JP2017144628A - 記録方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】画質、L*値及び遮蔽性に優れる記録物を与えることのできる記録方法を提供することを目的とする。【解決手段】白色色材と第一樹脂とを含有する白色インク組成物を記録媒体の少なくとも所定の領域へ付着させる白インク組成物付着工程と、前記白色インク組成物の成分を増粘又は凝集させる反応剤を含有する反応液を前記記録媒体の少なくとも前記所定の領域へ付着させる反応液付着工程と、下記(i)又は(ii)の少なくとも一方の構成と、を備え、前記第一樹脂は、硫酸マグネシウム水溶液と樹脂水媒体液とを混合したときの樹脂の平均粒子径の増加率が、下記第二樹脂より大きい樹脂である、記録方法。(i)第二樹脂を含むクリアインク組成物を前記記録媒体の少なくとも前記所定の領域に付着させるクリアインク組成物付着工程をさらに備え、白色インク組成物の付着とクリアインク組成物の付着がお互いに湿潤状態で行われるものである。(ii)白色インク組成物が第二樹脂をさらに含有するものである。【選択図】なし

Description

本発明は、記録方法に関する。
インクジェット記録方法は、比較的単純な装置で、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。その中で、高度な記録物を得ること等について種々の検討がなされている。例えば、特許文献1には、インク吐出ノズルで目詰まりを起こさず印字が行なえ、良好な吐出安定性及び吐出応答性を示し、印字濃度が高く、透明フィルムに印字したときも隠蔽性の高い高品位な印字品質が得られ、長期保存時の経時安定性に優れる白色画像を形成するインクジェット記録用水性インクセットを提供することを目的として、インクを記録媒体に吐出させて記録を行なうインクジェット記録方法において、少なくとも無機酸化物のコロイドを含有するインク組成物と、少なくとも混合したときにその無機酸化物のコロイドを凝集させる反応剤を含有する反応液を、透明記録媒体上で互いを接触させて白色又は吸光性画像を記録することを特徴とする記録方法が開示されている。
特開2002−103783号公報
しかしながら、反応液を用いて白インクを記録媒体上に記録した場合に、得られる記録物の画質の低下や、L*値が低かったり、遮蔽性が充分ではなかったり、白インクを打ち込める量に制限が生じたりする問題がある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、画質、L*値及び遮蔽性に優れる記録物を与えることのできる記録方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した。その結果、本実施形態の記録方法により、上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成させた。
すなわち、本発明の記録方法は、白色色材と第一樹脂とを含有する白色インク組成物を記録媒体の少なくとも所定の領域へ付着させる白インク組成物付着工程と、前記白色インク組成物の成分を増粘又は凝集させる反応剤を含有する反応液を前記記録媒体の少なくとも前記所定の領域へ付着させる反応液付着工程と、下記(i)又は(ii)の少なくとも一方の構成と、を備え、
前記第一樹脂は、硫酸マグネシウム水溶液と樹脂水媒体液とを混合したときの樹脂の平均粒子径の増加率が、下記第二樹脂より大きい樹脂である、記録方法である。
(i)第二樹脂を含むクリアインク組成物を前記記録媒体の少なくとも前記所定の領域に付着させるクリアインク組成物付着工程をさらに備え、白色インク組成物の付着とクリアインク組成物の付着がお互いに湿潤状態で行われるものである。
(ii)白色インク組成物が第二樹脂をさらに含有するものである。
また、本発明の記録方法の好ましい態様としては、前記第一樹脂は、前記樹脂の平均粒子径の増加率が3倍以上の樹脂であり、前記第二樹脂は、前記樹脂の平均粒子径の増加率が3倍未満の樹脂であること、前記第一樹脂及び前記第二樹脂は、それぞれ樹脂微粒子であること、前記白色インク組成物中の前記第一樹脂と前記第二樹脂の含有量の比が、前記第一樹脂:前記第二樹脂として5:1〜1:5であるか、前記白色インク組成物中の前記第一樹脂と前記クリアインク組成物中の前記第二樹脂の含有量の比が、前記第一樹脂:前記第二樹脂として5:1〜1:5であること、前記記録媒体の前記所定の領域の前記クリアインク組成物の付着量が、0.5〜5mg/inch2であること、前記白色色材として平均粒子径が200〜400nmのものを含むこと、前記記録媒体の前記所定の領域の前記白インク組成物の付着量が10〜15mg/inch2であること、前記白インク組成物付着工程における前記記録媒体の表面温度が45℃以下であること、前記記録媒体が透明な記録媒体であること、である。
記録媒体上に付着したインク組成物の概略図である。 本実施形態に用い得るインクジェット記録装置の一例の全体の概略を示す側面図である。
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の実施の形態(以下、「本実施形態」という。)について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右などの位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
〔記録方法〕
本実施形態の記録方法は、白色色材と第一樹脂とを含有する白色インク組成物を記録媒体の少なくとも所定の領域へ付着させる白インク組成物付着工程と、前記白色インク組成物の成分を増粘又は凝集させる反応剤を含有する反応液を前記記録媒体の少なくとも前記所定の領域へ付着させる反応液付着工程と、下記(i)又は(ii)の少なくとも一方の構成と、を備え、
前記第一樹脂は、硫酸マグネシウム水溶液と樹脂水媒体液とを混合したときの樹脂の平均粒子径の増加率が、下記第二樹脂より大きい樹脂である、記録方法である。
(i)第二樹脂を含むクリアインク組成物を前記記録媒体の少なくとも前記所定の領域に付着させるクリアインク組成物付着工程をさらに備え、白色インク組成物の付着とクリアインク組成物の付着がお互いに湿潤状態で行われるものである。
(ii)白色インク組成物が第二樹脂をさらに含有するものである。
図1に記録媒体上に付着したインク組成物の概略図を示す。図1(a)に示すように、記録媒体P上に付着したインク組成物I表面が平坦であるほど、当該表面に反射して見えるL*値が良好となり、また、均一な塗膜が得られるほど遮蔽性も向上する。さらに、インク組成物を打ち込んだ範囲よりも周囲に、インク組成物が浸透にくい(ブリード、にじみ)ほど、より多くのインク組成物を記録媒体に付着させることが可能となる。
しかしながら、従来、反応液を用いて白インク組成物を記録媒体上に記録した場合に、得られる記録物のL*値が低かったり、遮蔽性が充分ではなかったり、白インク組成物を打ち込める量に制限が生じたりする問題がある。それは、実際は、図1(b)及び(c)に示すように、インク組成物を打ち込んだ範囲よりも周囲にインク組成物が浸透してしまったり(図1(b))、所謂コーヒーステインが生じることで(図1(c))、インク塗膜表面が不均一となることによりL*値が低下したり、また、部分的に遮蔽性が低下したり、さらに、L*値及び遮蔽性を確保する観点からインク組成物をより多量に付着させようとすれば、画像の品質が下がるためである。
その上、反応液により、インク組成物中の成分を凝集させる記録方法では、実際は、図1(d)のように、凝集した樹脂及び色材(凝集したインク組成物中の成分G1)が局所的に存在することになるため、L*値及び遮蔽性の低下はより助長される。
これに対して、本実施形態の記録方法では、凝集した樹脂及び色材の間隙又は表面を凝集しない樹脂G2(第二樹脂)で被覆(レべリング)することで、目視した際に、得られる記録物のL*値及び遮蔽性を向上させることができ、同時に、打ち込めるインク組成物の量を増やすことができ、画像形成性も向上させることができるものである。
〔白インク組成物付着工程〕
白インク組成物付着工程は、白色色材を含有する白色インク組成物を記録媒体の少なくとも所定の領域(以下、単に「前記所定の領域」ともいう。)へ付着させる工程である。白インク組成物を付着させる手段としては、特に限定されないが、例えば、インクジェット方式を利用することができる。
記録媒体の前記所定の領域の白インク組成物の付着量は、好ましくは5〜20mg/inch2であり、より好ましくは5〜15mg/inch2であり、さらに好ましくは10〜15mg/inch2である。白インク組成物の付着量が上記範囲内であることにより、L*値及び遮蔽性がより向上する傾向にある。
白インク組成物付着工程における記録媒体の表面温度は、好ましくは45℃以下であり、より好ましくは10〜40℃であり、さらに好ましくは10〜38℃であり、よりさらに好ましくは15〜35℃である。記録媒体の表面温度が上記範囲内であることにより、目詰まりがより生じにくくなる傾向にある。表面温度を常温以上とする場合、記録媒体へ加熱して熱を付与しても良い。
〔白インク組成物〕
白インク組成物は、白色色材と、第一樹脂と、第二樹脂と、を含み、必要に応じて、その他の成分を含んでもよい。
(白色色材)
白色色材としては、特に限定されないが、例えば、C.I.ピグメントホワイト 6、18、21、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、白色の中空樹脂粒子及び高分子粒子が挙げられる。このなかでも、二酸化チタンが好ましい。
白色色材として平均粒子径が150〜450nmのものを含むことが好ましく、200〜400nmのものを含むことがより好ましく、250〜350nmのものを含むことがさらに好ましい。白色色材の平均粒子径が上記範囲内であることにより、L*値及び遮蔽性がより向上し、目詰まりがより生じにくくなる傾向にある。なお、白色色材の平均粒子径は、動的光散乱法により測定することができる。
白色色材の含有量は、白インク組成物100質量%に対して、好ましくは2.5〜17.5質量%であり、より好ましくは5〜15質量%であり、さらに好ましくは7.5〜12.5質量%である。白色色材の含有量が上記範囲内であることにより、L*値及び遮蔽性がより向上し、目詰まりがより生じにくくなる傾向にある。
(第一樹脂)
第一樹脂は、硫酸マグネシウム水溶液と樹脂水媒体液とを混合したときの樹脂の平均粒子径の増加率が、前記第二樹脂より大きい樹脂である。具体的には、第一樹脂は、0.27M硫酸マグネシウム水溶液と5質量%樹脂水媒体液とを1:10の質量比で混合したときの樹脂の平均粒子径の増加率が第二樹脂より大きい樹脂である。
第一樹脂の増加率の測定は以下のように行うことができる。まず、第一樹脂を5質量%含む樹脂水媒体液を調製し、該樹脂水媒体液中の第一樹脂の平均粒子径を光散乱法を用いて測定する。次いで、0.27M硫酸マグネシウム水溶液と第一樹脂を5質量%含む樹脂水媒体液とを1:10の質量比で混合した溶液を調製し、該混合溶液中の第一樹脂の平均粒子径を光散乱法を用いて測定する。そして、混合前の第一樹脂の平均粒子径に対する混合後の第一樹脂の平均粒子径の比を計算することで、増加率を算出することができる。
第一樹脂の平均粒子径の増加率は、好ましくは3倍以上であり、より好ましくは5倍以上であり、さらに好ましくは10倍以上である。第一樹脂の平均粒子径の増加率が上記範囲内であることにより、画質、L*値及び遮蔽性がより向上する傾向にある。第一樹脂の平均粒子径の増加率の上限は、限られるものではないが1000倍以下が好ましく、100倍以下がより好ましく、40倍以下がさらに好ましく、30倍以下がよりさらに好ましい。
第一樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレンアクリル系樹脂、フルオレン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ロジン変性樹脂、テルペン系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン酢酸ビニル系樹脂が挙げられる。このなかでも、ウレタン系樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂が好ましく、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂がより好ましい。第一樹脂は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。また、第一樹脂は、水溶性樹脂であっても樹脂微粒子であってもよいが、樹脂微粒子がより好ましい。樹脂微粒子としては樹脂エマルジョンが好ましい。
このような樹脂を用いることにより、本発明の効果をより効果的に発揮させることができる。本実施形において、アクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸や(メタ)アクリル酸エステルなどの(メタ)アクリル系モノマーを少なくとも構成として重合された樹脂であり、重合に用いたモノマーの総質量に対する(メタ)アクリ系モノマーの含有量は、10質量%以上が好ましく。40質量%以上がより好ましく、10質量%以上が更に好ましい。他の種類のモノマーも重合に用いる場合、他の種類のモノマーとしては、スチレンなどのビニル系モノマーがあげられ好ましい。他の種類のモノマーとしてスチレンを重合に用いたアクリル樹脂としてスチレンアクリル樹脂があげられ好ましい。
第一樹脂の平均粒子径の増加率を上記の範囲にするためには、限られるものではないが例えば、自己分散型の樹脂微粒子があげられる。または、例えば、JIS−K2501に基づく電位差測定法による酸価が5mgKOH/g以上、好ましくは10mgKOH/g以上の樹脂があげられる。さらにまたは、アニオン性樹脂があげられる。
第一樹脂の含有量は、白インク組成物100質量%に対して、好ましくは0.5〜10質量%であり、より好ましくは1〜7.5質量%であり、さらに好ましくは2.5〜5質量%である。第一樹脂の含有量が上記範囲内であることにより、画質、L*値及び遮蔽性がより向上する傾向にある。
(第二樹脂)
第二樹脂は、硫酸マグネシウム水溶液と樹脂水媒体液とを混合したときの樹脂の平均粒子径の増加率が、第一樹脂より小さい樹脂である。具体的には、第二樹脂は、0.27M硫酸マグネシウム水溶液と5質量%樹脂水媒体液とを1:10の質量比で混合したときの樹脂の平均粒子径の増加率が第一樹脂より小さい樹脂である。
第二樹脂が増加率の測定は以下のように行うことができる。まず、第二樹脂を5質量%含む樹脂水媒体液を調製し、該樹脂水媒体液中の第二樹脂の平均粒子径を光散乱法を用いて測定する。次いで、0.27M硫酸マグネシウム水溶液と第二樹脂を5質量%含む樹脂水媒体液とを1:10の質量比で混合した溶液を調製し、該混合溶液中の第二樹脂の平均粒子径を光散乱法を用いて測定する。そして、混合前の第二樹脂の平均粒子径に対する混合後の第二樹脂の平均粒子径の比(倍)を計算することで、増加率を算出することができる。
第二樹脂の平均粒子径の増加率は、好ましくは3倍未満であり、より好ましくは2.75倍以下であり、さらに好ましくは2.5倍以下であり、特に好ましくは2.0倍以下である。なお、第二樹脂の平均粒子径の増加率は、第一樹脂より小さければ特に制限されず、例えば、第一樹脂の平均粒子径の増加率が10倍以上の時は、第二樹脂の平均粒子径の増加率は5倍以下等のようにすることができる。第二樹脂の平均粒子径の増加率が上記範囲内であることにより、画質、L*値及び遮蔽性がより向上する傾向にある。第一樹脂の平均粒子径の増加率と第二樹脂の平均粒子径の増加率の差が、画質、L*値及び遮蔽性がより向上する点で、1倍以上が好ましく、2倍以上がより好ましく、7倍以上が更に好ましく、10倍以上が特に好ましい。
第二樹脂としては、上記の第一樹脂と同じような種類のものを第一樹脂とは独立して用いることができ、好ましい。第二樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレンアクリル系樹脂、フルオレン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ロジン変性樹脂、テルペン系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン酢酸ビニル系樹脂が挙げられる。このなかでも、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂が好ましい。第二樹脂は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。また、第二樹脂は、水溶性樹脂であっても樹脂微粒子であってもよいが、樹脂微粒子がより好ましい。このような樹脂を用いることにより、本発明の効果をより効果的に発揮させることができる。
平均粒子径の増加率が比較的大きい第一樹脂として、例えば、反応剤により凝集しやすい自己分散型の樹脂微粒子があげられ、平均粒子径の増加率が比較的小さい第二樹脂として、例えば、反応剤により凝集しにくい乳化剤分散型の樹脂微粒子があげられる。あるいは、第一樹脂として、例えば、JIS−K2501に基づく電位差測定法による酸価が10mgKOH/g以上の樹脂があげられ、第二樹脂として、上記酸価が10mgKOH/g未満の樹脂があげられる。あるいは、第一樹脂として、例えば、アニオン性樹脂液があげられ、第二樹脂として、ノニオン性またはカチオン性樹脂液があげられる。
第二樹脂の含有量は、白インク組成物100質量%に対して、好ましくは0.1〜10質量%であり、より好ましくは0.5〜7.5質量%であり、さらに好ましくは1〜5質量%である。第二樹脂の含有量が上記範囲内であることにより、画質、L*値及び遮蔽性がより向上する傾向にある。
白色インク組成物が第一樹脂と第二樹脂の両方を含む場合、白色インク組成物中の第一樹脂と第二樹脂の含有量の比は、第一樹脂:第二樹脂として、好ましくは5:1〜1:5であり、より好ましくは3:2〜1:4であり、さらに好ましくは3:2〜2:3である。白色インク組成物中の第一樹脂と第二樹脂の含有量の比が上記範囲内であることにより、画質、L*値及び遮蔽性がより向上する傾向にある。
第二樹脂の平均粒子径の増加率を上記の範囲にするためには、限られるものではないが例えば、乳化剤分散型の樹脂微粒子があげられる。または、例えば、JIS−K2501に基づく電位差測定法による酸価が5mgKOH/g未満の樹脂があげられる。さらにまたは、ノニオン性樹脂やカチオン性樹脂があげられる。第一樹脂及び第二樹脂としては、それぞれ、用意した樹脂を上記の方法で平均粒径の増加率を確認して、平均粒子径の増加率に関して該当するものを選択して用いればよい。
〔溶剤〕
白インク組成物は、溶剤を含んでもよい。溶剤としては、特に限定されないが、例えば、有機溶剤又は水を用いることができる。
水としては、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、及び蒸留水等の純水、並びに超純水のような、イオン性不純物を極力除去したものが挙げられる。
水の含有量は、白インク組成物100質量%に対して、好ましくは40〜80質量%であり、より好ましくは50〜70質量%である。
有機溶剤としては、特に限定されないが、例えば、トルエン、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、オクタン、イソオクタン等の炭化水素系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、γブチロラクトン等のエステル系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール系の溶媒;ジクロロエタン、クロロホルム等のハロゲン系溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、N−メチル−ε−カプロラクタム、ヘキサメチルホスホルアミド等のアミド系溶剤;1,2−ペンタンジオール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル等の水溶性有機溶剤が挙げられる。このなかでも、2−ピロリドン等のアミド系溶剤、1,2−ペンタンジオール、ジプロピレングリコール等の水溶性有機溶剤が好ましい。
有機溶剤の含有量は、白インク組成物100質量%に対して、好ましくは15〜35質量%であり、より好ましくは20〜30質量%である。
〔界面活性剤〕
白インク組成物は、界面活性剤を含んでもよい。界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、及びシリコーン系界面活性剤が挙げられる。
アセチレングリコール系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール及び2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのアルキレンオキサイド付加物、並びに2,4−ジメチル−5−デシン−4−オール及び2,4−ジメチル−5−デシン−4−オールのアルキレンオキサイド付加物から選択される一種以上が好ましい。アセチレングリコール系界面活性剤の市販品としては、特に限定されないが、例えば、オルフィン104シリーズやオルフィンE1010等のEシリーズ(エアプロダクツ社(Air Products Japan, Inc.)製商品名)、サーフィノール104、465、61(日信化学工業社(Nissin Chemical Industry CO.,Ltd.)製商品名)などが挙げられる。アセチレングリコール系界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
フッ素系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルベタイン、パーフルオロアルキルアミンオキサイド化合物が挙げられる。フッ素系界面活性剤の市販品としては、特に限定されないが、例えば、S−144、S−145(旭硝子株式会社製);FC−170C、FC−430、フロラード−FC4430(住友スリーエム株式会社製);FSO、FSO−100、FSN、FSN−100、FS−300(Dupont社製);FT−250、251(株式会社ネオス製)などが挙げられる。フッ素系界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
シリコーン系界面活性剤としては、ポリシロキサン系化合物、ポリエーテル変性オルガノシロキサン等が挙げられる。シリコーン系界面活性剤の市販品としては、特に限定されないが、具体的には、BYK−306、BYK−307、BYK−333、BYK−341、BYK−345、BYK−346、BYK−347、BYK−348、BYK−349(以上商品名、ビックケミー・ジャパン株式会社製)、KF−351A、KF−352A、KF−353、KF−354L、KF−355A、KF−615A、KF−945、KF−640、KF−642、KF−643、KF−6020、X−22−4515、KF−6011、KF−6012、KF−6015、KF−6017(以上商品名、信越化学株式会社製)等が挙げられる。シリコーン系界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
界面活性剤の含有量は、白インク組成物100質量%に対して、好ましくは0.1〜5質量%であり、より好ましくは0.5〜2質量%である。界面活性剤の含有量が上記範囲内であることにより、記録媒体に付着した白インク組成物の濡れ性がより向上する傾向にある。
〔その他の成分〕
本実施形態で用いる白インク組成物は、その保存安定性及びヘッドからの吐出安定性を良好に維持するため、目詰まり改善のため、又はインクの劣化を防止するため、溶解助剤、粘度調整剤、pH調整剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤、腐食防止剤、及び分散に影響を与える金属イオンを捕獲するためのキレート化剤などの、種々の添加剤を適宜添加することもできる。
〔反応液付着工程〕
反応液付着工程は、白色インク組成物の成分を増粘又は凝集させる反応剤を含有する反応液を記録媒体の少なくとも前記所定の領域へ付着させる工程である。反応液を付着させる手段としては、特に限定されないが、例えば、ローラー塗布、スプレー塗布、インクジェット方式を利用することができる。このなかでも、インクジェット方式により付着させることが好ましい。
反応液の付着量は、好ましくは0.05〜3mg/inch2であり、より好ましくは0.1〜2.5mg/inch2であり、さらに好ましくは0.5〜2mg/inch2である。反応液の付着量が上記範囲内であることにより、本発明の効果がより有効に発揮される傾向にある。
反応液付着工程における記録媒体の表面温度は、好ましくは45℃以下であり、より好ましくは10〜40℃であり、さらに好ましくは15〜38℃であり、よりさらに好ましくは15〜35℃である。記録媒体の表面温度が上記範囲内であることにより、目詰まりがより生じにくくなる傾向にある。
〔反応液〕
反応液は、白インク組成物の成分を増粘又は凝集させる反応剤を含む。反応液中の反応剤がインク組成物と相互作用することにより、インク組成物が含む成分を凝集させインク組成物を増粘又は不溶化する。これにより、その後に付着させるインク組成物の着弾干渉、滲みを防止でき、より高品質な画像を描画することができる。反応剤としては、特に限定されないが、例えば、多価金属、塩有機酸、その他のカチオン性化合物などが挙げられ、反応剤がこれらの少なくともいずれかを含むことが好ましい。反応剤が多価金属塩、有機酸、カチオン性化合物の少なくともいずれかを含むことにより、ベタムラ、ブリードがより抑制される傾向にある。反応剤により凝集するインク組成物が含む成分としては顔料及び第一樹脂が挙げられる。
(多価金属塩)
多価金属塩としては、特に限定されないが、例えば、無機酸の多価金属塩又は有機酸の多価金属塩が好ましい。このような多価金属塩としては、特に限定されないが、例えば、周期表の第2族のアルカリ土類金属(例えば、マグネシウム、カルシウム)、周期表の第3属の遷移金属(例えば、ランタン)、周期表の第13族からの土類金属(例えば、アルミニウム)、ランタニド類(例えば、ネオジム)の塩を挙げることができる。これら多価金属の塩としては、カルボン酸塩(蟻酸、酢酸、安息香酸塩など)、硫酸塩、硝酸塩、塩化物、及びチオシアン酸塩が好適である。中でも、好ましくは、カルボン酸(蟻酸、酢酸、安息香酸塩など)のカルシウム塩又はマグネシウム塩、硫酸のカルシウム塩又はマグネシウム塩、硝酸のカルシウム塩又はマグネシウム塩、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、及びチオシアン酸のカルシウム塩又はマグネシウム塩が挙げられる。なお、多価金属塩は、1種単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
(有機酸)
有機酸としては、特に限定されないが、例えば、マレイン酸、酢酸、リン酸、シュウ酸、マロン酸、クエン酸が挙げられる。このなかでも、1価あるいは2価以上のカルボン酸が好ましい。このようなカルボン酸を含むことにより、樹脂微粒子(A)の凝集効果がより向上し、ひいては発色性によりより優れる傾向にある。なお、有機酸は1種単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
(その他のカチオン性化合物)
その他のカチオン性化合物としては、カチオン性界面活性剤やカチオン性樹脂などが上げられる。カチオン性樹脂としては、例えば、カチオン性のウレタン樹脂、カチオン性のオレフィン樹脂、カチオン性のアリルアミン樹脂等が挙げられる。カチオン性界面活性剤としては、例えば、アミン塩類や四級アンモニウム塩類などがあげられる。なお、その他のカチオン性化合物は1種単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
反応剤の含有量は、反応液100質量%に対して、好ましくは1〜10質量%であり、より好ましくは1.5〜7.5質量%であり、さらに好ましくは2.5〜5質量%である。反応剤の含有量が上記範囲内であることにより、画質がより向上する傾向にある。
反応液は、必要に応じて他の成分を含むことができる。他の成分としては、特に限定されないが、例えば、溶剤、界面活性剤などが挙げられる。
(溶剤)
溶剤としては、特に限定されないが、例えば、白インク組成物で例示したものと同様のものを上げることができる。白インク組成物と、反応液の溶剤は同一のものであっても異なるものであってもよい。
水の含有量は、反応液100質量%に対して、好ましくは40〜80質量%であり、より好ましくは50〜70質量%である。
有機溶剤の含有量は、反応液100質量%に対して、好ましくは15〜35質量%であり、より好ましくは20〜30質量%である。
(界面活性剤)
反応液は、界面活性剤を含むことが好ましい。界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、白インク組成物で例示したものと同様のものが挙げられる。反応液と白インク組成物の界面活性剤は同一のものであっても異なるものであってもよい。
界面活性剤の含有量は、反応液100質量%に対し、好ましくは0.1〜5質量%であり、より好ましくは0.5〜2質量%である。界面活性剤の含有量が上記範囲内であることにより、記録媒体に付着した反応液の濡れ性がより向上する傾向にある。
〔クリアインク組成物付着工程〕
クリアインク組成物付着工程は、クリアインク組成物を前記記録媒体の少なくとも前記所定の領域に付着させる工程であり、クリアインク組成物付着工程においては、白色インク組成物の付着とクリアインク組成物の付着がお互いに湿潤状態で行われる。すなわち、クリアインク組成物付着工程においては、いわゆるウェットオンウェット方式で白色インク組成物及びクリアインク組成物を付着させる。クリアインク組成物の付着は、インクジェット記録装置を用いて行うことが好ましい。本願明細書において、「白色インク組成物の付着とクリアインク組成物の付着がお互いに湿潤状態で行われる」とは、双方のインクを同一の走査で記録媒体の同じ領域へ付与する、または、異なる走査で記録媒体の同じ領域へ順番に付与するが、先に付与したインクの揮発成分が40質量%以上が記録媒体に残存している状態で後のインクを付与するか、または、先のインクの付与の完了から記録媒体を40℃以下で30秒以内に後のインクの付与を開始することとする。白色インク組成物の付着とクリアインク組成物の付着がお互いに湿潤状態で行われる場合に本実施形態が有用であり、L*値や遮蔽性を優れたものにできる。
本実施形態には、白インク組成物が第一樹脂及び第二樹脂の両方を含む態様と、白インク組成物が第一樹脂を含むものとし、これに加えて、第二樹脂を含むクリアインク組成物を用い、白インク組成物とクリアインク組成物とを併せて使用することで、前記態様と実質的に同様の効果を奏する態様と、が含まれる。したがって、クリアインク組成物付着工程を含む場合における、反応液、反応液付着工程、第一樹脂、第二樹脂、及び記録媒体については、前述と同様の態様とすることができる。
クリアインク組成物付着工程を含む態様のように、第一樹脂と第二樹脂をそれぞれ白インク組成物及びクリアインク組成物に分けて含ませることにより、白インク組成物中の樹脂濃度を減らすことが可能となる。これにより、樹脂濃度が高すぎることに由来する白インク組成物の吐出安定性の低下をより抑制することが可能となる。
記録媒体の前記所定の領域のクリアインク組成物の付着量は、好ましくは0.1〜7.5mg/inch2であり、より好ましくは0.5〜5mg/inch2であり、さらに好ましくは1〜3mg/inch2である。クリアインク組成物の付着量が上記範囲内であることにより、画質、L*値及び遮蔽性がより向上する傾向にある。
〔クリアインク組成物〕
クリアインク組成物は、第二樹脂を含み、必要に応じて、その他の成分を含んでもよい。「クリアインク」とは、記録媒体に着色するために用いるインクではなく、その他の目的で用いるインクである。その他の目的は、被記録媒体の光沢度の調整や、記録物の耐擦性などの特性の向上や、カラーインクの定着性、発色性を向上させるためなどであり、特に制限されない。クリアインクは好ましくは色材の含有量が0.1質量%以下であり、より好ましくは色材を含まないインク組成物である。
クリアインク組成物に含まれる第二樹脂の含有量は、クリアインク組成物100質量%に対して、好ましくは1〜12.5質量%であり、より好ましくは2.5〜10質量%であり、さらに好ましくは5〜7.5質量%である。第二樹脂の含有量が上記範囲内であることにより、画質、L*値及び遮蔽性がより向上する傾向にある。
クリアインク組成物を用いる場合、白色インク組成物中の第一樹脂とクリアインク組成物中の第二樹脂の含有量の比は、第一樹脂:第二樹脂として、好ましくは5:1〜1:5であり、より好ましくは5:1〜3:7であり、さらに好ましくは3:2〜3:7である。白色インク組成物中の第一樹脂とクリアインク組成物中の第二樹脂の含有量の比が上記範囲内であることにより、画質、L*値及び遮蔽性がより向上する傾向にある。
〔乾燥工程〕
本実施形態の記録方法は、白インク組成物を付着させた後、クリアインク組成物を用いる場合には、白インク組成物及びクリアインク組成物を付着させた後、40℃以上でインク組成物を乾燥させる乾燥工程を有していてもよい。乾燥工程の乾燥温度は、好ましくは40℃以上であり、より好ましくは50℃以上であり、さらに好ましくは60℃以上である。乾燥温度の上限は限られるものではないが、200℃以下が好ましく、150℃以下がさらに好ましく、130℃以下がより好ましい。乾燥方法は、特に限定されないが、例えば、加熱、送風などが挙げられる。これにより、耐擦性等により優れる記録物を形成することができる。
〔記録媒体〕
本実施形態の記録方法において用いる記録媒体としては、特に限定されないが、例えば、吸収性記録媒体、非吸収性記録媒体、又は低吸収性記録媒体が挙げられる。このなかでも、非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体を用いることが好ましく、非吸収性記録媒体を用いることがより好ましい。特に、記録媒体が、透明な記録媒体であることが好ましい。透明な記録媒体を用いて白インク組成物で下地を記録した場合にはベタ面内に濃淡のムラや、淵のインクたまり等の画質の影響が大きいため、このような記録媒体を用いた場合には、本発明の効果がより効果的に発揮され得る。透明な記録媒体としては、後述するプラスチックフィルム等の非吸収性記録媒体が挙げられる。
ここで、「低吸収性記録媒体」または「非吸収性記録媒体」は、ブリストー(Bristow)法において接触開始から30msecまでの水吸収量が10mL/m2以下である記録媒体をいう。このブリストー法は、短時間での液体吸収量の測定方法として最も普及している方法であり、日本紙パルプ技術協会(JAPAN TAPPI)でも採用されている。試験方法の詳細は「JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法2000年版」の規格No.51「紙及び板紙−液体吸収性試験方法−ブリストー法」に述べられている。
また、非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体は、記録面の水に対する濡れ性によっても分類することができる。例えば、記録媒体の記録面に0.5μLの水滴を滴下し、接触角の低下率(着弾後0.5ミリ秒における接触角と5秒における接触角の比較)を測定することによって記録媒体を特徴付けることができる。より具体的には、記録媒体の性質として、「非吸収性記録媒体」の非吸収性は上記の低下率が1%未満のことを指し、「低吸収性記録媒体」の低吸収性は上記の低下率が1%以上5%未満のことを指す。また、吸収性とは上記の低下率が5%以上のことを指す。なお、接触角はポータブル接触角計 PCA−1(協和界面科学株式会社製)等を用いて測定することができる。
吸収性記録媒体としては、特に限定されないが、例えば、インク組成物の浸透性が高い電子写真用紙などの普通紙、インクジェット用紙(シリカ粒子やアルミナ粒子から構成されたインク吸収層、あるいは、ポリビニルアルコール(PVA)やポリビニルピロリドン(PVP)等の親水性ポリマーから構成されたインク吸収層を備えたインクジェット専用紙)から、インク組成物の浸透性が比較的低い一般のオフセット印刷に用いられるアート紙、コート紙、キャスト紙等が挙げられる。
低吸収性記録媒体としては、特に限定されないが、例えば、表面に油性インクを受容するための塗工層が設けられた塗工紙が挙げられる。塗工紙としては、特に限定されないが、例えば、アート紙、コート紙、マット紙等の記録本紙が挙げられる。
非吸収性記録媒体としては、特に限定されないが、例えば、インク吸収層を有していないプラスチックフィルム、紙等の基材上にプラスチックがコーティングされているものやプラスチックフィルムが接着されているもの等が挙げられる。ここでいうプラスチックとしては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。
さらに上記の記録媒体以外にも、鉄、銀、銅、アルミニウム等の金属類のプレート、
ガラスなどのインク非吸収性又は低吸収性の記録媒体を用いることもできる。
〔記録装置〕
次に、本実施形態の記録方法に用い得る記録装置について説明する。図2は、本実施形態に用い得るインクジェット記録装置1の一例の全体の概略を示す側面図である。図2に示すように、インクジェット記録装置1は、記録媒体の給送部10と、搬送部20と、記録部30と、乾燥装置90と、排出部70とを備えている。
このうち、乾燥装置90は、反応液を乾燥させる第1乾燥部40と、本実施形態に係る記録方法により得られた記録物を乾燥する第2乾燥部50とを有する。
また、給送部10は、ロール状の記録媒体Fを搬送部20へ給送することができるように設けられている。具体的には、給送部10は、ロール媒体ホルダー11を有し、ロール媒体ホルダー11がロール状の記録媒体Fを保持している。そして、ロール状の記録媒体Fを回動させることにより、送り方向Y下流側の搬送部20へ記録媒体Fを給送することができるように構成されている。
さらに、搬送部20は、給送部10から送られた記録媒体Fを記録部30へ搬送することができるように設けられている。具体的には、搬送部20は、第1送りローラー21を有し、送られた記録媒体Fをさらに送り方向Y下流側の記録部30へ搬送することができるように構成されている。
また、記録部30は、搬送部20から送られた記録媒体Fに対して反応液を塗布し、インク組成物を吐出して記録することができるように設けられている。具体的には、記録部30は、反応液付着工程を行うヘッド31と、白インク組成物付着工程及びクリアインク組成物付着工程を行う記録ヘッド32と、媒体支持部としてのプラテン34と、を備える。
このうち、プラテン34は、記録媒体Fを裏面から支持することができるように設けられている。また、プラテン34には、記録媒体Fに付着した反応液、並びに記録媒体Fに付着したインク組成物を乾燥させる第1乾燥部40が設けられている。さらに、プラテン34より送り方向Y下流側には、第2送りローラー43が設けられている。そして、第2送りローラー43は、記録された記録媒体Fを送り方向Y下流側である第2乾燥部50へ送ることができるように構成されている。
また、第2乾燥部50は、記録媒体Fに付着した反応液、並びに記録媒体Fに付着したインク組成物をさらに乾燥させることができるように構成されている。さらに、第2乾燥部50の出口64近傍には、第3送りローラー65が設けられている。第3送りローラー65は、記録媒体Fの裏面と接触するように配設され、送り方向Y下流側である排出部70へ記録媒体Fを送ることができるように構成されている。
さらに、排出部70は、第2乾燥部50から送られた記録媒体Fをさらに送り方向Y下流側へ送り、インクジェット記録装置1の外部へ排出することができるように設けられている。具体的には、排出部70は、第4送りローラー71と、第5送りローラー72と、第6送りローラー73と、第7送りローラー74と、巻き取りローラー75とを有している。このうち、第4送りローラー71及び第5送りローラー72は、記録媒体Fの表面と接触するように配設されている。また、第6送りローラー73及び第7送りローラー74はローラー対を成すように配設されている。そして、第6送りローラー73及び第7送りローラー74によって排出された記録媒体Fは、巻き取りローラー75によって巻き取られるように設けられている。
以下、本発明を実施例及び比較例を用いてより具体的に説明する。本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
[インク組成物用の材料]
下記の実施例及び比較例において使用したインク組成物用の主な材料は、以下の通りである。
〔反応液〕
〔反応剤〕
酢酸カルシウム・1水和物
硫酸マグネシウム・7水和物
〔溶剤〕
1,2−ペンタンジオール
ジプロピレングリコール
2−ピロリドン
〔界面活性剤〕
シリコーン系界面活性剤(ビックケミージャパン社製、BYK333)
〔白インク組成物及びクリアインク組成物〕
〔色材〕
二酸化チタン 平均粒子径300nm
二酸化チタン 平均粒子径150nm
〔樹脂〕
ポリエチレン系樹脂微粒子A(ビックケミージャパン社製、AQUACER507、平均粒子径の増加率:15倍)
ポリエステル系水溶性樹脂B(互応化学工業社製、プラスコートZ−730、平均粒子径の増加率:11倍)
スチレン−アクリル系樹脂微粒子C(日本合成化学社製、モビニール972、平均粒子径の増加率:5倍)
ポリエステル系樹脂微粒子D(ユニチカ社製、エリーテルKT−8701、平均粒子径の増加率:2倍)
〔溶剤〕
1,2−ヘキサンジオール
プロピレングリコール
2−ピロリドン
〔界面活性剤〕
シリコーン系界面活性剤(ビックケミージャパン社製、BYK333)
〔第一樹脂及び第二樹脂の平均粒子径の増加率の測定方法〕
第一樹脂及び第二樹脂の平均粒子径の増加率の測定は以下のように行った。まず、第一樹脂を5質量%含む樹脂水媒体液を調製し、該樹脂水媒体液中の第一樹脂の体積平均粒子径をマイクロトラックUPA250(日機装社)を用いて、光散乱法にて測定した。次いで、0.27M硫酸マグネシウム水溶液と、樹脂水媒体液と、を1:10の質量比で混合した溶液を調製し、該混合溶液中の第一樹脂の体積平均粒子径をマイクロトラックUPA250(日機装社)を用いて、光散乱法にて測定した。得られた混合前後の体積平均粒子径から、平均粒子径の増加率を算出した。なお、第二樹脂についても同様に平均粒子径の増加率を算出した。
〔インク組成物の調製〕
各材料を下記の表1〜3に示す組成で混合し、十分に撹拌し、各インク組成物を得た。なお、下記の表1〜3中、数値の単位は質量%であり、合計は100.0質量%である。
Figure 2017144628
Figure 2017144628
Figure 2017144628
〔記録方法〕
記録装置として、一次乾燥用としてプラテンヒーターを取り付けたPX−G930改造機(セイコーエプソン社製)を用いた。上記で調製した反応液及びインク組成物を、各ノズル列に充填した。その後、PET(東レ製PETフィルム「ルミラー S10」)上に反応液を吐出して付着させた後、記録媒体を逆送りして再度セットし、白インク組成物を吐出して付着させた。実施例7及び比較例5においては、さらに、記録媒体を再度逆送りして再度セットし、重ねてクリアインクを吐出して付着させた。なお、クリアインクを使用した実施例7及び比較例5においてはクリアインクの印刷の際、白インク組成物は湿潤状態とした。最後に、記録装置から排出後の記録媒体をオーブンで2分二次乾燥した。表1に各打ち込み量、反応液及びインク組成物を吐出した時の温度(1次乾燥温度)、及びインク組成物を付着させた後の乾燥温度(2次乾燥温度)を示す。
〔画質〕
上記のようにして得られた白インクのベタ画像を目視にて観察し、画質について下記評価基準で評価した。なお、濃淡ムラや淵のインクたまりがある場合には、インク付着量を減らす必要があると判断でき、この場合のインク付着量を付着量の制限値であると言うことができる。
(評価基準)
A:ベタ面内に濃淡のムラや、淵のインクたまり無し。
B:ベタ面内に濃淡のムラはないが、淵のインクたまりが若干あり。
C:ベタ面内に濃淡のムラ、淵のインクたまりが共にあり。
〔L*値〕
上記のようにして得られた白インクのベタ画像について、背景を黒色として測色器(商品名「Gretag Macbeth Spectrolino」、X−RITE社製)によりL*値を測定した。評価基準を以下に示す。
(評価基準)
A:L*値が75以上
B:L*値が73以上75未満
C:L*値が73未満
〔遮蔽性〕
上記のようにして得られた白インクのベタ画像を介して、3m離れた蛍光灯をみた際の蛍光灯の見え方で遮蔽性を判定した。評価基準を以下に示す。
(評価基準)
A:蛍光灯は見えない。
B:蛍光灯が若干見える。
C:蛍光灯がはっきり見える。
〔目詰まり〕
A:A4を50枚印刷してもノズル抜け・曲がりが発生しない。
B:A4を50枚印刷すると、ノズル曲がりが発生する。
C:A4を50枚印刷すると、ノズル抜けが発生する。
表1〜3に示すように、実施例1〜12では、比較例1〜5に比べて、画質、L*値及び遮蔽性の観点から総じて良好な結果が得られた。比較例1〜2と本実施例を比較すると、平均粒子径の増加率が低い樹脂のみを用いた場合には、画質が劣り、またL*値及び遮蔽性にも優れず、平均粒子径の増加率が高い樹脂のみを用いた場合には、L*値及び遮蔽性に劣ることが分かった。また、比較例3〜4と本実施例を比較すると、比較例3〜4は反応液に反応剤を含まず反応液を用いないことと実質的に同じであるが、反応液を用いない場合には、画質が劣り、またL*値及び遮蔽性にも優れず、反応液を用いずかつ1次乾燥温度が高い場合には目詰まり性が低下することが分かった。また、比較例4と比較例3の比較から、一次乾燥温度が低いほうが画質が劣る傾向が大きいことがわかった。さらに、比較例5と本実施例を比較すると、白インク組成物が平均粒子径の増加率が低い樹脂を含む場合には、画質が劣り、またL*値及び遮蔽性にも優れない結果となることが分かった。また、実施例7と他の実施例との対比から、クリアインクを用いた場合には目詰まり性が向上することが分かった。
P…記録媒体、I…付着したインク組成物、G1…凝集したインク組成物中の成分、G2…凝集しない樹脂、1…インクジェット記録装置、10…給送部、11…ロール媒体ホルダー、20…搬送部、21…第1送りローラー、30…記録部、31…ヘッド、32…記録ヘッド、34…プラテン、40…第1乾燥部、43…第2送りローラー、50…第2乾燥部、64…出口、65…第3送りローラー、70…排出部、71…第4送りローラー、72…第5送りローラー、73…第6送りローラー、74…第7送りローラー、75…巻き取りローラー、90…乾燥装置、F…記録媒体、Y…送り方向。

Claims (9)

  1. 白色色材と第一樹脂とを含有する白色インク組成物を記録媒体の少なくとも所定の領域へ付着させる白インク組成物付着工程と、前記白色インク組成物の成分を増粘又は凝集させる反応剤を含有する反応液を前記記録媒体の少なくとも前記所定の領域へ付着させる反応液付着工程と、下記(i)又は(ii)の少なくとも一方の構成と、を備え、
    前記第一樹脂は、硫酸マグネシウム水溶液と樹脂水媒体液とを混合したときの樹脂の平均粒子径の増加率が、下記第二樹脂より大きい樹脂である、記録方法。
    (i)第二樹脂を含むクリアインク組成物を前記記録媒体の少なくとも前記所定の領域に付着させるクリアインク組成物付着工程をさらに備え、白色インク組成物の付着とクリアインク組成物の付着がお互いに湿潤状態で行われるものである。
    (ii)白色インク組成物が第二樹脂をさらに含有するものである。
  2. 前記第一樹脂として前記樹脂の平均粒子径の増加率が3倍以上の樹脂を含み、前記第二樹脂として、前記樹脂の平均粒子径の増加率が3倍未満の樹脂を含む、請求項1に記載の記録方法。
  3. 前記第一樹脂及び前記第二樹脂は、それぞれ樹脂微粒子である、請求項1又は2に記載の記録方法。
  4. 前記白色インク組成物中の前記第一樹脂と前記第二樹脂の含有量(質量%)の比が、前記第一樹脂:前記第二樹脂として5:1〜1:5であるか、
    前記白色インク組成物中の前記第一樹脂と前記クリアインク組成物中の前記第二樹脂の含有量(質量%)の比が、前記第一樹脂:前記第二樹脂として5:1〜1:5である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の記録方法。
  5. 前記記録媒体の前記所定の領域の前記クリアインク組成物の付着量が、0.5〜5mg/inch2である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の記録方法。
  6. 前記白色色材として平均粒子径が200〜400nmのものを含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の記録方法。
  7. 前記記録媒体の前記所定の領域の前記白インク組成物の付着量が10〜15mg/inch2である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の記録方法。
  8. 前記白インク組成物付着工程における前記記録媒体の表面温度が45℃以下である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の記録方法。
  9. 前記記録媒体が透明な記録媒体である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の記録方法。
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