JP2011153225A - 印刷物、カラー画像の記録方法、カラー印刷物、カラー画像の記録に使用するルックアップテーブル及び白インク - Google Patents

印刷物、カラー画像の記録方法、カラー印刷物、カラー画像の記録に使用するルックアップテーブル及び白インク Download PDF

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一平 奥田
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尚義 加賀田
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Abstract

【課題】白色色材を使用し、定着樹脂として少なくとも1種類のウレタン樹脂と他の樹脂を併用した場合の白色インクのLS値の評価及びそのLS値に基づいた利用方法として、広い色再現領域を有する印刷物を実現する。
【解決手段】白色色材を使用し、定着樹脂として少なくとも1種類のウレタン樹脂とウレタン以外の樹脂を併用し白色遮蔽度が50以上の白色インクで、クリアフィルムに画像を記録したことを特徴とする印刷物。
【選択図】 なし

Description

本発明は、広い色再現領域を有する白色印刷物に関するものであり、特に、プラスチック等の透明な基材(例えば、クリアフィルム)に白色インクで白色印刷物を作製した上に、カラー印刷をした場合に、広い色再現領域を有する白色印刷物、カラー画像の記録方法、カラー印刷物、カラー画像の記録に使用するルックアップテーブル及び白インクに関するものである。
インクジェット記録方法は、比較的簡単な装置で、高精細な画像の記録が可能であり、
各方面で急速な発展を遂げている。また、使用される用途も多岐にわたり、それぞれの目
的にあった記録媒体あるいはインクが使用される。
そして、白色インクを使用した白色インク印刷物の評価の指標としては、L値(反射光
による光の明るさを表す度合い)を用いるのが普通であった。
また、従来から酸化チタン等の白色色材(顔料)を用いて視認性をあげることが行われ
ている。しかし、カラー画像のドット部分はインク層が厚くなり、白色層を介した活性エ
ネルギー線照射による硬化が十分進まず、カラーインク層の硬化不良によるカラーブリー
ド等が発生する要因となっていた。
白色インクに関するものとして、透明な記録媒体や明度が低い記録媒体に対しても良好
な視認性および階調再現性を有するインクジェット記録方法が知られている。(特許文献
1参照)
上記特許文献1には、以下の記載がなされている。
被記録媒体上に画像を見る場合に、階調再現手段を有したインクジェットプリンターを
用いて被記録媒体上に白色インクで白画像を形成し、その上にカラーインクを用いて階調
性のあるカラー画像を正像で形成する。
また、被記録媒体を介して画像を見る場合には、まず被記録媒体上にカラーインクを用
いて階調性のあるカラー画像を逆像で形成し、その上に白色インクで白画像の形成を行う
このような場合に、カラー画像の良好な発色性および階調性を得るためには、透過濃度
が0.15以上で、かつL値が65以上の白色インク層が好ましい。
より好ましくは透過濃度が0.2以上で、かつL*値が70以上である。これより低い
場合や白色インク層がない場合、被記録媒体とカラー画像間のコントラストが取れず、視
認性が悪くなったり、特に低濃度領域では階調性が得られず画質劣化を招いてしまう。特
に上限はないが、インク製造上高濃度とし得るレベルとして、透過濃度としては0.5以
下、L値として100以下である。
以上の如く、特許文献1に記載の発明は、カラー画像の良好な発色性および階調性を得
るためには、透過濃度が0.15以上で、かつL*値が65以上、より好ましくは透過濃
度が0.2以上で、かつL値が70以上という記載からみて、透過濃度及びL*値の双方
がより高いものを特定しているものである。
本出願人は、従来の白色印刷物の評価の指標としては、L*値(反射光による光の明る
さを表す度合い)を用いるのが普通であったが、白色印刷物の遮蔽性(遮蔽度)は、L値
が同じでも、異なって見えることが多く、それは白インクに用いる樹脂の種類及び含有量
によって異なるという知見を見い出して、既に出願(特願2009−161350)をしている。
上記知見は、白色印刷物の遮蔽性は、L*値が同じでも、異なって見えることが多いという知見に基づいて、白色インク印刷物の白さの定義として、新たな定義として「白色遮蔽度」を「L*値」と「可視光領域における透過率の積分値」の相互に関連した数値である「(L*値−α)/積分値×1000」(以降LS値(Lightness Shielding)と称する。)を用いて白色遮蔽度を評価する新たな白色遮蔽度評価方法を提供している。
次に、白色遮蔽度を評価する新たな白色遮蔽度評価方法に基づいた白色印刷物に関する例を参考の実施形態として説明する。
参考の実施形態の実施は、以下のとおりである。
参考の実施形態における白色遮蔽度評価方法は、白色印刷物のL*値を測定するステップと、前記白色印刷物の可視光線領域における透過率の積分値を求めるステップと、前記L*値及び積分値から白色遮蔽度を求めるステップとを含み、白色印刷物の白色遮蔽度を求めて評価する。
参考の実施形態において、「白色遮蔽度」は、透明メディアに白色インクで印刷された印刷物を蛍光灯の光を透かして見た際の、蛍光灯の光の見える度合いで白色遮蔽度の評価を1例としてAA,A,B,C,D,Eの6段階に評価している。
参考の実施形態における白色インクの製造方法は、以下のとおりである。
色材の種類を決定するステップと、希望白色遮蔽度を設定するステップと、設定された
白色遮蔽度の数値に応じて、予め格納された色材に応じて定着樹脂と白色遮蔽度の関係を
規定したテーブルを参照して、定着樹脂の種類を決定するステップとを含むことを特徴と
する。
参考の実施形態における白色インクの製造支援装置は、以下のとおりである。
使用する色材の種類を入力する色材種類入力手段と、希望白色遮蔽度を設定する白色遮
蔽度設定手段と、定着樹脂種類と白色遮蔽度の関係を規定したテーブルと、設定された白
色遮蔽度の数値に応じて、前記テーブルを参照して、定着樹脂の種類を決定する手段とを
備えたことを特徴とする。
1.白色インク組成物
1.1 色材
参考の実施形態にかかる白色インク組成物は、白色色材としては、例えば、金属化合
物又は中空樹脂粒子を含んでいることが好ましい。
参考の実施形態における金属化合物としては、顔料として使用可能な金属原子含有化合物であれば特に限定されることがなく、好ましくは、従来から白色顔料として用いられている金属酸化物、硫酸バリウムや炭酸カルシウムが挙げられる。金属酸化物としては、特に制限されないが、例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等が挙げられる。参考例における金属化合物としては、中でも二酸化チタン、アルミナが好ましい。
上記金属化合物の含有量は、白色インク組成物の全質量に対して、好ましくは1.0〜
20.0質量%であり、より好ましくは5.0〜10.0質量%である。金属酸化物の含
有量が20.0質量%を超えると、インクジェット式記録ヘッドの目詰まりなど信頼性を
損なうことがある。一方、1.0質量%未満であると、白色度等の色濃度が不足する傾向
にある。
金属化合物の平均粒子径(外径)は、好ましくは30〜600nmであり、より好まし
くは200〜400nmである。外径が600nmを超えると、粒子が沈降するなどして
分散安定性を損なうことがあり、またインクジェット式記録ヘッドの目詰まりなど信頼性
を損なうことがある。一方、外径30nm未満であると、白色度等の色濃度が不足する傾
向にある。
金属化合物の平均粒子径は、レーザー回折散乱法を測定原理とする粒度分布測定装置に
より測定することができる。レーザー回折式粒度分布測定装置として、例えば、動的光散
乱法を測定原理とする粒度分布計(例えば、「マイクロトラックUPA」日機装株式会社
製)を用いることができる。
参考の実施形態における中空樹脂粒子としては、その内部に空洞を有しており、その外殻が液体透過性を有する樹脂から形成されていることが好ましい。かかる構成により、中空樹脂粒子が水性インク組成物中に存在する場合には、内部の空洞は水性媒質で満たされることになる。水性媒質で満たされた粒子は、外部の水性媒質とほぼ等しい比重を有するため、水性インク組成物中で沈降することなく分散安定性を保つことができる。これにより、白色インク組成物の貯蔵安定性や吐出安定性を高めることができる。
また、中空樹脂粒子を含む白色インク組成物を、紙その他の記録媒体上に吐出させると
、粒子の内部の水性媒質が乾燥時に抜けることにより空洞となる。粒子が内部に空気を含
有することにより、粒子は屈折率の異なる樹脂層および空気層を形成し、入射光を効果的
に散乱させるため、白色を呈することができる。尚、中空樹脂粒子を形成する樹脂層を光
透過性を残した状態で着色することで、白色以外の色を呈することも可能である。
参考の実施形態で用いられる中空樹脂粒子は、特に限定されるものではなく、公知のものを用いることができる。例えば、米国特許第4,880,465号や特許第3,562,754号などの明細書に記載されている中空樹脂粒子を好ましく用いることができる。
中空樹脂粒子の平均粒子径(外径)は、好ましくは0.2〜1.0μmであり、より好
ましくは0.4〜0.8μmである。外径が1.0μmを超えると、粒子が沈降するなど
して分散安定性を損なうことがあり、またインクジェット式記録ヘッドの目詰まりなど信
頼性を損なうことがある。一方、外径が0.2μm未満であると、白色度等の色濃度が不
足する傾向にある。また、内径は、0.1〜0.8μm程度が適当である。
中空樹脂粒子の平均粒子径は、レーザー回折散乱法を測定原理とする粒度分布測定装置
により測定することができる。レーザー回折式粒度分布測定装置として、例えば、動的光
散乱法を測定原理とする粒度分布計(例えば、「マイクロトラックUPA」日機装株式会
社製)を用いることができる。
上記中空樹脂粒子の含有量(固形分)は、白色インク組成物の全質量に対して、好まし
くは5〜20質量%であり、より好ましくは8〜15質量%である。中空樹脂粒子の含有
量(固形分)が20質量%を超えると、インクジェット式記録ヘッドの目詰まりなど信頼
性を損なうことがある。一方、5質量%未満であると、白色度等の色濃度が不足する傾向
にある。
上記中空樹脂粒子の調製方法は、特に制限されるものではなく、公知の方法を適用する
ことができる。中空樹脂粒子の調製方法として、例えば、ビニルモノマー、界面活性剤、
重合開始剤、および水系分散媒を窒素雰囲気下で加熱しながら撹拌することにより中空樹
脂粒子エマルジョンを形成する、いわゆる乳化重合法を適用することができる。
ビニルモノマーとしては、非イオン性モノエチレン不飽和モノマーが挙げられ、例えば
、スチレン、ビニルトルエン、エチレン、ビニルアセテート、塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン、アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸エステルなどが挙
げられる。(メタ)アクリル酸エステルとしては、メチルアクリレート、メチルメタクリ
レート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエ
チルメタクリレート、2−エチルへキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アク
リレート、ラウリル(メタ)アクリレート、オレイル(メタ)アクリレート、パルミチル
(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
また、ビニルモノマーとして、二官能性ビニルモノマーを用いることもできる。二官能
性ビニルモノマーとして、例えば、ジビニルベンゼン、アリルメタクリレート、エチレン
グリコールジメタクリレート、1,3−ブタン−ジオールジメタクリレート、ジエチレン
グリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレートなどが挙げら
れる。上記単官能性ビニルモノマーと上記二官能性ビニルモノマーとを共重合させて高度
に架橋することにより、光散乱特性だけでなく、耐熱性、耐溶剤性、溶剤分散性などの特
性を備えた中空樹脂粒子を得ることができる。
界面活性剤としては、水中でミセルなどの分子集合体を形成するものであればよく、例
えば、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面
活性剤などが挙げられる。
重合開始剤としては、水に可溶な公知の化合物を用いることができ、例えば、過酸化水
素、過硫酸カリウムなどが挙げられる。
水系分散媒としては、例えば、水、親水性有機溶媒を含有する水などが挙げられる。
1.2 定着樹脂
参考の実施形態にかかる白色インク組成物は、色材を定着させるための定着樹脂を含
むことが好ましい。
かかる定着樹脂としては、透明樹脂であれば特に限定されることはないが、アクリルス
チレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエチレン系
樹脂、またはワックスが挙げられる。中でも、より高い白色遮蔽度にためにはポリウレタ
ン系樹脂が好ましく、カーボネート系またはエーテル系の脂肪族ウレタン樹脂が特に好ま
しい。
参考の実施形態におけるポリウレタン樹脂としては、溶媒中に粒子状で分散されたエマルジョンタイプ、溶媒中に溶解した状態で存在している溶液タイプのいずれのタイプを用いてもよい。また、エマルジョンタイプは、その乳化方法によって強制乳化型と自己乳化型に分類することができるが、本発明においてはいずれの型式でも用いることができるが、好ましくは自己乳化型である。自己乳化型のディスパージョンは、強制乳化型に比べ、造膜性や耐水性に優れるためである。
ポリウレタン樹脂として上記のエマルジョンタイプを適用した場合、ポリウレタン樹脂
の平均粒子径は、好ましい50〜200nmであり、より好ましくは60〜200nmで
ある。ポリウレタンの樹脂の平均粒子径が上記範囲にあると、白色インク組成物中におい
てポリウレタン樹脂粒子を均一に分散させることができる。
上記ポリウレタン樹脂の含有量(固形分)は、インク組成物の全重量に対して、好まし
くは0.5〜10重量%であり、より好ましくは0.5〜5重量%である。ポリウレタン
樹脂の含有量が10重量%を超えると、インクの信頼性(目詰まりや吐出安定性など)を
損なうことがあり、インクとしての適切な物性(粘度など)が得られないことがある。一
方、0.5重量%未満であると、記録媒体上におけるインクの定着性に優れず、耐擦性に
優れた画像を形成することができない。
1.3 浸透性有機溶剤
参考の実施形態にかかる白色インク組成物は、アルカンジオールおよびグリコールエ
ーテルから選択される少なくとも1種を含有することが好ましい。アルカンジオールやグ
リコールエーテルは、記録媒体などの被記録面への濡れ性を高めてインクの浸透性を高め
ることができる。
アルカンジオールとしては、1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1
,2−ヘキサンジオール、1,2−ヘプタンジオール、1,2−オクタンジオールなどの
炭素数が4〜8の1,2−アルカンジオールであることが好ましい。この中でも炭素数が
6〜8の1,2−ヘキサンジオール、1,2−ヘプタンジオール、1,2−オクタンジオ
ールは、記録媒体への浸透性が特に高いため、より好ましい。
グリコールエーテルとしては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリ
コールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレング
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メチルエーテル、トリエチレ
ングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルなどの
多価アルコールの低級アルキルエーテルを挙げることができる。この中でも、トリエチレ
ングリコールモノブチルエーテルを用いると良好な記録品質を得ることができる。
これらのアルカンジオールおよびグリコールエーテルから選択される少なくとも1種の
含有量は、白色インク組成物の全質量に対して、好ましくは1〜20質量%であり、より
好ましくは1〜10質量%である。
1.4 界面活性剤
参考の実施形態にかかる白色インク組成物は、アセチレングリコール系界面活性剤ま
たはポリシロキサン系界面活性剤を含有することが好ましい。アセチレングリコール系界
面活性剤またはポリシロキサン系界面活性剤は、記録媒体などの被記録面への濡れ性を高
めてインクの浸透性を高めることができる。
アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、2,4,7,9−テトラメチル
−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール
、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3オール、2,4−ジメチル−5−ヘキシン−3−
オールなどが挙げられる。また、アセチレングリコール系界面活性剤は、市販品を利用す
ることもでき、例えば、オルフィンE1010、STG、Y(以上、日信化学社製)、サ
ーフィノール104、82、465、485、TG(以上、Air Products
and Chemicals Inc.製)が挙げられる。
ポリシロキサン系界面活性剤としては、市販品を利用することができ、例えば、BYK
−347、BYK−348(ビックケミー・ジャパン社製)などが挙げられる。
さらに、参考の実施形態にかかる白色インク組成物は、アニオン性界面活性剤、ノニ
オン性界面活性剤、両性界面活性剤などのその他の界面活性剤を含有することもできる。
上記界面活性剤の含有量は、白色インク組成物の全質量に対して、好ましくは0.01
〜5質量%であり、より好ましくは0.1〜0.5質量%である。
1.5 多価アルコール
参考の実施形態にかかる白色インク組成物は、多価アルコールを含有することが好ま
しい。多価アルコールは、本発明の白色インク組成物をインクジェット式記録装置に適用
した場合に、インクの乾燥を抑制し、インクジェット式記録ヘッド部分におけるインクの
目詰まりを防止することができる。
多価アルコールとしては、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、ポリプロピレングリコール、プロピレン
グリコール、ブチレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、チオグリコール、
ヘキシレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパンな
どが挙げられる。
上記多価アルコールの含有量は、白色インク組成物の全質量に対して、好ましくは0.
1〜30質量%であり、より好ましくは0.5〜20質量%である。
1.6 第三級アミン
参考の実施形態にかかる白色インク組成物は、第三級アミンを含有することが好まし
い。第三級アミンは、pH調整剤としての機能を有し、白色インク組成物のpHを容易に
調整することができる。
第三級アミンとしては、例えば、トリエタノールアミンなどが挙げられる。
上記第三級アミンの含有量は、白色インク組成物の全質量に対して、好ましくは0.0
1〜10質量%であり、より好ましくは0.1〜2質量%である。
1.7 溶剤および添加剤
参考の実施形態にかかる白色インク組成物は、通常溶媒として水を含有する。水は、
イオン交換水、限外ろ過水、逆浸透水、蒸留水などの純水または超純水を用いることが好
ましい。特に、これらの水を紫外線照射または過酸化水素添加などにより滅菌処理した水
は、長期間に亘りカビやバクテリアの発生を抑制することができるので好ましい。
参考の実施形態にかかる白色インク組成物は、必要に応じて、水溶性ロジンなどの定
着剤、安息香酸ナトリウムなどの防黴剤・防腐剤、アロハネート類などの酸化防止剤・紫
外線吸収剤、キレート剤、酸素吸収剤などの添加剤を含有させることができる。これらの
添加剤は、1種単独で用いることもできるし、もちろん2種以上組み合わせて用いること
もできる。
1.8 調整方法
参考の実施形態にかかる白色インク組成物は、従来公知の装置、例えば、ボールミル
、サンドミル、アトライター、バスケットミル、ロールミルなどを使用して、従来の顔料
インクと同様に調製することができる。調製に際しては、メンブランフィルターやメッシ
ュフィルターなどを用いて粗大粒子を除去することが好ましい。
参考の実施形態にかかる白色インク組成物は、各種記録媒体に塗布することにより白
色画像を形成することができる。記録媒体としては、例えば、紙、厚紙、繊維製品、シー
トまたはフィルム、プラスチック、ガラス、セラミックスなどが挙げられる。
参考の実施形態にかかる白色インク組成物は、その用途は特に限定されないが、各種
インクジェット記録方式に適用することができる。インクジェット記録方式としては、例
えば、サーマルジェット式インクジェット、ピエゾ式インクジェット、連続インクジェッ
ト、ローラーアプリケーション、スプレーアプリケーションなどが挙げられる。
参考の実施形態にかかる白色印刷物の白色遮蔽度を求めて評価する白色遮蔽度評価方法の参考例の1例の基本的な動作を図1のフローチャートを用いて説明する。
・白色インクによって印刷された白色印刷物のL*値を測定する。(ステップS1)
・前記白色印刷物の可視光線領域における透過率の積分値を求める。(ステップS2)
・ステップS1及びS2で求めた、L*値及び積分値から白色遮蔽度を求める。(ステップS3)
L*値の測定は、市販の黒が基板となっている測色機、例えばGretag Macb
eth SpetroscanおよびSpectrolino(X-Rite社製)を用
いて、印刷、測色を行なった。
白の印刷には記載の白色インク組成物を、インクジェットプリンタ(「PX−G930
」セイコーエプソン株式会社製)の専用カートリッジのバイオレット室に充填した。この
ようにして作製されたインクカートリッジをプリンタに装着し、印刷試験を行った。
次いで、出力はルミラー S10−100μm(東レ社製)に対して、1440×720dpiの解像度で行った。
本参考例において、「duty」とは、下式で算出される値である。
duty(%)=実印字ドット数/(縦解像度×横解像度)×100
(式中、「実印字ドット数」は単位面積当たりの実印字ドット数であり、「縦解像度」お
よび「横解像度」はそれぞれ単位面積当たりの解像度である。100%dutyとは、画
素に対する単色の最大インク質量を意味する。)
また、サンプル白色印刷物の透過率の積分は、可視光線領域(例えば、380nm〜700nm)における透過率の積分値である。なお、参考例では上記所定の波長範囲としたが、可視光線領域内における他の所定の波長範囲としてもよく、その場合、LS値と基準レベルとの対応つけも参考例とは異なるものとすればよい。
透過率の積分値は、参考例では以下の方法で求める。
サンプル白色印刷物を透過した光を分光光度計によって可視光線領域(本発明では、3
80nm〜700nm)を1nm間隔の各波長について計測し、計測された値は0〜100の範囲の値(単位は%)として出力される。
計測された値を積分することによって透過率の積分値(以下、単に積分値という)が得
られる。
得られる積分値は、0〜32000の間の数値で、完全な遮蔽では0、完全な透過では
32000となる。
上記計測では、分光光度計を使用して計測しているが、反射型計測による反射率の計測
で求めても良い。
・L*値及び積分値から白色遮蔽度を求める式は、以下のとおりである。
白色遮蔽度(LS値)=(L*値−α)/積分値×1000
ここで、L*値からαを引いているのは、白色領域におけるL*値の変化分の影響を高
めるためであって、前記αは、予め設定した数値(60〜70の間の数値)で、「65」
が好ましいが、必ずしもこの数値である必要はなく、他の数値を用いても良い。
参考例では、ステップS3で求めた白色遮蔽度(LS値)の評価は、所定の数値以上で
あるか否かで、判断する。
即ち、白色遮蔽度を、観測者の目視による官能評価の結果に対応した複数のレベル(A
A,A,B,C,D,E)に設定し、各レベルに対応した白色遮蔽度の数値を実測に基づ
き設定する。
前記レベル(AA,A,B,C,D,E)の基準(程度)は以下のとおりである。
・白色遮蔽度 E:蛍光灯の光を透かして見た際に、白色印刷物ではなく、完全に蛍光灯
の光が見える程度
・白色遮蔽度 D:蛍光灯の光を透かして見た際に、白色印刷物ではあるがはっきり蛍光
灯の光が見える程度
・白色遮蔽度 C:蛍光灯の光を透かして見た際に、蛍光灯の光がはっきり見えるがやや
曇った程度
・白色遮蔽度 B:蛍光灯の光を透かして見た際に、蛍光灯の光が見えるがかなり曇った
程度
・白色遮蔽度 A:蛍光灯の光を透かして見た際に、蛍光灯の光がほとんど見えない程度
・白色遮蔽度AA:蛍光灯の光を透かして見た際に、蛍光灯の光が全く見えない程度
本参考例では、レベル(AA,A,B,C,D,E)の白色遮蔽度(LS値)閾値を以
下のとおりで説明しているが、必ずしもその数値である必要はない。また、観測者の目視
による官能評価の結果によるレベルも上記6種のレベルに限定される必要はない。
・白色遮蔽度 Eは、透明メディア(白色印刷物ではない)
・白色遮蔽度 Dは、LS値が0より大きく54未満の白色印刷物
・白色遮蔽度 Cは、LS値が54以上の白色印刷物
・白色遮蔽度 Bは、LS値が64以上の白色印刷物
・白色遮蔽度 Aは、LS値が82以上の白色印刷物
・白色遮蔽度AAは、LS値が87以上の白色印刷物
次に、本参考例の少なくとも色材および定着樹脂を含む白色インク組成物の製造方法を説明する。
本参考例の白色インク組成物は、色材種類入力手段と、白色遮蔽度設定手段と、前記色材に応じた定着樹脂種類と白色遮蔽度の関係を規定したテーブルを格納した記憶部と、演算処理部とを具備した白色インク製造支援装置を使用するインクの製造方法であって、色材の種類を決定するステップと、希望白色遮蔽度を設定するステップと、設定された白色遮蔽度の数値に応じて、予め格納された色材に応じた定着樹脂と白色遮蔽度の関係を規定したテーブルを参照して、定着樹脂の種類を決定するステップとを含むことを特徴とする。
次に、参考の実施形態にかかる代表的な参考例について説明する。
図2の(表1)は、前記白色遮蔽度(LS値)の評価が、複数のレベル(AA,A,B
,C,D,E)になる代表例を示すものである。
図4では、色材として二酸化チタン及び中空樹脂を使用(色材を使用しない場合も含む
)し、定着樹脂として代表的なアクリルスチレン系樹脂(BASF社製「ジョンクリル6
2J」,ウレタン樹脂A:大日精化社製「D−6300」,ウレタン樹脂B:大日精化社
製「D−6455」,ウレタン樹脂C:大日精化社製「D−2020」)を使用し(定着
樹脂を使用しない場合も含む)た参考例である。
図2の比較例(参考例)1は色材及び定着樹脂を使用しない場合(記録媒体のPETのみ)で、L値は測定できず、積分値は光がほぼ透過するので、12136でLS値は0で、遮蔽度の評価はEになる。
比較例(参考例)2は色材として二酸化チタン10(質量%)を使用し、定着樹脂を使用せず、界面活性剤を1質量%、プロピレングリコールを2質量%、1.2−ヘキサンジオールを5質量%、2−ピロリドンを2質量%、残量水の場合で、L値は70.3、積分値は1113.9でLS値は4.7で、遮蔽度の評価はDになる。なお、参考例2の結果から、色材として二酸化チタンを用いていても定着樹脂を含まない白色インクの場合は、定着樹脂を含む白色インクよりも遮蔽度が大幅に劣ることがわかる。
よって、白色遮蔽度の高い白色インクを得たい場合は、二酸化チタン及び定着樹脂を含
む白インクを用いることが好ましい。
それに対して、参考例1−1は、色材として二酸化チタン粒子を10(質量%)を使用
し、定着樹脂としてアクリルスチレン樹脂(:BASF社製「ジョンクリル62J」を4
(質量%)使用し、界面活性剤を1質量%、プロピレングリコールを2質量%、1.2−
ヘキサンジオールを5質量%、2−ピロリドンを2質量%、残量水の場合で、L値は76
.8、積分値は194.3でLS値は60で、遮蔽度の評価はCになる。
また、参考例2−1は、色材として二酸化チタン粒子を10(質量%)を使用し、定着
樹脂としてウレタン樹脂(A:大日精化社製「D6300」を4(質量%)使用し、界面
活性剤を1質量%、プロピレングリコールを2質量%、1.2−ヘキサンジオールを5質
量%、2−ピロリドンを2質量%、残量水の場合で、L値は74.8、積分値は151.
76でLS値は64で、遮蔽度の評価はBになる。
また、参考例3−1は、色材として二酸化チタン粒子を10(質量%)を使用し、定着
樹脂としてウレタン樹脂(B:大日精化社製「D6455」を4(質量%)使用し、界面
活性剤を1質量%、プロピレングリコールを2質量%、1.2−ヘキサンジオールを5質
量%、2−ピロリドンを2質量%、残量水の場合で、L値は75.3、積分値は119.
17でLS値は86で、遮蔽度の評価はAになる。
また、参考例4−1は、色材として二酸化チタン10(質量%)を使用し、定着樹脂と
してウレタン樹脂(C:大日精化社製「D2020」を4(質量%)使用し、界面活性剤
を1質量%、プロピレングリコールを2質量%、1.2−ヘキサンジオールを5質量%、
2−ピロリドンを2質量%、残量水の場合で、L値は74.9、積分値は102.45で
LS値は96で、遮蔽度の評価はAAになる。
また、参考例5は、色材として中空樹脂10(質量%)を使用し、定着樹脂としてウレ
タン樹脂(B:大日精化社製「D6455」を4(質量%)使用し、界面活性剤を1質量
%、プロピレングリコールを2質量%、1.2−ヘキサンジオールを5質量%、2−ピロ
リドンを2質量%、残量水の場合で、L値は78.5、積分値は194.5でLS値は6
9で、遮蔽度の評価はBになる。
図2の結果から、色材として二酸化チタン粒子を用いて、定着樹脂としてウレタン樹脂
を使用した場合には、ウレタン樹脂の種類によってLS値差があるが、全体としてLS値
が優れていることが理解できる。
また、色材として中空樹脂粒子を用いた場合には、L値は高いが、同じウレタン樹脂を
用いた場合に比較してLS値はそれ程高くないことが理解できる。
次に、図2の参考例とLS値の遮蔽度(評価)が同じレベルなる他の参考例が存在する
場合を図3,4,5に示す。
図3(表2)は、図2の樹脂例2−1の遮蔽度(評価)がBになる他の参考例として、
定着樹脂としてW635(参考例2−2)、AQ515(参考例2−3)及びW605(
参考例2−4)をそれぞれ4質量%用いた場合で、それ以外の条件は参考例2−1と同じ
である。
図4の(表3)は、図2の樹脂例3−1の遮蔽度(評価)がAになる他の参考例として
、定着樹脂としてWS6021(参考例3−2)をそれぞれ4質量%用いた場合で、それ
以外の条件は参考例2−1と同じである。
図5の(表4)は、図2の樹脂例4−1の遮蔽度(評価)がAAになる他の参考例とし
て、定着樹脂としてD4200(参考例4−2)及びWS5000(参考例4−3)をそ
れぞれ4質量%用いた場合で、それ以外の条件は参考例2−1と同じである。
特開2003−182061号公報
上記参考例では、図2に示す如く、色材として二酸化チタン及び中空樹脂を使用(色材を使用しない場合も含む)し、定着樹脂として代表的なアクリルスチレン系樹脂(BASF社製「ジョンクリル62J」,ウレタン樹脂A:大日精化社製「D−6300」,ウレタン樹脂B:大日精化社製「D−6455」,ウレタン樹脂C:大日精化社製「D−2020」)を使用し(定着樹脂を使用しない場合も含む)た例であるが、定着樹脂は、1種類の樹脂(基本的にはウレタン樹脂)を使用した場合のみであって、定着樹脂として複数の樹脂を使用した場合のLS値の評価及びその利用の可能性についての更なる解析はなされてはいなかった。
本発明の課題(目的)は、色材として二酸化チタン又は中空樹脂を使用し、定着樹脂として少なくとも1種類のウレタン樹脂と他の樹脂を併用した場合の白色インクのLS値の評価及びそのLS値に基づいた利用方法として、広い色再現領域を有する印刷物を実現することにある。
また、印刷物を用いたカラー画像の記録方法、カラー印刷物、カラー画像の記録に使用するルックアップテーブル及び印刷物に用いる白インクを実現することにある。
上記目的を達成するための本発明の印刷物は、白色色材を使用し、定着樹脂として少なくとも1種類のウレタン樹脂を使用し白色遮蔽度が50以上の白色インクで、クリアフィルムに画像を記録したことを特徴とする。
また、上記目的を達成するための本発明の印刷物は、白色色材を使用し、定着樹脂として少なくとも1種類のウレタン樹脂とウレタン以外の樹脂を併用し白色遮蔽度が50以上の白色インクで、クリアフィルムに画像を記録したことを特徴とする。
また、前記ウレタン以外の樹脂は、少なくともアクリルスチレン樹脂であることを特徴とする。
また、前記ウレタン以外の樹脂は、少なくともポリエチレン樹脂であることを特徴とする。
また、前記白色遮蔽度が70以上であることを特徴とする。
また、前記白色遮蔽度は、「(L*値−65)/積分値×1000」であることを特徴とする。
但し、積分値は波長が380nm〜700nmにおける透過率の積分値
上記印刷物の画像の上にカラーインクによるカラー画像を記録するに際して、所定の白色遮蔽度あるいは所定の白色インクに対応するルックアップテーブルを参照してカラー画像の記録を実行することを特徴とする記録方法。
上記記録方法によって、印刷物の画像の上にカラーインクによるカラー画像を記録するに際して使用するルックアップテーブル。
白色色材を使用し、定着樹脂として少なくとも1種類のウレタン樹脂とウレタン以外の樹脂を併用し、クリアフィルムに画像を記録した際の白色遮蔽度が50以上であることを特徴とする白色インク。
白色色材を使用し、定着樹脂として少なくとも1種類のウレタン樹脂と他の樹脂を併用した場合の白色インクのLS値の評価及びそのLS値に基づいて広い色再現領域を有する印刷物を実現できる。
また、印刷物を用いたカラー画像の記録方法、カラー印刷物、カラー画像の記録に使用するルックアップテーブル及び印刷物に用いる白インクを実現できる。
参考の実施形態にかかる印刷物の白色遮蔽度を求めて評価する白色遮蔽度評価方法の参考例の1例の基本的な動作を説明するフローチャートである。 白色遮蔽度(LS値)の評価が、複数のレベル(AA,A,B,C,D,E)になる代表例を示す表1である。 図2の樹脂例2−1の遮蔽度(評価)がBになる他の参考例を示す表2である。 図2の樹脂例3−1の遮蔽度(評価)がAになる他の参考例を示す表3である。 図2の樹脂例4−1の遮蔽度(評価)がAAになる他の参考例を示す表4である。 白色遮蔽度(LS値)が50以上の実施例1〜4と白色遮蔽度(LS値)が50未満の比較例1、2とのガマットの測定値を示す表5である。 LS値が53の実施例1と、LS値が27の比較例2とのガマット差について説明する図である。 L値がほぼ同じ(74.9と74.8)で積分値が異なる(136と364)例のガマット差を説明する図である。 積分値がほぼ同じ(136と132)でL値が異なる(74.9と75.7)例のガマット差を説明する図である。 LS値(白色遮蔽度)とそれに対応するa,b値及びブラック(K),シアン(C)マゼンタ(M)及びイエロー(Y)のOD値との関係を示す図である。
本発明の実施例である図6の表5の測定条件は参考例と同様に以下のとおりである。
L*値の測定は、市販の黒が基板となっている測色機、例えばGretag Macb
eth SpetroscanおよびSpectrolino(X-Rite社製)を用
いて、印刷、測色を行なった。
白の印刷には記載の白色インク組成物を、インクジェットプリンタ(「PX−G930
」セイコーエプソン株式会社製)の専用カートリッジのバイオレット室に充填した。この
ようにして作製されたインクカートリッジをプリンタに装着し、印刷試験を行った。
次いで、出力はルミラー S10−100μm(東レ社製)に対して、1440×720dpiの解像度で行った。
また、サンプル白色印刷物の透過率の積分は、可視光線領域(例えば、380nm〜700nm)における透過率の積分値である。なお、参考例では上記所定の波長範囲としたが、可視光線領域内における他の所定の波長範囲としてもよく、その場合、LS値と基準レベルとの対応つけも参考例とは異なるものとすればよい。
透過率の積分値は、参考例と同様に以下の方法で求める。
サンプル白色印刷物を透過した光を分光光度計によって可視光線領域(本発明では、3
80nm〜700nm)を1nm間隔の各波長について計測し、計測された値は0〜100の範囲の値(単位は%)として出力される。
計測された値を積分することによって透過率の積分値(以下、単に積分値という)が得
られる。
得られる積分値は、0〜32000の間の数値で、完全な遮蔽では0、完全な透過では
32000となる。
上記計測では、分光光度計を使用して計測しているが、反射型計測による反射率の計測
で求めても良い。
L*値及び積分値から白色遮蔽度を求める式は、以下のとおりである。
白色遮蔽度(LS値)=(L*値−α)/積分値×1000
ここで、L*値からαを引いているのは、白色領域におけるL*値の変化分の影響を高
めるためであって、前記αは、予め設定した数値(60〜70の間の数値)で、実施例では「65」である。
また、図6の表5の「Gamut Volume」はLab三次元空間におけるガマット(Gamut)
の体積である。
ガマットの測定は以下の方法で行われる。
前述のサンプル白色印刷物にカラーインクで、400パッチからなる専用の出力パターンを印刷し、印刷物全てのパッチの側色を行い、演算ツールにより、L*a*b*の3D空間の中での体積を算出した。算出されたGumat Volumeは無次元である。
次に、本発明の実施形態にかかる代表的な実施例(測定例)について説明する。
図6の(表5)は、白色遮蔽度(LS値)が50以上の実施例1〜4と白色遮蔽度(LS値)が50未満の比較例1、2とのガマットの測定値を示している。
図6では、色材として二酸化チタンを使用(色材を使用しない場合も含む
)し、定着樹脂としてウレタン樹脂(樹脂A:三井化学ポリウレタン(株)社製「W605」)及びウレタン以外の樹脂(樹脂B:アクリルスチレン樹脂、BASF社製「ジョンクリル62J」、樹脂C:ポリエチレン樹脂、三井化学(株)社製「S120」)を使用している。なお、これら以外にも、ウレタン樹脂としては、大成ファインケミカル社製「WBR−022U」、三井武田ケミカル社製「W635」、前述の、大日精化社製「D−6300」「D−6455」「D−2020」などが使用できる。ウレタン以外の樹脂としては、アクリルスチレン樹脂として、BASF社製「ジョンクリル511」「ジョンクリル711」「ジョンクリル7001」などが使用でき、ポリエチレン樹脂としては前述のビックケミー・ジャパン社製「AQ515」、東邦化学(株)社製「ハイテックE−7025P」「ハイテックE−2213」などが使用できる。
図6の表5の比較例1の測定値は、色材及び定着樹脂を使用しない場合(記録媒体のPETのみ)で、L値は測定できず、積分値は光がほぼ透過するので、16136でLS値は0で、ガマット値は560である。
比較例2のインクは色材として二酸化チタン10(質量%)を使用し、定着樹脂としてウレタン樹脂Aを使用せず、ウレタン樹脂以外の樹脂B及び樹脂Cをそれぞれ2(質量%)含み、その外に界面活性剤を1(質量%)、プロピレングリコールを2(質量%)、1,2−ヘキサンジオールを5(質量%)、2−ピロリドンを2(質量%)含み残部を水で構成している。
比較例1の測定値は、L値は74.8、積分値は364、LS値は27、ガマット値は378160である。
実施例1のインクは色材として二酸化チタン10(質量%)を使用し、定着樹脂としてウレタン樹脂Aを1(質量%)、ウレタン樹脂以外の樹脂B(アクリルスチレン樹脂)及び樹脂C(ポリエチレン樹脂)をそれぞれ1(質量%)含み、その外に界面活性剤を1(質量%)、プロピレングリコールを2(質量%)、1,2−ヘキサンジオールを5(質量%)、2−ピロリドンを2(質量%)含み残部を水で構成している。
実施例1の測定値は、L値は75.9、積分値は207、LS値は53、ガマット値は400360である。
実施例2のインクは色材として二酸化チタン10(質量%)を使用し、定着樹脂としてウレタン樹脂Aを2(質量%)、ウレタン樹脂以外の樹脂B及び樹脂Cをそれぞれ2(質量%)含み、その外に界面活性剤を1(質量%)、プロピレングリコールを2(質量%)、1,2−ヘキサンジオールを5(質量%)、2−ピロリドンを2(質量%)含み残部を水で構成している。
実施例2の測定値は、L値は74.9、積分値は136、LS値は73、ガマット値は421936である。
実施例3のインクは色材として二酸化チタン10(質量%)を使用し、定着樹脂としてウレタン樹脂Aを2(質量%)、ウレタン樹脂以外の樹脂Bを2(質量%)、樹脂Cを1(質量%)含み、その外に界面活性剤を1(質量%)、プロピレングリコールを2(質量%)、1,2−ヘキサンジオールを5(質量%)、2−ピロリドンを2(質量%)含み残部を水で構成している。
実施例3の測定値は、L値は74.6、積分値は128、LS値は75、ガマット値は424320である。
実施例4のインクは色材として二酸化チタン10(質量%)を使用し、定着樹脂としてウレタン樹脂Aを2(質量%)、ウレタン樹脂以外の樹脂Cを4(質量%)含み、その外に界面活性剤を1(質量%)、プロピレングリコールを2(質量%)、1,2−ヘキサンジオールを5(質量%)、2−ピロリドンを2(質量%)含み残部を水で構成している。
実施例4の測定値は、L値は75.7、積分値は132、LS値は81、ガマット値は444832である。
次に、図7を用いて、本発明のLS値が53の実施例1と、LS値が27の比較例2とのガマット差について説明する。
図7は、Lab三次元空間におけるL値が10,20,30,40,50,60,70,80,90で切り取った際のab領域の色再現領域を示している。
図7からLS値が53の白インクを使用した場合には、LS値が27の白インクを使用した場合に比較してより広い色再現領域であることが理解できる。
次に、図8を用いて、L値がほぼ同じ(74.9と74.8)で積分値が異なる(136と364)例である本発明のLS値が73の実施例2と、LS値が27の比較例2とのガマット差について説明する。
図8は、LS値が73の実施例2と、LS値が27の比較例2とのLab三次元空間におけるL値が10,20,30,40,50,60,70,80,90で切り取った際のab領域の色再現領域を示している。
図8からLS値が73の白インクを使用した場合には、LS値が27の白インクを使用した場合に比較してより広い色再現領域であることが理解できる。
次に、図9を用いて、積分値がほぼ同じ(136と132)でL値が異なる(74.9と75.7)例である本発明のLS値が73の実施例2と、LS値が81の実施例4とのガマット差について説明する。
図9は、LS値が73の実施例2と、LS値が81の実施例4とのLab三次元空間におけるL値が10,20,30,40,50,60,70,80,90で切り取った際のab領域の色再現領域を示している。
図9からLS値が81の白インクを使用した場合には、LS値が73の白インクを使用した場合に比較してより広い色再現領域であることが理解できる。
図7〜図9 のガマットの例から、LS値が50以上の白インクで白を記録した白色印刷物はより広い色再現性に優れていることが理解できる。
また、L値及び積分値の差に関わらずにLS値が大きい白インクで白を記録した白色印刷物はより広い色再現性に優れていることが理解できる。
図10の表 に本発明の参考例2,実施例1,実施例2,実施例4のLS値(白色遮蔽度)とそれぞれに対応するa,b,値及びブラック(K),シアン(C)マゼンタ(M)及びイエロー(Y)のOD値との関係を示す。
図10の表 からLS値が27〜81で大きく変化する場合でも、OD値には大きな変化が現れないことが理解できる。
OD値の測定は段落(0054)と同様に、市販の黒が基板となっている測色機、例えばGretag Macbeth SpetroscanおよびSpectrolino(X-Rite社製)を用いて、印刷、測色を行なった。
白の印刷には記載の白色インク組成物を、インクジェットプリンタ(「PX−G930
」セイコーエプソン株式会社製)の専用カートリッジのバイオレット室に充填した。この
ようにして作製されたインクカートリッジをプリンタに装着し、印刷試験を行った。
次いで、出力はルミラー S10−100μm(東レ社製)に対して、1440×720dpiの解像度で行った。次に、白色インクを出力したサンプルにカラーインク(ブラック(K),シアン(C)マゼンタ(M)及びイエロー(Y))の各色単色でパッチを印刷し、パッチのOD値を測定した。
なお、前述のガマットの測定及びOD値の測定の際のカラーインクの印刷は、インクジェットプリンタ(「PX−G930」セイコーエプソン株式会社製)の専用カートリッジのブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各インク室に、各色カラーインクをそれぞれ充填して、プリンタに装着して行った。使用するカラーインクは、前述の白色インク組成物と同様に、水を主溶剤として、顔料、定着樹脂、界面活性剤、浸透剤や保湿剤としての有機溶剤、必要に応じてその他添加剤、を含有して、顔料としては各色に応じた色のものを使用したインク組成物が使用できる。このようなカラーインク組成物としては、例えば、特開2006−282822に記載のカラーインク組成物がある。
前述の実施例から、白色遮蔽度に応じて、白色遮蔽層に重ねてカラーインクを印刷した際のガマット再現可能範囲が異なることがわかる。そこで、所定の白色遮蔽度の白を下地としてカラー画像を記録するには、その白色遮蔽度に適合するルックアップテーブルを用意しておき、これを参照してカラー画像の記録を実行することによって、白色遮蔽度に対応した広い色再現領域における最適な色を表現することが可能になる。ルックアップテーブルは、印刷対象とするRBGなどの画像データの各データと、プリンタが印刷するインク量のデータとを対応つけたテーブルであり、プリンタはルックアップテーブルを参照してインク量のデータを得て印刷を行なう。このルックアップテーブルから出力されるインク量のデータは、対応する白色遮蔽度に応じた色再現領域の全ての範囲に対応するデータである。対応する白色遮蔽度に応じた色再現領域を全て使用して、カラー画像の記録を行なうよう、データが対応つけられている。
また、前述の実施例から、白色インク組成物(白色インク)に応じて、白色遮蔽度が異なることがわかる。そこで、所定の白色インク組成物で印刷した白色遮蔽層を下地としてカラー画像を記録するには、その白色インク組成物に適合するルックアップテーブルを用意しておき、これを参照してカラー画像の記録を実行することによっても、白色インク組成物に対応した広い色再現領域における最適な色を表現することが可能になる。このルックアップテーブルから出力されるインク量のデータは、対応する白色インクに応じた色再現領域の全ての範囲に対応するデータである。対応する白色インクに応じた色再現領域を全て使用して、カラー画像の記録を行なうよう、データが対応つけられている。よって、ルックアップテーブルに入力する画像データが同じデータであっても、対応する白色遮蔽度あるいは白色インクが異なる各ルックアップテーブルから出力されるインク量のデータが異なるデータとなる場合がある。






Claims (9)

  1. 白色色材を使用し、定着樹脂として少なくとも1種類のウレタン樹脂を使用し白色遮蔽度が50以上の白色インクで、クリアフィルムに画像を記録したことを特徴とする印刷物。
  2. 白色色材を使用し、定着樹脂として少なくとも1種類のウレタン樹脂とウレタン以外の樹脂を併用し白色遮蔽度が50以上の白色インクで、クリアフィルムに画像を記録したことを特徴とする印刷物。
  3. 前記ウレタン以外の樹脂は、少なくともアクリルスチレン樹脂であることを特徴とする請求項2に記載の印刷物。
  4. 前記ウレタン以外の樹脂は、少なくともポリエチレン樹脂であることを特徴とする請求項2に記載の印刷物。
  5. 前記白色遮蔽度が70以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の印刷物。
  6. 前記白色遮蔽度は、「(L*値−65)/積分値×1000」であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の印刷物。
    但し、積分値は波長が380nm〜700nmにおける透過率の積分値
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の印刷物の前記画像の上にカラーインクによるカラー画像を記録するに際して、所定の白色遮蔽度あるいは所定の白色インクに対応するルックアップテーブルを参照してカラー画像の記録を実行することを特徴とする記録方法。
  8. 請求項7に記載の印刷物の前記画像の上にカラーインクによるカラー画像を記録するに際して使用するルックアップテーブル。
  9. 白色色材を使用し、定着樹脂として少なくとも1種類のウレタン樹脂とウレタン以外の樹脂を併用し、クリアフィルムに画像を記録した際の白色遮蔽度が50以上であることを特徴とする白色インク。
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