JP2016005907A - 画像記録方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明者らは、先ず、長期保存後の液体組成物を用いて高速で記録した場合に、滲みのない高画質な画像が得られなかった理由について検討した。その結果、液体組成物を長期保存すると、液体組成物中の有機酸が、液体組成物中の水酸基を有する有機溶剤と反応してエステル化合物が生成してしまい、液体組成物中の有機酸の含有量が減少することが判明した。このため、インク中の顔料の凝集性が不足してしまい、高速記録下においては滲みのない高画質な画像を得ることが困難になると推測される。
本発明の画像記録方法で用いる液体組成物は、有機酸を含有する。また、液体組成物は、水、有機溶剤、界面活性剤、及びpH調整剤などの各種成分をさらに含有してもよい。
液体組成物中の有機酸は、インクと接触することで、インク中の顔料を凝集させることができる。そのため、有機酸を含有する液体組成物が記録媒体上に付与されると、液体組成物中の有機酸の作用により、インク中の顔料が凝集するため、ブリーディング及びビーディングが抑制される。このため、良好な状態の画像が記録されることとなる。
本発明の画像記録方法で用いる液体組成物は、水及び有機溶剤などの溶媒を含有してもよい。液体組成物中の有機溶剤の含有量(質量%)は、液体組成物の全量を基準として、5質量%以上である必要がある。更には、5質量%以上60質量%以下であることが好ましく、10質量%以上40質量%以下であることがさらに好ましく、15質量%以上30質量%以下であることが特に好ましい。有機溶剤の含有量を上記範囲内とすることで、記録媒体への液体組成物の塗布性をより良好にすることができ、濃度ムラを抑制することができる。
液体組成物には、表面張力を調整するために界面活性剤を含有させることができる。界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、及びアニオン性の界面活性剤などを、必要に応じて適宜選択して用いることができる。
本発明の画像記録方法で用いるインクは、顔料を必須成分として含有する顔料インクである。また、インクは、通常、樹脂粒子、水溶性樹脂などの顔料分散剤、水、有機溶剤、界面活性剤、及びpH調整剤などの各種成分を含有してもよい。
顔料の種類は特に限定されず、公知の黒色顔料及び有機顔料を用いることができる。黒色顔料としては、カーボンブラックを用いることが好ましい。また、有機顔料としては、C.I.(カラーインデックス)ナンバーで表される顔料を用いることができる。インク中の顔料の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.2質量%以上15.0質量%以下であることが好ましく、0.6質量%以上10.0質量%以下であることがさらに好ましい。
本発明の画像記録方法で用いるインクは、樹脂粒子を含有することが好ましい。本発明における「樹脂粒子」とは、粒径を有する状態で溶媒中に分散して存在しうる樹脂を意味する。樹脂粒子の体積平均粒子径(D50)は、10nm以上1,000nm以下であることが好ましく、40nm以上500nm以下であることがさらに好ましい。
インクには、顔料をインク中に分散させるための顔料分散剤を含有させることができる。顔料分散剤としては、公知のインクジェット用のインクに用いられる顔料分散剤を用いることができる。なかでも、その分子構造中に親水性部と疎水性部とを併せ持った水溶性樹脂を顔料分散剤として用いることが好ましい。特に、親水性モノマーと疎水性モノマーとを共重合させて得られる水溶性樹脂からなる顔料分散剤が好ましい。親水性モノマーとしては、アニオン性の官能基であるカルボキシ基を有するアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸などを挙げることができる。また、疎水性モノマーとしては、スチレン、スチレン誘導体、アルキル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートなどを挙げることができる。
インクには、必要に応じて、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、水溶性樹脂の中和剤、及び塩などの種々の添加剤を含有させてもよい。
本発明の画像記録方法は、前述のインクを記録媒体に付与する工程(1)と、インクを付与する領域と少なくとも一部で重なるように前述の液体組成物を記録媒体に付与する工程(2)とを有する。なお、記録媒体を加熱する工程を工程(1)の前後にさらに有することも好ましい。工程(1)においては、インクジェット方式の記録ヘッドからインクを吐出させて記録媒体に付与することが好ましい。また、工程(2)において、液体組成物はインクジェット方式の記録ヘッドから吐出させて記録媒体に付与してもよく、塗布ローラーなどの塗布部材を用いて記録媒体に付与してもよい。本発明の画像記録方法を実施するための装置としては、例えば、公知のインクジェット記録装置や、インクジェット記録装置に塗布機構を設けたものなどを挙げることができる。
各成分を表1に示す組成で混合して液体組成物1〜29を調製した。調製した各液体組成物90mLを180mLのフッ素樹脂製の容器に入れ、60℃のオーブン内に2週間保存して、長期保存後の液体組成物とした。
・DEGdM:ジエチレングリコールジメチルエーテル(分子量134)
・DEGEM:ジエチレングリコールエチルメチルエーテル(分子量148)
・TEGBM:トリエチレングリコールブチルメチルエーテル(分子量220)
・PEGdM1000:ポリエチレングリコールジメチルエーテル1000(数平均分子量1000)
・PEGdM2000:ポリエチレングリコールジメチルエーテル2000(数平均分子量2000)
・2Py:2−ピロリドン
・NMP:N−メチルピロリドン
・TeMSu:テトラメチレンスルホン
・DEGmB:ジエチレングリコールモノブチルエーテル
・15PD:1,5−ペンタンジオール
・12HD:1,2−ヘキサンジオール
・Gly:グリセリン
・PEG1000:ポリエチレンングリコール1000(数平均分子量1000)
顔料10部、固形分20%の樹脂水溶液15部、及び純水75部を混合し、バッチ式縦型サンドミル(アイメックス製)に入れた。このサンドミルに0.3mm径のジルコニアビーズ200部を充填し、水冷しつつ、5時間分散処理して分散液を得た。顔料としては、カーボンブラック(商品名「モナク1100」、キャボット製)を用いた。また、樹脂水溶液としては、スチレン−アクリル酸エチル−アクリル酸共重合体(酸価:150mgKOH/g、重量平均分子量:8,000、中和剤:水酸化カリウム)の水溶液を用いた。得られた分散液を遠心分離機にかけて粗大粒子を除去し、顔料濃度が約10%のブラック顔料分散液を得た。
顔料としてC.I.ピグメントブルー15:3を用いたこと以外は、前述のブラック顔料分散液の場合と同様にして、顔料濃度が約10%のシアン顔料分散液を得た。
スチレン−アクリル酸ブチル−アクリル酸共重合体(酸価:121mgKOH/g、重量平均分子量:7,000、中和剤:水酸化カリウム)の水溶液(固形分20%)を水溶性樹脂1の水溶液として用いた。
エチルメタクリレート18部、2,2’−アゾビス−(2−メチルブチロニトリル)2部、及びn−ヘキサデカン2部を混合し、0.5時間撹拌して混合物を得た。得られた混合物を、スチレン−アクリル酸ブチル−アクリル酸共重合体(酸価:130mgKOH/g、重量平均分子量:7,000)の6%水溶液78部に滴下し、0.5時間撹拌した後、超音波照射機を使用して超音波を3時間照射した。次いで、窒素雰囲気下、80℃で4時間重合反応を行った。室温冷却後にろ過して、樹脂の含有量が40.0%である樹脂粒子分散体1を得た。得られた樹脂粒子分散体1中の樹脂粒子を構成する樹脂の重量平均分子量は250,000であり、樹脂粒子の体積平均粒子径(D50)は200nmであった。
各成分を表2に示す組成(合計:100部)で混合して十分撹拌した後、ポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フィルム製)にて加圧濾過することにより、ブラックインク1、ブラックインク2、シアンインク1、及びシアンインク2を調製した。
各インクをインクカートリッジに充填し、図1に示す画像記録装置に装着した。塗布ローラー3を用いて長期保存後の液体組成物を、搬送ステージ2上に載置した記録媒体1に塗布した。なお、液体組成物の塗布量は1.0g/m2とした。液体組成物を塗布した記録媒体1に、インクジェット用の記録ヘッド4から以下に示す手順にしたがってインクを吐出して画像を記録した。
AA:滲みなく極めて良好
A:滲みなく良好
B:一部滲みがあるが許容範囲内
C:一部滲みがあり許容範囲外
D:滲んでいる
上記印刷方法において、7時間の連続印刷時をした後、シアンインクを使用して5cmx5cmの領域に100%Dutyのベタ画像を形成し、光学顕微鏡でベタ画像の濃度ムラを観察した。
A:濃度ムラがなく極めて良好
B:一部濃度ムラあるが許容範囲
C:濃度ムラがあり許容範囲外
Claims (6)
- 顔料を含有するインクを記録媒体に付与する工程と、有機酸を含有する液体組成物を、前記インクを付与する領域と少なくとも一部で重なるように前記記録媒体に付与する工程と、を有する画像記録方法であって、
前記液体組成物中の前記有機酸の含有量(質量%)が、前記液体組成物の全量を基準として、10質量%以上であり、
前記液体組成物中の有機溶剤の含有量(質量%)が、前記液体組成物の全量を基準として、5質量%以上であり、
前記液体組成物中の水酸基を有する有機溶剤の含有量(質量%)が、前記液体組成物の全量を基準として、4質量%以下であることを特徴とする画像記録方法。 - 前記液体組成物が、グリコールジエーテルをさらに含有する請求項1に記載の画像記録方法。
- 前記グリコールジエーテルの分子量が、250以上である請求項2に記載の画像記録方法。
- 前記液体組成物が、前記水酸基を有する有機溶剤を含有しない請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像記録方法。
- 前記液体組成物中の前記有機酸の含有量(質量%)が、前記液体組成物の全量を基準として、20質量%以上である請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像記録方法。
- 前記インクが、樹脂粒子をさらに含有する請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像記録方法。
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