JP2019147307A - インクジェット記録方法及び記録装置 - Google Patents
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- C09D11/54—Inks based on two liquids, one liquid being the ink, the other liquid being a reaction solution, a fixer or a treatment solution for the ink
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
- C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
- C09D11/324—Inkjet printing inks characterised by colouring agents containing carbon black
- C09D11/326—Inkjet printing inks characterised by colouring agents containing carbon black characterised by the pigment dispersant
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Abstract
Description
[1]
色材を含む着色インク組成物と、樹脂を含むクリアインク組成物と、前記着色インク組成物の成分を凝集させる凝集剤を含有する処理液を用いて低吸収性または非吸収性の記録媒体へ行うものであって、
前記凝集剤を含有する処理液を前記記録媒体へ付着させる処理液付着工程と、
インクジェットヘッドを搭載したキャリッジと前記記録媒体との相対位置を主走査方向へ変えながら前記着色インク組成物と前記クリアインク組成物を吐出する主走査と、前記主走査方向に交差する副走査方向に前記キャリッジと前記記録媒体の相対位置を変える副走査と、により行うインク付着工程と、を有し、
主走査でインクジェットヘッドから前記着色インク組成物を吐出する記録領域と、該主走査でインクジェットヘッドから前記クリアインク組成物を吐出する記録領域と、が重なる領域を有する主走査を行う、
インクジェット記録方法。
[2]
前記重なる領域を有する主走査が、さらに、該主走査でインクジェットヘッドから前記着色インク組成物を吐出する記録領域に該主走査でインクジェットヘッドから前記クリアインク組成物を吐出する記録領域が副走査方向に重ならない領域を有する、
上記[1]に記載のインクジェット記録方法。
[3]
前記重ならない領域の前記副走査方向の下流側に前記重なる領域を有する、
上記[2]に記載のインクジェット記録方法。
[4]
記録領域のある位置に対して行う主走査数が、前記クリアインク組成物のほうが前記着色インク組成物よりも少ない、
上記[1]〜[3]のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
[5]
前記クリアインク組成物がワックスを含む、
上記[1]〜[4]のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
[6]
前記記録媒体を加熱する工程を備え、加熱された前記記録媒体へインク付着工程を行う、
上記[1]〜[5]のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
[7]
主走査でインクジェットヘッドから前記着色インク組成物を吐出する記録領域に、該主走査より前又は該主走査にて前記処理液の付着を行う、上記[1]〜[6]のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
[8]
記録領域が、前記着色インク組成物の付着量100質量部に対して処理液の付着量が5〜20質量部である領域を有する、
上記[1]〜[7]のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
[9]
記録領域が、前記着色インク組成物の付着量100質量部に対して前記クリアインク組成物の付着量が10〜60質量部である領域を有する、
上記[1]〜[8]のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
[10]
前記着色インク組成物が含窒素溶剤を含む、
上記[1]〜[9]のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
[11]
前記凝集剤は、多価金属塩、有機酸、又はカチオンポリマーである、
上記[1]〜[10]のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
[12]
前記クリアインクに含まれる樹脂が、樹脂1質量%で含む水媒体液に0.3Mの硫酸マグネシウム水溶液を1:1質量比で混合させた時の平均粒子径増加率が5倍以下の樹脂を含む、
上記[1]〜[11]のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
[13]
記録媒体の主走査方向の幅が50cm以上である、
上記[1]〜[12]のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
[14]
請求項1〜13のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法により記録を行う記録装置であって、前記着色インク組成物を吐出するインクジェットヘッドと前記クリアインク組成物を吐出するインクジェットヘッドを備え、前記着色インク組成物を吐出するインクジェットヘッドの吐出領域と前記クリアインク組成物を吐出するインクジェットヘッドの吐出領域が副走査方向に重なる領域を有する、記録装置。
処理液は、少なくとも着色インク組成物の成分を凝集させる凝集剤を含む組成物である。さらに有機溶剤を含有しても良い。水系処理液が好ましい。水系とは水を組成物の主要な溶媒成分の1つとする組成物であり水の組成物における含有量は45質量%以上が好ましい。水系のインク組成物等においても同様である。処理液に含む凝集剤はさらにクリアインク組成物の成分を凝集させるものであってもよい。
処理液を用いることで、着色インク組成物の画質等を優れたものにすることができる。一方、画像の光沢が低下することがある。その原因としては処理液によりインクの成分が凝集してインク膜が平滑化しにくいためと推測する。
処理液は、着色インク組成物を付着させる前に記録媒体に付着させることが好ましい。処理液を予め記録媒体に塗布しておくことにより、記録媒体に直接着色インク組成物を付着させる場合と比べて、画質を向上させることができる。以下に処理液中の成分について説明する。
凝集剤は、着色インク組成物に含まれるいずれかの成分、好ましくは色材と樹脂のいずれかと反応することで、着色インク組成物に含まれる樹脂とともに色材を凝集させるという機能を有する。これにより、着弾後にインク滴の色材を凝集させて増粘させ、インク滴間の干渉を抑えることができ、濃度むらのない画像を形成できる。
処理液は、好ましくは標準沸点180〜250℃の有機溶剤を含む。これにより、ヘッド内の処理液に含まれる有機溶剤の揮発を防止して、ノズルの目詰まりを防止できる。また、記録媒体上においてインク組成物と混合した際には速やかに有機溶剤を揮発させることができ、インク非吸収性または低吸収性の記録媒体において、十分な画質を得ることができる。
アルカンジオール化合物としては炭素数5以上のアルカンのジオール化物があげられる。該炭素数は5以上が好ましく10以下が好ましく7以下がより好ましい。
グリコールエーテル化合物としてはアルカンジオールの水酸基の1つまたは2つがエーテル化したものがあげられエーテルはアルキルエーテルまたアリールエーテエルがあげられ前者が好ましい。
上記の有機溶剤またはその他の有機溶剤の例としては、特に限定されないが、具体的には、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、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、1,2−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、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、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エチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、iso−プロピルアルコール、n−ブタノール、2−ブタノール、tert−ブタノール、iso−ブタノール、n−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、及びtert−ペンタノール等のアルコール類又はグリコール類が挙げられる。その他の溶剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
処理液は、標準沸点が280℃を超えるポリオール化合物の有機溶剤の含有量が好ましくは2質量%以下である。処理液が該有機溶剤の含有量が上記範囲であると、記録媒体上での処理液の乾燥性が大幅に低下してしまうことが無く好ましい。その結果、種々の記録媒体、特にインク非吸収性又は低吸収性の記録媒体において、画像のブリード低減や耐擦性が優れる点で好ましい。
さらには、処理液における標準沸点280℃超の有機溶剤(ポリオール化合物に限らない)の含有量が上記範囲であることも上記の点でさらに好ましい。
処理液は、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、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。このなかでも、アセチレングリコール系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤が好ましい。
処理液は、水を含む。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。また、紫外線照射又は過酸化水素の添加などによって滅菌した水を用いると、顔料分散液及びこれを用いたインクを長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を防止することができる。
本実施形態の着色インク組成物は、色材を含有する水系インク組成物である。好ましくは本実施形態の着色インク組成物は、色材、樹脂粒子、ワックス、有機溶剤を含有する水系インク組成物である。
色材として顔料又は染料を用いることができるが、好ましくは、顔料が用いられる。顔料としては、特に限定されないが、例えば、以下のものが挙げられる。
顔料は、平均粒子径増加率が5倍超のものを含むことが好ましい。顔料の平均粒子径増加率は、インクの調製に用いる顔料分散液を顔料固形分を1質量%に水で希釈したものを用意して、これを用いて後述する樹脂粒子の平均粒子径増加率と同様に試験を行ったものである。顔料の平均粒子径増加率は、6倍以上が好ましく7倍以上がより好ましく8倍以上がさらに好ましい。上限は限るものでは無いが例えば20倍以下である。顔料の平均粒子径増加率は、顔料粒子の表面へのカルボキシル基やスルホン基などの酸性基の導入量を多くしたり、顔料の分散に用いる顔料分散用樹脂の上記酸性基の導入量を多くすることなどで大きくすることができる。
本実施形態のインク組成物は、樹脂粒子を含んでもよい。特に樹脂粒子を含んでもよい。これにより、画像の定着性及び耐擦性を向上させることができる。樹脂粒子は樹脂エマルジョンなどの形態で用いることができる。
樹脂を構成する成分(樹脂の重合に用いるモノマー成分)に少なくともアクリル系モノマーを用いたものをアクリル系樹脂とする。アクリル系樹脂はアクリル系モノマーとアクリル系モノマー以外のモノマーとの共重合体でも良い。アクリル系モノマーを少なくとも用いた単独重合体又は共重合体である。このなかでも、アクリル系モノマーとビニル系モノマーを用いたビニル−アクリル共重合体が好ましく、ビニル系モノマーの中でもスチレンを用いた、スチレン−アクリル共重合体がより好ましく、スチレンと(メタ)アクリル酸を少なくとも用いた共重合体樹脂がさらに好ましい。
樹脂の中でも、アクリル系樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂が好ましくアクリル系樹脂がより好ましい。
なお、上記の共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体、及グ ラフト共重合体のうちいずれの形態であってもよい。
着色インク組成物は、ワックスを含んでもよい。記録用ヘッドが加熱された場合、水分の蒸発に伴い樹脂粒子が凝集固着し、記録用ヘッドのノズル目詰まりをひきおこして、安定した吐出が妨げられる可能性がある。これに対してワックスを併用すると、水分蒸発の際のポリマー粒子の凝集が抑制される。これにより、記録用ヘッドのノズルへの樹脂粒子の固着による、吐出不良、目詰まりを抑制することができ、ひいては記録安定性に優れる着色インク組成物となる。また、高温記録時において、ワックスは樹脂粒子による皮膜が脆くなりすぎることを抑制する。そのため、高温記録したとしても耐擦性が劣化しにくいインク組成物となる。
着色インク組成物は、有機溶剤を含んでもよい。有機溶剤としては前述の処理液に含んでもよい各有機溶剤を処理液に含ものとは独立して含んでもよい。また処理液に含んでもよい各有機溶剤の好ましい含有量をインク組成物に含む含有量として処理液に含む有機溶剤の含有量とは独立して含むこととしてもよい。
着色インク組成物は、好ましくは標準沸点180〜250℃の有機溶剤を含む。これにより、ヘッド内の処理液に含まれる有機溶剤の揮発を防止して、ノズルの目詰まりを防止できる。また、記録媒体上に付着した際には速やかに有機溶剤を揮発させることができ、インク非吸収性または低吸収性の記録媒体において、十分な画質を得ることができる。
本実施形態の着色インク組成物は、好ましくは標準沸点が280℃を超えるポリオール化合物の有機溶剤の含有量が5質量%以下である。着色インク組成物が該有機溶剤の含有量が上記範囲であると、記録媒体上でのインクの乾燥性が大幅に低下することが無く、その結果、種々の記録媒体、特にインク非吸収性又は低吸収性の記録媒体において、画像の濃淡ムラが低減でき、インクの定着性が優れる。
さらには、標準沸点280℃超の有機溶剤(ポリオール化合物に限らない)の含有量が上記範囲であることも上記の点でさらに好ましい。
本実施形態の着色インク組成物は、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、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。このなかでも、アセチレングリコール系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤が好ましい。使用可能な界面活性剤の具体例は、処理液で説明したとおりである。
本実施形態のインク組成物は、水を含む。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。また、紫外線照射又は過酸化水素の添加などによって滅菌した水を用いると、顔料分散液及びこれを用いたインクを長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を防止することができる。
本実施形態で用いるインクは、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。
本実施形態に係るクリアインク組成物は樹脂を含有する。好ましくは本実施形態に係るクリアインク組成物は、樹脂として樹脂粒子を含有する。好ましくはワックス、有機溶剤を含有する。好ましくは水系インク組成物である。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、記録物の耐擦性などの特性の向上や、記録媒体の光沢度の調整や、カラーインクの定着性、発色性を向上させるためなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。クリアインク組成物の色材の含有量は0.2質量%以下が好ましく、0.1質量%以下がより好ましく、0.05質量%以下がさらに好ましく、該含有量の下限は0質量%でもよい。
クリアインク組成物の色材以外の含む成分や含んでもよい成分については、前述の処理液や着色インク組成物に含んでもよい各成分と同様のものを処理液や着色インク組成物に含むものとは独立して含んでもよい。またクリアインク組成物に含む各成分の含有量は、処理液や着色インク組成物に含んでもよい各成分の含有量で、処理液や着色インク組成物に含む成分の含有量とは独立して含んでもよい。その中でまたはそれ以外で、以下、クリアインク組成物に含まれる成分の含有量について説明する。
クリアインク組成物に含まれる樹脂は、画像を保護して耐擦性を補うためのものであってもよい。樹脂は前述の着色インク組成物に含んでもよい樹脂の種類と同様のものを着色インク組成物に含む樹脂とは独立して用いることができる。樹脂は好ましくは樹脂粒子である。クリアインクに含まれる樹脂が、樹脂1質量%で含む水媒体液に0.3Mの硫酸マグネシウム水溶液を1:1質量比で混合させた時の平均粒子径増加率が小さい樹脂を含むことが好ましい。
平均粒子径増加率(倍)=混合後の平均粒子径/混合前の平均粒子径
クリアインク組成物は、ワックスを含んでもよい。ワックスを含むことにより着色インク組成物で説明した効果に加えて、インク膜を平滑化することができ、光沢性を向上させることができる。ワックスの融点の好ましい範囲、ワックスの種類は、着色インク組成物で説明したとおりである。ワックスのクリアインク組成物中への添加量としては、インク組成物の全質量を基準として、0.1〜5.0質量%が好ましく、1.0〜2.0質量%がより好ましい。ワックスのクリアインク組成物中への添加量は、着色インク組成物に比べて多いことが好ましい。
クリアインク組成物は、着色インク組成物と同様の観点から、標準沸点180〜250℃の有機溶剤を含んでもよい。標準沸点180〜250℃の有機溶剤の種類については、着色インク組成物で説明したとおりである。
クリアインク組成物における標準沸点280℃超のポリオール化合物の有機溶剤の含有量は、インク組成物の全質量に対して、5質量%以下であり、2質量%以下が好ましく、1質量%以下がより好ましく、0.5質量%以下がさらに好ましく、0.1質量%以下が特に好ましく、0.05質量%以下がますます好ましい。該含有量の下限は0質量%である。含有量が上記範囲であることにより、インク組成物を用いた記録物の耐擦性が、標準沸点280℃超の有機溶剤により低下することが抑制され、より耐擦性に優れた記録物を得ることができる。標準沸点280℃超の有機溶剤(ポリオール化合物に限らない)の含有量が上記範囲であることも上記の点でさらに好ましい。
クリアインク組成物の水の含有量は特に制限されないが、有機溶剤よりも、水の含有量を多く含むことが好ましい。また、所謂「水系インク」と呼ばれるものであり、インクに含む溶媒成分として少なくとも水を主要な成分とするものである。水の含有量は、インク組成物100質量%に対して、好ましくは40〜95質量%であり、より好ましくは45〜90質量%であり、さらに好ましくは50〜80質量%である。
クリアインクは、着色インク組成物と同様に、界面活性剤、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。
本実施形態に係る記録装置は、本実施形態の記録方法で記録を行う記録装置である。また、本実施形態に係る記録装置は、上述した着色インク組成物を吐出するインクジェットヘッドとクリアインク組成物を吐出するインクジェットヘッドを備え、着色インク組成物を吐出するインクジェットヘッドとクリアインク組成物を吐出するインクジェットヘッドが副走査方向に重なる吐出領域を有するものである。さらに好ましくはこのような着色インク組成物を吐出するインクジェットヘッドとクリアインク組成物を吐出するインクジェットヘッドを有するキャリッジを備えるものである。以下、本実施形態に係る記録装置の構成の一例を説明する。
コントローラー10は、インクジェット記録装置100の制御を行うための制御ユニットである。インターフェース部11(I/F)は、コンピューター90とインクジェット記録装置100との間でデータの送受信を行うためのものである。CPU12は、インクジェット記録装置100全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー13は、CPU12のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものである。CPU12は、ユニット制御回路14により各ユニットを制御する。なお、インクジェット記録装置内の状況を検出器群60が監視し、その検出結果に基づいて、コントローラー10は各ユニットを制御する。
吐出領域は該領域の副走査方向における図の上端ノズルから下端ノズルまでを含む連続する領域である。なお、吐出領域は該領域に属するノズルを記録方法において記録に使用するものである。該領域に属するノズルが実際にインクを吐出するか否かは記録する画像によるが、記録すべき画像があればインクを吐出するものである。仮に吐出領域が主走査方向に移動するときに吐出領域と対向する帯状の範囲の全てに高濃度のフルベタ画像を記録すべき場合には、インクを吐出するであろうノズルであり、このノズルからなる領域が吐出領域である。
図3ではノズルを点で示しているが点の副走査方向の密度は実際にはより高密度であってもよく図は概念図である。吐出領域C1〜C4は図の様に4つの着色インク組成物を吐出可能であることに限らず1つ以上の着色インク組成物を吐出可能であればよい。
本実施形態では、記録媒体1としては、非吸収性又は低吸収性の記録媒体が用いられる。非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体は、低吸収、さらには非吸収であるほど水系インク組成物のはじきによる埋まり性が低下しやすい。そこで、そのような記録媒体に対して、本実施形態に係るインクジェット記録方法を用いることが有利となる。非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体は、記録媒体自身の耐水性や耐久性があり記録物を様々な用途に利用でき有用である。一方、記録媒体の表面が光沢感を有するものがありインク組成物を付着させた部分の光沢感が低い場合に記録部分と被記録部分の光沢感の違いが目立つ傾向がある。またインク組成物を付着させた部分において場所による光沢感の違いが目立つ傾向もある。
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。
記録媒体の主走査方向の幅は、50cm以上が好ましく、80〜400cmがより好ましく、100〜350cmがさらに好ましく、130〜300cmが特に好ましい。記録媒体の主走査方向の幅が上記範囲の場合、表示用等の有用な記録物の記録が可能であり、一方、光沢むらが生じやすいものの本実施形態によれば光沢の差の低減が可能となる点で好ましい。
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、色材を含む着色インク組成物と、樹脂を含むクリアインク組成物と、を含むインク組成物を、キャリッジに搭載されたインクジェットヘッドから吐出して、低吸収性または非吸収性の記録媒体へ付着するインク付着工程と、着色インク組成物の成分を凝集させる凝集剤を含有する処理液を記録媒体へ付着させる処理液付着工程と、を備える。そして、インク付着工程を、インクジェットヘッドと記録媒体との相対位置を主走査方向へ変えながらインク組成物を吐出する主走査と、主走査方向に交差する副走査方向にキャリッジと記録媒体の相対位置を変える副走査と、により行うものである。そして、主走査でインクジェットヘッドから着色インク組成物を吐出する記録領域と、該主走査でインクジェットヘッドからクリアインク組成物を吐出する記録領域と、が重なる領域を有する主走査を行うものである。以下、記録方法について手順を追って説明する。
処理液付着工程は、インク組成物を凝集させる凝集剤を含む処理液を記録媒体に付着させる工程である。凝集剤は、インク組成物に含まれる顔料や、インク組成物に含まれ得る顔料分散樹脂などと反応して、顔料を凝集させるという機能を有する。これにより、インク組成物を用いて記録される画像のブリード等の発生を抑制することができ、優れた画質の画像が得られる。
主走査数をパス数ともいう。記録方法にて記録する記録領域のある位置に対して、あるインク組成物を主走査で付着させる記録領域が副走査方向に重なる回数を該インク組成物の主走査数という。パス数はインク毎に算出される。例えば図3(a)の例においては、吐出領域C1から吐出する着色インク組成物について主走査数は2であり、吐出領域CLから吐出するクリアインク組成物について主走査数は1である。主走査数が多いほうが、記録領域に付着させる該インク組成物の合計の付着量を多くすることができることや、記録領域に対してインクを複数回の主走査で分けて付着させることができる点で好ましい。一方、主走査数が少ない場合、記録速度が早い点で好ましい。主走査数は1回の副走査の距離を短くすることで多くすることができ、該距離を長くすることで少なくすることができる。
インク組成物付着工程は、色材を含む着色インク組成物と、樹脂を含むクリアインク組成物と、を含むインク組成物(インクセット)を、キャリッジに搭載されたインクジェットヘッドから吐出して、低吸収性または非吸収性の記録媒体1へ付着する工程である。
図3(a)に示すヘッド構成3aを使用した場合には、主走査数は、クリアインク組成物のほうが着色インク組成物よりも少なくなる。
加熱された記録媒体1へインク付着工程を行うことが好ましい。これにより、着色インク組成物及びクリアインク組成物を同時に吐出させることによる、光沢むらの改善効果を奏することができる。インク付着工程の際の記録媒体を加熱する手段はプラテンヒーターに限られず、記録媒体に対して熱を有する空気を送る送風手段や記録媒体へ熱を発生する放射線を照射する手段でもよい。
なお記録方法における記録領域という場合は該記録方法で記録する全ての記録領域をいう。一方、前述の主走査における記録領域という場合は該主走査で記録する記録領域をいう。
また主走査数が2以上の場合、記録に必要な着色インク組成物を複数回の走査に分けて付着させることで、記録媒体に付着した着色インク組成物が走査の間にも乾燥が進むことで画質を優れたものにできる。しかし光沢の差の課題はある。
着色インク組成物の主走査数は、1以上であればよいが、2以上が好ましく、4〜20がより好ましく、さらにより好ましくは8〜12が好ましい。
また、クリアインク組成物の主走査数は、1以上であればよいが、2以上が好ましく、2〜8が好ましく、より好ましくは4〜6が好ましい。クリアインク組成物の主走査数を着色インク組成物の主走査数より少なくすることも好ましい。
インク組成物が付着された後にアフターヒーター5により、インク組成物が付着した記録媒体を乾燥させる。これにより、記録媒体上のインク組成物に含まれる樹脂が、溶融し、埋まり性の良い記録物を形成することができる。その際、アフターヒーター5による記録媒体の加熱温度は、好ましくは50〜150℃であり、より好ましくは70℃以上120℃以下であり、さらに好ましくは80℃以上110℃以下である。乾燥温度が上記範囲内であることにより、耐擦性がより向上する傾向にある。
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。
各材料を下記の表1に示す組成(質量%)で混合し、十分に撹拌し、種々の処理液、着色インク組成物及びクリアインク組成物を準備した。顔料、樹脂、ワックスはそれぞれの固形分のインク等における含有量である。顔料は予め表中に記載しない顔料分散剤樹脂(スチレン−アクリル系の水溶性樹脂)と顔料:顔料分散剤樹脂=3:1の質量比で水中でビーズミルで撹拌して顔料分散液を調製してこれを用いた。顔料の平均粒子径増加率は10倍であった。
凝集剤A:多価金属塩「硫酸マグネシウム・7水和物」
凝集剤B:カチオンポリマー「カチオマスタ―PD−7」四日市合成社製
顔料:「PB15:3」
樹脂:スチレンアクリル系樹脂エマルジョン
ワックス:ポリエチレン系「AQ515」
界面活性剤:シリコン系「BYK348」
樹脂1:平均粒径増大率 1倍
樹脂2:平均粒径増大率 6倍
記録媒体として下記の記録媒体を使用した。
記録媒体1: スコッチカルグラフィックフィルムIJ180−10、3M社製(塩化ビニルフィルム、非吸収記録媒体)
記録媒体2: エリーテルキャスト73、大王製紙製(コート紙、低吸収記録媒体)
クリアインク付着方式として下記の方法1〜5を使用した。図3に示す着色インクの吐出領域C1とクリアインクの吐出領域CLを用いた。
方法1:図3(a)に示すヘッド構成3aを用いた。副走査の距離は図3(a)の吐出領域C1の副走査方向の長さの8分の1とした。クリアインク組成物のパス数は着色インク組成物の半分である。
方法2:図3(b)に示すヘッド構成3bを用いた。副走査の距離は図3(b)の吐出領域C1の副走査方向の長さの8分の1とした。クリアインク組成物のパス数は着色インク組成物と同じである。
方法3:図3(c)に示すヘッド構成3cを用いた。副走査の距離は図3(c)の吐出領域C1の副走査方向の長さの8分の1とした。クリアインク組成物のパス数は着色インク組成物と同じである。
方法4:図3(d)に示すヘッド構成3dを用いた。副走査の距離は図3(d)の吐出領域C1の副走査方向の長さの8分の1とした。クリアインク組成物のパス数は着色インク組成物の半分である。着色インクとクリアインクが同じ主走査で重なる記録領域を有さない記録方法である。
方法5:図3(b)に示すヘッド構成3bを用いたが、クリアインク組成物を吐出する吐出領域CLを使用しなかった。後乾燥後に記録装置から排出し、クリアインク組成物をローラー塗布し、後乾燥と同じ条件でオーブンで再度後乾燥した。着色インクとクリアインクが同じ主走査で重なる記録領域を有さない記録方法である。
方法6:方法1において、副走査の距離は図3(a)の吐出領域C1の副走査方向の長さの4分の1とし、パス数は方法1の半分とした。
記録装置としてEPSON製SC−S80650改造機を使用した。上述したようにヘッド構成はクリア記録方法1〜5毎に別のものを使用した。インクはC1ヘッドを使用し、C2〜C4は不使用とした。プラテンヒーターを調整してインク等の付着時の記録媒体表面温度を表中の付着温度にした。付着温度25℃の例はプラテンヒーターを停止して加熱を行わなかった。下流側に設けたアフター(後乾燥)ヒーターで表中の後乾燥温度で約1分乾燥した。各ノズル列はノズル密度360dpiとした。インク等の毎の記録解像度(記録単位数)は基本を1440×1440dpiとし、1インク滴を7mgとして、ドット密度を調整して表中の付着量とした。記録媒体に記録した記録パターンを評価に用いた。記録媒体は切断又は貼り合わせることにより主走査方向の幅を130cmになるように加工したものを用いた。
記録媒体の主走査方向の両端に2cmずつ余白を残した残りの部分の長さの幅(126cm)で副走査方向に50cmのサイズの記録パターンを記録した。記録部分にパターンを光に反射させて目視で評価した。
記録パターンの副走査方向において光沢の違う部分が見えること(光沢バンディング)を観察した。天井等の蛍光灯を反射させて観察した。
A: 記録物から30cmの距離及び1mの距離において光沢バンディングは判らない。
B: 1mの距離では光沢バンディングは判らないが30cmの距離で光沢バンディングが若干わかる。
C: 1mの距離では光沢バンディングは判らないが30cmの距離で光沢バンディングがかなり判る。
D: 1mの距離で光沢バンディングが判る。
光沢むら評価と同じ記録パターンを目視で評価した。パターン内部にインクの色が均一になっていない色むらやパターン周囲にインクがにじんでいるブリードの有無を確認した。
A: 内部に色むら無く周囲にブリードない。
B: 内部に色むら無いが周囲にブリードある。
C: 内部に色むらが若干ある。
D: 内部に色むらがかなりある。
光沢むら評価と同じ記録パタ−ンを、学振型摩擦堅牢度試験機(装置名「AB−301」、テスター産業株式会社製)を用いて評価を行った。具体的には、記録領域を、白綿布(JIS L 0803準拠)を取り付けた摩擦子で、荷重490gをかけて120往復擦った。
AA: 白綿布に汚れがなく、画像の剥がれがない。
A: 白綿布に汚れがあるが、画像の剥がれがない。
B: 画像に若干の剥がれが認められる(20%未満)。
C: 画像が剥がれている(20%以上40%未満)。
D: 画像が剥がれている(40%以上)。
記録試験の方法で、記録を1時間連続で行った。記録後、着色インクのノズル列のノズル360個の吐出以上(不吐出や飛行曲り)の発生具合を検査した。
A: 吐出異常なし。
B: 吐出異常ノズルが2%以下。
C: 吐出異常ノズルが3%超。
記録パターンの光沢度を光沢度測定装置(GM−268Plus コニカミノルタ社製)を用いて測定した。記録媒体の何も記録していない場所も同様に測定した。両者の光沢度の差を算出した。(測定条件:光沢度Gs:測定角20°)
A: 差が5以下
B: 差が5超15以下
C: 差が15超
処理液と着色インクとクリアインクを用い着色インクとクリアインクを同一時に付着させた実施例は何れも画質が優れ光沢むら低減に優れていた。これに対し、そうではない比較例は何れも画質と光沢むら低減の何れかが劣っていた。以下詳細に記載する。
実施例1と3の比較から着色インク付着量が多いほうが耐擦性がより優れ少ないほうが光沢むら低減により優れていた。
実施例4と実施例1の比較や、実施例9と実施例3の比較から、処理液の付着量が少ないほうが光沢むら低減に優れ、さらに耐擦性や高光沢の点でも優れていた。処理液は優れた画質を得るために必要なものでありこのことから処理液を用いて優れた画質を得る場合に光沢むら低減などの点で本実施形態が有用であることがわかった。
実施例8と実施例1の比較から、クリアインク付着量が多い方が光沢むら低減がより優れ、少ないほうが画質がより優れていた。
実施例18、実施例19、実施例1の比較から、パス数が多い方が、光沢むら低減がより優れていた。
実施例5、実施例20、実施例21、実施例1の比較から、インク付着工程における記録媒体の加熱温度が高いほうが、画質がより優れる傾向があったが、反面、光沢むら低減がやや悪化し、耐目詰まりもやや悪化した。このことから加熱工程を行いより優れた画質を得る場合に本実施形態が特に有用であることがわかった。
実施例11、実施例1の比較から、着色インク及びクリアインクをより多く同一時に付着するほうが、光沢むら低減により優れていたが、反面、着色インクを付着する時にクリアインクを同一時に付着しない形態も含むほうが画質や耐擦性がより優れていた。
実施例12と実施例11の比較から、クリアインク付着量を増やすことで耐擦性はやや向上するが、反面、画質がやや低下した。クリアインク付着量を増やすだけでは何れの特性をもより優れたものにすることは難しいことがわかった。
実施例13と実施例11、実施例1の比較から、着色インク付着工程の一部でクリアインクを同一時に付着しさらに着色インクの付着より後でもクリアインクを付着することで、光沢むら低減や画質や耐擦性等が何れも特に優れていた。反面、実施例13はクリアインクを吐出するヘッドが下流側に延びており装置が大型化する傾向があった。
実施例15と実施例1の比較から、記録媒体としてコート紙を用いたところ、光沢むら低減はより優れていたが、画質はやや劣った。さらに、実施例14から記録媒体としてコート紙を用いた場合に処理液の付着量を増やすことで画質がより優れていたことから、コート紙は適切な処理液の付着量が記録媒体1よりも多いことがわかった。
実施例2では、処理液の凝集剤としてカチオンポリマーを使用したことにより、実施例1に比べてさらに光沢むら低減が優れていた。
実施例6と実施例1の比較から、ワックスをより多く含有するクリアインクを使用するほうが耐擦性がより優れていた。
実施例7と実施例1の比較から、硫酸マグネシウム水溶液との混合時の平均粒径増加率の小さい樹脂を含有するクリアインクを使用するほうが、光沢むら低減や耐擦性により優れていた。
実施例10と実施例1の比較から、着色インクの高沸点溶剤の含有量が少ないほうが画質や耐擦性がより優れていた。
実施例16と実施例1の比較から、着色インクが含窒素溶剤をより多く含有するほうが光沢むら低減や画質がより優れていた。
実施例17と実施例6の比較から、着色インクが含窒素溶剤として環状アミドよりも非環状アミドを含有するほうが光沢むら低減や耐擦性がより優れていた。
これに対し、比較例1、比較例2は、着色インク付着時にクリアインクを同一時に付着させておらず、光沢むら低減が不良となった。
比較例3は、クリアインクを使用しなかったところ、光沢むら低減が不良となった。
比較例4は、処理液を使用したかったところ、画質が不良となった。
比較例5は、処理液もクリアインクも使用しなかったところ画質が不良であったがクリアインクを使用しないにも拘らず光沢むらは不良では無かった。このことから処理液を使用する場合に光沢むらが課題となることがわかった。
さらに表中には記載しなかったが、比較例1の記録の条件で吸収性記録媒体である普通紙(PPC用紙)に記録し光沢むら評価を行ったところ、画像全体に光沢感が無く光沢むらも見られなかったが、耐擦性や耐水性が無く有用な記録物にはできなかった。このことから、耐擦性などに優れる低吸収性記録媒体または非吸収性記録媒体に記録する場合に本実施形態が有用であることがわかった。
さらに表中には記載しなかったが、記録媒体1を切断又は貼り合わせて主走査方向の幅を異ならせた記録媒体を作成し、記録媒体の主走査方向の両端に2cmずつ余白を残した残りの部分の幅の記録パターンを記録し同様に記録を行い、光沢むらを評価した所、主走査方向の幅が狭い記録媒体に記録するほうが光沢むらが発生しにくい傾向があった。記録媒体の主走査方向の幅が広いほうが1主走査の時間が長くなり、次の主走査による次のインク組成物の付着までの時間が空き、その間に記録媒体上のインク組成物の成分の処理液による凝集の進み具合に差が生じ、光沢むらが生じ易いのではないかと推測する。特に記録媒体の幅が40cmのもので行ったところ、比較例1の条件であっても光沢むら低減が良好であったが、主走査方向の幅が狭く表示用に有用な記録物とすることはできなかった。このことから主走査方向の幅が広い記録媒体に記録を行う場合であっても光沢むら低減に優れる点で本実施形態が特に有用であることがわかった。
Claims (14)
- 色材を含む着色インク組成物と、樹脂を含むクリアインク組成物と、前記着色インク組成物の成分を凝集させる凝集剤を含有する処理液を用いて低吸収性または非吸収性の記録媒体へ行うものであって、
前記凝集剤を含有する処理液を前記記録媒体へ付着させる処理液付着工程と、
インクジェットヘッドを搭載したキャリッジと前記記録媒体との相対位置を主走査方向へ変えながら前記着色インク組成物と前記クリアインク組成物を吐出する主走査と、前記主走査方向に交差する副走査方向に前記キャリッジと前記記録媒体の相対位置を変える副走査と、により行うインク付着工程と、を有し、
主走査でインクジェットヘッドから前記着色インク組成物を吐出する記録領域と、該主走査でインクジェットヘッドから前記クリアインク組成物を吐出する記録領域と、が重なる領域を有する主走査を行う、
インクジェット記録方法。 - 前記重なる領域を有する主走査が、さらに、該主走査でインクジェットヘッドから前記着色インク組成物を吐出する記録領域に該主走査でインクジェットヘッドから前記クリアインク組成物を吐出する記録領域が副走査方向に重ならない領域を有する、
請求項1に記載のインクジェット記録方法。 - 前記重ならない領域の前記副走査方向の下流側に前記重なる領域を有する、
請求項2に記載のインクジェット記録方法。 - 記録領域のある位置に対して行う主走査数が、前記クリアインク組成物のほうが前記着色インク組成物よりも少ない、
請求項1〜3のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。 - 前記クリアインク組成物がワックスを含む、
請求項1〜4のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。 - 前記記録媒体を加熱する工程を備え、加熱された前記記録媒体へインク付着工程を行う、
請求項1〜5のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。 - 主走査でインクジェットヘッドから前記着色インク組成物を吐出する記録領域に、該主走査より前又は該主走査にて前記処理液の付着を行う、請求項1〜6のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
- 記録領域が、前記着色インク組成物の付着量100質量部に対して処理液の付着量が5〜20質量部である領域を有する、
請求項1〜7のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。 - 記録領域が、前記着色インク組成物の付着量100質量部に対して前記クリアインク組成物の付着量が10〜60質量部である領域を有する、
請求項1〜8のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。 - 前記着色インク組成物が含窒素溶剤を含む、
請求項1〜9のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。 - 前記凝集剤は、多価金属塩、有機酸、又はカチオンポリマーである、
請求項1〜10のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。 - 前記クリアインクに含まれる樹脂が、樹脂1質量%で含む水媒体液に0.3Mの硫酸マグネシウム水溶液を1:1質量比で混合させた時の平均粒子径増加率が5倍以下の樹脂を含む、
請求項1〜11のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。 - 記録媒体の主走査方向の幅が50cm以上である、
請求項1〜12のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法により記録を行う記録装置であって、前記着色インク組成物を吐出するインクジェットヘッドと前記クリアインク組成物を吐出するインクジェットヘッドを備え、前記着色インク組成物を吐出するインクジェットヘッドの吐出領域と前記クリアインク組成物を吐出するインクジェットヘッドの吐出領域が副走査方向に重なる領域を有する、記録装置。
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