JP2015098169A - インクジェット記録方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のインクジェット記録方法は、白色の色材を含有した白色インクと、樹脂を含有した樹脂インクと、光輝性顔料を含有した光輝性インクと、前記白色インク、前記樹脂インク及び前記光輝性インクを用いて記録するヘッドと、を備えた記録装置に用いられるインクジェット記録方法であって、記録媒体に、前記白色インクの層を形成させる第1工程と、前記白色インクの層上に樹脂インクの層を前記形成させる第2工程と、前記白色インクの層上に前記光輝性インクの層を形成させる第3工程と、を有する。
【選択図】なし
Description
以下、本発明の一実施形態を、記録装置としてインクジェットプリンターを用いた例により、図面に基づいて説明する。
1.2.1.白色インクの層の形成工程
本実施形態において、記録媒体に対して白色インクを用いて白色インクの層を形成する工程を有している(以下、適宜第1工程という)。記録媒体については、特に限定されないが、白色の記録媒体だけではなく、黒色の記録媒体等他色の記録媒体であってもよい。なお、透明な記録媒体である場合には特に本発明は特に効果を発揮する。透明な記録媒体は、記録媒体そのものの透過率が高いのでその上にインクを用いて記録を行った場合でも、インク自身が透けてしまい所望の画像が得られない場合がある。一方、白色インクの層を形成することで隠蔽力を発揮し、また、白色インクの色は従来から用いられている普通紙や写真用紙の色に近いことで所望の画像の記録を行いやすいという利点がある。この白色インクの層を設けることで高い隠蔽力を有するが、その反面表層に凹凸が出来てしまうという問題が出てくる場合がある。
duty(%)=実記録ドット数/(縦解像度×横解像度)×100
(式中、「実記録ドット数」は単位面積当たりの実記録ドット数であり、「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。)
本実施形態にかかるインクジェット記録方法における、樹脂を含有する樹脂インク(以下、樹脂インクとする)の層の形成工程(以下、適宜第2工程という)は、記録媒体に対して樹脂インクの層を形成する工程である。形成手段については特に制限はなく、公知の技術を選択することができる。例えば、前述のインクジェット記録装置を用いてヘッド9によって形成しても良く、または、バーコーター、ブレードコーター、ロールコーター、スプレーコーター、スリットコーター等の従来から利用されているアナログコーターによって塗布しても良い。インクジェット記録装置を用いた場合には、任意の箇所に層を形成可能である点で優れている。一方アナログコーターの場合は、樹脂インクの粘度の制限範囲が広く、高速で塗布できる点で優れている。アナログコーターの市販品としては、たとえばKハンドコーター(松尾産業株式会社製)、バーコーター(第一理化株式会社製)、Capilary_Coater小型基板&小容量タイプ(株式会社ヒラノテクシード製)、No579バーコーター(株式会社安田精機製作所製)などがある。
本実施形態にかかるインクジェット記録方法における光輝性インクの層の形成工程(以下、適宜第3工程という)は、上述のインクジェット記録装置を用い、下地層の上に、光輝性インクの液滴を吐出して、記録媒体に付着させて行われる。本工程で形成される光輝性インクの層の機能の一つとしては、記録媒体に光輝性面を形成することが挙げられる。光輝性インクの層の膜厚は、好ましくは0.02〜10μmであり、より好ましくは0.05〜5μmである。光輝性インクの層の膜厚が0.02μm未満であると、光輝性層表面の反射光より透過光の割合が多くなる為、結果として十分な光輝性が得られなくなる場合がある。
本実施形態において、記録媒体に対して、上記の第1工程、第2工程、第3工程を行って記録を行うことにより隠蔽性が高く、高い光輝性を発揮する領域を有する記録物を得ることが出来る。
本実施形態にかかるインクジェット記録用のインクセットは、透明な記録媒体に対し、インクジェット記録装置を用いて、光輝性を有する画像の記録に用いられるインクセットであって、白色インクと、樹脂インクと、光輝性顔料インク(以下、光輝性インクともいう)とを備える。また、上記インクセットとして、上記白色インク、樹脂インクおよび光輝性顔料インクを備えたものを例示する。上記の各インクをそれぞれ単独または複数備えたインクセットとしてもよいし、さらに一または複数の他のインクを含むインクを備えたインクセットとしてもよい。インクセットに備えることができる他のインクとしては、シアン、マゼンタ、イエロー、ライトシアン、ライトマゼンタ、ダークイエロー、レッド、グリーン、ブルー、オレンジ、バイオレット等のカラーインク、ブラックインク、ライトブラックインク等が挙げられる。
2.1.1.金属酸化物粒子
白色インクは、白色の色材として金属酸化物粒子を含有することができる。金属酸化物粒子としては、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、酸化ジルコニウム等が挙げられる。これらの中でも、白色度に優れているという観点から、二酸化チタンを粉末状にした二酸化チタン粒子を用いることが好ましい。
(式中、Viは粒子iの体積(i=1,2,・・・,N)を示し、diは粒子iの直径(i=1,2,・・・,N)を示す。)
白色インクは、白色の色材として中空構造を有する粒子を含有することができる。中空構造を有する粒子としては、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粒子を好ましく用いることができる。
白色インクは、水溶性および/または非水溶性の樹脂成分を含有することができる。該樹脂成分は、白色インクを固化させて白色インク固化物を記録媒体上に強固に定着させたり、白色インク中において白色の色材を分散保持させたりすることができる。樹脂成分は、インク中に溶解された状態またはインク中に分散された状態のいずれの状態であってもよい。
白色インクは、有機溶媒を含有することができる。白色インクには、複数種の有機溶媒が含有されていてもよい。白色インクに用いる有機溶媒としては、1,2−アルカンジオール類、多価アルコール類、ピロリドン誘導体等が挙げられる。
白色インクは、界面活性剤を含有することができる。界面活性剤としては、シリコン系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤等が挙げられる。
本実施形態に係る白色インクは、水を50%以上含有する、いわゆる水系インクであってもよい。水系インクは、非水系(溶剤系)インク(例えば、記録物に用いるインクとしては特開2007−16103号)に比べて、記録ヘッドに用いられているピエゾ素子や、記録媒体に含まれる有機バインダー等への反応性が弱く、溶かしてしまう、腐食するといった不具合が少ない。また、非水系(溶剤系)インクでは、用いた溶剤が高沸点・低粘度であると、乾燥時間が非常にかかるという問題も生ずる。さらに、溶剤系インクに比べて水系インクは臭いも非常に抑えられており、半分以上が水であるので環境にも良いという利点がある。
白色インクは、さらに、pH調整剤、ポリオレフィンワックス、防腐剤・防かび剤、防錆剤、キレート化剤等を含有することができる。これらの材料を添加すると、白色インクの有する特性をさらに向上させる点から好ましい。
本実施形態にかかる樹脂インクは、樹脂を含有した透明な樹脂インクであることを特徴とする。
水溶性樹脂溶剤は、樹脂インクに同時に添加している樹脂と相溶する水溶性樹脂溶剤から選ばれる。用いる樹脂によって最適な組み合わせはあるが、例えば、水溶性の複素環式化合物、水溶性のアルキレングリコールアルキルエーテル等が好ましく、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、および2−ピロリドン等のピロリドン類、γ−ブチロラクトン等のラクトン類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類、ε−カプロラクタム等のラクタム類、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸イソプロピル、および乳酸ブチル等のエステル類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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ジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルエーテル、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ジメチルエーテル、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ジメチルエーテル、およびジプロピレングリコールモノプロピルエーテル等のオキシアルキレングリコールエーテル類、1,4−ジオキサン等の環式エーテル類が好ましい。特に、樹脂インクの保存安定性、十分な乾燥速度、と下地層の皮膜化促進の点で、ピロリドン類、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等のアルキレングリコールモノアルキルエーテル類が特に好ましい。
インクジェット記録装置に用いる場合には、分散可能な樹脂を選択することで、樹脂インク中に十分な量の樹脂成分を添加しつつ、各インクの粘度を低く抑えることができ、高速記録において吐出安定性を確保することができるため好ましい。樹脂インクを用いることで、記録後に強固な樹脂インクの層を形成する。
水系樹脂インクは、さらにワックスを添加してもよい。これにより、乾燥後のインク膜表面の摩擦抵抗を低減する特性を有する。このようなワックスを構成する成分としては、例えばカルナバワックス、キャンデリワックス、みつろう、ライスワックス、ラノリン等の植物・動物系ワックス;パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、ペトロラタム等の石油系ワックス;モンタンワックス、オゾケライト等の鉱物系ワックス;カーボンワックス、ヘキストワックス、ポリオレフィンワックス、ステアリン酸アミド等の合成ワックス類、α−オレフィン・無水マレイン酸共重合体等の天然・合成ワックスエマルジョンや配合ワックス等を単独あるいは複数種を混合して用いることができる。この中で好ましいワックスの種類としては、ポリオレフィンワックス、特にポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスであり、さらには、インク非吸収性又は低吸収性の記録媒体に対する耐擦性の観点から、ポリエチレンワックスがより好ましい。ワックスとしては市販品をそのまま利用することもでき、例えばノプコートPEM17(商品名、サンノプコ株式会社製)、ケミパールW4005(商品名、三井化学株式会社製)、AQUACER515(以上商品名、ビックケミー・ジャパン株式会社製)等が挙げられる。
水については上記2.1.6.と同様であるので省略する。
その他の成分として、樹脂インクは、必要に応じて、界面活性剤、水溶性溶剤を含む。これらの添加量は、記録媒体やインクの種類に応じて適宜調整できる。さらに必要に応じて添加するものとして、保湿剤、防腐剤・防かび剤、pH調整剤、酸化防止剤・紫外線吸収剤、金属トラップ剤などがあげられる。
界面活性剤については上記2.1.5.と同様であるので省略する。
水溶性溶剤は、後述する界面活性剤と相乗して、記録媒体に対する樹脂インクの濡れ性を高めて均一に濡らす作用を有する。そのため、樹脂インクに水溶性溶剤を含有させることは、均一に下地層を形成できるという観点から好ましい。このような水溶性溶剤としては、1価アルコール、または多価アルコールおよびその誘導体が挙げられる。
保湿剤としては、エチレングリコール、ジ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、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ヘキシレングリコール、2,3−ブタンジオール等の多価アルコール、または糖類および糖アルコール等が挙げられる。
防腐剤・防かび剤の例としては、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、1,2−ジベンジソチアゾリン−3−オン(ICI社のプロキセルCRL、プロキセルBDN、プロキセルGXL、プロキセルXL−2、プロキセルTN)などが挙げられる。
pH調整剤としては、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、プロパノールアミン、モルホリン等のアミン類及びそれらの変成物、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムなどの無機塩類、水酸化アンモニウム、四級アンモニウム水酸化物(テトラメチルアンモニウムなど)、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム等の炭酸塩類その他燐酸塩等があげられる。
酸化防止剤・紫外線吸収剤としては、アロハネート、メチルアロハネート、などのアロハネート類、ビウレット、ジメチルビウレット、テトラメチルビウレットなどのビウレット類など、L−アスコルビン酸およびその塩等、チバガイギー社製のTinuvin328、900、1130、384、292、123、144、622、770、292、Irgacor252、153、Irganox1010、1076、1035、MD1024など、あるいはランタニドの酸化物等があげられる。
金属トラップ剤としては、エチレンジアミン4酢酸2ナトリウム等のキレート剤などがあげられる。
樹脂インクは、活性エネルギー線により重合反応により硬化させる場合には、従来より用いられている重合性化合物、重合開始剤等を有していても良い。重合開始剤としては、例えばベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、イソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、ベンジル、ジエトキシアセトフェノン、ベンゾフェノン、クロロチオキサントン、2−クロロチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2−メチルチオキサントン、ポリ塩化ポリフェニル、ヘキサクロロベンゼン等が挙げられる。
光輝性インク(以下、適宜光輝性インクという)は、光輝性顔料と、有機溶媒とを含有する。以下に光輝性インクに含有される成分について説明する。
光輝性インクに含有される光輝性顔料としては、インクジェット記録方法によって当該インクの液滴を吐出できる範囲内で、任意のものを用いることができる。光輝性顔料は、光輝性インクが樹脂インクの層の上に付着したときに、光輝性を付与する機能を有し、また、付着物に光輝性を付与することもできる。このような光輝性顔料としては、パール顔料や光輝性顔料があげられる。パール顔料の代表例としては、二酸化チタン被覆雲母、魚鱗箔、酸塩化ビスマス等の真珠光沢や干渉光沢を有する顔料が挙げられる。一方光輝性顔料としてはアルミニウム、銀、金、白金、ニッケル、クロム、錫、亜鉛、インジウム、チタン、銅などの粒子を挙げることができ、これらの単体またはこれらの合金およびこれらの混合物から選ばれる少なくとも1種を用いることができる。
CV値=粒度分布の標準偏差/粒子径の平均値×100
前記有機溶媒としては、好ましくは極性有機溶媒、例えば、アルコール類(例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、イソプロピルアルコール、又はフッ化アルコール等)、ケトン類(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、又はシクロヘキサノン等)、カルボン酸エステル類(例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、又はプロピオン酸エチル等)、又はエーテル類(例えば、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、又はジオキサン等)等を用いることができる。特に、前記有機溶媒は、常温常圧下で液体であるアルキレングリコールエーテルを1種類以上含む、ことが好ましい。
樹脂については上記2.1.3.と同様である。
前記インクは、少なくとも1種類以上のグリセリン、ポリアルキレングリコール、又は糖類を含有しても良い。これら1種類以上のグリセリン、ポリアルキレングリコール、又は糖類の合計量は、インク中0.1質量%以上10質量%以下添加されることが好ましい。このような好ましい構成とすることにより、インクの乾燥を抑え、目詰まりを防止しつつ、インクの吐出を安定化し、記録物の画像品質を良好にすることができる。ポリアルキレングリコールとしては、主鎖中にエーテル結合の繰り返し構造を有する線状高分子化合物であり、例えば環状エーテルの開環重合等によって製造される。
樹脂インクの調整は、スチレン−アクリル酸共重合体(熱可塑性樹脂粒子、平均粒子径50nm、分子量55000、ガラス転移温度80℃、酸価130)を20質量%、1,2−ヘキサンジオール2を5質量%、2−ピロリドンを4質量%、シリコン系界面活性剤(ビックケミー・ジャパン株式会社製、商品名「BYK−348」、ポリエーテル変性シロキサン)を0.5質量%、アセチレングリコール系界面活性剤(日信化学工業株式会社製、商品名「サーフィノール104PG−50」)を0.2質量%、残分としてイオン交換水としてそれぞれ添加した。そして、その後常温で1時間混合攪拌した。
光輝性インクに添加される光輝性顔料を得るために、まず以下のように光輝性顔料分散液(アルミニウム顔料分散液)を作成した。
レーザー回折散乱式粒度分布測定器 LMS−2000eを用いて、光アルミニウム顔料の光散乱法による球換算50%平均粒子径(d50)を測定した結果、1.001μmであった。
白色インクは、二酸化チタン(NanoTek(R)_Slurry:シーアイ化成株
式会社製)を10質量%、スチレン−アクリル酸共重合体を2質量%、1,2−ヘキサンジオールを5質量%、グリセリンを10質量%、トリエタノールアミンを0.9質量%、BYK−348(ビックケミー・ジャパン株式会社)を0.5質量%、イオン交換水を残分として調整した。
(実施例1〜10)
まず、インクジェットプリンターとしてPX−G930(セイコーエプソン社製)を用いて、表1に示す記録媒体に、100%のdutyの所定パターンで、上述の白色インク(体積平均径330nm)を記録した。そして、その白色インクの層に、100%dutyで樹脂インクの層を記録した。なお、樹脂インクの層はプラテンを50℃で加熱して形成した。次に、樹脂インクの層に、表1に示すduty(%)の所定パターンで、上述の光輝性インクの層を記録して記録物を得た。この際に記録物を背面から光を当てて、目視で観察したところ高い隠蔽力を有していた。なお、表1において「PET」とは、PETフィルム(リンテック社製、商品名「PET50A」)を示し、「ルミラー」とは、ルミラーS10#100(東レ株式会社製)を示す。
まず、インクジェットプリンターとしてPX−G930(セイコーエプソン社製)を用いて、表1に示す記録媒体に、100%のdutyの所定パターンで、上述の白色インク(体積平均径330nm)を記録した。そして、その白色インクの層に、表1に示すduty(%)の所定パターンで、上述の光輝性インクの層を記録して記録物を得た。
まず、インクジェットプリンターとしてPX−G930(セイコーエプソン社製)を用いて、表1に示す記録媒体に、100%のdutyの所定パターンで、上述の白色インク(体積平均径330nm)を記録した。
まず、インクジェットプリンターとしてPX−G930(セイコーエプソン社製)を用いて、表2に示す記録媒体に、100%のdutyの所定パターンで、上述の白色インク(体積平均径280nm)を記録した。そして、その白色インクの層に、100%dutyで樹脂インクの層を記録した。この際に記録物を背面から光を当てて、目視で観察したところ高い隠蔽力を有していた。なお、樹脂インクの層はプラテンを50℃で加熱して形成した。次に、樹脂インクの層に、表2に示すduty(%)の所定パターンで、上述の光輝性インクの層を記録して記録物を得た。
まず、インクジェットプリンターとしてPX−G930(セイコーエプソン社製)を用いて、表2に示す記録媒体に、100%のdutyの所定パターンで、上述の白色インク(体積平均径280nm)を記録した。そして、その白色インクの層に、表2に示すduty(%)の所定パターンで、上述の光輝性インクの層を記録して記録物を得た。
まず、インクジェットプリンターとしてPX−G930(セイコーエプソン社製)を用いて、表2に示す記録媒体に、100%のdutyの所定パターンで、上述の白色インク(体積平均径280nm)を記録した。
[5.1]光沢度
前記各実施例および各比較例、各参考例に係る記録物の記録面について、光沢度計(MINOLTA MULTI GLOSS 268)を用い、煽り角度60°での光沢度を測定し、以下の基準に従い評価した。
(1)光輝性インク
A :光沢度が300以上。
B :光沢度が200以上300未満。
C :光沢度が100以上200未満。
D :光沢度が100未満。
表1、表2から明らかなように、本発明のインクジェット記録方法によって得られた記録物では、白色インク層を100%dutyで形成して高い隠蔽度を有し、合わせて光輝性も優れていた。一方比較例では、高い隠蔽度を有してはいるが、その反面光輝性が低く、満足のいく結果が得られなかった。
Claims (8)
- 白色の色材を含有した白色インクと、
樹脂を含有した樹脂インクと、
光輝性顔料を含有した光輝性インクと、
前記白色インク、前記樹脂インク及び前記光輝性インクを用いて記録するヘッドと、を備えた記録装置に用いられるインクジェット記録方法であって、
記録媒体に、前記白色インクの層を形成させる第1工程と、
前記白色インクの層上に樹脂インクの層を前記形成させる第2工程と、
前記白色インクの層上に前記光輝性インクの層を形成させる第3工程と、を有するインクジェット記録方法。 - 前記白色インクの体積平均径(Mv)は100nm以上700nm以下である、請求項1に記載のインクジェット記録方法。
- 前記樹脂インクの層の表層の表面粗さは20μm以下である、請求項1又は2に記載のインクジェット記録方法。
- 前記第2工程には、前記樹脂インクの層を乾燥させる乾燥工程を含む請求項1ないし3のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記記録媒体が、透明な記録媒体である請求項1ないし4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記白色の色材が二酸化チタンであり、前記二酸化チタンの体積平均径(Mv)は280nm以上440nm以下である、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 請求項1乃至6のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法に用いられる、前記白色インクと、前記樹脂インクと、前記光輝性インクとを備えたインクセット。
- 請求項1乃至6のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法によって記録された記録物。
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