を行うモジュール207を、このプリンタドライバに組み込んでおくこともでき、その場合は、例えば、印字に使用する媒体種類に応じたマスク設定を変更するなど、プリンター内部で処理を行う場合よりも柔軟な制御が可能である。プリンター内のマスク処理回路108を使う場合には207での処理は行わない。逆に207でマスク処理を行った場合は、108の回路での処理は行わないことになる。また、印字データなどとともに、画像処理装置200から印刷ごとにマスクパターンをダウンロードすることも可能である。
A
次に、マルチパスインクジェット記録方法について説明する。前述のように、インクジェット画像記録において、特に、カラーイメージ画像を形成する際には、発色性、階調性、一様性など様々な要素が必要となる。特に一様性、すなわち形成される画像の均一性に関しては、マルチヘッド制作工程差に生じるわずかなノズル単位のばらつきが、印字したときに、各ノズルのインクの吐出量や吐出方向の向きに影響を及ぼしたり、あるいは記録媒体の移動の機械的精度に起因する帯状のムラが発生し、最終的には印字画像の濃度のムラとして画像品位を劣化させる原因となる。そこで、本実施形態においては、このような問題を解決するために、ヘッドを、インクジェット記録媒体の同一記録領域に対し複数回走査させるマルチパスインクジェット記録方法を用いてカラー画像を形成する。 Next, the multipass inkjet recording method will be described. As described above, various elements such as color developability, gradation, and uniformity are required in inkjet image recording, particularly when forming a color image. In particular, with regard to uniformity, that is, the uniformity of the image to be formed, slight variations in nozzle units that occur due to differences in the multihead production process affect the ink discharge amount and direction of each nozzle when printing. Or a band-like unevenness due to the mechanical accuracy of the movement of the recording medium occurs, which ultimately causes the image quality to deteriorate as unevenness in the density of the printed image. Therefore, in this embodiment, in order to solve such a problem, a color image is formed by using a multi-pass inkjet recording method in which the head scans the same recording area of the inkjet recording medium a plurality of times.
マルチパス印字ジェット記録方法としては、例えば、特開昭60−107975号公報のような方法を用いることができる。図6及び図7によりその方法を説明する。 As a multi-pass printing jet recording method, for example, a method as disclosed in JP-A-60-107975 can be used. The method will be described with reference to FIGS.
この方法によると図8及び図9で示した印字領域を完成させるのに、マルチヘッド1101を3回スキャンしているが、その半分4画素単位の領域は2パスで完成している。この場合マルチヘッドの8ノズルは、上4ノズルと、下4ノズルのグループに分けられ、1ノズルが1回のスキャンで印字するドットは、規定の画像データを、ある所定の画像データ配列に従い、約半分に間引いたものである。そして2回目のスキャン時に残りの半分の画像データへドットを埋め込み、4画素単位領域の印字を完成させる。 According to this method, the multi-head 1101 is scanned three times to complete the print area shown in FIGS. 8 and 9, but the half-pixel unit area is completed in two passes. In this case, the 8 nozzles of the multi-head are divided into groups of 4 upper nozzles and 4 lower nozzles, and the dots printed by one nozzle in one scan are defined image data in accordance with a predetermined image data arrangement. It is thinned out to about half. Then, dots are embedded in the remaining half of the image data at the time of the second scan, and printing of the 4-pixel unit area is completed.
この様な記録方法を用いると、図9で示したマルチヘッドと等しいものを使用しても、各ノズル固有の印字画像への影響が半減されるので、印字された画像は図6−bの様になり、図9−bに見るような黒筋や白筋が余り目立たなくなる。従って濃度ムラも図6−cに示す様に図9−cの場合と比べ、かなり緩和される。 When such a recording method is used, even if the same one as the multi-head shown in FIG. 9 is used, the influence on the print image unique to each nozzle is halved. As a result, black stripes and white stripes as shown in FIG. Therefore, the density unevenness is considerably reduced as compared with the case of FIG. 9C as shown in FIG.
この様な記録を行う際、1スキャン目と2スキャン目では、画像データをある配列に従い互いに埋め合わせる形で分割するが、通常この画像データ配列(間引きパターン)とは図7に示すように、縦横1画素毎に、ちょうど千鳥格子になるようなものを用いるのが最も一般的である。 When performing such recording, the first scan and the second scan are divided in such a manner that the image data are filled with each other according to a certain arrangement. Usually, this image data arrangement (decimation pattern) is vertically and horizontally as shown in FIG. It is most common to use a pixel that has exactly a houndstooth per pixel.
従って、単位印字領域(ここでは4画素単位)においては千鳥格子を印字する1スキャン目と、逆千鳥格子を印字する2スキャン目によって印字が完成されるものである。 Therefore, in the unit print area (here, in units of four pixels), the printing is completed by the first scan for printing the staggered lattice and the second scan for printing the reverse staggered lattice.
図7の7−a、7−b、7−cはそれぞれこの千鳥、逆千鳥パターンを用いたときに一定領域の記録がどのように完成されて行くかを図6と同様、8ノズルを持ったマルチヘッドを用いて説明したものである。まず1スキャン目では、下4ノズルを用いて千鳥パターン(斜線丸印)の記録を行う(7−a)。次に2スキャン目には紙送りを4画素(ヘッド長の1/2)だけ行い、逆千鳥パターン(白丸印)の記録を行う(7−b)。更に3スキャン目には再び4画素(ヘッド長の1/2)だけの紙送りを行い、再び千鳥パターンの記録を行う(7−c)。 7-a, 7-b, and 7-c in FIG. 7 have 8 nozzles in the same manner as in FIG. 6 to show how recording in a certain area is completed when the staggered pattern and reverse zigzag pattern are used, respectively. This is described using a multi-head. First, in the first scan, staggered patterns (hatched circles) are recorded using the lower four nozzles (7-a). Next, in the second scan, paper feed is performed by 4 pixels (1/2 of the head length), and an inverted zigzag pattern (white circles) is recorded (7-b). Further, in the third scan, the paper is fed again by 4 pixels (1/2 of the head length), and the staggered pattern is recorded again (7-c).
この様にして順次4画素単位の紙送りと、千鳥、逆千鳥パターンの記録を交互に行うことにより、4画素単位の記録領域を1スキャン毎に完成させていく。以上説明したように、同じ領域内に異なる2種類のノズルにより印字が完成されていくことにより、濃度ムラの無い高画質な画像を得ることが可能である。 In this manner, paper feeding in units of four pixels and recording of a staggered pattern and a reverse staggered pattern are alternately performed, thereby completing a recording area in units of four pixels for each scan. As described above, it is possible to obtain a high-quality image without density unevenness by completing printing with two different types of nozzles in the same region.
しかし、この様なマルチパス記録を行った場合でも、デューティーによっては全く上記濃度ムラが解消されていなかったり、また特に中間調では新たな濃度ムラが確認されていたりする。以下にその現象を説明する。 However, even when such multi-pass printing is performed, the density unevenness is not eliminated at all depending on the duty, or new density unevenness is confirmed particularly in the halftone. The phenomenon will be described below.
通常、プリンタが受けるある領域の記録するべき画像データとは、既に規則的に配列化されているものである。記録装置側ではそれらデータを一定量バッファにストックし、既に説明したような千鳥、或いは逆千鳥という新たなマスク(画像配列パターン)をかけ、双方がON状態になったとき初めてその画素の印字が行われる様になっている。 Usually, image data to be recorded in a certain area received by the printer is already regularly arranged. The recording device stores a certain amount of the data in a buffer, applies a new mask (image arrangement pattern) such as zigzag or reverse zigzag as described above, and prints the pixel for the first time when both are turned on. It is supposed to be done.
図10〜12はこの様子を説明したものである。図10において、1710はバッファにためられた既に配列化されたデータ、1720は1パス目に印字を許す画素を示す千鳥パターンのマスク、1730は2パス目に印字を許す画素を示した逆千鳥パターンのマスク、1740、及び1750はそれぞれ1パス目及び2パス目に印字される画素を表している。
10 to 12 explain this state. In FIG. 10, 1710 is the already arranged data stored in the buffer, 1720 is a staggered pattern mask indicating pixels that are allowed to print in the first pass, and 1730 is an inverted staggered pattern indicating pixels that are allowed to be printed in the second pass.
図10において、ある領域に25%の印字を行う場合の既に配列化されたデータが、バッファにストックされている。このデータは、指定された一定領域において一様に濃度を保つため、印字データがなるべくばらついた状態に配置されているのが一般的である。これらがどの様な画像配列になっているかは、プリンタ本体に転送される以前の画像処理時にどの様な面積階調法が行われているかに依るものである。1710に示したものは、25%データに対するある画像配列の一例であるが、この様なデータに対し、それぞれ1720、1730のマスクをかけて印字を行えば1パス目及び2パス目には、1740、1750に示すようにちょうどデータを等分した状態で配分記録される。
In FIG. 10, already arranged data for printing 25% in a certain area is stocked in the buffer. In general, this data is arranged in a state in which print data varies as much as possible in order to maintain a uniform density in a specified fixed region. The image arrangement of these depends on what area gradation method is used during image processing before being transferred to the printer body. What is shown at 1710 is an example of a certain image arrangement for 25% data, but if such data is printed with the
しかし、図11に示したように丁度50%のデータが来たときには、最もばらついた状態に画像配列したデータ1810と、千鳥パターンマスク(1802)或いは逆千鳥パターンマスク(1830)のどちらか一方が、全く一致した配列状態になることは容易に想像できる。
However, as shown in FIG. 11, when just 50% of data comes, the
この様なことが起こると1パス目(1840)で全ての画像データの印字が終了してしまい、2パス目(1850)では全く記録を行わないことになってしまう。つまり、全ての印字データ(1810)を同一ノズルで印字してしまう。従って、ノズルのバラツキの影響をそのまま濃度ムラに反映してしまうこととなり、上記分割記録法の本来の目的が達成されない。 When this occurs, printing of all image data is completed in the first pass (1840), and no recording is performed in the second pass (1850). That is, all the print data (1810) is printed by the same nozzle. Accordingly, the influence of nozzle variation is directly reflected in density unevenness, and the original purpose of the divided recording method cannot be achieved.
図12は図10、11より更にデューティーを上げた状態の配列画像データが入力されたときの印字状態を示したものであるが、これにおいても1パス目と2パス目で、印字数にかなりの差が出ていることがわかる。この様に100%近くの高デューティーでは改善されていた濃度ムラも、低デューティーから50%付近のデータでは再び現れてしまうという弊害があった。 FIG. 12 shows the printing state when array image data having a higher duty than those in FIGS. 10 and 11 is input. Even in this case, the number of prints is considerably large in the first pass and the second pass. It can be seen that there is a difference. As described above, the density unevenness which has been improved at a high duty of nearly 100% has a disadvantage that it appears again in the data from the low duty to around 50%.
また、ある特定のマスクパターンを用いて間引き印字を行う場合、印字データとマスクパターンが同じ周期を持ってしまうことがある。マスクパターンによる印字画素、非印字画素の配置からくる濃度の振幅と印字データの振幅が重なり合って、共振してしまう。これにより形成された画像のドット配列はある特定の方向性のある模様を持ってしまう。通常、この現象をモアレと呼んでいる。これは同じマスクパターンを使用した画像が複数行ある場合に目立ち易く、ユーザーにも認識され易い。このモアレはマスクパターンの周期性に依存するところが大きい。 When thinning printing is performed using a specific mask pattern, the print data and the mask pattern may have the same cycle. The amplitude of the density resulting from the arrangement of the print pixels and the non-print pixels by the mask pattern overlaps with the amplitude of the print data, resulting in resonance. Thus, the dot arrangement of the formed image has a pattern with a specific direction. Usually, this phenomenon is called moire. This is easily noticeable when there are a plurality of lines using the same mask pattern, and is easily recognized by the user. This moire largely depends on the periodicity of the mask pattern.
上記問題に加えて、双方向印字を行う場合には更に次のような問題が生じる。 In addition to the above problems, the following problems occur when bidirectional printing is performed.
図13−aは、ヘッドが往路或いは復路方向に一定速度Vで移動しながら、平滑な紙面に対しインクドロップを一定速度vで吐出している状態を示している。紙面が図のように平滑であって、紙面とヘッドフェース面との距離dが所定の値に一定に保たれていれば、往路と復路とで吐出タイミングを一義的に調整することで、紙面上には下図のように往路で印字したドットと復路で印字したドットが等しい位置に着弾される。しかし、紙面自体が何らかの原因で図13−bの様に実際の位置より浮き上がっていた場合、ヘッドフェース面と紙面との距離はd′に縮まり、ヘッドが吐出してからインクドロップが紙面に到着するまでの時間が往路復路ともに短縮されるために、印字ドットは下図のようにそれぞれが目的の位置よりズレた異なった位置に着弾されてしまう。同様に、同一画像領域に対する往路印字の時点での紙面とヘッドフェース面との距離dと復路印字の時点での距離dとが局所的な紙の浮きなどで変化した場合はさらに大きな着弾位置ずれが生ずる場合がある。 FIG. 13A shows a state in which the head is ejecting ink drops at a constant speed v onto a smooth paper surface while moving at a constant speed V in the forward or backward direction. If the paper surface is smooth as shown in the figure and the distance d between the paper surface and the head face surface is kept constant at a predetermined value, the discharge timing is uniquely adjusted in the forward path and the return path, so that the paper surface On the top, as shown in the figure below, the dots printed in the forward path and the dots printed in the backward path are landed at the same position. However, if the paper surface itself is lifted from the actual position as shown in FIG. 13B for some reason, the distance between the head face surface and the paper surface is reduced to d ', and the ink drop arrives on the paper surface after the head discharges. Since the time required to do this is shortened for both the forward and backward passes, the printed dots are landed at different positions that are shifted from the target position, as shown in the figure below. Similarly, if the distance d between the paper surface and the head face surface at the time of forward printing for the same image area and the distance d at the time of backward printing are changed due to local paper floating or the like, a larger landing position deviation is caused. May occur.
この様な状態で千鳥状の間引きマスクを用い、100%デューティー画像を両方向印字すると、ドット着弾状態は図14の様になる。ここでは各ドットが正規の位置より1/4画素づつズレた状態を示してあり、隣接ドットが必要以上に重なり合う部分、隣接ドット間に隙間が開いてしまっている部分が間引きマスクに応じて異なる配置に現れている。図14は全ドットが隣接ドットと逆方向に印字されるので、1ドット毎に1ドット分の隙間が生じてしまい、全体的に濃度の薄い状態となる。 When a 100% duty image is printed in both directions using a staggered thinning mask in this state, the dot landing state is as shown in FIG. Here, a state where each dot is shifted by 1/4 pixel from the normal position is shown, and a portion where adjacent dots overlap more than necessary and a portion where a gap is opened between adjacent dots differ depending on the thinning mask. Appears in the arrangement. In FIG. 14, since all dots are printed in the opposite direction to the adjacent dots, a gap of one dot is generated for each dot, and the overall density is low.
この様な両方向印字時の着弾位置ズレは、図13で示した紙面の部分的な浮き沈みによってのみではなく、記録ヘッドの吐出スピードムラ、キャリッジ移動スピードのムラ等、様々な原因により起こるものである。これら要因は常にその値がキャリッジの進行方向に対し、一定ではないので、両方向印字時の吐出タイミングを制御することは難しい。また、記録装置におけるヘッドと紙面上との距離は装置個々にばらつきが大きい場合もあるので、吐出タイミングの調整による往復着弾位置制御には限界がある。 Such landing position misalignment during bi-directional printing is caused not only by the partial ups and downs of the paper surface shown in FIG. 13, but also due to various causes such as uneven discharge speed of the recording head and uneven carriage moving speed. . Since the values of these factors are not always constant with respect to the traveling direction of the carriage, it is difficult to control the ejection timing during bidirectional printing. In addition, since the distance between the head and the paper surface in the recording apparatus may vary greatly from one apparatus to another, there is a limit to the reciprocal landing position control by adjusting the ejection timing.
以上説明してきたような弊害により、ノズルのバラツキ等を補正するために行われていた従来の規則的間引きパターンを用いたマルチパス印字では、濃度ムラに関して常に十分な画質が得られるとは限らない。これらの濃度ムラの弊害はある幅の印字領域で交互に現れる周期性を持っていために、濃度ムラとして認識する人間の視覚を促進してしまう。 Due to the above-described adverse effects, multi-pass printing using a conventional regular thinning pattern that has been performed to correct nozzle variation or the like does not always provide sufficient image quality with respect to density unevenness. . These adverse effects of density unevenness have periodicity that appears alternately in a print area of a certain width, and therefore promote human vision that is recognized as density unevenness.
本発明者らは、上記のような問題点が規則性のあるマスクパターンを用いた場合に生じることを見出した。そこで、本実施形態においては、規則性のあるマスクパターンを使用する代わりに、規則性のない間引きパターンを用いてマルチパス記録を行うことにより、上記のような問題を解決する。規則性のない間引きパターンとしては、例えば、乱数を用いて作成した所定サイズのランダムなパターンを用いることができ、具体的には、例えば、特許第3176182号に記載されているように、非記録画素と記録画素とが乱数的に配列された所定サイズのランダムマスクパターンを複数発生させ、発生されたランダムマスクパターンを、各記録領域に対する間引きパターンとして記録データを間引くマスクとして用いることができる。 The present inventors have found that the above problems occur when a regular mask pattern is used. Therefore, in this embodiment, instead of using a regular mask pattern, the above problem is solved by performing multi-pass printing using a thinning pattern having no regularity. As the thinning pattern without regularity, for example, a random pattern of a predetermined size created using random numbers can be used. Specifically, as described in, for example, Japanese Patent No. 3176182, non-recording A plurality of random mask patterns of a predetermined size in which pixels and recording pixels are randomly arranged are generated, and the generated random mask pattern can be used as a thinning pattern for each recording area as a mask for thinning out recording data.
このようなランダムなマスクパターンに従った印字画素で画像を形成することにより、間引き配列のパターン周期を持つことはなくなり、従来の規則的なマスクを用いたマルチパス記録法で発生する濃度ムラ弊害を、濃度ムラの周期性を無くすことで克服することができる。 By forming an image with print pixels according to such a random mask pattern, the pattern period of the thinning array is eliminated, and the density unevenness caused by the multi-pass printing method using the conventional regular mask Can be overcome by eliminating the periodicity of density unevenness.
また、このような乱数を用いたランダムマスクの代わりに、いわゆるブルーノイズ特性をもったドット配置パターンを規則性のない間引きパターンとして用いてもよい。このパターンは、ハーフトーンの量子化処理用として開発されたものであり、このパターンを用いてディザ処理を行うと、発生するドットは低周波成分が少なく、粒状感が低減された画像が得られる特徴がある。 Further, instead of such a random mask using random numbers, a dot arrangement pattern having so-called blue noise characteristics may be used as a thinning pattern without regularity. This pattern was developed for halftone quantization processing. When dither processing is performed using this pattern, the generated dots have few low-frequency components and an image with reduced graininess can be obtained. There are features.
本発明の規則性のない間引きパターンに従う画像形成を行うためには、乱数を用いたランダムマスクやブルーノイズ特性を持ったドット配置パターンを用いる方法に限定されず、規則性のない間引きパターンに従う間引き画像を形成するための他の同様なパターンを用いることができる。 The image formation according to the thinning pattern without regularity of the present invention is not limited to the method using a random mask using random numbers or a dot arrangement pattern with blue noise characteristics, and thinning out according to a thinning pattern without regularity. Other similar patterns for forming an image can be used.
次に、上述のような規則性のないマスクを用いてマルチパス記録を行う方法について、ブルーノイズ特性をもったドット配置パターンをマスクとして用い、4パス印字する場合を、図15、16を参照して、以下に説明する。 Next, regarding the method of performing multi-pass printing using a mask having no regularity as described above, refer to FIGS. 15 and 16 when performing a 4-pass printing using a dot arrangement pattern having a blue noise characteristic as a mask. This will be described below.
記録に用いるヘッドの実際のノズル形態は、図3示したように600dpiピッチで配設された128ノズルのノズル列が、主走査方向に500ミクロン離れて配置されている。 In the actual nozzle form of the head used for recording, as shown in FIG. 3, nozzle rows of 128 nozzles arranged at a pitch of 600 dpi are arranged 500 microns apart in the main scanning direction.
以下、マルチパス記録の説明を簡略化するため、1色当たり16ノズルとし、これを4分割して1分割領域あたりのノズル数を4、それに対応するマスクサイズを4×16とした。これに対応する分割領域が501〜504として図17に示されている。4パス印字は、各分割領域501〜504を別々に運用することにより実現される。
Hereinafter, in order to simplify the description of multi-pass printing, 16 nozzles per color are divided into four, and the number of nozzles per divided area is 4, and the corresponding mask size is 4 × 16. The corresponding divided areas are shown as 501 to 504 in FIG. Four-pass printing is realized by operating each of the divided
各パスにおいて、約25%デューティの間引きマスクパターン、つまり印字許容率が約25%のマスクパターンを分割領域毎の印字データに設定し、4回の走査で100%の画像を作成する。これに用いる4×16のマスクパターンの例であるA1〜A4を、図15に示す。各マスクパターンA1〜A4のそれぞれは、図中網模様で示されるマス目上の位置にマスクデータが存在し、各マスクパターンA1〜A4を重ね合わせると、4×16のマス目が全てマスクデータで埋まるように構成されている。 In each pass, a thinned-out mask pattern with a duty of about 25%, that is, a mask pattern with a print allowance of about 25% is set as print data for each divided region, and a 100% image is created by four scans. A1 to A4, which are examples of 4 × 16 mask patterns used for this, are shown in FIG. Each of the mask patterns A1 to A4 has mask data at positions on the grids indicated by the net pattern in the figure. When the mask patterns A1 to A4 are overlapped, all the 4 × 16 squares are mask data. It is configured to be filled with.
図15のプリントデータ800(ハッチング部分が印字データが有ることを示す)に対して、上記のマスクパターンA1〜A4を設定する。ここで、プリントデータ800については印字データが有る場合を1とし、無い場合を0とし、また、マスクパターンA1〜A4についてはマスクデータが有る場合を1とし、無い場合を0としてプリントデータ800と各マスクパターンA1〜A4の同じ位置における論理和が取られ、記録ヘッドの吐出データ801〜804がそれぞれ生成される。4つの吐出データ801〜804を重ね合せると、元のプリントデータ800と同じ印字画像805が形成されることとなる。
The mask patterns A1 to A4 are set for the
図16はマルチパス印字を説明するための図である。A1〜A4のグループ、B1〜B4のグループ、C1〜C4のグループ、D1〜D4のグループの、4種類のマスクデータ群が4パスを1周期として使用される。各グループ内のパターンは、いずれも、4つを重ね合せたときに100%の画像が完成するようなパターンとなっている。マルチパス印字では、このようなマスクデータの設定を、各印字走査において、印字ヘッド500の各分割領域501〜504毎に行う。
FIG. 16 is a diagram for explaining multi-pass printing. Four types of mask data groups, that is, a group of A1 to A4, a group of B1 to B4, a group of C1 to C4, and a group of D1 to D4, are used as one cycle. All the patterns in each group are such that 100% of the image is completed when the four are superimposed. In multi-pass printing, such mask data is set for each of the divided
印刷は、以下のように行われる。 Printing is performed as follows.
プリント画像上の第1印字領域は、1回目の記録走査では、記録ヘッドの分割領域504にてマスクパターンA1が設定され、記録が行われる。続いて、第2記録走査では、第1印字領域は、記録ヘッドの分割領域503にてマスクパターンA2が用いられ、第2印字領域では、記録ヘッドの分割領域504にて第1印字領域とはグループの異なるマスクパターンB1を使っての印刷が行われる。
In the first print area on the print image, in the first recording scan, the mask pattern A1 is set in the divided
さらに、第3記録走査では、記録ヘッドの分割領域502にて第1印字領域はマスクパターンA3を、第2印字領域では、記録ヘッドの分割領域503にてマスクパターンB2を、第3印字領域では、記録ヘッドの分割領域504にて、これらとはグループの異なるマスクパターンC1を用いての印刷が行われる。
Further, in the third recording scan, the first print area is mask pattern A3 in the print head divided
そして、第4記録走査では、第1印字領域では、記録ヘッドの分割領域501にてマスクパターンA4を、第2印字領域では、記録ヘッドの分割領域502にてマスクパターンB3を、第3印字領域では、記録ヘッドの分割領域503にてマスクパターンC2を、第4印字領域では、記録ヘッドの分割領域504にて、また、グループの異なるマスクパターンD1を用いての印刷が行われる。このとき、第1印字領域は、4つのマスクパターン、A1、A2、A3、A4を用いて、合計4回の印字走査が行われ、この領域についての画像印刷は完成となる。
In the fourth print scan, in the first print area, the mask pattern A4 is formed in the divided
同様の手順で、第2印字領域は、B1、B2、B3、B4を用いて、第3印字領域はC1、C2、C3、C4を用いて、第4印字領域はD1、D2、D3、D4を用いての画像形成がなされる。また、このあと、第5印字領域は、再び、A1、A2、A3、A4を用いて、第6印字領域はB1、B2、B3、B4を用いての印字と、この4グループのパターンを繰り返し運用して印字が続けられていく。 In the same procedure, the second print area uses B1, B2, B3, and B4, the third print area uses C1, C2, C3, and C4, and the fourth print area uses D1, D2, D3, and D4. The image is formed using. After this, the fifth print area is repeated using A1, A2, A3, and A4, and the sixth print area is printed using B1, B2, B3, and B4, and these four groups of patterns are repeated. Operation and printing continue.
また、これらのパターンは、図18に示すように、A4B3C2D1、B4C3D2A1、C4D3A2B1、D4A3B2C1の順に上から並べて16×16のマスクを4つ構成すると、それぞれがブルーノイズ特性を持つマスクパターンとなっている。これら4つの16×16のマスクは、0−255を16×16の升目にブルーノイズ特性を持つように配置し、そのマスクの0−63、64−127、128−191、191−255の値に対応する部分を記録許容画素として用いたものである。これらの4つのマスクを、それぞれ4×16の4つに分割したものが、A1〜A4、B1〜B4、C1〜C4、D1〜D4に対応する。このようなパターンの作り方については、例えば、特許第2622429号公報に記載されている。 In addition, as shown in FIG. 18, when these patterns are arranged in the order of A4B3C2D1, B4C3D2A1, C4D3A2B1, and D4A3B2C1, and four 16 × 16 masks are configured, each becomes a mask pattern having blue noise characteristics. . These four 16 × 16 masks are arranged so that 0-255 has blue noise characteristics in a 16 × 16 cell, and values of 0-63, 64-127, 128-191, 191-255 of the mask. The portion corresponding to is used as a print permitting pixel. Those obtained by dividing these four masks into four of 4 × 16 correspond to A1 to A4, B1 to B4, C1 to C4, and D1 to D4. For example, Japanese Patent No. 2622429 describes how to create such a pattern.
このように、1走査で形成するドットパターン自体に、ブルーノイズ特性を持たせると、乱数で発生させたパターンを用いる場合に比べて繰り返しパターンの発生や粒状性の悪化を低減する効果がある。これについては、例えば、特開2002−96461号公報等に記載がある。 As described above, when the dot pattern itself formed in one scan has a blue noise characteristic, there is an effect of reducing the occurrence of repetitive patterns and deterioration of graininess compared to the case of using a pattern generated by random numbers. This is described in, for example, JP-A-2002-96461.
また、マスクの許容印字率を変更する場合は、この0−255の値を印字率に応じて変化させることで容易に得ることができる。例えば、40%と10%のマスク二組を作りたい場合は、0−102、103−127、128−230、231−255に対応する画素をそれぞれ印字許容画素とするマスクを作成すればよい。このようなマスクの例を、図19〜図21に示す。 Further, when changing the allowable printing rate of the mask, it can be easily obtained by changing the value of 0-255 according to the printing rate. For example, when two sets of 40% and 10% masks are to be created, a mask having pixels corresponding to 0-102, 103-127, 128-230, and 231-255 as print allowable pixels may be created. Examples of such a mask are shown in FIGS.
図22は本発明を実施する際に用いるマスク処理回路の構成を示すブロック図であり、図4のマスク処理回路108を詳細に説明するものである。
FIG. 22 is a block diagram showing the configuration of the mask processing circuit used in practicing the present invention, and describes the
図22において、301はメモリデータバスに接続され、メモリ中の画像メモリ106に蓄えられているプリントデータを読み出して一時的に格納するためのデータレジスタ、302はデータレジスタ301に格納されたデータをシリアルデータに変換するためのパラレル−シリアル変換器、303はシリアルデータにマスクをかけるためのANDゲート、304はデータ転送数を管理するためのカウンタである。
In FIG. 22, 301 is a data register connected to the memory data bus for reading out print data stored in the
305はCPUデータバスを介してCPU103に接続され、マスクパターンを格納するためのレジスタ、306はマスクパターンの桁位置を選択するためのセレクタ、307はマスクパターンの行位置を選択するためのセレクタである。311は桁位置を管理するためのカウンタである。
A
図22に示すデータ転送回路は、CPU103から送られる印字指令信号により、プリントヘッドにプリントデータをシリアル転送する。メモリ中の画像メモリ106に蓄えられていたプリントデータはデータレジスタ301に一時的に格納され、パラレル−シリアル変換器302によってシリアルデータに変換される。変換されたシリアルデータはANDゲート303によってマスクをかけられた後、プリントヘッドに転送される。転送カウンタ304は転送ビット数をカウントして16ノズル分のデータを転送する。
The data transfer circuit shown in FIG. 22 serially transfers print data to the print head in response to a print command signal sent from the
マスクレジスタ305は4本のマスクレジスタA、B、C、Dより構成され、CPU103によって書き込まれたマスクパターンを格納する。各レジスタは縦16ビット×横16ビットのマスクパターンを格納する。セレクタ306はカラムカウンタ311の値を選択信号とすることによって、桁位置に対応したマスクパターンデータを選択する。またセレクタ307は転送カウンタ304の値を選択信号とすることによって行位置に対応したマスクパターンデータを選択する。セレクタ306、307によって選択されたマスクパターンデータにより、ANDゲート303を用いて転送データにマスクがかけられる。
The
このデータを各ノズルの出射制御に使用し、キャリッジの主走査中に、エンコーダー信号から発生させたタイミング信号に同期して射出を行う。以下この動作を媒体の幅方向に渡って印字解像度に合わせて行ってゆく。この実施例ではマスクサイズは横方向に16であるので、16画素ごとに同じマスクパターンが繰り返し使われることになるが、マスクの横方向にサイズを媒体の幅と同じ大きさにすることもできる。本実施形態のように、同じマスクパターンを繰り返し用いることにより、マスクを記憶するレジスタの容量を小さくすることができる。 This data is used for the ejection control of each nozzle, and ejection is performed in synchronization with the timing signal generated from the encoder signal during the main scanning of the carriage. Hereinafter, this operation is performed in accordance with the printing resolution in the width direction of the medium. In this embodiment, since the mask size is 16 in the horizontal direction, the same mask pattern is repeatedly used for every 16 pixels. However, the size in the horizontal direction of the mask can be the same as the width of the medium. . By repeatedly using the same mask pattern as in this embodiment, the capacity of the register for storing the mask can be reduced.
本発明のインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置においては、記録ヘッドのノズルピッチが10〜50μmであることが特徴の1つである。ノズルピッチが50μm以下の場合には、吐出したインク液滴同士が隣り合わせで印字される確率が高くなるので、隣接するドット同士によるブロンジング等の問題が生じやすく、本発明を適用する効果が大きい。また、ノズルピッチが50μm以下と短くすることにより、1ヘッドあたり500ノズルを超えるような多ノズルを作製した場合でも、全体のヘッド長さを短く保つことができる。これにより、記録媒体表面と記録ヘッド面との傾きによる、ヘッド長さ方向におけるノズルからのインク液滴の飛翔距離の変化に起因する媒体上での着弾位置ずれを抑制でき、高い印字精度を保つことができる。また、ノズルピッチを10μm以上とすることにより、製造適性上の障害を抑制でき、その結果、着弾位置ズレを抑制でき、ノズル長さ方向のドット間隔が短くなることによるドットの重なりを生じにくくでき、ブロンジング等の問題を抑制することができる。
In the ink jet recording method and the ink jet recording apparatus of the present invention, one of the characteristics is that the nozzle pitch of the recording head is 10 to 50 μm. When the nozzle pitch is 50 μm or less, there is a high probability that the ejected ink droplets are printed side by side, so problems such as bronzing due to adjacent dots are likely to occur, and the effect of applying the present invention is great. Further, by shortening the nozzle pitch to 50 μm or less, the entire head length can be kept short even when a multi-nozzle exceeding 500 nozzles per head is manufactured. As a result, the landing position deviation on the medium due to the change in the flight distance of the ink droplet from the nozzle in the head length direction due to the inclination between the recording medium surface and the recording head surface can be suppressed, and high printing accuracy can be maintained. be able to. In addition, by making the
ここでいうノズルピッチとは、略一列に配設されたノズル群のノズル相互の離間距離のことである。図3のように、2列のノズル群を半ピッチずらして配設する場合、A列とB列で媒体上の副走査方向に隣接したドットを形成する際には一定の時間差が生じる。A列とB列の距離が比較的長い場合は、先に付着したドットが媒体に吸収されてから次のドットが付着するため、インクの凝集によるブロンジングは起きにくい。このようにA列とB列の距離が比較的長い場合には、ノズルピッチは、A列、B列それぞれのピッチとする。一方、距離が短い場合は、ノズルピッチは、A列とB列の隣接するノズル間の距離とし、通常はA列、B列各々のピッチの半分となる。 The nozzle pitch here is a distance between nozzles of a nozzle group arranged in a substantially line. As shown in FIG. 3, when two rows of nozzle groups are arranged with a half-pitch shift, a certain time difference occurs when dots adjacent in the sub-scanning direction on the medium are formed in the A row and the B row. When the distance between the A row and the B row is relatively long, since the next dot adheres after the first adhering dot is absorbed by the medium, bronzing due to ink aggregation is unlikely to occur. As described above, when the distance between the A row and the B row is relatively long, the nozzle pitch is set to the pitch of each of the A row and the B row. On the other hand, when the distance is short, the nozzle pitch is the distance between adjacent nozzles in the A and B rows, and is usually half the pitch of each of the A and B rows.
そこで、本発明においては、複数列(N1,N2,・・・Nnのn列)のノズル群の最も離間しているノズル列の距離(N1とNnとの距離、すなわち、3列なら、1列目と3列目との距離)が、列間距離4mm以下の場合には、凝集に関する影響を考慮することが好ましいため、ノズルピッチを、各列のピッチの1/nとし、ノズル列の距離が4mmより大きい場合には、ノズルピッチを各列ぞれぞれのピッチとする。 Therefore, in the present invention, the distance (N1 and Nn) between the nozzle arrays that are the farthest apart from the nozzle groups of a plurality of rows (N rows of N1, N2,. If the distance between the rows and the third row) is 4 mm or less between the rows, it is preferable to consider the influence on aggregation. Therefore, the nozzle pitch is 1 / n of the pitch of each row, When the distance is larger than 4 mm, the nozzle pitch is set to the pitch of each row.
本発明のインクジェット記録方法においては、間引きパターンによる印字許容率が15〜35%であることが好ましい。ここで、本発明において、印字許容率とは、間引きパターンを用いる場合には、パターン内の全ドット数に対する1回の主走査でインクの吐出が許容されるドット数の割合である。 In the ink jet recording method of the present invention, it is preferable that the print allowance rate by the thinning pattern is 15 to 35%. Here, in the present invention, when the thinning pattern is used, the print allowable rate is a ratio of the number of dots allowed to eject ink in one main scan with respect to the total number of dots in the pattern.
なお、一画像内で印字許容率の異なる複数の間引きパターンを用いて印字する場合には、印字後の画像の画質は、最も印字許容率の高い間引きパターンに起因する割合が高い。そのため、本発明においては、一画像内で印字許容率の異なる複数の間引きパターンを用いる場合には、一画像内で使用する間引きパターンのうち、最も許容率の高い間引きパターンの許容率を印字許容率とする。 When printing is performed using a plurality of thinning patterns having different print allowance rates in one image, the image quality after printing is high due to the thinning pattern having the highest print allowance rate. Therefore, in the present invention, when a plurality of thinning patterns having different print allowance rates are used in one image, the thinning pattern allowance rate having the highest allowance among the thinning patterns used in one image is set as the print allowance. Rate.
間引きパターンによる印字許容率を15%以上とすることにより、吐出したインク液滴同士が隣り合わせで印字される確率が高くなるので、本発明のようなインク及び媒体の特性や記録方法を適用する効果が大きく、本発明を適用することにより、ブロンジング等の少ない高画質な画像を得ることができる。一方35%以下とすることにより、レッドやブルー、暗いグレーなど、付着させる液量が多い部分で高画質な画像を得ることができる。 By setting the print allowance rate by the thinning pattern to 15% or more, the probability that the ejected ink droplets are printed side by side is increased. Therefore, the effect of applying the ink and medium characteristics and the recording method as in the present invention. By applying the present invention, a high-quality image with little bronzing or the like can be obtained. On the other hand, by setting it to 35% or less, a high-quality image can be obtained in a portion where the amount of liquid to be adhered is large, such as red, blue, and dark gray.
また、本発明のインクジェット記録方法においては、記録ヘッドから吐出される着色インクにより形成されるドット径が、媒体上で10〜50μmである。着色インクにより形成されるドット径を10μm以上とすることにより、一定以上の印字効率を維持することができ、かつインク液滴サイズを正確に制御することができる。また、50μm以下とすることにより、隣り合わせで印字されたインク液滴同士によるブロンジングを抑制でき、高精細の画像を得ることができる。 In the ink jet recording method of the present invention, the dot diameter formed by the colored ink discharged from the recording head is 10 to 50 μm on the medium. By setting the dot diameter formed by the colored ink to 10 μm or more, it is possible to maintain a printing efficiency above a certain level and to accurately control the ink droplet size. Moreover, by setting it as 50 micrometers or less, bronzing by the ink droplets printed adjacently can be suppressed, and a high-definition image can be obtained.
本発明においては、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色インクと共に、少なくとも1色の特色インクを併せて用いる。ここで、特色インクとは、基本色(シアン、マゼンタおよびイエロー)のうちの1色と該基本色のうちの他の1色との間の色相を有するインクであり、例えば、レッド、グリーン、バイオレット、オレンジ、ブルー等のインクを意味する。イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色インクと共に特色インクを用いることにより、吐出するインク量を低減することができ、その結果、着弾したインク液滴中での顔料粒子の凝集を防止でき、光沢度の低下やブロンジングあるいは色濁りが抑制された、高品位で高精細なカラー画像を実現することができる。 In the present invention, at least one special color ink is used together with yellow, magenta, cyan, and black color inks. Here, the special color ink is an ink having a hue between one of the basic colors (cyan, magenta and yellow) and the other one of the basic colors, for example, red, green, It means inks such as violet, orange and blue. By using special color inks together with yellow, magenta, cyan and black color inks, the amount of ink discharged can be reduced. As a result, aggregation of pigment particles in the landed ink droplets can be prevented, and glossiness can be reduced. High-definition and high-definition color images can be realized in which deterioration, bronzing or color turbidity is suppressed.
なお、このような特色を用いる場合は、通常のCMYKインクによる印刷に比べてインク種類が増えるため、入力画像データ(RGBやCMYKなど)を各インク色に分解する方法は、一般論としては確立されておらず、用いるインクに応じたノウハウが必要とされる。これに関しては、本出願人による特開2000−32284号公報に開示されている技術等を用いれば、使用する特色に合わせた色分解を行うことができる。この方法によれば、特色インクによる拡大された色域を最大限有効に用いることができ、色の連続性も測色的に確保できる。 When such special colors are used, the number of ink types increases as compared with normal CMYK ink printing. Therefore, a method for separating input image data (RGB, CMYK, etc.) into each ink color is established as a general theory. However, know-how according to the ink to be used is required. In this regard, if the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-32284 by the present applicant is used, color separation can be performed in accordance with the spot color to be used. According to this method, the expanded color gamut with the special color ink can be used as effectively as possible, and color continuity can be ensured in colorimetry.
これ以外にも、特許2711081号に記載のような方法でも特色版データを生成することができる。この方法によれば、シアンとマゼンタのデータ値からブルーインク用のデータを生成し、これに応じてシアン、マゼンタデータを削減して総インク量を減らしたり、ハイライト部分では特色を使わず淡色のシアンとマゼンタを使ってざらつきを低減するなど、インク量制御が容易に行える。 In addition to this, the spot color data can be generated by the method described in Japanese Patent No. 2711081. According to this method, data for blue ink is generated from cyan and magenta data values, and cyan and magenta data are reduced accordingly to reduce the total ink amount. The amount of ink can be easily controlled by reducing the roughness using cyan and magenta.
次いで、本発明に係る着色インクについて説明する。 Next, the colored ink according to the present invention will be described.
本発明に係る着色インクは、顔料、高沸点有機溶剤及び水を含有することを1つの特徴とし、更に、表面張力が30〜50mN/mであること、顔料が高分子分散剤により分散されていることが好ましい。 The colored ink according to the present invention is characterized by containing a pigment, a high-boiling organic solvent and water, and further has a surface tension of 30 to 50 mN / m, and the pigment is dispersed by a polymer dispersant. Preferably it is.
本発明で用いることのできる顔料として、公知の有色有機あるいは有色無機顔料を用いることができる。例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料や、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリレン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサンジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロニン顔料等の多環式顔料や、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、カーボンブラック等の無機顔料が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。 As the pigment that can be used in the present invention, a known colored organic or colored inorganic pigment can be used. For example, azo pigments such as azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, chelate azo pigments, phthalocyanine pigments, perylene and perylene pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinophthalonine pigments, etc. Examples include polycyclic pigments, dye lakes such as basic dye type lakes and acid dye type lakes, organic pigments such as nitro pigments, nitroso pigments, aniline black, daylight fluorescent pigments, and inorganic pigments such as carbon black. However, the present invention is not limited to these.
具体的な有機顔料を以下に例示する。 Specific organic pigments are exemplified below.
マゼンタ用の顔料としては、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166、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド222、C.I.ピグメントバイオレット19等が挙げられる。
Examples of the magenta pigment include C.I. I.
レッド用の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド17,C.I.ピグメントレッド49:2、C.I.ピグメントレッド112、C.I.ピグメントレッド149、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188、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド264等が挙げられる。 Examples of red pigments include C.I. I. Pigment red 17, C.I. I. Pigment red 49: 2, C.I. I. Pigment red 112, C.I. I. Pigment red 149, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 178, C.I. I. Pigment red 188, C.I. I. Pigment red 255, C.I. I. And CI Pigment Red 264.
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.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー138等が挙げられる。
Examples of yellow pigments include C.I. I.
オレンジ用の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントオレンジ36,C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ61等が挙げられる。
Examples of orange pigments include C.I. I.
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等が挙げられる。 Examples of 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 or the like.
グリーン用の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36等が挙げられる。
Examples of green pigments include C.I. I.
ブルー用の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントバイオレット23等が挙げられる。
Examples of blue pigments include C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. And
また、ブラック用の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブラック6、C.I.ピグメントブラック7等が挙げられる。 Examples of black pigments include C.I. I. Pigment black 1, C.I. I. Pigment black 6, C.I. I. Pigment black 7 and the like.
顔料の分散方法としては、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の各種分散機を用いることができる。また、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。 As a method for dispersing the pigment, for example, various dispersing machines 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. It is also preferable to use a centrifugal separator or a filter for the purpose of removing the coarse particles of the pigment dispersion.
本発明に係るインクにおいては、顔料の分散に高分子分散剤を用いることが好ましい。本発明に係る高分子分散剤としては、特に制限はなく、水溶性樹脂または非水溶性樹脂が用いられる。これらの高分子としては、例えば、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、メタクリル酸、メタクリル酸誘導体、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単一の単量体からなる重合体、あるいは2種以上の単量体からなる共重合体及びこれらの塩を挙げることができる。またポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、セルロース誘導体、ゼラチン、ポリエチレングリコールなどの水溶性高分子も用いることができる。 In the ink according to the present invention, it is preferable to use a polymer dispersant for dispersing the pigment. The polymer dispersant according to the present invention is not particularly limited, and a water-soluble resin or a water-insoluble resin is used. Examples of these polymers include styrene, styrene derivatives, vinyl naphthalene derivatives, acrylic acid, acrylic acid derivatives, methacrylic acid, methacrylic acid derivatives, maleic acid, maleic acid derivatives, itaconic acid, itaconic acid derivatives, fumaric acid, fumaric acid. Examples thereof include a polymer composed of a single monomer selected from acid derivatives, a copolymer composed of two or more monomers, and salts thereof. Water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, cellulose derivatives, gelatin, and polyethylene glycol can also be used.
これら重合体としては、親水性部分と疎水性部分とを併せ持つことが好ましい。親水性部分はインクの主成分である水中で分散を安定化させる働きを有し、疎水性部分は顔料表面への吸着を強める働きを有する。中でも分子構造設計の容易性、分散剤としての性能を得やすい等の特徴から、アクリル系高分子分散剤が好ましく用いられる。アクリル系高分子分散剤とは、少なくともアクリル系単量体を30モル%以上含有する高分子分散剤を言う。 These polymers preferably have both a hydrophilic part and a hydrophobic part. The hydrophilic portion has a function of stabilizing dispersion in water, which is the main component of the ink, and the hydrophobic portion has a function of enhancing adsorption to the pigment surface. Among these, acrylic polymer dispersants are preferably used because of their features such as easy molecular structure design and easy performance as a dispersant. The acrylic polymer dispersant refers to a polymer dispersant containing at least 30 mol% of an acrylic monomer.
そのようなアクリル系高分子分散剤としては、以下に示す疎水性単量体及び親水性単量体からなる重合体、あるいは2種以上の単量体からなる共重合体及びこれらの塩が好ましい。疎水性単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、メチルメタクリレート(MMA)、エチルメタクリレート(EMA)、プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート(BMAまたはNBMA)、ヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート(EHMA)、オクチルメタクリレート、ラウリルメタクリレート(LMA)、ステアリルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ヒドロキシルエチルメタクリレート(HEMA)、ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−エトキシエチルメタクリレート、メタクリロニトリル、2−トリメチルシロキシエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート(GMA)、p−トリルメタクリレート、ソルビルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、フェニルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、アクリロニトリル、2−トリメチルシロキシエチルアクリレート、グリシジルアクリレート、p−トリルアクリレート、ソルビルアクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、2−フェニルエチルメタクリレート等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 As such an acrylic polymer dispersant, the following polymer composed of a hydrophobic monomer and a hydrophilic monomer, or a copolymer composed of two or more monomers and salts thereof are preferable. . Examples of the hydrophobic monomer include styrene, α-methylstyrene, methyl methacrylate (MMA), ethyl methacrylate (EMA), propyl methacrylate, n-butyl methacrylate (BMA or NBMA), hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate ( EHMA), octyl methacrylate, lauryl methacrylate (LMA), stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, hydroxylethyl methacrylate (HEMA), hydroxypropyl methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, methacrylonitrile, 2-trimethylsiloxyethyl methacrylate, glycidyl methacrylate (GMA) ), P-tolyl methacrylate, sorbyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl Acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, octyl acrylate, lauryl acrylate, stearyl acrylate, phenyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, acrylonitrile, 2-trimethylsiloxyethyl acrylate, glycidyl acrylate, p- Examples include, but are not limited to, tolyl acrylate, sorbyl acrylate, benzyl acrylate, benzyl methacrylate, and 2-phenylethyl methacrylate.
疎水性単量体としては、スチレン、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、2−フェニルエチルメタクリレートまたはベンジルアクリレートが特に好ましい。 As the hydrophobic monomer, styrene, methyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, benzyl methacrylate, 2-phenylethyl methacrylate or benzyl acrylate is particularly preferable.
また、親水性単量体としては、例えば、メタクリル酸(MAA)、アクリル酸、マレイン酸、ジメチルアミノエチルメタクリレート(DMAEMA)、ジエチルアミノエチルメタクリレート、第3−ブチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、メタクリルアミド、アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the hydrophilic monomer include methacrylic acid (MAA), acrylic acid, maleic acid, dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA), diethylaminoethyl methacrylate, 3-butylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl acrylate, and diethylamino. Examples include, but are not limited to, ethyl acrylate, dimethylaminopropyl methacrylamide, methacrylamide, acrylamide, dimethylacrylamide and the like.
親水性単量体としては、好ましくはメタクリル酸、アクリル酸またはジメチルアミノエチルメタアクリレートが好ましい。 The hydrophilic monomer is preferably methacrylic acid, acrylic acid or dimethylaminoethyl methacrylate.
酸を含有する高分子は、不飽和酸を直接製造されるか、または、重合後除去できるブロッキング基を有するブロックされた単量体から製造される。ブロッキング基の除去後にアクリル酸またはメタクリル酸を生ずるブロックされた単量体の例としては、トリメチルシリルメタクリレート(TMS−MAA)、トリメチルシリルアクリレート、1−ブトキシエチルメタクリレート、1−エトキシエチルメタクリレート、1−ブトキシエチルアクリレート、1−エトキシエチルアクリレート、2−テトラヒドロピラニルアクリレート、2−テトラヒドロピラニルメタクリレート等が挙げられる。 Polymers containing acids can be produced directly from unsaturated acids or from blocked monomers with blocking groups that can be removed after polymerization. Examples of blocked monomers that yield acrylic acid or methacrylic acid after removal of the blocking group include trimethylsilyl methacrylate (TMS-MAA), trimethylsilyl acrylate, 1-butoxyethyl methacrylate, 1-ethoxyethyl methacrylate, 1-butoxyethyl Examples include acrylate, 1-ethoxyethyl acrylate, 2-tetrahydropyranyl acrylate, and 2-tetrahydropyranyl methacrylate.
これら重合体の構造としては、ランダム重合体あるいはランダム共重合体、ブロック共重合体、枝分かれした重合体あるいは共重合体、グラフト重合体あるいは共重合体が挙げられる。中でもブロック共重合体や、枝分かれした共重合体は親水性部分と疎水性部分の設計・制御が容易であることから、本発明の目的に対しては好ましい。 Examples of the structure of these polymers include random polymers, random copolymers, block copolymers, branched polymers or copolymers, graft polymers, and copolymers. Among these, a block copolymer and a branched copolymer are preferable for the purpose of the present invention because the design and control of the hydrophilic portion and the hydrophobic portion are easy.
ブロック重合体は、AB、BAB及びABC型構造等(ここで、A、B、Cは互いに構造の異なる高分子ブロックを模式的に示しているものである)が挙げられるが、ブロック部が存在していれば別に構造の制約はない。特に、疎水性のブロックと親水性のブロックとを有し、また、分散安定性に貢献する均衡のとれたブロックサイズを有するブロック重合体が好ましい。官能基を疎水性ブロック(着色剤が結合するブロック)に組み込むことができ、それによって分散安定性を改善するために分散剤と着色剤との間の特異的相互作用をより強化される。 Examples of the block polymer include AB, BAB, and ABC type structures (here, A, B, and C schematically indicate polymer blocks having different structures from each other), but there is a block portion. If there is, there is no structural restriction. In particular, a block polymer having a hydrophobic block and a hydrophilic block, and having a balanced block size that contributes to dispersion stability is preferable. Functional groups can be incorporated into the hydrophobic block (block to which the colorant is attached), thereby further enhancing the specific interaction between the dispersant and the colorant to improve dispersion stability.
これらの重合体は従来公知の方法で合成することができ、例えば、米国特許5,085,698号、同5,221,334号、同5,272,201号、同5,519,085号、同6,117,921号の各明細書、特開平10−279873号、同11−269418号、特開2001−115065号、同2001−139849号、同2001−247796号、同2003−260348号の各公報、特に実施例において開示されている方法により合成することができる。 These polymers can be synthesized by a conventionally known method, for example, US Pat. Nos. 5,085,698, 5,221,334, 5,272,201, and 5,519,085. No. 6,117,921, JP-A Nos. 10-279873, 11-269418, JP-A Nos. 2001-115065, 2001-13949, Nos. 2001-247796, 2003-260348 Can be synthesized by the methods disclosed in each of the above publications, particularly in the examples.
ブロック共重合体に用いることができる疎水性単量体としては、例えば、前記アクリル系高分子分散剤に用いることのできる疎水性単量体と同様の単量体を挙げることができる。 Examples of the hydrophobic monomer that can be used in the block copolymer include monomers similar to the hydrophobic monomers that can be used in the acrylic polymer dispersant.
疎水性モノマー単量体としては、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、2−フェニルエチルメタクリレートまたはベンジルアクリレートが特に好ましい。疎水性高分子ブロックとしては上記単一の単量体からなる重合体、あるいは2種以上の単量体からなる共重合体ブロックが好ましい。 As the hydrophobic monomer monomer, methyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, benzyl methacrylate, 2-phenylethyl methacrylate or benzyl acrylate is particularly preferable. The hydrophobic polymer block is preferably a polymer composed of the single monomer or a copolymer block composed of two or more monomers.
また、ブロック共重合体に用いることができる親水性モノマー単量体としては、例えば、前記アクリル系高分子分散剤に用いることのできる親水性単量体と同様の単量体を挙げることができる。 Moreover, as a hydrophilic monomer monomer which can be used for a block copolymer, the monomer similar to the hydrophilic monomer which can be used for the said acrylic polymer dispersing agent can be mentioned, for example. .
親水性モノマー単量体としては、好ましくはメタクリル酸、アクリル酸またはジメチルアミノエチルメタアクリレートであり、親水性ポリマー高分子ブロックとしては上記単量体の単一の単量体からなる重合体、あるいは2種以上の単量体からなる共重合体ホモポリマー及びコポリマーが好ましい。 The hydrophilic monomer monomer is preferably methacrylic acid, acrylic acid or dimethylaminoethyl methacrylate, and the hydrophilic polymer polymer block is a polymer composed of a single monomer of the above monomers, or Copolymer homopolymers and copolymers composed of two or more monomers are preferred.
酸を含有する高分子は、不飽和酸を直接製造されるか、または、重合後除去できるブロッキング基を有するブロックされた単量体から製造される。ブロッキング基の除去後にアクリル酸またはメタクリル酸を生ずるブロックされた単量体の例としては、トリメチルシリルメタクリレート(TMS−MAA)、トリメチルシリルアクリレート、1−ブトキシエチルメタクリレート、1−エトキシエチルメタクリレート、1−ブトキシエチルアクリレート、1−エトキシエチルアクリレート、2−テトラヒドロピラニルアクリレート、2−テトラヒドロピラニルメタクリレート等が挙げられる。 Polymers containing acids can be produced directly from unsaturated acids or from blocked monomers with blocking groups that can be removed after polymerization. Examples of blocked monomers that yield acrylic acid or methacrylic acid after removal of the blocking group include trimethylsilyl methacrylate (TMS-MAA), trimethylsilyl acrylate, 1-butoxyethyl methacrylate, 1-ethoxyethyl methacrylate, 1-butoxyethyl Examples include acrylate, 1-ethoxyethyl acrylate, 2-tetrahydropyranyl acrylate, and 2-tetrahydropyranyl methacrylate.
枝分かれした重合体あるいは共重合体、及びグラフト重合体あるいは共重合体に用いることのできる単量体としては、上記ブロック共重合体に用いることのできる単量体として挙げられたものを用いることができる。また片末端に重合性官能基を有するマクロマー、例えば、シリコーンマクロマー、スチレン系マクロマー、ポリエステル系マクロマー、ポリウレタン系マクロマー、ポリアルキルエーテルマクロマーを用いることで容易に枝分かれした重合体あるいは共重合体、及びグラフト重合体あるいは共重合体を合成することができる。上記マクロマーの例としては、例えば東亞合成製のスチレンマクロマーAS−6及びAN−6、チッソ製シリコーンマクロマーFM−0711及びFM−0721、ポリエチレングリコールアクリレート及びポリエチレングリコールメタクリレート等が挙げられる。 As the monomer that can be used in the branched polymer or copolymer, and the graft polymer or copolymer, those listed as monomers that can be used in the block copolymer may be used. it can. In addition, a macromer having a polymerizable functional group at one end, for example, a silicone macromer, a styrenic macromer, a polyester macromer, a polyurethane macromer, a polymer or copolymer easily branched by using a polyalkyl ether macromer, and a graft A polymer or copolymer can be synthesized. Examples of the macromer include styrene macromers AS-6 and AN-6 manufactured by Toagosei, silicone macromers FM-0711 and FM-0721 manufactured by Chisso, polyethylene glycol acrylate, polyethylene glycol methacrylate, and the like.
これらの高分子は重量平均分子量が1,000〜30,000の範囲のものが好ましく、1,500〜15,000の範囲のものがさらに好ましい。また酸価としては10〜500の範囲のものが好ましく、50〜250の範囲のものがさらに好ましい。 These polymers preferably have a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 30,000, more preferably in the range of 1,500 to 15,000. The acid value is preferably in the range of 10 to 500, and more preferably in the range of 50 to 250.
本発明に係るインクにおいては、上記高分子分散剤と共に、公知の顔料分散剤、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等の併用を妨げるものではない。 In the ink according to the present invention, together with the above-described polymer dispersant, known pigment dispersants such as higher fatty acid salts, alkyl sulfates, alkyl ester sulfates, alkyl sulfonates, sulfosuccinates, naphthalene sulfonates, Combined use of activator such as alkyl phosphate, polyoxyalkylene alkyl ether phosphate, polyoxyalkylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, glycerin ester, sorbitan ester, polyoxyethylene fatty acid amide, amine oxide It does not prevent.
本発明に係る水性インクにおいては、顔料分散体の体積平均粒径としては、20〜200nmであることが、好ましい色調、高い濃度あるいは良好な光沢が得られる観点から好ましく、更に40〜140nmであることが、加えて耐光性が向上する観点から好ましい。 In the water-based ink according to the present invention, the volume average particle size of the pigment dispersion is preferably 20 to 200 nm from the viewpoint of obtaining a preferable color tone, high density or good gloss, and further 40 to 140 nm. In addition, it is preferable from the viewpoint of improving light resistance.
本発明において、顔料分散体の体積平均粒径は、光散乱法、電気泳動法、レーザードップラー法等を用いた市販の粒径測定機器により求めることができ、具体的粒径測定装置としては、例えば、マルバーン製ゼータサイザー1000HSを挙げることができる。 In the present invention, the volume average particle size of the pigment dispersion can be determined by a commercially available particle size measuring device using a light scattering method, electrophoresis method, laser Doppler method, etc. For example, Malvern Zetasizer 1000HS can be mentioned.
本発明で用いることのできる水溶性有機溶媒としては、具体的にはアルコール類(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、エチレングリコールモノフェニルエーテル、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、ジエチレングリコールジメチルエーテル、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、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル等)、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、N−シクロヘキシル−2−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)、スルホン酸塩類(例えば1−ブタンスルホン酸ナトリウム塩等)、アセトニトリル、アセトン等が挙げられる。 Specific examples of water-soluble organic solvents that can be used in the present invention include alcohols (for example, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, secondary butanol, tertiary butanol, pentanol, hexanol, and cyclohexanol. , Benzyl alcohol, etc.), polyhydric alcohols (for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, butylene glycol, hexanediol, pentanediol, glycerin, hexanetriol, thio Diglycol, etc.), polyhydric alcohol ethers (eg, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol) Cole monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl 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, triethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, tripropylene glycol dimethyl ether, etc.), amines (for example, Tanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, morpholine, N-ethylmorpholine, ethylenediamine, diethylenediamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, polyethyleneimine, pentamethyldiethylenetriamine, tetramethylpropylene Diamines, etc.), amides (eg, formamide, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, etc.), heterocyclics (eg, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-cyclohexyl-2) -Pyrrolidone, 2-oxazolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, etc.), sulfoxides (eg, dimethyl sulfoxide, etc.), sulfones (eg, sulfora ), Sulfonates (for example, 1-butanesulfonic acid sodium salt), acetonitrile, acetone and the like.
また、本発明に係るインクには、尿素または尿素誘導体を含有することが好ましい。本発明に係るインクに尿素または尿素誘導体を含有させることにより、記録媒体上に着弾したインク液滴における顔料粒子の凝集を防止することができ、その結果、光沢度や質感を改良することができ好ましい。この尿素または尿素誘導体は、水素結合などの相互作用により目的とする効果を発現するため、その相互作用が適度な強さであることが好ましい。そのような化合物としては、尿素、チオ尿素、および低級アルキル基が置換した尿素誘導体(例えばメチル尿素、ジメチル尿素、ブチル尿素、エチレン尿素、フェニル尿素、等)が好ましく、尿素およびエチレン尿素が特に好ましい。 The ink according to the present invention preferably contains urea or a urea derivative. By including urea or a urea derivative in the ink according to the present invention, aggregation of pigment particles in ink droplets that have landed on a recording medium can be prevented, and as a result, glossiness and texture can be improved. preferable. Since this urea or urea derivative expresses a desired effect by an interaction such as a hydrogen bond, it is preferable that the interaction has an appropriate strength. As such a compound, urea, thiourea, and urea derivatives substituted with lower alkyl groups (for example, methylurea, dimethylurea, butylurea, ethyleneurea, phenylurea, etc.) are preferable, and urea and ethyleneurea are particularly preferable. .
本発明に係る着色インクにおいて、尿素の含有量は1〜20質量%であることが、出射安定性が良好で、かつ高濃度で好ましい光沢を有する画像を得ることができる観点から好ましい。 In the colored ink according to the present invention, the content of urea is preferably 1 to 20% by mass from the viewpoint of obtaining an image having good emission stability and high gloss at a high density.
本発明に係るインクのpHは、7.0以上であることが好ましく、より好ましくは8.05〜10.0であり、上記のpHとすることにより、出射安定性が良好で、かつ高濃度で好ましい光沢を有する画像を得ることができる観点から好ましい。本発明に係るインクで用いられるpH調整剤としては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の各種有機アミン、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸物等の無機アルカリ剤、有機酸や、鉱酸が挙げられる。 The pH of the ink according to the present invention is preferably 7.0 or more, more preferably 8.05 to 10.0. By setting the above pH, the emission stability is good and the concentration is high. It is preferable from the viewpoint that an image having a preferable gloss can be obtained. Examples of the pH adjuster used in the ink according to the present invention include various organic amines such as monoethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine, and alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, lithium hydroxide, and potassium hydroxide. Inorganic alkaline agents such as organic acids and mineral acids.
また、本発明に係るインクの表面張力は、30〜50mN/mであることが好ましい。インクの表面張力が30mN/m未満になると、記録媒体への吸収速度が速くなり、顔料粒子同士による凝集を引き起こし、ブロンジングの発生や光沢、耐擦過性の低下を招く結果となる。また、インクの表面張力が50mN/mを超えると、記録媒体上に着弾したインク液滴が長い間留まることによる色濁りを引き起こし、高精細な画像を得ることができなくなる。 The surface tension of the ink according to the present invention is preferably 30 to 50 mN / m. When the surface tension of the ink is less than 30 mN / m, the absorption speed to the recording medium is increased, causing aggregation due to the pigment particles, resulting in the occurrence of bronzing, gloss, and scratch resistance. On the other hand, when the surface tension of the ink exceeds 50 mN / m, the ink droplets that have landed on the recording medium cause color turbidity due to staying for a long time, and a high-definition image cannot be obtained.
本発明で規定する表面張力は、例えば、前述の各種水溶性有機溶媒及び後述の各種界面活性剤を用いて、種類及び添加量を適宜調整することにより、所望の表面張力に調整することができる。 The surface tension defined in the present invention can be adjusted to a desired surface tension by appropriately adjusting the type and amount added, for example, using the various water-soluble organic solvents described above and the various surfactants described below. .
また、表面張力の測定方法については、一般的な界面化学、コロイド化学の参考書等において述べられているが、例えば、新実験化学講座第18巻(界面とコロイド)、日本化学会編、丸善株式会社発行:P.68〜117を参照することができ、具体的には、輪環法(デュヌーイ法)、垂直板法(ウィルヘルミー法)を用いて求めることができる。 The method for measuring the surface tension is described in general interface chemistry, colloid chemistry reference books, etc., for example, New Experimental Chemistry Course Vol. 18 (Interface and Colloid), The Chemical Society of Japan, edited by Maruzen. Issued by P .: 68-117 can be referred to, and specifically, it can be determined by using a ring method (Dunoi method) or a vertical plate method (Wilhelmy method).
上記表面張力を達成する手段の1つとして、各種の界面活性剤を用いることができる。本発明で用いることのできる各界面活性剤として、特に制限はないが、例えば、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、アセチレングリコール類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロック共重合体類等のノニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩類、第四級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤が挙げられる。特にアニオン性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤を好ましく用いることができる。 Various surfactants can be used as one means for achieving the surface tension. Each surfactant that can be used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include anionic surfactants such as dialkyl sulfosuccinates, alkyl naphthalene sulfonates, fatty acid salts, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl ethers, and the like. Nonionic surfactants such as oxyethylene alkyl allyl ethers, acetylene glycols, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, and cationic surfactants such as alkylamine salts and quaternary ammonium salts . In particular, an anionic surfactant and a nonionic surfactant can be preferably used.
本発明においては、界面活性剤として、アセチレン系界面活性剤を用いることが、出射安定性が良好で、かつ高濃度で好ましい光沢を有し、均一性にすぐれた画像を得ることができる観点から好ましい。 In the present invention, an acetylene-based surfactant is used as the surfactant from the viewpoint of obtaining an image having good emission stability, favorable gloss at a high concentration, and excellent uniformity. preferable.
アセチレン系界面活性剤であれば特に制限はないが、例えば、アセチレングリコール類、アセチレンアルコール類等が挙げられ、さらに好ましくは、アセチレン基とアルキレンオキシド鎖とを有する界面活性剤であり、例えば、サーフィノール465(日信化学工業社製)を挙げることができる。 The acetylene surfactant is not particularly limited, and examples thereof include acetylene glycols and acetylene alcohols. More preferable are surfactants having an acetylene group and an alkylene oxide chain. Nord 465 (manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) can be mentioned.
本発明に係るインクでは、上記説明した以外に、必要に応じて、出射安定性、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、公知の各種添加剤、例えば、粘度調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防ばい剤、防錆剤等を適宜選択して用いることができ、例えば、流動パラフィン、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート、シリコンオイル等の油滴微粒子、特開昭57−74193号、同57−87988号及び同62−261476号に記載の紫外線吸収剤、特開昭57−74192号、同57−87989号、同60−72785号、同61−146591号、特開平1−95091号及び同3−13376号等に記載されている退色防止剤、特開昭59−42993号、同59−52689号、同62−280069号、同61−242871号及び特開平4−219266号等に記載されている蛍光増白剤等を挙げることができる。 In addition to the above description, the ink according to the present invention is publicly known depending on the purpose of improving the emission stability, print head and ink cartridge compatibility, storage stability, image storage stability, and other various performances as necessary. Various additives, such as viscosity modifiers, specific resistance regulators, film forming agents, UV absorbers, antioxidants, anti-fading agents, anti-fouling agents, rust inhibitors, etc. can be appropriately selected and used, For example, oil droplet fine particles such as liquid paraffin, dioctyl phthalate, tricresyl phosphate, silicone oil, ultraviolet absorbers described in JP-A-57-74193, JP-A-57-87988, and JP-A-62-261476, 57-74192, 57-87989, 60-72785, 61-146591, JP-A-1-95091 and 3-13376, etc. Anti-fading agents, fluorescent brightening agents described in JP-A-59-42993, JP-A-59-52689, JP-A-62-280069, JP-A-61-228771, JP-A-4-219266, etc. Can be mentioned.
次いで、本発明に係る記録媒体について説明する。 Next, the recording medium according to the present invention will be described.
一般に、インク吸収層としては、大きく別けて膨潤型と空隙型がある。膨潤型としては、水溶性バインダー、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であるが、本発明においては、連続高速プリントに適応するため、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、空隙型のインク吸収層を有するインクジェット記録媒体を用いることが好ましい。 In general, the ink absorbing layer is roughly divided into a swelling type and a void type. As the swelling type, a water-soluble binder such as gelatin, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide or the like is applied alone or in combination to form an ink absorbing layer. In order to adapt to printing, it is suitable that the ink absorption speed of the recording medium is faster. From this point, it is preferable to use an ink jet recording medium having a void-type ink absorbing layer.
本発明に係る空隙型のインク吸収層(空隙層ともいう)を有する記録媒体においては、ブリストウ法による吸収時間0.04秒における転移量が10ml/m2以上であることが特徴の1つであり、好ましくは10ml/m2以上、25ml/m2以下である。転移量が10ml/m2未満であると、記録媒体のインク吸収速度が低下し、吐出したインク液滴同士が隣り合わせで印字した際に色濁りを引き起こし、高精細な画像を得ることができなくなる。 One of the characteristics of the recording medium having a void-type ink absorption layer (also referred to as a void layer) according to the present invention is that the transition amount at an absorption time of 0.04 seconds according to the Bristow method is 10 ml / m 2 or more. Yes, preferably 10 ml / m 2 or more and 25 ml / m 2 or less. When the transfer amount is less than 10 ml / m 2 , the ink absorption speed of the recording medium is decreased, causing color turbidity when the ejected ink droplets are printed side by side, and a high-definition image cannot be obtained. .
本発明に係る記録媒体において、上記で規定した転移量を達成させる方法として、特に制限はなく、空隙層の膜厚、空隙層を構成する無機微粒子(F)の平均粒子径、親水性バインダー(B)の種類、無機微粒子(F)と親水性バインダー(B)との比率(F/B)、用いる支持体の種類等を適宜調整することにより達成することができる。 In the recording medium according to the present invention, the method for achieving the transition amount specified above is not particularly limited. The film thickness of the void layer, the average particle diameter of the inorganic fine particles (F) constituting the void layer, the hydrophilic binder ( This can be achieved by appropriately adjusting the type of B), the ratio (F / B) of the inorganic fine particles (F) to the hydrophilic binder (B), the type of support used, and the like.
本発明でいうブリストウ法とは、短時間での紙及び板紙の液体吸収挙動を測定する方法であり、詳しくは、J.TAPPI紙パルプ試験方法No.51−87紙又は板紙の液体吸収性試験方法(ブリストウ法)に準じて測定し、吸収時間0.04秒における転移量(ml/m2)で表される。なお、上記の測定方法では、測定に純水(イオン交換水)が使用されているが、測定面積の判別を容易にするために、本発明においては、C.I.アシッドレッド52の2%水溶性を用いて測定する。
The Bristow method referred to in the present invention is a method for measuring the liquid absorption behavior of paper and paperboard in a short time. TAPPI paper pulp test method no. It is measured according to the liquid absorptivity test method (Bristow method) of 51-87 paper or paperboard, and is represented by a transfer amount (ml / m 2 ) at an absorption time of 0.04 seconds. In the above measurement method, pure water (ion-exchanged water) is used for the measurement, but in order to easily determine the measurement area, in the present invention, C.I. I. Measured using 2% water solubility of
具体的な測定方法の一例を、以下に説明する。 An example of a specific measurement method will be described below.
転移量の測定法としては、記録媒体を25℃、50%RHの雰囲気下で12時間以上放置した後、例えば、熊谷理機工業株式会社製の液体動的吸収性試験機であるBristow試験機II型(加圧式)を用いて測定する。測定には測定精度を高めるため上述の通りC.I.アシッドレッド52の2%水溶性を用い、規定の接触時間後に記録媒体上の染色された部分の面積を測定することにより、転移量を求めることができる。 As a method for measuring the amount of transition, the recording medium is allowed to stand for 12 hours or more in an atmosphere of 25 ° C. and 50% RH, and then, for example, a Bristow tester which is a liquid dynamic absorbency tester manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd. Measure using type II (pressure type). In the measurement, as described above, C.I. I. By using 2% water-soluble acid red 52 and measuring the area of the dyed portion on the recording medium after a specified contact time, the transfer amount can be determined.
また、本発明に係る記録媒体においては、JIS−Z−8741による20度鏡面光沢度が、20〜45%であることを1つの特徴とする。 Further, the recording medium according to the present invention is characterized in that the 20-degree specular gloss according to JIS-Z-8741 is 20 to 45%.
本発明でいう20度鏡面光沢度とは、JIS−Z−8741に規定された方法に準じて測定した20度鏡面光沢値(%)である。鏡面光沢度は記録媒体表面の平滑性と相関し、表面が平滑なほど、鏡面光沢値は高くなる。そのため、20度鏡面光沢度が20%未満であると記録媒体表面の平滑性が不十分であり、その上に顔料画像を形成すると画像全体の光沢が低下してしまう。また、顔料インクの付着量が増加すると鏡面光沢度は上昇する。その際、顔料インクの付着していない白地部分(記録媒体の表面)の鏡面光沢度が20%よりも小さいと、画像部分と非画像部分との光沢差が大きくなってしまい、画像部分のみが浮き上がって見えるようになる。 The 20-degree specular gloss referred to in the present invention is a 20-degree specular gloss value (%) measured according to the method defined in JIS-Z-8741. The specular gloss level correlates with the smoothness of the surface of the recording medium. The smoother the surface, the higher the specular gloss value. For this reason, if the 20 ° specular gloss is less than 20%, the smoothness of the surface of the recording medium is insufficient, and if a pigment image is formed thereon, the gloss of the entire image is lowered. Also, the specular gloss increases as the amount of pigment ink attached increases. At this time, if the specular gloss of the white background portion (the surface of the recording medium) where the pigment ink is not adhered is smaller than 20%, the difference in gloss between the image portion and the non-image portion becomes large, and only the image portion is It will appear floating.
一方、20度鏡面光沢度が45%を越える記録媒体を製造しようとする場合、表面を平滑にするため莫大なエネルギーが必要となり現実的ではなくなる。さらに20度鏡面光沢度が45%を越えるように表面を平滑にしてしまうと、記録媒体の空隙層が押しつぶされてしまい、吸収容量および吸収速度の低下を引き起こし、結果的に画像形成時の色濁りにつながり高精細な画像を得ることができなくなる。そこで20度鏡面光沢度を20%から45%の間とすることにより、顔料インクにより形成された画像特有の画像部分のみが浮き上がって見える現象を抑制し、画像全体の奥行き感を向上させることができる。また色濁りを発生することなく、高精細な画像を形成することができる。その結果、銀塩写真に近似した画像を与えることができるようになる。 On the other hand, when trying to manufacture a recording medium having a 20-degree specular gloss exceeding 45%, enormous energy is required to smooth the surface, which is not practical. Further, if the surface is smoothed so that the specular gloss of 20 degrees exceeds 45%, the void layer of the recording medium is crushed, causing a decrease in absorption capacity and absorption speed, resulting in the color during image formation. It becomes cloudy and it becomes impossible to obtain a high-definition image. Therefore, by setting the 20-degree specular gloss between 20% and 45%, it is possible to suppress a phenomenon in which only an image portion peculiar to an image formed with pigment ink appears to be lifted, and to improve the sense of depth of the entire image. it can. In addition, a high-definition image can be formed without causing color turbidity. As a result, an image that approximates a silver salt photograph can be provided.
本発明に係る20度鏡面光沢度は、例えば、精密光沢計GM−26D、True Gross GM−26DPRO、変角光沢計GM−3D(以上、村上色彩技術研究所製)、変角光沢度計VGS−10001DP、VG−2000(以上、日本電色工業社製)、デジタル変角光沢計(スガ試験機株式会社製)等を用いて測定することができる。 The 20-degree specular gloss according to the present invention is, for example, a precision gloss meter GM-26D, True Gross GM-26DPRO, a variable angle gloss meter GM-3D (above, manufactured by Murakami Color Research Laboratory), a variable angle gloss meter VGS. -1000DP, VG-2000 (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), a digital variable gloss meter (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.), etc.
本発明に係る記録媒体において、本発明で規定する範囲の20度鏡面光沢値(%)を実現する手段として、特に制限はないが、例えば支持体表面を予め平滑化処理し、その上にインク吸収層を形成する方法、予めホウ酸を含浸させた平滑な支持体上にインク吸収層を設ける方法、インク吸収層表面に高分子微粒子層を設け、加熱加圧処理により平滑化する方法、インク吸収層表面に無機微粒子とバインダーからなる光沢層を設ける方法、インク吸収層を塗工した後、カレンダー処理などの平滑化処理を行う方法等により所望の20度鏡面光沢値(%)を得ることができる。例えば、鏡面ロールによる表面平滑化の場合カレンダー条件としては、通常20〜100℃程度で、線圧力0.5〜4kN/cm、搬送速度10〜500m/分であり、乾燥は温度20〜100℃程度で0.1〜10分位で行うことが好ましい。
In the recording medium according to the present invention, there is no particular limitation as a means for realizing the 20-degree specular gloss value (%) within the range specified in the present invention. For example, the support surface is smoothed in advance, and ink is formed thereon. A method of forming an absorption layer, a method of providing an ink absorption layer on a smooth support previously impregnated with boric acid, a method of forming a polymer fine particle layer on the surface of the ink absorption layer, and smoothing by heating and pressurizing treatment, ink A desired 20-degree specular gloss value (%) is obtained by a method of providing a gloss layer composed of inorganic fine particles and a binder on the surface of the absorption layer, a method of performing a smoothing process such as a calendar process after coating the ink absorption layer, and the like. Can do. For example, in the case of surface smoothing with a mirror roll, the calendar conditions are usually about 20 to 100 ° C., linear pressure 0.5 to 4 kN / cm,
以下、本発明に係るインクジェット記録媒体の各構成要素の詳細について説明する。 Hereinafter, details of each component of the ink jet recording medium according to the present invention will be described.
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、二種以上の高分子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高分子を互いに相分離させて空隙を形成する方法、固体微粒子及び親水性または疎水性樹脂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、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形成する方法等が知られている。 Conventionally, various methods for forming voids in a film are known. For example, a uniform coating solution containing two or more kinds of polymers is applied on a support, and these polymers are mutually bonded in a drying process. A method of forming voids by phase separation, a coating liquid containing solid fine particles and a hydrophilic or hydrophobic resin is coated on a support, and after drying, the ink jet recording medium is changed to water or a liquid containing an appropriate organic solvent. A method of creating voids by immersing and dissolving solid fine particles, and a method of forming voids in a film by applying a coating solution containing a compound having a property of foaming during film formation and then foaming this compound in the drying process , A method in which a coating liquid containing porous solid fine particles and a hydrophilic binder is coated on a support to form voids in the porous fine particles or between the fine particles; Yes That solid particulates and or a coating solution containing a particulate oil and a hydrophilic binder is coated on a support, and a method of forming an air gap between the solid particles are known.
本発明に係る空隙層とは、主に無機微粒子と少量の親水性バインダーとから形成され、空隙率が30〜70%であるインク受容層が好ましい。空隙率が30%以上であれば、不必要に膜厚を厚くさせることなく所望のインク吸収速度を達成することができ、また70%以下であれば、過度に速いインク吸収速度とはならず、加えて塗布、乾燥工程での故障(ひび)を防止でき、高精細の画像を安定して得ることができる。 The void layer according to the present invention is preferably an ink receiving layer formed mainly from inorganic fine particles and a small amount of a hydrophilic binder and having a porosity of 30 to 70%. If the porosity is 30% or more, a desired ink absorption rate can be achieved without unnecessarily increasing the film thickness, and if it is 70% or less, the ink absorption rate is not excessively high. In addition, failures (cracks) in the coating and drying processes can be prevented, and high-definition images can be obtained stably.
本発明においては、空隙層に、平均粒子径が15〜100nmの無機微粒子を含有させることによって形成されることが特徴であり、好ましくは平均粒子径が20〜80nmである。平均粒子径を100nmを超えると、塗膜の表面光沢の劣化を生じる。 In the present invention, the void layer is formed by containing inorganic fine particles having an average particle diameter of 15 to 100 nm, preferably the average particle diameter is 20 to 80 nm. When the average particle diameter exceeds 100 nm, the surface gloss of the coating film is deteriorated.
上記の目的で使用され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。 Examples of the inorganic fine particles used for the above purpose include light calcium carbonate, heavy calcium carbonate, magnesium carbonate, kaolin, clay, talc, calcium sulfate, barium sulfate, titanium dioxide, zinc oxide, zinc hydroxide, 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. A white inorganic pigment etc. can be mentioned.
本発明における無機微粒子の平均粒子径は、記録媒体の空隙層の断面や表面を電子顕微鏡で観察し、1,000個の任意の粒子の粒径を測定し、その単純平均値(個数平均)として求められる。ここで個々の粒子の粒径は、その投影面積に等しい円を仮定したときの直径で表したものである。無機微粒子としては、シリカまたはアルミナを用いることが好ましい。 The average particle size of the inorganic fine particles in the present invention is determined by observing the cross section and surface of the void layer of the recording medium with an electron microscope, measuring the particle size of 1,000 arbitrary particles, and calculating the simple average value (number average). As required. Here, the particle diameter of each particle is represented by a diameter assuming a circle equal to the projected area. Silica or alumina is preferably used as the inorganic fine particles.
本発明で用いることのできるシリカとしては、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るが、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が好ましく、中でも気相法により合成された微粒子シリカは、親水性バインダーと共存させることでいわゆる軟凝集構造を形成し、高い空隙率を与える特徴を有する。さらに色材を固定化する目的で用いられるカチオン性高分子に添加したときに、粗大凝集体が形成されにくいので好ましい。 As the silica that can be used in the present invention, silica synthesized by a usual wet method, colloidal silica, silica synthesized by a gas phase method, or the like is preferably used. In particular, colloidal silica or fine particle silica synthesized by a gas phase method is preferable. Among them, fine particle silica synthesized by a gas phase method forms a so-called soft agglomerated structure by coexisting with a hydrophilic binder and gives a high porosity. Have Furthermore, when added to a cationic polymer used for the purpose of fixing the coloring material, coarse aggregates are hardly formed, which is preferable.
本発明に用いることのできる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。中でも特に平均アスペクト比が1〜4の板状の形状を有するアルミナ水和物が好ましい。アルミナ水和物には繊維状の形状を有するものと板状の形状を有するものがあるが、繊維状のアルミナ水和物を用いた場合、塗布時に基材表面に対して平行に配向する傾向があるため、形成される細孔が小さくなってしまう。これに対して板状のアルミナ水和物の場合、塗布によりある方向に配向する傾向は小さく、比較的大きな空隙率を得ることができる。 The alumina or alumina hydrate that can be used in the present invention may be crystalline or amorphous, and those having an arbitrary shape such as amorphous particles, spherical particles, and acicular particles are used. be able to. Among these, alumina hydrate having a plate-like shape with an average aspect ratio of 1 to 4 is particularly preferable. Alumina hydrate has a fibrous shape and a plate-like shape, but when fibrous alumina hydrate is used, it tends to be oriented parallel to the substrate surface during coating. Therefore, the formed pores are small. On the other hand, in the case of plate-like alumina hydrate, the tendency to be oriented in a certain direction by coating is small, and a relatively large porosity can be obtained.
本発明に係る空隙層で用いることのできる親水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。これらの水溶性バインダーは、二種以上併用することも可能であるが、バインダーの吸湿特性が比較的小さく、記録媒体のカールがより小さい観点、及び少量の使用で無機微粒子のバインダー能力が高くひび割れや膜付き性が優れている観点から、ポリビニルアルコールまたはその誘導体であることが特に好ましい。 Examples of the hydrophilic binder that can be used in the void layer according to the present invention include polyvinyl alcohol, gelatin, polyethylene oxide, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylic acid, polyacrylamide, polyurethane, dextran, dextrin, color ginnan (κ, ι, λ Etc.), agar, pullulan, water-soluble polyvinyl butyral, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose and the like. These water-soluble binders can be used in combination of two or more. However, the hygroscopic property of the binder is relatively small, the curling of the recording medium is small, and the binder ability of the inorganic fine particles is high and cracked with a small amount of use. In particular, polyvinyl alcohol or a derivative thereof is particularly preferable from the viewpoint of excellent film adhesion.
本発明に好ましく用いられるポリビニルアルコールとしては、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。 As polyvinyl alcohol preferably used in the present invention, in addition to ordinary polyvinyl alcohol obtained by hydrolyzing polyvinyl acetate, modified polyvinyl alcohol such as polyvinyl alcohol having a cation-modified terminal or anion-modified polyvinyl alcohol having an anionic group. Alcohol is also included.
酢酸ビニルを加水分解して得られるポリビニルアルコールは、平均重合度が300以上のものが好ましく用いられ、特に平均重合度が1,000〜5,000のものが好ましく用いられ、ケン化度は70〜100%のものが好ましく、80〜99.8%のものが特に好ましい。 The polyvinyl alcohol obtained by hydrolyzing vinyl acetate preferably has an average degree of polymerization of 300 or more, particularly preferably an average degree of polymerization of 1,000 to 5,000, and a saponification degree of 70. -100% is preferable, and 80-99.8% is particularly preferable.
カチオン変性ポリビニルアルコールとしては、例えば、特開昭61−10483号公報に記載されるような、第1〜3級アミノ基や第4級アミノ基を上記ポリビニルアルコールの主鎖または側鎖中に有するポリビニルアルコールであり、これらはカチオン性基を有するエチレン性不飽和単量体と酢酸ビニルとの共重合体をケン化することにより得られる。 Examples of the cation-modified polyvinyl alcohol include primary to tertiary amino groups and quaternary amino groups in the main chain or side chain of the polyvinyl alcohol as described in JP-A-61-10383. Polyvinyl alcohol, which is obtained by saponifying a copolymer of an ethylenically unsaturated monomer having a cationic group and vinyl acetate.
カチオン性基を有するエチレン性不飽和単量体としては、例えば、トリメチル−(2−アクリルアミド−2,2−ジメチルエチル)アンモニウムクロライド、トリメチル−(3−アクリルアミド−3,3−ジメチルプロピル)アンモニウムクロライド、N−ビニルイミダゾール、N−メチルビニルイミダゾール、N−(3−ジメチルアミノプロピル)メタクリルアミド、ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、トリメチル−(3−メタクリルアミドプロピル)アンモニウムクロライド等が挙げられる。 Examples of the ethylenically unsaturated monomer having a cationic group include trimethyl- (2-acrylamido-2,2-dimethylethyl) ammonium chloride and trimethyl- (3-acrylamido-3,3-dimethylpropyl) ammonium chloride. N-vinylimidazole, N-methylvinylimidazole, N- (3-dimethylaminopropyl) methacrylamide, hydroxyethyltrimethylammonium chloride, trimethyl- (3-methacrylamidopropyl) ammonium chloride, and the like.
カチオン変性ポリビニルアルコールのカチオン変性基含有単量体の比率は、酢酸ビニルに対して0.1〜10モル%、好ましくは0.2〜5モル%である。 The ratio of the cation-modified group-containing monomer of the cation-modified polyvinyl alcohol is 0.1 to 10 mol%, preferably 0.2 to 5 mol%, relative to vinyl acetate.
アニオン変性ポリビニルアルコールとしては、例えば、特開平1−206088号公報に記載されているアニオン性基を有するポリビニルアルコール、特開昭61−237681号公報及び同63−307979号公報に記載されているビニルアルコールと水溶性基を有するビニル化合物との共重合体、及び特開平7−285265号公報に記載されている水溶性基を有する変性ポリビニルアルコールが挙げられる。 Examples of the anion-modified polyvinyl alcohol include polyvinyl alcohol having an anionic group described in JP-A-1-206088, vinyl described in JP-A-61-237681 and JP-A-63-330779. Examples thereof include a copolymer of an alcohol and a vinyl compound having a water-soluble group, and a modified polyvinyl alcohol having a water-soluble group described in JP-A-7-285265.
また、ノニオン変性ポリビニルアルコールとしては、例えば、特開平7−9758号公報に記載されているポリアルキレンオキサイド基をビニルアルコールの一部に付加したポリビニルアルコール誘導体、特開平8−25795号公報に記載されている疎水性基を有するビニル化合物とビニルアルコールとのブロック共重合体等が挙げられる。 Nonionic modified polyvinyl alcohol includes, for example, a polyvinyl alcohol derivative obtained by adding a polyalkylene oxide group described in JP-A-7-9758 to a part of vinyl alcohol, and described in JP-A-8-25795. And a block copolymer of a vinyl compound having a hydrophobic group and vinyl alcohol.
ポリビニルアルコールは、重合度や変性の種類の違いなど、2種類以上を併用することもできる。特に、重合度が2,000以上のポリビニルアルコールを使用する場合には、予め無機微粒子に対して0.05〜10質量%、好ましくは0.1〜5質量%添加してから、重合度が2,000以上のポリビニルアルコールを添加すると、著しい増粘が無く好ましい。 Polyvinyl alcohol can be used in combination of two or more, such as the degree of polymerization and the type of modification. In particular, when using polyvinyl alcohol having a degree of polymerization of 2,000 or more, the degree of polymerization is from 0.05 to 10% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight, based on the inorganic fine particles. Addition of 2,000 or more polyvinyl alcohol is preferred because there is no significant thickening.
空隙層の親水性バインダーに対する無機微粒子の比率は、質量比で2〜20であることが好ましい。質量比が2倍以上であれば、充分な空隙率の多孔質膜が得られ、充分な空隙容量を得やすくなり、維持できる親水性バインダーによるインクジェット記録時の膨潤によって空隙を塞ぐ状況を招かず、高インク吸収速度を維持できる要因となる。一方、この比率が20倍以下であれば、空隙層を厚膜で塗布した際、ひび割れが生じにくくなる。特に好ましい親水性バインダーに対する無機微粒子の比率は2.5〜12倍、最も好ましくは3〜10倍である。 The ratio of the inorganic fine particles to the hydrophilic binder in the void layer is preferably 2 to 20 by mass ratio. If the mass ratio is 2 times or more, a porous film having a sufficient porosity can be obtained, it becomes easy to obtain a sufficient void volume, and does not cause a situation where the voids are blocked by swelling during ink jet recording with a hydrophilic binder that can be maintained. As a result, a high ink absorption speed can be maintained. On the other hand, if this ratio is 20 times or less, cracks are less likely to occur when the gap layer is applied as a thick film. The ratio of the inorganic fine particles to the particularly preferred hydrophilic binder is 2.5 to 12 times, most preferably 3 to 10 times.
空隙層において、空隙の総量(空隙容量)は、記録媒体1m2当り16ml以上であることが好ましい。空隙容量を16ml/m2以上とすることにより、インク量が多くなってもインク吸収性を良好とすることができるので、画質を向上させ、乾燥性の低下を抑制することができる。 In the void layer, the total amount of voids (void volume) is preferably 16 ml or more per 1 m 2 of the recording medium. By setting the void volume to 16 ml / m 2 or more, the ink absorbability can be improved even when the amount of ink increases, so that the image quality can be improved and the decrease in the drying property can be suppressed.
一方、空隙容量の上限は、25ml/m2以下とすることが好ましい。空隙が多いほど吸収速度、吸収容量は増大するが、反面、外部からの圧力に対し脆くなる。そのため、膜厚を大きくしようとすると、製造時にひび割れを生じやすくなってしまう難点を有する。膜厚はそのままでも空隙率を大きくすることで、吸収速度、吸収容量を増大することも可能ではあるが、同様にひび割れに対し脆弱となってしまう。それらの難点を克服するための様々な研究がなされているが、現状では単位面積当たりの吸収容量が25ml/m2を超える様な膜厚あるいは空隙率にすると、製造時に微小なひび割れの発生が激しく、結果的に高品位な画像を形成することができなくなってしまう。そのため、空隙層を有する記録媒体においては、単位面積当たりの吸収容量を25ml/m2を超える様な膜厚あるいは空隙率となるように設計及び製造することが好ましい。 On the other hand, the upper limit of the void volume is preferably 25 ml / m 2 or less. As the number of voids increases, the absorption rate and the absorption capacity increase, but on the other hand, it becomes brittle against external pressure. Therefore, when it is going to enlarge a film thickness, it has the difficulty that it will become easy to produce a crack at the time of manufacture. Although it is possible to increase the absorption rate and the absorption capacity by increasing the porosity even if the film thickness remains as it is, it is also vulnerable to cracking. Various studies have been made to overcome these difficulties, but at present, when the film thickness or porosity is such that the absorption capacity per unit area exceeds 25 ml / m 2 , microcracks are generated during manufacturing. As a result, a high-quality image cannot be formed. Therefore, a recording medium having a void layer is preferably designed and manufactured so that the absorption capacity per unit area is such that the film thickness or void ratio exceeds 25 ml / m 2 .
本発明において空隙容量は、ブリストウ法によって求められる飽和吸水量を指す。ブリストウ法により求められた転移量を、吸収時間の平方根に対してプロットすると、ある一定の傾きを持つ線が得られる。これは記録媒体の吸収時間に対する吸収量変化を示すものであり、空隙容量一杯にインク(ここではC.I.アシッドレッド52の2%水溶液を言う)を吸収すると余地が無くなるため、傾きは0となる。この時の吸水量を飽和吸水量とし、空隙容量を表す値と考える。本発明で好ましく用いられる吸水性の支持体を有する記録媒体の場合、インク吸収層によるインク吸収に加え支持体の吸収を示す場合もある。本発明で用いられる記録媒体においてはインク吸収層のインク吸収速度は支持体のそれより圧倒的に速いため、例え支持体の吸収が測定されたとしても二段の傾きを有する曲線となり、両者の判別は容易である。 In the present invention, the void volume refers to the saturated water absorption determined by the Bristow method. When the transfer amount obtained by the Bristow method is plotted against the square root of the absorption time, a line having a certain slope is obtained. This indicates a change in the amount of absorption with respect to the absorption time of the recording medium, and when the ink (herein, 2% aqueous solution of CI Acid Red 52) is absorbed to the full void volume, there is no room, so the slope is 0. It becomes. The water absorption at this time is regarded as a value representing the void volume, with the saturated water absorption. In the case of a recording medium having a water-absorbing support preferably used in the present invention, the support may be absorbed in addition to ink absorption by the ink absorbing layer. In the recording medium used in the present invention, the ink absorption speed of the ink absorption layer is overwhelmingly faster than that of the support, so even if the absorption of the support is measured, the curve has a two-step slope. Discrimination is easy.
本発明でいう空隙率とは、空隙層の体積における空隙の総体積の比率を指す。空隙の総体積は上述のブリストウ法により求めた空隙容量をそのまま用いることができる。また空隙層の体積は、乾燥膜厚を測定することで、記録媒体1m2当りの体積として求めることができる。目的とする空隙率は、両者の体積の比として計算で求めることができる。また、空隙の総体積は、ブリストウ測定による飽和転移量、吸水量測定などによって簡易に求められる。 The porosity in the present invention refers to the ratio of the total volume of voids to the volume of the void layer. As the total volume of the voids, the void volume determined by the Bristow method can be used as it is. The volume of the void layer can be obtained as a volume per 1 m 2 of the recording medium by measuring the dry film thickness. The target porosity can be obtained by calculation as a ratio of both volumes. Further, the total volume of the voids can be easily obtained by measuring the saturation transition amount or water absorption amount by Bristow measurement.
上記空隙層には、無機微粒子やバインダーのほかに種々の添加剤用いることができるが中でも、カチオン性高分子、硬化剤、尿素またはその誘導体は、滲み耐性あるいはブロンジング耐性、耐擦過性を改良する点で重要な役割を果たす。 In addition to inorganic fine particles and binders, various additives can be used for the void layer. Among them, cationic polymers, curing agents, urea or derivatives thereof improve bleeding resistance, bronzing resistance, and scratch resistance. Play an important role in terms.
カチオン性高分子の例としては、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ジシアンジアミドポリアルキレンポリアミン縮合物、ポリアルキレンポリアミンジシアンジアミドアンモニウム塩縮合物、ジシアンジアミドホルマリン縮合物、エピクロルヒドリン・ジアルキルアミン付加重合物、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド重合物、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド・SO2共重合物、ポリビニルイミダゾール、ビニルピロリドン・ビニルイミダゾール共重合物、ポリビニルピリジン、ポリアミジン、キトサン、カチオン化澱粉、ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド重合物、(2−メタクロイルオキシエチル)トリメチルアンモニウムクロライド重合物、ジメチルアミノエチルメタクリレート重合物などが挙げられる。 Examples of cationic polymers include polyethyleneimine, polyallylamine, polyvinylamine, dicyandiamide polyalkylene polyamine condensate, polyalkylene polyamine dicyandiamide ammonium salt condensate, dicyandiamide formalin condensate, epichlorohydrin-dialkylamine addition polymer, diallyldimethylammonium Chloride polymer, diallyldimethylammonium chloride / SO 2 copolymer, polyvinyl imidazole, vinyl pyrrolidone / vinyl imidazole copolymer, polyvinyl pyridine, polyamidine, chitosan, cationized starch, vinyl benzyl trimethyl ammonium chloride polymer, (2-metachlor Yloxyethyl) trimethylammonium chloride polymer, dimethylaminoethyl methacrylate Such as theft polymerization products thereof.
また、化学工業時報平成10年8月15,25日に述べられるカチオン性高分子、三洋化成工業株式会社発行「高分子薬剤入門」に述べられる高分子染料固着剤が例として挙げられる。 Examples include the cationic polymers described in Chemical Industry Times, August 15 and 25, 1998, and polymer dye fixing agents described in “Introduction to Polymer Drugs” issued by Sanyo Chemical Industries, Ltd.
本発明に係る記録媒体は、空隙層を形成する水溶性バインダーの硬化剤を添加することが好ましい。 In the recording medium according to the present invention, it is preferable to add a curing agent of a water-soluble binder that forms a void layer.
本発明で空隙層を形成する水溶性バインダーの硬膜のために用いることのできる硬化剤としては、水溶性バインダーと硬化反応を起こすものであれば特に制限はないが、ホウ酸及びその塩が好ましいが、その他にも公知のものが使用でき、一般的には水溶性バインダーと反応し得る基を有する化合物あるいは水溶性バインダーが有する異なる基同士の反応を促進するような化合物であり、水溶性バインダーの種類に応じて適宜選択して用いられる。硬化剤の具体例としては、例えば、エポキシ系硬化剤(ジグリシジルエチルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ジグリシジルシクロヘキサン、N,N−ジグリシジル−4−グリシジルオキシアニリン、ソルビトールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル等)、アルデヒド系硬化剤(ホルムアルデヒド、グリオキザール等)、活性ハロゲン系硬化剤(2,4−ジクロロ−4−ヒドロキシ−1,3,5−s−トリアジン等)、活性ビニル系化合物(1,3,5−トリスアクリロイル−ヘキサヒドロ−s−トリアジン、ビスビニルスルホニルメチルエーテル等)、アルミニウム明礬等が挙げられる。 The curing agent that can be used for the hardening of the water-soluble binder that forms the void layer in the present invention is not particularly limited as long as it causes a curing reaction with the water-soluble binder. Although other known compounds can be used, they are generally compounds having a group capable of reacting with a water-soluble binder or compounds that promote the reaction between different groups of a water-soluble binder. It is appropriately selected depending on the type of binder. Specific examples of the curing agent include, for example, epoxy curing agents (diglycidyl ethyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-diglycidyl cyclohexane, N, N-diglycidyl- 4-glycidyloxyaniline, sorbitol polyglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, etc.), aldehyde curing agents (formaldehyde, glioxal, etc.), active halogen curing agents (2,4-dichloro-4-hydroxy-1,3,5) -S-triazine, etc.), active vinyl compounds (1,3,5-trisacryloyl-hexahydro-s-triazine, bisvinylsulfonylmethyl ether, etc.), aluminum alum and the like.
ホウ酸またはその塩とは、硼素原子を中心原子とする酸素酸及びその塩のことをいい、具体的には、オルトホウ酸、二ホウ酸、メタホウ酸、四ホウ酸、五ホウ酸及び八ホウ酸及びそれらの塩が挙げられる。 Boric acid or a salt thereof refers to an oxygen acid having a boron atom as a central atom and a salt thereof, specifically, orthoboric acid, diboric acid, metaboric acid, tetraboric acid, pentaboric acid, and octaboron. Examples include acids and their salts.
硬化剤としてのホウ素原子を有するホウ酸及びその塩は、単独の水溶液でも、また、2種以上を混合して使用しても良い。特に好ましいのはホウ酸とホウ砂の混合水溶液である。ホウ酸とホウ砂の水溶液は、それぞれ比較的希薄水溶液でしか添加することが出来ないが両者を混合することで濃厚な水溶液にすることが出来、塗布液を濃縮化する事ができる。また、添加する水溶液のpHを比較的自由にコントロールすることができる利点がある。上記硬化剤の総使用量は、上記水溶性バインダー1g当たり1〜600mgが好ましい。 Boric acid having a boron atom and a salt thereof as a curing agent may be used as a single aqueous solution or as a mixture of two or more. Particularly preferred is a mixed aqueous solution of boric acid and borax. The aqueous solutions of boric acid and borax can be added only in relatively dilute aqueous solutions, respectively, but by mixing them both can be made into a concentrated aqueous solution and the coating solution can be concentrated. Further, there is an advantage that the pH of the aqueous solution to be added can be controlled relatively freely. The total amount of the curing agent used is preferably 1 to 600 mg per 1 g of the water-soluble binder.
本発明に係る記録媒体には、多価金属イオンを含有させることができる。多価金属イオンは2価以上の金属イオンであれば特に限定されるものでは無いが、好ましい多価金属イオンとしては、アルミニウムイオン、ジルコニウムイオン、チタニウムイオン等が挙げられる。これらの多価金属イオンは、水溶性または非水溶性の塩の形態で空隙層に含有させることができる。 The recording medium according to the present invention can contain a polyvalent metal ion. The polyvalent metal ion is not particularly limited as long as it is a divalent or higher-valent metal ion, but preferable polyvalent metal ions include aluminum ions, zirconium ions, titanium ions, and the like. These polyvalent metal ions can be contained in the void layer in the form of a water-soluble or water-insoluble salt.
これらの多価金属イオンは、単独で用いても良いし、異なる2種以上を併用してもよい。多価金属イオンを含む化合物は、空隙層を形成する塗布液に添加してもよいし、あるいは空隙層を一旦塗布した後、特に空隙層を一旦塗布乾燥した後に、空隙層にオーバーコート法により供給してもよい。前者のように多価金属イオンを含む化合物をインク吸収層を形成する塗布液に添加する場合、水や有機溶媒あるいはこれらの混合溶媒に均一に溶解して添加する方法、あるいはサンドミルなどの湿式粉砕法や乳化分散などの方法により微細な粒子に分散して添加する方法を用いることができる。空隙層が複数の層から構成される場合には、1層のみ添加してもよく、また2層以上の層、あるいは全ての構成層の塗布液に添加することもできる。また、後者のように空隙層を一旦形成した後、オーバーコート法で添加する場合には、多価金属イオンを含む化合物を溶媒に均一に溶解した後、空隙層に供給するのが好ましい。 These polyvalent metal ions may be used alone or in combination of two or more different kinds. The compound containing polyvalent metal ions may be added to the coating solution for forming the void layer, or after the void layer is once coated, in particular after the void layer is once coated and dried, an overcoat method is applied to the void layer. You may supply. When adding a compound containing polyvalent metal ions to the coating solution for forming the ink absorbing layer as in the former, a method of uniformly dissolving in water, an organic solvent or a mixed solvent thereof, or wet grinding such as a sand mill A method of dispersing and adding to fine particles by a method such as a method or emulsification dispersion can be used. When the void layer is composed of a plurality of layers, only one layer may be added, or it may be added to a coating solution of two or more layers or all of the constituent layers. In addition, when a void layer is once formed and then added by an overcoat method as in the latter case, it is preferable that a compound containing a polyvalent metal ion is uniformly dissolved in a solvent and then supplied to the void layer.
これらの多価金属イオンは、記録媒体1m2当り、概ね0.05〜20ミリモル、好ましくは0.1〜10ミリモルの範囲で用いられる。 These polyvalent metal ions are generally used in an amount of 0.05 to 20 mmol, preferably 0.1 to 10 mmol, per 1 m 2 of the recording medium.
本発明に係る空隙層中には、上記以外の各種の添加剤を添加することができる。例えば、ポリスチレン、ポリアクリル酸エステル類、ポリメタクリル酸エステル類、ポリアクリルアミド類、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、またはこれらの共重合体、尿素樹脂、またはメラミン樹脂等の有機ラテックス微粒子、カチオンまたはノニオンの各種界面活性剤、特開昭57−74193号、同57−87988号及び同62−261476号に記載の紫外線吸収剤、特開昭57−74192号、同57−87989号、同60−72785号、同61−146591号、特開平1−95091号及び同3−13376号等に記載されている退色防止剤、特開昭59−42993号、同59−52689号、同62−280069号、同61−242871号及び特開平4−219266号等に記載されている蛍光増白剤、硫酸、リン酸、クエン酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム等のpH調整剤、消泡剤、防腐剤、増粘剤、帯電防止剤、マット剤等の公知の各種添加剤を含有させることもできる。 Various additives other than those described above can be added to the void layer according to the present invention. For example, organic latex fine particles such as polystyrene, polyacrylic acid esters, polymethacrylic acid esters, polyacrylamides, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, or a copolymer thereof, urea resin, or melamine resin , Various cationic or nonionic surfactants, ultraviolet absorbers described in JP-A-57-74193, JP-A-57-87988, and JP-A-62-261476, JP-A-57-74192, JP-A-57-87989, JP-A-60-27285, JP-A-61-146591, JP-A-1-95091 and JP-A-3-13376, etc., and JP-A-59-42993, JP-A-59-52689, JP-A-62. -280069, 61-242871 and JP-A-4-219266. Brighteners, sulfuric acid, phosphoric acid, citric acid, sodium hydroxide, potassium hydroxide, potassium carbonate and other pH adjusters, antifoaming agents, preservatives, thickeners, antistatic agents, mats Various known additives such as an agent can also be contained.
本発明に係る記録媒体の支持体としては、吸収性支持体あるいは非吸収性支持体のいずれも用いることができるが、本発明の目的効果をいかんなく発揮させる観点から、例えば、普通紙、バライタ紙、アート紙、コート紙及びキャストコート紙などの紙支持体である吸収性支持体を用いることが好ましい。 As the support for the recording medium according to the present invention, either an absorptive support or a non-absorbent support can be used. From the viewpoint of fully achieving the object effects of the present invention, for example, plain paper, baryta It is preferable to use an absorbent support that is a paper support such as paper, art paper, coated paper, and cast coated paper.
本発明の吸水性支持体としては、例えば、一般の紙、合成紙、布、木材等を有するシートや板等を挙げることができるが、特に紙は基材自身の吸水性に優れかつコスト的にも優れるために最も好ましい。以下に紙支持体について説明する。 Examples of the water-absorbing support of the present invention include sheets and plates having general paper, synthetic paper, cloth, wood and the like, but especially paper is excellent in water absorption of the substrate itself and is cost-effective. It is most preferable because it is excellent. The paper support will be described below.
紙支持体の原料としては、LBKP、NBKP等の化学パルプ、GP、CGP、RMP、TMP、CTMP、CMP、PGW等の機械パルプ、DIP等の古紙パルプ、等の木材パルプを主原料としたものが使用可能であるが、広葉樹パルプを使用するのが好ましい。広葉樹パルプとしてはクラフトパルプ、サルファイトパルプ、ケミサーモメカニカルパルプ、ケミメカニカルパルプ等を単独あるいは数種類併用しても良い。また、必要に応じて
木材パルプに加えてポリプロピレンなどの合成パルプあるいはナイロンやポリエステルなどの合成繊維を用いて抄紙される。
The raw material for paper support is mainly made of wood pulp such as chemical pulp such as LBKP and NBKP, mechanical pulp such as GP, CGP, RMP, TMP, CTMP, CMP and PGW, and waste paper pulp such as DIP. Can be used, but it is preferred to use hardwood pulp. As hardwood pulp, kraft pulp, sulfite pulp, chemi-thermomechanical pulp, chemimechanical pulp or the like may be used alone or in combination. Further, if necessary, paper is made using synthetic pulp such as polypropylene or synthetic fiber such as nylon or polyester in addition to wood pulp.
また、白色度の向上の点から、原料であるパルプに過酸化物等による漂白処理が施されるのが好ましい。漂白処理は、パルプを蒸解後、塩素処理、アルカリ処理もしくは抽出あるいは精製、次亜塩素酸塩漂白、二酸化塩素漂白、及びそれらの組み合わせ多段漂白処理、さらに必要に応じてハイドロサルファイト、水素化ホウ素ナトリウムなどによる還元漂白の後に、施されるのが好ましい。更に好ましくは、アルカリ性での過酸化物漂白処理は、パルプを蒸解後、従来公知のパルプ漂白処理後に最後のパルプ漂白処理として施されるのがよいが、アルカリ処理もしくは抽出あるいは精製を更に施してもよい。 Moreover, it is preferable that the pulp which is a raw material is bleached with a peroxide etc. from the point of the improvement of whiteness. Bleaching treatment involves cooking pulp, chlorination, alkali treatment or extraction or refining, hypochlorite bleaching, chlorine dioxide bleaching, and combinations thereof, multistage bleaching treatment, and hydrosulfite, borohydride as necessary It is preferably applied after reductive bleaching with sodium or the like. More preferably, the alkaline peroxide bleaching treatment may be performed as a final pulp bleaching treatment after cooking the pulp and after the conventionally known pulp bleaching treatment, but with alkali treatment or extraction or purification. Also good.
紙支持体中には必要に応じて、サイズ剤、顔料、紙力増強剤、定着剤等、蛍光増白剤、湿潤紙力剤、カチオン化剤等の従来公知の各種添加剤を添加することができる。サイズ剤としては必要に応じて高級脂肪酸、アルキルケテンダイマー、ロジン、パラフィンワックス、アルケニルコハク酸、石油樹脂エマルジョン等のサイズ剤を添加することができる。顔料としては炭酸カルシウム、タルク、酸化チタン、尿素樹脂微粒子等が、紙力増強剤としてはスターチ、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール等が、定着剤としては硫酸バンド、カチオン性高分子電解質等が挙げられるがこれに限定されるものではない。 In the paper support, various conventionally known additives such as sizing agents, pigments, paper strength enhancers, fixing agents, fluorescent whitening agents, wet paper strength agents, and cationizing agents may be added as necessary. Can do. As the sizing agent, a sizing agent such as higher fatty acid, alkyl ketene dimer, rosin, paraffin wax, alkenyl succinic acid, petroleum resin emulsion and the like can be added as necessary. Examples of the pigment include calcium carbonate, talc, titanium oxide, and urea resin fine particles, examples of the paper strength enhancer include starch, polyacrylamide, and polyvinyl alcohol, and examples of the fixing agent include a sulfate band and a cationic polymer electrolyte. It is not limited to this.
紙支持体は前記の木材パルプなどの繊維物質と各種添加剤を混合し、長網抄紙機、円網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機等の各種抄紙機で製造することができる。また、必要に応じて抄紙段階または抄紙後にスターチ、ポリビニルアルコール等でサイズプレス処理をしたり、各種コート処理をしたり、カレンダー処理したりすることも出来る。 The paper support can be produced by mixing various fiber materials such as wood pulp and various additives with various paper machines such as a long net paper machine, a circular net paper machine, and a twin wire paper machine. Further, if necessary, a size press treatment with starch, polyvinyl alcohol or the like, a various coating treatment, or a calendar treatment can be performed at the paper making stage or after paper making.
紙密度は0.7〜1.2g/cm3(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。 The paper density is generally 0.7 to 1.2 g / cm 3 (JIS-P-8118). Furthermore, the base paper stiffness is preferably 20 to 200 g under the conditions specified in JIS-P-8143.
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、5〜9であることが好ましい。 The pH of the paper is preferably 5 to 9 when measured by the hot water extraction method defined in JIS-P-8113.
本発明においては、支持体とインク受容層の接着強度を大きくする等の目的で、インク受容層の塗布に先立って、支持体にコロナ放電処理や下引処理、中間層の塗設等を行うことができる。 In the present invention, for the purpose of increasing the adhesive strength between the support and the ink receiving layer, the support is subjected to corona discharge treatment, subbing treatment, intermediate layer coating, etc. prior to application of the ink receiving layer. be able to.
次に、本発明のインクジェット記録媒体の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the inkjet recording medium of this invention is demonstrated.
本発明のインクジェット記録媒体の製造方法としては、インク吸収層を含む各構成層を、各々単独にあるいは同時に、公知の塗布方式から適宜選択して、支持体上に塗布、乾燥して製造することができる。塗布方式としては、例えば、ロールコーティング法、ロッドバーコーティング法、エアナイフコーティング法、スプレーコーティング法、カーテン塗布方法、あるいは米国特許第2,761,419号、同第2,761,791号に記載のホッパーを使用するスライドビード塗布方法、エクストルージョンコート法等が好ましく用いられる。 As the method for producing the ink jet recording medium of the present invention, each component layer including the ink absorbing layer is selected from a known coating method, either individually or simultaneously, and coated and dried on a support. Can do. Examples of the coating method include a roll coating method, a rod bar coating method, an air knife coating method, a spray coating method, a curtain coating method, and U.S. Pat. Nos. 2,761,419 and 2,761,791. A slide bead coating method using a hopper, an extrusion coating method or the like is preferably used.
同時重層塗布を行う際の各塗布液の粘度としては、スライドビード塗布方式を用いる場合には、5〜100mPa・sの範囲が好ましく、さらに好ましくは10〜70mPa・sの範囲である。また、カーテン塗布方式を用いる場合には、5〜1200mPa・sの範囲が好ましく、さらに好ましくは25〜500mPa・sの範囲である。 When the slide bead coating method is used, the viscosity of each coating solution at the time of simultaneous multilayer coating is preferably in the range of 5 to 100 mPa · s, more preferably in the range of 10 to 70 mPa · s. Moreover, when using a curtain application | coating system, the range of 5-1200 mPa * s is preferable, More preferably, it is the range of 25-500 mPa * s.
また、塗布液の15℃における粘度としては、100mPa・s以上が好ましく、100〜30,000mPa・sがより好ましく、さらに好ましくは3,000〜30,000mPa・sであり、最も好ましいのは10,000〜30,000mPa・sである。 Further, the viscosity at 15 ° C. of the coating solution is preferably 100 mPa · s or more, more preferably 100 to 30,000 mPa · s, further preferably 3,000 to 30,000 mPa · s, and most preferably 10 , 30,000 to 30,000 mPa · s.
塗布及び乾燥方法としては、塗布液を30℃以上に加温して、同時重層塗布を行った後、形成した塗膜の温度を1〜15℃に一旦冷却し、10℃以上で乾燥することが好ましい。より好ましくは、乾燥条件として、湿球温度5〜50℃、膜面温度10〜50℃の範囲の条件で行うことである。また、塗布直後の冷却方式としては、形成された塗膜均一性の観点から、水平セット方式で行うことが好ましい。 As a coating and drying method, the coating liquid is heated to 30 ° C. or higher, and after simultaneous multilayer coating is performed, the temperature of the formed coating film is once cooled to 1 to 15 ° C. and dried at 10 ° C. or higher. Is preferred. More preferably, the drying conditions are a wet bulb temperature of 5 to 50 ° C. and a film surface temperature of 10 to 50 ° C. Moreover, as a cooling method immediately after application | coating, it is preferable to carry out by a horizontal set system from a viewpoint of the formed coating-film uniformity.
以下、実施例を挙げて本発明を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。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
実施例1
《記録媒体の作製》
[記録媒体1の作製]
〔支持体の作製〕
木材パルプ(LBKP/NBSP=50/50)100部に対して、ポリアクリルアミドを1部、灰分(タルク)を4部、カチオン化澱粉を2部、ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂を0.5部及び種々の添加量のアルキルケテンダイマー(サイズ剤)を含有するスラリー液を調製し、長網抄紙機で坪量が170g/m2になるようにして基紙を抄造した。この基紙をスーパーカレンダー処理して、平滑な表面を有する吸水性支持体である支持体を作製した。さらに3%のホウ酸水溶液をロールコーターにて塗工・乾燥し、0.1g/m2のホウ酸を含浸する支持体1を作成した。
Example 1
<Production of recording medium>
[Preparation of recording medium 1]
(Production of support)
1 part of polyacrylamide, 4 parts of ash (talc), 2 parts of cationized starch, 0.5 part of polyamide epichlorohydrin resin and 100 parts of wood pulp (LBKP / NBSP = 50/50) Slurry liquids containing various addition amounts of alkyl ketene dimer (sizing agent) were prepared, and base paper was made using a long paper machine so that the basis weight was 170 g / m 2 . The base paper was supercalendered to produce a support that is a water-absorbing support having a smooth surface. Further, 3% boric acid aqueous solution was applied and dried with a roll coater to prepare a
この支持体1にコロナ放電を行った後、硬化剤を含有するゼラチン下引き層を固形分量として0.04g/m2、裏面には、平均粒径約1μmのシリカ微粒子(マット剤)と少量のカチオン性高分子(導電剤)を含有するスチレン/アクリル系エマルジョンを乾燥膜厚が約0.5μmになるように塗布した。
After corona discharge is applied to the
〔インク吸収層用塗布液の調製〕
下記の手順に従って、インク吸収層(空隙層)用塗布液を調製した。
[Preparation of coating liquid for ink absorbing layer]
A coating solution for an ink absorbing layer (void layer) was prepared according to the following procedure.
(酸化チタン分散液の調製)
平均粒径が約0.25μmの酸化チタン20kg(石原産業製:W−10)を、pH=7.5のトリポリリン酸ナトリウムの150g、ポリビニルアルコール(クラレ株式会社製:PVA235)の500g、カチオン性ポリマー(P−1)の150g及びサンノブコ株式会社製の消泡剤SN381の10gを含有する水溶液90Lに添加し、高圧ホモジナイザー(三和工業株式会社製)で分散した後、全量を100Lに仕上げて、均一な酸化チタン分散液を得た。
(Preparation of titanium oxide dispersion)
20 kg of titanium oxide having an average particle size of about 0.25 μm (Ishihara Sangyo: W-10), 150 g of sodium tripolyphosphate with pH = 7.5, 500 g of polyvinyl alcohol (Kuraray Co., Ltd .: PVA235), cationic It is added to 90 L of an aqueous solution containing 150 g of polymer (P-1) and 10 g of antifoam SN381 manufactured by Sannobuco, and dispersed with a high-pressure homogenizer (Sanwa Kogyo Co., Ltd.). A uniform titanium oxide dispersion was obtained.
(シリカ分散液1の調製)
水 71L
ホウ酸 0.27kg
ほう砂 0.24kg
エタノール 2.2L
カチオン性高分子P−1の25%水溶液 17L
退色防止剤(AF1 *1)10%水溶液 8.5L
蛍光増白剤(*2)水溶液 0.1L
全量を純水で100Lに仕上げた。
(Preparation of silica dispersion 1)
Water 71L
Boric acid 0.27kg
Borax 0.24kg
Ethanol 2.2L
25% aqueous solution of cationic polymer P-1 17L
Anti-fading agent (AF1 * 1) 10% aqueous solution 8.5L
Optical brightener (* 2) aqueous solution 0.1L
The entire amount was finished to 100 L with pure water.
無機微粒子として、シリカ微粒子(平均一次粒子径 約35nm)を50kg用意し、これに上記添加剤を添加した後、特開2002−47454号公報の実施例5に記載された分散方法により分散してシリカ分散液1を得た。
As inorganic fine particles, 50 kg of silica fine particles (average primary particle diameter of about 35 nm) are prepared, and after adding the above-mentioned additives, the fine particles are dispersed by the dispersion method described in Example 5 of JP-A-2002-47454.
*1:退色防止剤(AF−1) HO−N(C2H4SO3Na)2
*2:チバ・スペシャリティーケミカルズ社製、UVITEX NFW LIQUID
(シリカ分散液2の調製)
上記シリカ分散液1の調製において、カチオン性ポリマー(P−1)を、カチオン性ポリマー(P−2)に変更した以外は同様にして、シリカ分散液2を調製した。
* 1: anti-fading agent (AF-1) HO-N (C 2
* 2: UVITEX NFW LIQUID manufactured by Ciba Specialty Chemicals
(Preparation of silica dispersion 2)
In the preparation of the
(塗布液の調製)
第1層、第2層、第3層及び第4層の各塗布液を、以下の手順で調製した。
(Preparation of coating solution)
Each coating solution of the first layer, the second layer, the third layer, and the fourth layer was prepared by the following procedure.
〈第1層用塗布液〉
シリカ分散液1の610mlに、40℃で攪拌しながら以下の添加剤を順次混合した。
<Coating liquid for first layer>
The following additives were sequentially mixed with 610 ml of
ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA235)の5%水溶液
220ml
ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA245)の5%水溶液
80ml
酸化チタン分散液 30ml
ポリブタジエン分散液(平均粒径約0.5μm、固形分濃度40%) 15ml
界面活性剤(SF1)5%水溶液 1.5ml
純水で全量を1000mlに仕上げた。
5% aqueous solution of polyvinyl alcohol (Kuraray Industrial Co., Ltd .: PVA235)
220ml
5% aqueous solution of polyvinyl alcohol (Kuraray Industrial Co., Ltd .: PVA245)
80ml
Titanium oxide dispersion 30ml
15 ml of polybutadiene dispersion (average particle size: about 0.5 μm, solid content: 40%)
Surfactant (SF1) 5% aqueous solution 1.5ml
The whole amount was finished to 1000 ml with pure water.
〈第2層用塗布液〉
シリカ分散液1の630mlに、40℃で攪拌しながら以下の添加剤を順次混合した。
<Second layer coating solution>
The following additives were sequentially mixed with 630 ml of
ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA235)の5%水溶液
180ml
ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA245)の5%水溶液
80ml
ポリブタジエン分散液(平均粒径約0.5μm、固形分濃度40%) 15ml
純水で全量を1000mlに仕上げた。
5% aqueous solution of polyvinyl alcohol (Kuraray Industrial Co., Ltd .: PVA235)
180ml
5% aqueous solution of polyvinyl alcohol (Kuraray Industrial Co., Ltd .: PVA245)
80ml
15 ml of polybutadiene dispersion (average particle size: about 0.5 μm, solid content: 40%)
The whole amount was finished to 1000 ml with pure water.
〈第3層用塗布液〉
シリカ分散液2の650mlに、40℃で攪拌しながら以下の添加剤を順次混合した。
<Coating liquid for third layer>
The following additives were sequentially mixed with 650 ml of
ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA235)の5%水溶液
180ml
ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA245)の5%水溶液
80ml
純水で全量を1000mlに仕上げた。
5% aqueous solution of polyvinyl alcohol (Kuraray Industrial Co., Ltd .: PVA235)
180ml
5% aqueous solution of polyvinyl alcohol (Kuraray Industrial Co., Ltd .: PVA245)
80ml
The whole amount was finished to 1000 ml with pure water.
〈第4層用塗布液〉
シリカ分散液2の650mlに、40℃で攪拌しながら以下の添加剤を順次混合した。
<Fourth layer coating solution>
The following additives were sequentially mixed with 650 ml of
ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA235)の5%水溶液
180ml
ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA245)の5%水溶液
80ml
サポニン50%水溶液 4ml
界面活性剤(SF1)5%水溶液 6ml
純水で全量を1000mlに仕上げた。
5% aqueous solution of polyvinyl alcohol (Kuraray Industrial Co., Ltd .: PVA235)
180ml
5% aqueous solution of polyvinyl alcohol (Kuraray Industrial Co., Ltd .: PVA245)
80ml
Saponin 50% aqueous solution 4ml
Surfactant (SF1) 5% aqueous solution 6ml
The whole amount was finished to 1000 ml with pure water.
上記のようにして調製した各塗布液を、20μmの捕集可能なフィルターで2段ろ過した。 Each coating solution prepared as described above was subjected to two-stage filtration with a filter capable of collecting 20 μm.
上記各塗布液は、いずれも40℃において30〜80mPa・s、15℃において30000〜100000mPa.sの粘度特性を示した。 Each of the above coating solutions is 30 to 80 mPa · s at 40 ° C. and 30000 to 100,000 mPa.s at 15 ° C. The viscosity characteristic of s was shown.
(塗布)
このようにして得られた各塗布液を、上記作製した上記支持体1の表側に、第1層(35μm)、第2層(45μm)、第3層(45μm)、第4層(40μm)の順になるように各層を同時塗布した。なお、各層のかっこ内の数値は、それぞれの湿潤膜厚を示す。塗布は、各塗布液を40℃で4層式カーテンコーターを用い、塗布幅:約1.5m、塗布速度:100m/分で同時塗布を行った後、鏡面ロールを用いてカレンダー処理を施した。
(Application)
Each coating solution obtained in this way was placed on the front side of the
塗布直後に8℃に保持した冷却ゾーンで20秒間冷却した後、20〜30℃、相対湿度20%以下で30秒間、60℃、相対湿度20%以下で120秒間、55℃、相対湿度20%以下で60秒間、各々の乾燥風を吹き付けて乾燥した。その後表面にカレンダー処理を施し、さらに23℃、相対湿度40〜60%の調湿ゾーンで調湿してロール状に巻き取って記録媒体1を得た。得られた記録媒体1は、次いでロール状のまま40℃で5日間加温保管した後、所定のサイズに断裁した。記録媒体1の空隙率は、後述の方法で測定した結果、55%であった。また、ブリストウ法による吸収時間0.04秒における転移量を後述の方法に従って求めた結果、16ml/m2であった。また、JIS−Z−8741に従い、インク吸収層塗設面側の20度鏡面光沢度を、デジタル変角光沢計(スガ試験機株式会社製)を用いて測定した結果、24%であった。
Immediately after coating, the film is cooled for 20 seconds in a cooling zone maintained at 8 ° C., then 20 to 30 ° C.,
[記録媒体2の作製]
上記記録媒体1の作製において、支持体1を、下記支持体2に変更し、かつ各インク吸収層のシリカ微粒子(F)とポリビニルアルコール(B)の構成比率(F/B)を適宜変更して、ブリストウ法による吸収時間0.04秒における転移量が8ml/m2である記録媒体2を作製した。
[Preparation of recording medium 2]
In the production of the
(支持体2の作製)
木材パルプ(LBKP/NBSP=50/50)100部に対して、ポリアクリルアミドを1部、灰分(タルク)を4部、カチオン化澱粉を2部、ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂を0.5部及び種々の添加量のアルキルケテンダイマー(サイズ剤)を含有するスラリー液を調製し、長網抄紙機で坪量が170g/m2になるようにして基紙を抄造した。この基紙をカレンダー処理した後、7%のアナターゼ型酸化チタン及び少量の色調調整剤を含有する密度0.92の低密度ポリエチレン樹脂を、320℃で厚さ28μmになるように溶融押し出しコーティング法で基紙の片面を被覆した。溶融押し出し塗工直後に、表面に種々の規則的な凹凸の高さを有するクーリングロールを圧着冷却させて、ポリエチレン表面に種々の微粒面型付け処理を行った。型付けの違いは、密度及び凹凸の高さを調整することで行った。
(Preparation of support 2)
1 part of polyacrylamide, 4 parts of ash (talc), 2 parts of cationized starch, 0.5 part of polyamide epichlorohydrin resin and 100 parts of wood pulp (LBKP / NBSP = 50/50) Slurry liquids containing various addition amounts of alkyl ketene dimer (sizing agent) were prepared, and base paper was made using a long paper machine so that the basis weight was 170 g / m 2 . After calendering the base paper, a low-density polyethylene resin having a density of 0.92 containing 7% anatase-type titanium oxide and a small amount of a color tone adjusting agent is melt-extruded and coated at 320 ° C. to a thickness of 28 μm. And coated one side of the base paper. Immediately after melt extrusion coating, a cooling roll having various regular unevenness heights was pressure-cooled on the surface, and various fine grain surface forming treatments were performed on the polyethylene surface. The difference in the molding was made by adjusting the density and the height of the unevenness.
次いで、反対側の面を密度0.96の高密度ポリエチレン/密度0.92の低密度ポリエチレン=70/30の混合した溶融物を同様に溶融押し出しコーティング法で、厚さが32μmになるように被覆して、非吸水性支持体である支持体2を作製した。
Next, the opposite surface is a high density polyethylene with a density of 0.96 / low density polyethylene with a density of 0.92 = 70/30. A
この支持体2の酸化チタン含有層面側にコロナ放電を行った後、硬化剤を含有するゼラチン下引き層を固形分量として0.04g/m2、裏面には、平均粒径約1μmのシリカ微粒子(マット剤)と少量のカチオン性高分子(導電剤)を含有するスチレン/アクリル系エマルジョンを乾燥膜厚が約0.5μmになるように塗布した。
After performing corona discharge on the titanium oxide-containing layer surface side of the
[記録媒体3の作製]
上記記録媒体2の作製において、各インク吸収層のシリカ微粒子とポリビニルアルコールの構成比率(F/B)を適宜変更して、ブリストウ法による吸収時間0.04秒における転移量が16ml/m2である記録媒体3を作製した。
[Preparation of recording medium 3]
In the production of the
[記録媒体4の作製]
上記記録媒体1の作製において、各インク吸収層のシリカ微粒子とポリビニルアルコールの構成比率(F/B)を適宜変更して、ブリストウ法による吸収時間0.04秒における転移量が11ml/m2である記録媒体4を作製した。また後述の方法により空隙率を測定したところ、35%であった。
[Preparation of recording medium 4]
In the production of the
[記録媒体5の作製]
(塗布液の調製)
アルミナ水和物(サソール製:Disperal HP18) 0.50kg
純水 10L
上記分散液に1モル/Lの塩酸を加え、pHを4に調整し、これを95℃で2時間攪拌した。次いで1モル/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを10に調整し、さらに8時間攪拌した。攪拌後、室温まで冷却し、pHを7〜8に調整し、脱塩処理を行い、さらに酢酸を添加して解膠処理した。固形分が17%となるまで濃縮した後、ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA117)の9%水溶液を、アルミナとポリビニルアルコールの固形分比率が質量比で10:1となるように混合・攪拌し、塗布液を得た。
[Preparation of recording medium 5]
(Preparation of coating solution)
Alumina hydrate (manufactured by Sasol: Dispersal HP18) 0.50 kg
10L of pure water
1 mol / L hydrochloric acid was added to the dispersion to adjust the pH to 4, and the mixture was stirred at 95 ° C. for 2 hours. Subsequently, 1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution was added, pH was adjusted to 10, and also it stirred for 8 hours. After stirring, the mixture was cooled to room temperature, the pH was adjusted to 7-8, desalted, and acetic acid was further added for peptization. After concentrating to a solid content of 17%, a 9% aqueous solution of polyvinyl alcohol (Kuraray Industrial Co., Ltd .: PVA117) was mixed so that the solid content ratio of alumina to polyvinyl alcohol was 10: 1 by mass ratio. The mixture was stirred to obtain a coating solution.
上記のようにして調製した塗布液を、20μmの捕集可能なフィルターで濾過した。この塗布液を、スーパーカレンダー処理を施したバライタ層を有する基材(白色度89%)のバライタ層上にダイコーターにより乾燥膜厚が30g/m2となるように塗布した。なお、この基材には予めホウ酸の含有量が0.5g/m2の含有量となるようにホウ酸水溶液を塗工・乾燥しておいた。またこのときの塗布速度は50m/分であり、150℃の温度で乾燥して、記録媒体5を作製した。
The coating solution prepared as described above was filtered through a 20 μm-capable filter. This coating solution was applied onto a base material (
この記録媒体5におけるアルミナ粒子の平均粒子径は30nmであった。また、ブリストウ法による吸収時間0.04秒における転移量は22ml/m2であり、空隙率は55%であった。
The average particle diameter of the alumina particles in this
[記録媒体6〜8の作製]
上記記録媒体1の作製において、各インク吸収層塗布液の調製に用いたシリカ微粒子(平均一次粒子径が約35nm)を、表1に記載の平均粒子径からなるシリカ微粒子に変更した以外は同様にして、記録媒体6〜8を作製した。これら各記録媒体の転移量と空隙率は表1に示す通りであった。
[Preparation of
In the production of the
[記録媒体9の作製]
上記記録媒体1の作製において、各インク吸収層塗布液の調製に用いたホウ酸及びほう砂を除いた以外は同様にして、記録媒体9を作製した。
[Preparation of recording medium 9]
A
[記録媒体10、11の作製]
上記記録媒体1の作製において、各インク吸収層のシリカ微粒子とポリビニルアルコールの構成比率(F/B)を適宜変更して、インク吸収層の空隙率がそれぞれ25%、75%とした以外は同様にして、記録媒体10、11を作製した。これら各記録媒体の空隙率は表1に示す通りであった。
[Preparation of
In the production of the
[記録媒体12〜15の作製]
上記記録媒体1の作製において、塗布、乾燥直後に施したカレンダー処理の処理温度及び線圧を適宜変更して、20度鏡面光沢度がそれぞれ18%、22%、42%、47%とした以外は同様にして、記録媒体12〜15を作製した。
[Preparation of
In the production of the
《インクの調製》
〔着色インクセット1の調製〕
(顔料分散液の調製)
〈イエロー顔料分散体1の調製〉
6モル/Lの塩酸溶液10gにアントラニル酸1.5gを加えた後、5℃に冷却し、亜硝酸ナトリウム1.8gを加え、攪拌した。そこに、C.I.ピグメントイエロー74の粉末を5g加え、攪拌しながら液温を80℃まで昇温し、窒素ガスの発生が無くなるまで加温を続けた後、冷却した。次いで、アセトンを加えて、顔料粒子を濾過、イオン交換水にて洗浄した後、イオン交換水を加えイオン交換、限外濾過、遠心分離の各操作を行い、イオン交換水で顔料含有量が20質量%となるように調製し、イエロー顔料分散体1を得た。
<Preparation of ink>
[Preparation of colored ink set 1]
(Preparation of pigment dispersion)
<Preparation of
After adding 1.5 g of anthranilic acid to 10 g of 6 mol / L hydrochloric acid solution, the mixture was cooled to 5 ° C., and 1.8 g of sodium nitrite was added and stirred. There, C.I. I. 5 g of Pigment Yellow 74 powder was added, the temperature of the solution was raised to 80 ° C. while stirring, and heating was continued until no nitrogen gas was generated, followed by cooling. Next, acetone is added, and the pigment particles are filtered and washed with ion-exchanged water. Then, ion-exchanged water is added to perform ion exchange, ultrafiltration, and centrifugation, and the pigment content is 20 with ion-exchanged water. A
〈マゼンタ顔料分散体1の調製〉
6モル/Lの塩酸溶液10gにアントラニル酸1.5gを加えた後、5℃に冷却し、亜硝酸ナトリウム1.8gを加え、攪拌した。そこに、C.I.ピグメントレッド122の粉末を5g加え、攪拌しながら液温を80℃まで昇温し、窒素ガスの発生が無くなるまで加温を続けた後、冷却した。次いで、アセトンを加えて、顔料粒子を濾過、イオン交換水にて洗浄した後、イオン交換水を加えイオン交換、限外濾過、遠心分離の各操作を行い、イオン交換水で顔料含有量が25質量%となるように調製し、マゼンタ顔料分散体1を得た。
<Preparation of
After adding 1.5 g of anthranilic acid to 10 g of 6 mol / L hydrochloric acid solution, the mixture was cooled to 5 ° C., and 1.8 g of sodium nitrite was added and stirred. There, C.I. I. 5 g of
〈シアン顔料分散体1の調製〉
6モル/Lの塩酸溶液10gにアントラニル酸1.5gを加えた後、5℃に冷却し、亜硝酸ナトリウム1.8gを加え、攪拌した。そこに、C.I.ピグメントブルー15:3の粉末を5g加え、攪拌しながら液温を80℃まで昇温し、窒素ガスの発生が無くなるまで加温を続けた後、冷却した。次いで、アセトンを加えて、顔料粒子を濾過、イオン交換水にて洗浄した後、イオン交換水を加えイオン交換、限外濾過、遠心分離の各操作を行い、イオン交換水で顔料含有量が25質量%となるように調製し、シアン顔料分散体1を得た。
<Preparation of
After adding 1.5 g of anthranilic acid to 10 g of 6 mol / L hydrochloric acid solution, the mixture was cooled to 5 ° C., and 1.8 g of sodium nitrite was added and stirred. There, C.I. I. 5 g of Pigment Blue 15: 3 powder was added, the temperature of the solution was raised to 80 ° C. while stirring, and heating was continued until generation of nitrogen gas disappeared, followed by cooling. Next, acetone is added, and the pigment particles are filtered and washed with ion-exchanged water. Then, ion-exchanged water is added to perform ion exchange, ultrafiltration, and centrifugation, and the pigment content is 25 with ion-exchanged water. The
〈ブラック顔料分散体1の調製〉
6モル/Lの塩酸溶液10gにアントラニル酸1.5gを加えた後、5℃に冷却し、亜硝酸ナトリウム1.8gを加え、攪拌した。そこに、カーボンブラックの粉末を5g加え、攪拌しながら液温を80℃まで昇温し、窒素ガスの発生が無くなるまで加温を続けた後、冷却した。次いで、アセトンを加えて、顔料粒子を濾過、イオン交換水にて洗浄した後、イオン交換水を加えイオン交換、限外濾過、遠心分離の各操作を行い、イオン交換水で顔料含有量が20質量%となるように調製し、ブラック顔料分散体1を得た。
<Preparation of
After adding 1.5 g of anthranilic acid to 10 g of 6 mol / L hydrochloric acid solution, the mixture was cooled to 5 ° C., and 1.8 g of sodium nitrite was added and stirred. Thereto, 5 g of carbon black powder was added, the liquid temperature was raised to 80 ° C. while stirring, and heating was continued until no nitrogen gas was generated, followed by cooling. Next, acetone is added, and the pigment particles are filtered and washed with ion-exchanged water. Then, ion-exchanged water is added to perform ion exchange, ultrafiltration, and centrifugation, and the pigment content is 20 with ion-exchanged water. The
〈ブルー顔料分散体1の調製〉
6モル/Lの塩酸溶液10gにアントラニル酸1.5gを加えた後、5℃に冷却し、亜硝酸ナトリウム1.8gを加え、攪拌した。そこに、C.I.ピグメントバイオレット23の粉末を5g加え、攪拌しながら液温を80℃まで昇温し、窒素ガスの発生が無くなるまで加温を続けた後、冷却した。次いで、アセトンを加えて、顔料粒子を濾過、イオン交換水にて洗浄した後、イオン交換水を加えイオン交換、限外濾過、遠心分離の各操作を行い、イオン交換水で顔料含有量が25質量%となるように調製し、ブルー顔料分散体1を得た。
<Preparation of
After adding 1.5 g of anthranilic acid to 10 g of 6 mol / L hydrochloric acid solution, the mixture was cooled to 5 ° C., and 1.8 g of sodium nitrite was added and stirred. There, C.I. I. 5 g of the powder of
〈レッド顔料分散体1の調製〉
6モル/Lの塩酸溶液10gにアントラニル酸1.5gを加えた後、5℃に冷却し、亜硝酸ナトリウム1.8gを加え、攪拌した。そこに、C.I.ピグメントレッド177の粉末を5g加え、攪拌しながら液温を80℃まで昇温し、窒素ガスの発生が無くなるまで加温を続けた後、冷却した。次いで、アセトンを加えて、顔料粒子を濾過、イオン交換水にて洗浄した後、イオン交換水を加えイオン交換、限外濾過、遠心分離の各操作を行い、イオン交換水で顔料含有量が20質量%となるように調製し、レッド顔料分散体1を得た。
<Preparation of
After adding 1.5 g of anthranilic acid to 10 g of 6 mol / L hydrochloric acid solution, the mixture was cooled to 5 ° C., and 1.8 g of sodium nitrite was added and stirred. There, C.I. I. 5 g of
(着色インクセットの調製)
上記調製した各顔料分散体を用いて、下記の手順に従って、イエローインク1、マゼンタインク1、シアンインク1、ブラックインク1、ブルーインク1及びレッドインク1から構成される着色インクセット1を調製した。
(Preparation of colored ink set)
Using each of the prepared pigment dispersions, a colored ink set 1 composed of
〈イエローインク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 4質量%
グリセリン 3.75質量%
2−ピロリドン 5質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社製) 下記必要量
イオン交換水 残分
表面張力が38mN/mとなるように界面活性剤を加え、イオン交換水で全体が100質量%となるように調製した。以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過して、顔料インクであるイエローインク1を調製した。該インク中の顔料の平均粒径は131nmであった。
<Preparation of
Glycerin 3.75% by mass
2-
Surfactant (Surfinol 465 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) The following required amount Ion-exchanged water residue A surfactant is added so that the surface tension is 38 mN / m, and the total amount is 100% by mass with ion-exchanged water. Prepared. The above compositions were mixed, stirred, and filtered through a 1 μm filter to prepare
〈マゼンタインク1の調製〉
マゼンタ顔料分散体1 15質量%
グリセリン 8質量%
ジエチレングリコール 1.75質量%
2−ピロリドン 3質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社製) 下記必要量
イオン交換水 残分
表面張力が38mN/mとなるように界面活性剤を加え、イオン交換水で全体が100質量%となるように調製した。以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過して、顔料インクであるマゼンタインク1を調製した。該インク中の顔料の平均粒径は129nmであった。
<Preparation of
Diethylene glycol 1.75% by mass
2-
Surfactant (Surfinol 465 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) The following required amount Ion-exchanged water residue A surfactant is added so that the surface tension is 38 mN / m, and the total amount is 100% by mass with ion-exchanged water. Prepared. The above compositions were mixed, stirred, and filtered through a 1 μm filter to prepare
〈シアンインク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 8質量%
ジエチレングリコール 4質量%
グリセリン 5質量%
2−ピロリドン 2質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社製) 下記必要量
イオン交換水 残分
表面張力が38mN/mとなるように界面活性剤を加え、イオン交換水で全体が100質量%となるように調製した。以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過して、顔料インクであるシアンインク1を調製した。該インク中の顔料の平均粒径は104nmであった。
<Preparation of
8% by mass of ethylene glycol
2-
Surfactant (Surfinol 465 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) The following required amount Ion-exchanged water residue A surfactant is added so that the surface tension is 38 mN / m, and the total amount is 100% by mass with ion-exchanged water. Prepared. The above compositions were mixed, stirred, and filtered through a 1 μm filter to prepare
〈ブラックインク1の調製〉
ブラック顔料分散体1 10質量%
グリセリン 5質量%
ジエチレングリコール 7質量%
2−ピロリドン 2質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社製) 下記必要量
イオン交換水 残分
表面張力が38mN/mとなるように界面活性剤を加え、イオン交換水で全体が100質量%となるように調製した。以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過して、顔料インクであるブラックインク1を調製した。該インク中の顔料の平均粒径は98nmであった。
<Preparation of
2-
Surfactant (Surfinol 465 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) The following required amount Ion-exchanged water residue A surfactant is added so that the surface tension is 38 mN / m, and the total amount is 100% by mass with ion-exchanged water. Prepared. The above compositions were mixed, stirred, and filtered through a 1 μm filter to prepare
〈ブルーインク1の調製〉
ブルー顔料分散体1 15質量%
グリセリン 8質量%
ジエチレングリコール 1.75質量%
2−ピロリドン 3質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社製) 下記必要量
イオン交換水 残分
表面張力が38mN/mとなるように界面活性剤を加え、イオン交換水で全体が100質量%となるように調製した。以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過して、顔料インクであるブルーインク1を調製した。該インク中の顔料の平均粒径は129nmであった。
<Preparation of
Diethylene glycol 1.75% by mass
2-
Surfactant (Surfinol 465 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) The following required amount Ion-exchanged water residue A surfactant is added so that the surface tension is 38 mN / m, and the total amount is 100% by mass with ion-exchanged water. Prepared. The above compositions were mixed, stirred, and filtered through a 1 μm filter to prepare
〈レッドインク1の調製〉
レッド顔料分散体1 15質量%
グリセリン 8質量%
ジエチレングリコール 1.75質量%
2−ピロリドン 3質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社製) 下記必要量
イオン交換水 残分
表面張力が38mN/mとなるように界面活性剤を加え、イオン交換水で全体が100質量%となるように調製した。以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過して、顔料インクであるレッドインク1を調製した。該インク中の顔料の平均粒径は123nmであった。
<Preparation of
Diethylene glycol 1.75% by mass
2-
Surfactant (Surfinol 465 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) The following required amount Ion-exchanged water residue A surfactant is added so that the surface tension is 38 mN / m, and the total amount is 100% by mass with ion-exchanged water. Prepared. The above compositions were mixed, stirred, and filtered through a 1 μm filter to prepare
〔着色インクセット2の調製〕
上記着色インクセット1の調製において、特色インクであるブルーインク1及びレッドインク1を除いて、基本インク(イエローインク1、マゼンタインク1、シアンインク1及びブラックインク1)のみで構成し、これを着色インクセット2とした。
[Preparation of colored ink set 2]
In the preparation of the colored ink set 1, only the basic inks (
〔着色インクセット3の調製〕
(顔料分散液の調製)
〈グリーン顔料分散液1の調製〉
6モル/Lの塩酸溶液10gにアントラニル酸1.5gを加えた後、5℃に冷却し、亜硝酸ナトリウム1.8gを加え、攪拌した。そこに、C.I.ピグメントグリーン7の粉末を5g加え、攪拌しながら液温を80℃まで昇温し、窒素ガスの発生が無くなるまで加温を続けた後、冷却した。次いで、アセトンを加えて、顔料粒子を濾過、イオン交換水にて洗浄した後、イオン交換水を加えイオン交換、限外濾過、遠心分離の各操作を行い、イオン交換水で顔料含有量が25質量%となるように調製し、グリーン顔料分散体1を得た。
[Preparation of colored ink set 3]
(Preparation of pigment dispersion)
<Preparation of
After adding 1.5 g of anthranilic acid to 10 g of 6 mol / L hydrochloric acid solution, the mixture was cooled to 5 ° C., and 1.8 g of sodium nitrite was added and stirred. There, C.I. I. 5 g of pigment green 7 powder was added, the temperature of the solution was raised to 80 ° C. while stirring, and heating was continued until no nitrogen gas was generated, followed by cooling. Next, acetone is added, and the pigment particles are filtered and washed with ion-exchanged water. Then, ion-exchanged water is added to perform ion exchange, ultrafiltration, and centrifugation, and the pigment content is 25 with ion-exchanged water. The
〈グリーンインク1の調製〉
グリーン顔料分散体1 15質量%
グリセリン 8質量%
ジエチレングリコール 1.75質量%
2−ピロリドン 3質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社製) 下記必要量
イオン交換水 残分
表面張力が38mN/mとなるように界面活性剤を加え、イオン交換水で全体が100質量%となるように調製した。以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過して、顔料インクであるグリーンインク1を調製した。該インク中の顔料の平均粒径は104nmであった。
<Preparation of
Diethylene glycol 1.75% by mass
2-
Surfactant (Surfinol 465 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) The following required amount Ion-exchanged water residue A surfactant is added so that the surface tension is 38 mN / m, and the total amount is 100% by mass with ion-exchanged water. Prepared. The above compositions were mixed, stirred, and filtered through a 1 μm filter to prepare
(着色インクセットの調製)
上記着色インクセット1の調製において、特色インクであるレッドインク1およびブルーインク1の代わりにグリーンインク1を用いて構成し、これを着色インクセット3とした。
(Preparation of colored ink set)
In the preparation of the colored ink set 1, the
〔インクセット4の調製〕
(顔料分散液の調製)
〈イエロー顔料分散体2の調製〉
C.I.ピグメントイエロー74 20質量%
高分子分散剤SA−1 10質量%(固形分として)
グリセリン 15質量%
イオン交換水 55質量%
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2を得た。得られたイエロー顔料の平均粒径は112nmであった。
[Preparation of ink set 4]
(Preparation of pigment dispersion)
<Preparation of
C. I. Pigment Yellow 74 20% by mass
Polymer dispersant SA-1 10% by mass (as solid content)
Ion-exchanged
The above additives were mixed and dispersed using a horizontal bead mill (System Zetamini manufactured by Ashizawa Co., Ltd.) filled with 60% by volume of 0.3 mm zirconia beads to obtain
〈マゼンタ顔料分散体2の調製〉
C.I.ピグメントレッド122 25質量%
高分子分散剤SA−2 16質量%(固形分として)
グリセリン 15質量%
イオン交換水 44質量%
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2を得た。得られたマゼンタ顔料の平均粒径は105nmであった。
<Preparation of
C. I.
Polymer dispersant SA-2 16% by mass (as solid content)
Ion-exchanged
The above additives were mixed and dispersed using a horizontal bead mill (System Zeta Mini manufactured by Ashizawa Co., Ltd.) filled with 0.3 mm zirconia beads at a volume ratio of 60% to obtain a
〈シアン顔料分散体2の調製〉
C.I.ピグメントブルー15:3 25質量%
高分子分散剤SA−1 13質量%(固形分として)
ジエチレングリコール 10質量%
イオン交換水 52質量%
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2を得た。得られたシアン顔料の平均粒径は87nmであった。
<Preparation of
C. I. Pigment Blue 15: 3 25% by mass
Polymer dispersing agent SA-1 13% by mass (as solid content)
Ion-exchanged
The above additives were mixed and dispersed using a horizontal bead mill (System Zetamini manufactured by Ashizawa Co., Ltd.) filled with 60% by volume of 0.3 mm zirconia beads to obtain
〈ブラック顔料分散体2の調製〉
カーボンブラック 20質量%
高分子分散剤SA−2 9質量%(固形分として)
グリセリン 10質量%
イオン交換水 61質量%
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2を得た。得られたブラック顔料の平均粒径は75nmであった。
<Preparation of
Carbon black 20% by mass
Polymer dispersant SA-2 9% by mass (as solid content)
Ion-exchanged
Each of the above additives was mixed and dispersed using a horizontal bead mill (System Zetamini manufactured by Ashizawa Co., Ltd.) filled with 0.3 mm zirconia beads at a volume ratio of 60% to obtain a
〈ブルー顔料分散体2の調製〉
C.I.ピグメントバイオレット23 25質量%
高分子分散剤SA−1 13質量%(固形分として)
エチレングリコール 10質量%
イオン交換水 52質量%
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、ブルー顔料分散体2を得た。得られたブルー顔料の平均粒径は107nmであった。
<Preparation of
C. I.
Polymer dispersing agent SA-1 13% by mass (as solid content)
Ion-exchanged
The above additives were mixed and dispersed using a horizontal bead mill (System Zeta Mini manufactured by Ashizawa Co., Ltd.) filled with 0.3% zirconia beads at a volume ratio of 60% to obtain
〈レッド顔料分散体2の調製〉
C.I.ピグメントレッド177 20質量%
高分子分散剤SA−2 16質量%(固形分として)
グリセリン 15質量%
イオン交換水 49質量%
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、レッド顔料分散体2を得た。得られたレッド顔料の平均粒径は98nmであった。
<Preparation of
C. I.
Polymer dispersant SA-2 16% by mass (as solid content)
49% by mass of ion-exchanged water
Each of the above additives was mixed and dispersed using a horizontal bead mill (System Zetamini manufactured by Ashizawa Co., Ltd.) filled with 0.3 mm zirconia beads at a volume ratio of 60% to obtain
なお、上記各顔料分散体の調製に用いた各高分子分散剤は、下記の方法に従って調製した。 In addition, each polymer dispersing agent used for preparation of each said pigment dispersion was prepared according to the following method.
〈高分子分散剤SA−1の調製〉
3Lの四頭フラスコにスリーワンモーター、温度計、窒素導入管、及び乾燥管をつけた滴下漏斗を装着した。これに乾燥窒素ガスを流しながら、テトラヒドロフラン(780.0g)とp−キシレン(3.6g)を導入した。攪拌しながらこれにテトラブチルアンモニウム m−ベンゾエート(1モル/L溶液:3.2ml)を加え、さらに1,1−ビス(トリメチルシロキシ)−2−メチルプロペン(144.0g)を加えた。
<Preparation of polymer dispersant SA-1>
A dropping funnel fitted with a three-one motor, a thermometer, a nitrogen inlet tube, and a drying tube was attached to a 3 L four-head flask. Tetrahydrofuran (780.0 g) and p-xylene (3.6 g) were introduced while flowing dry nitrogen gas. While stirring, tetrabutylammonium m-benzoate (1 mol / L solution: 3.2 ml) was added, and 1,1-bis (trimethylsiloxy) -2-methylpropene (144.0 g) was further added.
次に、テトラブチルアンモニウム−m−ベンゾエート(1モル/L溶液:3.2ml)を滴下漏斗より、130分間に渡って攪拌しながら滴下した。滴下後、ベンジルメタクリレート(272.6g)とトリメチルシリルメタクリレート(489.8g)の混合物を、攪拌しながら40分間に渡って滴下漏斗より滴下した。30分攪拌後、ベンジルメタクリレート(545.4g)を、攪拌しながら30分間に渡って滴下漏斗より滴下した。 Next, tetrabutylammonium m-benzoate (1 mol / L solution: 3.2 ml) was dropped from the dropping funnel with stirring over 130 minutes. After dropping, a mixture of benzyl methacrylate (272.6 g) and trimethylsilyl methacrylate (489.8 g) was added dropwise from a dropping funnel over 40 minutes with stirring. After stirring for 30 minutes, benzyl methacrylate (545.4 g) was added dropwise from the dropping funnel over 30 minutes with stirring.
そのまま240分攪拌した後、無水メタノール(216g)を加え攪拌した。滴下漏斗をリービッヒ冷却管に付け替え、容器全体を加熱し、蒸発してくる沸点55℃以下の留分(210g)を除去した。さらに上流を続け、沸点が76℃になった時点で2−プロパノール(900g)を加え、加熱・蒸留を続けた。全量で1440gの溶媒が流出するまで加熱を続け、目的とするブロック共重合体(BzMA//BzMA/MAA=5//2.5/5)の溶液1を得た。一部を乾燥し分子量と酸価を測定したところ、それぞれ1,500及び70であった。
After stirring for 240 minutes, anhydrous methanol (216 g) was added and stirred. The dropping funnel was replaced with a Liebig condenser, the entire vessel was heated, and the fraction having a boiling point of 55 ° C. or lower (210 g) was removed. Further upstream, when the boiling point reached 76 ° C., 2-propanol (900 g) was added, and heating and distillation were continued. Heating was continued until 1440 g of the solvent had flowed out in total, to obtain a
この溶液1にN,N−ジメチルエタノールアミンを加え中和し、目的とする高分子分散剤SA−1溶液を得た。
The
〈高分子分散剤SA−2の調製〉
上記高分子分散剤SA−2の調製において、N,N−ジメチルエタノールアミンの代わりに、水酸化カリウムを用いて中和した以外は同様にして高分子分散剤SA−2を調製した。
<Preparation of polymer dispersant SA-2>
The polymer dispersant SA-2 was prepared in the same manner as in the preparation of the polymer dispersant SA-2 except that it was neutralized with potassium hydroxide instead of N, N-dimethylethanolamine.
(顔料インクセットの調製)
上記着色インクセット1の調製において、イエロー顔料分散体1、マゼンタ顔料分散体1、シアン顔料分散体1、ブラック顔料分散体1、ブルー顔料分散体1、レッド顔料分散体1に代えて、上記調製したイエロー顔料分散体2、マゼンタ顔料分散体2、シアン顔料分散体2、ブラック顔料分散体2、ブルー顔料分散体2、レッド顔料分散体2を用いた以外は同様にして、着色インクセット4を調製した。
(Preparation of pigment ink set)
In the preparation of the colored ink set 1, instead of the
〔インクセット5の調製〕
上記インクセット3の調製において、シアンインク2を下記の手順に従って調製されるシアンインク3に変更した以外は同様にして、インクセット5を調製した。
[Preparation of ink set 5]
(顔料分散液の調製)
〈シアン顔料分散体3の調製〉
C.I.ピグメントブルー15:3 26g
SA−3溶液 28g
1モル/L水酸化カリウム水溶液 13.6g
メチルエチルケトン 20g
イオン交換水 30g
上記各添加剤を混合し、三本ロールミルを用いて20回混練した。得られたペーストをイオン交換水(200g)中に添加し、十分に攪拌した後、ロータリーエバポレーターを用いて固形分量が20%となるようにメチルエチルケトン及び水を留去し、シアン顔料分散体3を得た。
(Preparation of pigment dispersion)
<Preparation of
C. I. Pigment Blue 15: 3 26g
SA-3 solution 28g
13.6 g of 1 mol / L potassium hydroxide aqueous solution
20g of methyl ethyl ketone
Ion exchange water 30g
The above additives were mixed and kneaded 20 times using a three-roll mill. The obtained paste was added to ion-exchanged water (200 g), and after sufficiently stirring, methyl ethyl ketone and water were distilled off using a rotary evaporator so that the solid content was 20%. Obtained.
なお、上記シアン顔料分散体3の調製に用いた高分子分散剤SA−3は、下記の方法に従って調製した。
The polymer dispersant SA-3 used for the preparation of the
〈高分子分散剤SA−3の調製〉
1Lの四頭フラスコに、スリーワンモーター、温度計、窒素導入管をつけた還流管、及び滴下漏斗を装着した。これに乾燥窒素ガスを流しながら、下記単量体混合物1を導入し、65℃に昇温した。
<Preparation of polymer dispersant SA-3>
A 1 L four-head flask was equipped with a three-one motor, a thermometer, a reflux tube with a nitrogen inlet tube, and a dropping funnel. The following
次に下記単量体混合物2を攪拌しながら、2.5時間かけて滴下した。さらにアゾビスジメチルバレロニトリル(0.8g)及びメチルエチルケトン(22ml)の混合溶液を0,5時間かけて滴下した。アゾビスジメチルバレロニトリル(0.8g)を添加し、さらに1時間加熱攪拌した。
Next, the following
反応終了後、メチルエチルケトン(450ml)を加え、固形分50%の高分子分散剤SA−3の溶液を得た。一部を乾燥し分子量と酸価を測定したところ、それぞれ15,000及び55であった。 After completion of the reaction, methyl ethyl ketone (450 ml) was added to obtain a solution of polymer dispersant SA-3 having a solid content of 50%. When a part was dried and the molecular weight and acid value were measured, they were 15,000 and 55, respectively.
(単量体混合物1)
スチレン 11.2g
ラウリルメタクリレート 12.0g
ポリエチレングリコールメタクリレート(共栄社化学製:ライトエステル130MA)
4.0g
スチレンマクロマー(東亞合成製:マクロモノマーAS−6) 4.0g
アクリル酸 2.8g
メルカプトエタノール 0.4g
(単量体混合物2)
スチレン 100.8g
ラウリルメタクリレート 108.0g
ヒドロキシエチルメタクリレート 60.0g
ポリエチレングリコールメタクリレート(共栄社化学製:ライトエステル130MA)
36.0g
スチレンマクロマー(東亞合成製:AS−6) 36.0g
アクリル酸 25.2g
メルカプトエタノール 3.6g
アゾビスジメチルバレロニトリル 2.4g
メチルエチルケトン 22ml
〈シアンインク3の調製〉
シアン顔料分散体3 10質量%
エチレングリコール 8質量%
ジエチレングリコール 6質量%
グリセリン 4質量%
2−ピロリドン 3質量%
尿素 3質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社製) 下記必要量
イオン交換水 残分
表面張力が38mN/mとなるように界面活性剤を加え、イオン交換水で全体が100質量%となるように調製した。以上の各組成物を混合、攪拌し、1μmフィルターでろ過して、顔料インクであるシアンインク3を調製した。該インク中の顔料の平均粒径は98nmであった。
(Monomer mixture 1)
Styrene 11.2g
Lauryl methacrylate 12.0g
Polyethylene glycol methacrylate (Kyoeisha Chemical: Light Ester 130MA)
4.0g
Styrene macromer (manufactured by Toagosei Co., Ltd .: Macromonomer AS-6) 4.0 g
Acrylic acid 2.8g
Mercaptoethanol 0.4g
(Monomer mixture 2)
Styrene 100.8g
Lauryl methacrylate 108.0g
Hydroxyethyl methacrylate 60.0g
Polyethylene glycol methacrylate (Kyoeisha Chemical: Light Ester 130MA)
36.0g
Styrene macromer (manufactured by Toagosei: AS-6) 36.0 g
Acrylic acid 25.2g
Mercaptoethanol 3.6g
Azobisdimethylvaleronitrile 2.4g
22 ml of methyl ethyl ketone
<Preparation of
8% by mass of ethylene glycol
2-
Surfactant (Surfinol 465, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) The following required amount of ion-exchanged water residue A surfactant is added so that the surface tension is 38 mN / m, and the total amount is 100% by mass with ion-exchanged water. Prepared. The above compositions were mixed, stirred, and filtered through a 1 μm filter to prepare
〔インクセット6の調製〕
(顔料分散液の調製)
前記イエロー顔料分散体2、マゼンタ顔料分散体2、シアン顔料分散体2、ブラック顔料分散体2、ブルー顔料分散体2、およびレッド顔料分散体2の調製において、高分子分散剤SA−1およびSA−2に換えてナフタレンスルホン酸ナトリウムを用いた以外は同様にして、イエロー顔料分散体3、マゼンタ顔料分散体3、シアン顔料分散体4、ブラック顔料分散体3、ブルー顔料分散体3、およびレッド顔料分散体3を調製した。
[Preparation of ink set 6]
(Preparation of pigment dispersion)
In the preparation of the
(着色インクセットの調製)
前記着色インクセット1の調製において、イエロー顔料分散体1、マゼンタ顔料分散体1、シアン顔料分散体1、ブラック顔料分散体1、ブルー顔料分散体1、レッド顔料分散体1に代えて、上記調製したイエロー顔料分散体3、マゼンタ顔料分散体3、シアン顔料分散体4、ブラック顔料分散体3、ブルー顔料分散体3、レッド顔料分散体3を用いた以外は同様にして、着色インクセット6を調製した。
(Preparation of colored ink set)
In the preparation of the colored ink set 1, instead of the
〔インクセット7〜9の調製〕
上記インクセット1の調製において、インクの調製に用いた界面活性剤の添加量を適宜調整して、各色インクの表面張力がそれぞれ28mN/m、48mN/m、55mN/mとした以外は同様にして、インクセット7〜9を調製した。
[Preparation of ink sets 7-9]
In the preparation of the ink set 1 described above, the amount of the surfactant used for preparing the ink was appropriately adjusted so that the surface tension of each color ink was 28 mN / m, 48 mN / m, and 55 mN / m, respectively. Ink sets 7 to 9 were prepared.
〔インクセット10の調製〕
上記着色インクセット3の調製において、各色インクに5質量%のエチレン尿素を加えた以外は同様にして、着色インクセット10を調製した。
[Preparation of ink set 10]
A colored ink set 10 was prepared in the same manner as in the preparation of the colored ink set 3 except that 5% by mass of ethylene urea was added to each color ink.
《記録媒体及びインクの各特性値の測定》
〔記録媒体:転移量の測定〕
上記作製した各記録媒体のブリストウ法による吸収時間0.04秒における転移量を、下記の方法に従って測定した。
<Measurement of each characteristic value of recording medium and ink>
[Recording medium: Measurement of transfer amount]
The amount of transition of each of the produced recording media at an absorption time of 0.04 seconds according to the Bristow method was measured according to the following method.
転移量の測定法は、各記録媒体を25℃、50%RHの雰囲気下で12時間以上放置した後、熊谷理機工業株式会社製の液体動的吸収性試験機であるBristow試験機II型(加圧式)を用いて測定した。測定にはC.I.アシッドレッド52の2%水溶性を用い、0.04秒の吸収時間後に記録媒体上のマゼンタ染色された部分の面積を測定することにより、転移量を求めた。
The amount of transition was measured by allowing each recording medium to stand for 12 hours or more in an atmosphere of 25 ° C. and 50% RH, and then using a Bristow tester type II which is a liquid dynamic absorbency tester manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd. (Pressurization type) was used for measurement. For measurement, C.I. I. Using 2% water solubility of
〔空隙率の算出〕
上記作製した各記録媒体の空隙率は、ブリストウ法により求めた空隙容量と、乾燥膜厚から求めた空隙層の総体積より、計算により算出した。
[Calculation of porosity]
The porosity of each of the produced recording media was calculated from the void volume determined by the Bristow method and the total volume of the void layer determined from the dry film thickness.
〔インクセット:表面張力の測定〕
各インクセットを構成するインクの表面張力は、表面張力計(協和界面科学製:CBVP−Z)を使用し、白金プレート法により、インクの温度25℃における表面張力値(mN/m)を測定した。
[Ink set: Measurement of surface tension]
For the surface tension of the ink constituting each ink set, the surface tension value (mN / m) at an ink temperature of 25 ° C. is measured by a platinum plate method using a surface tension meter (manufactured by Kyowa Interface Science: CBVP-Z). did.
〔20度鏡面光沢度〕
JIS−Z−8741に従い、各記録媒体のインク吸収層塗設面側の20度鏡面光沢度を、デジタル変角光沢計(スガ試験機株式会社製)を用いて測定した。
[20 degree specular gloss]
According to JIS-Z-8741, the 20-degree specular glossiness on the ink absorbing layer coating surface side of each recording medium was measured with a digital variable gloss meter (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.).
《印字方法》
〔印字方法1〕
上記調製した各インクセットを、ノズル孔径15μm、駆動周波数20kHz、インク液滴量3pl、記録媒体着弾後のドット径が35μm、一列のノズル数が128でノズルピッチが42.3μmであるノズル列を1mm離間して2列配設し、2列を副走査方向に21.2μmずらして実効的に1200dpiピッチで256ドットを媒体上に形成可能としたサーマル型ヘッドを有し、最大記録密度主走査1200×副走査1200dpiのオンデマンド型のインクジェットプリンタにセットして、間引きパターンを用いないで1パス印字を行った。ここでいうdpiとは、2.54cmあたりのドット数を表す。なお、画像データは、特開2000−32284号公報の段落番号〔0038〕〜同〔0059〕に記載の方法を用いて展開した。
<Printing method>
[Printing method 1]
For each ink set prepared above, a nozzle row having a nozzle hole diameter of 15 μm, a driving frequency of 20 kHz, an ink droplet amount of 3 pl, a dot diameter after landing of a recording medium of 35 μm, a number of nozzles in one row of 128, and a nozzle pitch of 42.3 μm. 2 rows spaced 1 mm apart, with a thermal type head capable of effectively forming 256 dots on the medium at a 1200 dpi pitch by shifting the 2 rows by 21.2 μm in the sub-scanning direction, and the maximum recording density main scan It was set in an on-demand type ink jet printer of 1200 × sub-scan 1200 dpi, and one-pass printing was performed without using a thinning pattern. As used herein, dpi represents the number of dots per 2.54 cm. The image data was developed using the method described in paragraphs [0038] to [0059] of JP-A-2000-32284.
この場合の画像データと使用するインク量の関係を、Blue色相を例にとって図24に示した。 The relationship between the image data and the amount of ink used in this case is shown in FIG. 24 by taking a blue hue as an example.
図24において、階調レベルが上がるに従ってシアンインクAとマゼンタインクBの付着量が増えてゆくが、階調レベル7以降で、ブルーインクCが使用されるようになり、マゼンタインクBは減少する。シアンインクAは減少はしないが、ブルーインクCを使用しない場合に比べて増加量が少なくなっている。階調レベル16でブルーインクCはベタとなり、トータルインク使用量は20.5ml/m2となる。なお、ブルーインクCがベタでも、シアンインクAと若干のマゼンタインクBが使用されるのは、視覚的に好ましい色を作り出すためである。
In FIG. 24, as the gradation level increases, the amount of cyan ink A and magenta ink B increases, but after
〔印字方法2〕
上記調製した各インクセットを、ノズル孔径15μm、駆動周波数20kHz、記録媒体着弾後のドット径が35μmとなるインク液滴量、インク液滴量3pl、記録媒体着弾後のドット径が35μm、一列のノズル数が128でノズルピッチが42.3μmであるノズル列を1mm離間して2列配設し、2列を副走査方向に21.2μmずらして実効的に1200dpiピッチで256ドットを媒体上に形成可能としたサーマル型ヘッドを有し、最大記録密度主走査1200×副走査1200dpiのオンデマンド型のインクジェットプリンタにセットして、規則性のある間引きパターンを用いて、印字許容率25%で、4パス印字による間引き画像の形成を行った。用いたマスクを図23に示す。なお、画像データの展開の方法は、印字方法1と同様とした。
[Printing method 2]
Each of the ink sets prepared above has a nozzle hole diameter of 15 μm, a drive frequency of 20 kHz, an ink droplet amount that causes a dot diameter of 35 μm after landing on the recording medium, an ink droplet amount of 3 pl, a dot diameter after landing of the recording medium of 35 μm, and a row. Two nozzle rows each having 128 nozzles and a nozzle pitch of 42.3 μm are arranged 1 mm apart, and 2 rows are shifted by 21.2 μm in the sub-scanning direction, and 256 dots are effectively formed on the medium at a 1200 dpi pitch. It has a thermal type head that can be formed, and is set in an on-demand type ink jet printer with a maximum recording density of main scanning of 1200 × sub scanning of 1200 dpi, and using a regular thinning pattern, with a print allowance of 25%, A thinned image was formed by 4-pass printing. The mask used is shown in FIG. The image data development method was the same as the
〔印字方法3〕
上記調製した各インクセットを、ノズル孔径15μm、駆動周波数20kHz、インク液滴量3pl、記録媒体着弾後のドット径が35μm、一列のノズル数が128でノズルピッチが42.3μmであるノズル列を1mm離間して2列配設し、2列を副走査方向に21.2μmずらして実効的に1200dpiピッチで256ドットを媒体上に形成可能としたサーマル型ヘッドを有し、最大記録密度主走査1200×副走査1200dpiのオンデマンド型のインクジェットプリンタにセットして、規則性のない間引きパターンを用いて、印字許容率25%で、4パス印字による間引き画像の形成を行った。用いたマスクを図18に示す。
[Printing method 3]
For each ink set prepared above, a nozzle row having a nozzle hole diameter of 15 μm, a driving frequency of 20 kHz, an ink droplet amount of 3 pl, a dot diameter after landing of a recording medium of 35 μm, a number of nozzles in one row of 128, and a nozzle pitch of 42.3 μm. 2 rows spaced 1 mm apart, with a thermal type head capable of effectively forming 256 dots on the medium at a 1200 dpi pitch by shifting the 2 rows by 21.2 μm in the sub-scanning direction, and the maximum recording density main scan A thinned image was formed by four-pass printing with a printing tolerance of 25% using a thinning pattern with no regularity, set in an on-demand type inkjet printer of 1200 × sub-scanning 1200 dpi. The used mask is shown in FIG.
〔印字方法4〕
上記印字方法3において、インク液滴量として記録媒体着弾後のドット径が15μmとなるインク液滴量(約0.75pl)になるように、ノズル孔径を適宜変更し、一列のノズルピッチを21.2μm、2列間ずらし量を10.6μmとして実効的に2400dpiのヘッドを作成し、最大記録密度主走査2400×副走査2400dpiの印字解像度とした以外は同様にして、これを印字方法4とした。なお、画像データの展開の方法は、印字方法1と同様とした。
[Printing method 4]
In the
〔印字方法5〕
上記印字方法3において、インク液滴量として記録媒体着弾後のドット径が40μmとなるインク液滴量(約5pl)になるように、ノズル孔径を適宜変更した以外は同様にして、これを印字方法5とした。なお、媒体上でのインク付着量が印字方法3と略同一なるように予め画像データを調整した。なお、画像データの展開の方法は、印字方法1と同様とした。
[Printing method 5]
In the
〔印字方法6〕
上記印字方法3において、インク液滴量として記録媒体着弾後のドット径が60μmとなるインク液滴量(約14pl)になるように、ノズル孔径を適宜変更した以外は同様にして、これを印字方法6とした。なお、媒体上でのインク付着量が印字方法3と略同一なるように予め画像データを調整した。なお、画像データの展開の方法は、印字方法1と同様とした。
[Printing method 6]
In the
〔印字方法7〕
上記印字方法3において、ノズルピッチが15μmで一列に256ノズル配設されたヘッドに変更し、最大記録密度主走査850×副走査1690dpiにした以外は同様にして、これを印字方法7とした。なお、副走査解像度はヘッドノズルピッチに対応し、これに応じて他の印字方法と媒体上でのインク付着量が、印字方法3と略同一になるように主走査解像度を変更した。なお、画像データの展開の方法は、印字方法1と同様とした。
[Printing method 7]
In the
〔印字方法8〕
上記印字方法3において、ノズルピッチが55μmで一列に256ノズル配設されたノズル群を、2cm離間させ、27.5μm副走査方向にずらして各色2列ずつ配設し、1色当たり512ノズルのヘッドに変更し、最大記録密度主走査1570×副走査920dpiに変更した以外は同様にして、これを印字方法8とした。この場合のノズルピッチは55μmである。なお、副走査解像度は媒体上でのドットピッチに対応し、これに応じて媒体上でのインク付着量が印字方法3と略同一なるように主走査解像度を変更した。なお、画像データの展開の方法は、印字方法1と同様とした。
[Printing method 8]
In the
〔印字方法9〕
上記印字方法3において、印字許容率を40%、40%、10%、10%の4種類の繰り返し(つまり、印字許容率40%)に変更した以外は同様にして、これを印字方法9とした。なお、画像データの展開の方法は、印字方法1と同様とした。
[Printing method 9]
In the
〔印字方法10〕
上記印字方法3において、ノズルピッチが42.3μmで一列に256ノズル配設されたノズル群を、2cm離間させ、21.2μm副走査方向にずらして各色2列ずつ配設し、1色当たり512ノズルのヘッドに変更し、最大記録密度主走査1200×副走査1200dpiに変更した以外は同様にして、これを印字方法10とした。この場合のノズルピッチは42.3μmである。なお、画像データの展開の方法は、印字方法1と同様とした。
[Printing method 10]
In the
《インクジェット記録画像の形成》
上記の各印字方法と、前記作製した記録媒体及びインクセットを、表1、表2、表3に記載の組み合わせでイエロー、マゼンタ、シアン、グリーン、レッド、ブルー、およびブラック各色ベタ画像印字を行い、画像1〜42を作成し、得られた画像について下記の各評価を行った。
<Formation of inkjet recording image>
Each of the above printing methods and the produced recording medium and ink set are printed in solid colors for each color of yellow, magenta, cyan, green, red, blue, and black in the combinations shown in Table 1, Table 2, and Table 3. Images 1-42 were prepared, and the following evaluations were performed on the obtained images.
《インクジェット記録画像の評価》
〔光沢差の評価〕
上記(印字方法、記録媒体、インク)の組み合わせにより得られた財団法人・日本規格協会発行の、高精細カラーディジタル標準画像データ「N5・自転車」(1995年12月発行)の画像について目視観察を行い、下記の基準に従って画質の評価を行った。
<Evaluation of inkjet recording image>
[Evaluation of gloss difference]
Visually observe the image of the high-definition color digital standard image data “N5 Bicycle” (issued in December 1995) issued by the Foundation / Japan Standards Association, obtained by a combination of the above (printing method, recording medium, ink). The image quality was evaluated according to the following criteria.
◎:画像濃度の高い時計とカラーチャートの部分の光沢と周囲の白地部分との光沢に差が感じられず、時計・カラーチャートが周囲から浮き上がることなく均一に見える
○:画像濃度の高い時計とカラーチャートの部分の光沢と周囲の白地部分との光沢に若干の差を感じるが、時計・カラーチャートが周囲から浮き上がることなく均一に見える
△:画像濃度の高い時計とカラーチャートの部分の光沢と周囲の白地部分との光沢に差を感じ、さらに時計・カラーチャートが周囲から若干浮き上がって見えるが、実用上問題ない
×:画像濃度の高い時計とカラーチャートの部分の光沢と周囲の白地部分との間に大きな光沢差を感じ、さらに時計・カラーチャートが周囲から浮き上がって見えてしまう
〔画質(高精細)の評価〕
上記(印字方法、記録媒体、インク)の組み合わせで、財団法人・日本規格協会発行の、高精細カラーデジタル標準画像データ「N5・自転車」(1995年12月発行)を印字し、得られた画像について、下記の基準に従って画質の評価を行った。
◎: The difference between the gloss of the watch with high image density and the color chart and the gloss of the surrounding white part is not felt, and the watch / color chart looks uniform without lifting from the surroundings ○: With the watch with high image density Although there is a slight difference between the gloss of the color chart part and the surrounding white background part, the clock / color chart looks uniform without lifting from the surroundings. △: The gloss of the clock and color chart part with high image density There is a difference in glossiness from the surrounding white background, and the clock and color chart appear to slightly lift from the surroundings, but there is no problem in practical use. ×: The gloss of the watch and color chart with high image density and the surrounding white background A large difference in gloss is felt during the period, and the clock and color chart rise from the surroundings. [Evaluation of image quality (high definition)]
High-definition color digital standard image data “N5 Bicycle” (issued in December 1995) issued by the Japan Standards Association, a combination of the above (printing method, recording medium, ink), and the resulting image The image quality was evaluated according to the following criteria.
◎:色濁りの発生が全くなく、極めて高精細な画像である
○:僅かに色濁りの発生が認められるが、高精細な画像である
△:やや色濁りが認められ、鮮明度にやや欠ける画像であるが実用上問題ない
×:明らかな色濁りが認められ、鮮明度に欠ける画像である
〔奥行き感の評価〕 上記(印字方法、記録媒体、インク)の組み合わせにより得られた財団法人・日本規格協会発行の、高精細カラーディジタル標準画像データ「N2・カフェテリア」(1995年12月発行)の画像について目視観察を行い、下記の基準に従って奥行き感の評価を行った。
A: There is no occurrence of color turbidity and the image is extremely high definition. ○: Generation of color turbidity is slightly observed, but the image is high definition. Δ: Slight color turbidity is observed and the sharpness is slightly lacking. No problem for practical use ×: Image with clear color turbidity and lack of clarity [Evaluation of feeling of depth] Foundation obtained by a combination of the above (printing method, recording medium, ink) The image of high-definition color digital standard image data “N2 Cafeteria” (issued in December 1995) published by the Japanese Standards Association was visually observed, and the sense of depth was evaluated according to the following criteria.
◎:深い奥行き感を感じられ、銀塩写真画像に近似の画像である
○:奥行き感を感じられ、銀塩写真画像にやや近似した画像である
△:やや奥行き感に欠ける画像であるが、実用上許容の範囲にある
×:明らかに奥行き感に乏しく、実用に耐えない画像である
〔耐擦過性の評価〕
上記で作成したグリーンおよびレッドのベタ画像に対し、事務用消しゴム(MONO トンボ鉛筆社製)でその表面を10回の往復摩擦を行い、印刷部の汚れの発生の有無を目視で判断した。
◎: A feeling of deep depth is felt and is an image approximated to a silver salt photograph image ○: A feeling of depth is felt and is an image somewhat approximated to a silver salt photograph image △: Although the image is slightly lacking in depth feeling, In practically acceptable range ×: The image clearly has poor depth and cannot be used practically [Evaluation of scratch resistance]
The green and red solid images created above were subjected to 10 reciprocating frictions on the surface with an office eraser (manufactured by MONO Tonbo Pencil Co., Ltd.), and the presence or absence of smudges on the printed portion was visually determined.
◎:印刷部の汚れが観察されない
○:印刷部の汚れが若干観察される
△:印刷部の汚れが明確に観察されるが、実用上許容範囲内である
×:印刷部が明らかに濃度低下している
以上により得られた結果を、表4に示す。
◎: No stain on the printed part is observed ○: Some stain on the printed part is observed △: Stain on the printed part is clearly observed, but is within a practically acceptable range ×: The density of the printed part is clearly reduced The results obtained as described above are shown in Table 4.
表4の結果より明らかなように、本発明で規定する記録ヘッド、インク及び記録媒体の組み合わせからなるインクジェット記録方法は、良好なプリント効率が得られ、比較例に対し、得られた画像のブロンジング耐性、光沢、耐擦過性及び画像均一性に優れ、かつ高精細な画像が得られることが分かる。 As is apparent from the results in Table 4, the ink jet recording method comprising the combination of the recording head, ink and recording medium defined in the present invention can provide good printing efficiency, and the obtained image can be bronzed in comparison with the comparative example. It can be seen that a high-definition image having excellent resistance, gloss, scratch resistance and image uniformity can be obtained.
1 インクジェットプリンタ
2 画像形成部
22 記録ヘッド
23 キャリッジ
200 画像形成装置
221 ノズル
222 ノズル面
501〜504 分割領域
DESCRIPTION OF
Claims (24)
該記録ヘッドのノズルピッチが10〜50μmであり、
該着色インクは、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色インクと、少なくとも1色の特色インクとから構成され、
該着色インクは、顔料、高沸点有機溶剤及び水を含有し、該記録ヘッドから吐出されて形成されるドット径が、記録媒体上で10〜50μmであり、
該記録媒体は、ブリストウ法による吸収時間0.04秒における転移量が10ml/m2以上であって、平均粒子径が15〜100nmの無機微粒子及び親水性バインダーを含有する空隙層を有し、かつ該記録媒体のJIS−Z−8741による20度鏡面光沢度が、20〜45%であることを特徴とするインクジェット記録方法。 A recording head having a plurality of nozzles for discharging colored ink is scanned a plurality of times with respect to the same recording area of the recording medium, and a thinned image according to a thinning pattern having no regularity is formed in each scanning, and the colored ink is applied to the recording medium. An ink jet recording method for forming a color image by printing on
The nozzle pitch of the recording head is 10 to 50 μm,
The colored ink is composed of cyan, magenta, yellow and black color inks and at least one special color ink,
The colored ink contains a pigment, a high boiling point organic solvent, and water, and the dot diameter formed by being ejected from the recording head is 10 to 50 μm on the recording medium,
The recording medium has a void layer containing inorganic fine particles having an average particle size of 15 to 100 nm and a hydrophilic binder having a transition amount of 10 ml / m 2 or more at an absorption time of 0.04 seconds according to the Bristow method, And the 20-degree specular glossiness of this recording medium by JIS-Z-8741 is 20 to 45%, The inkjet recording method characterized by the above-mentioned.
該着色インクを吐出するための複数のノズル部が10〜50μmのピッチで配列された記録ヘッドと、
記録媒体の同一記録領域に対して、記録ヘッドを複数回走査させるための走査手段と、
該記録ヘッドから吐出される着色インクにより形成されるドット径が、記録媒体上で10〜50μmであり、各走査で規則性のない間引きパターンに従う間引き画像が前記記録媒体上に形成されるように、複数のノズル部から着色インクを吐出させる制御手段とを有し、
該着色インクは、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色インクと、少なくとも1色の特色インクとから構成され、
該着色インクは、顔料、高沸点有機溶剤及び水を含有し、
該記録媒体は、ブリストウ法による吸収時間0.04秒における転移量が10ml/m2以上であり、平均粒子径が15〜100nmの無機微粒子及び親水性バインダーを含有する空隙層を有し、かつ該記録媒体のJIS−Z−8741による20度鏡面光沢度が、20〜45%であることを特徴とするインクジェット記録装置。 An inkjet recording apparatus that forms a color image by discharging colored ink onto a recording medium,
A recording head in which a plurality of nozzle portions for discharging the colored ink are arranged at a pitch of 10 to 50 μm;
Scanning means for scanning the recording head a plurality of times for the same recording area of the recording medium;
The dot diameter formed by the colored ink discharged from the recording head is 10 to 50 μm on the recording medium, and a thinned image according to a thinning pattern having no regularity is formed on the recording medium in each scan. And control means for discharging colored ink from a plurality of nozzle portions,
The colored ink is composed of cyan, magenta, yellow and black color inks and at least one special color ink,
The colored ink contains a pigment, a high boiling point organic solvent, and water,
The recording medium has a void layer containing inorganic fine particles having an average particle size of 15 to 100 nm and a hydrophilic binder having a transition amount of 10 ml / m 2 or more at an absorption time of 0.04 seconds according to the Bristow method, and An inkjet recording apparatus, wherein the recording medium has a 20-degree specular glossiness of 20 to 45% according to JIS-Z-8741.
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