JP2019167518A - インクセット及びインクジェット記録方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]
第1インク組成物と第2インク組成物とを備え、
前記第1インク組成物と前記第2インク組成物が色材を含む固形分と有機溶剤とを含有する水系インクジェットインク組成物であり、
前記第1インク組成物が前記第2インク組成物よりも固形分の含有量が5質量%以上多く、
前記第2インク組成物が前記第1インク組成物よりも有機溶剤の含有量が7質量%以上多く、
加熱された記録媒体へインクを付着して行うインクジェット記録方法に用いるものである、インクセット。
[2]
前記水系インクジェットインク組成物の成分を凝集させる凝集剤を含む処理液と共に記録に用いられるものであり、
前記第1インク組成物が前記処理液よりも固形分の含有量が5質量%以上多く、
前記処理液が第1インク組成物よりも有機溶剤の含有量が7質量%以上多い、
[1]に記載のインクセット。
[3]
前記第1インク組成物と前記第2インク組成物の水の含有量の差が8質量%以内である、
[1]又は[2]に記載のインクセット。
[4]
前記第1インク組成物と前記第2インク組成物の20℃における粘度の差が1.5mPa・s以内である、
[1]〜[3]のいずれか一項に記載のインクセット。
[5]
前記第1インク組成物と前記第2インク組成物はそれぞれ水の含有量が50質量%以上である、
[1]〜[4]のいずれか一項に記載のインクセット。
[6]
前記第1インク組成物が前記第2インク組成物よりも固形分の含有量が5〜13質量%多く、前記第2インク組成物が前記第1インク組成物よりも有機溶剤の含有量が7〜17質量%多い、
[1]〜[5]のいずれか一項に記載のインクセット。
[7]
前記第1インク組成物が固形分を10〜22質量%及び有機溶剤を15〜27質量%含有し、前記第2インク組成物が固形分を5〜12質量%及び有機溶剤を23〜38質量%含有する、
[1]〜[6]のいずれか一項に記載のインクセット。
[8]
前記第1インク組成物が固形分として白色色材を含む白色インク組成物であり、第2インク組成物が固形分として非白色色材を含む非白色インク組成物である、
[1]〜[7]のいずれか一項に記載のインクセット。
[9]
前記第2インク組成物が前記第1インク組成物よりも有機溶剤の含有量が9質量%以上多い、
[1]〜[8]のいずれか一項に記載のインクセット。
[10]
[1]〜[9]の何れか一項に記載のインクセットを用いて行うものであって、
加熱された記録媒体に前記第1インク組成物と前記第2インク組成物を付着するインク付着工程を有する、インクジェット記録方法。
[11]
付着させる時の前記記録媒体の表面温度が30〜50℃である、
[10]記載のインクジェット記録方法。
[12]
前記水系インクジェットインク組成物の成分を凝集させる凝集剤を含む処理液を前記記録媒体へ付着させる工程を備える、
[10]又は[11]に記載のインクジェット記録方法。
[13]
前記インク付着工程を、前記インクセットを備えるインクジェットヘッド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インク組成物を吐出する主走査を複数回行うことにより行い、1回の主走査の最大時間が0.8秒以上である、
[10]〜[12]のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
本実施形態に係るインクセットは、第1インク組成物と、第2インク組成物と、を備える。第1インク組成物及び第2インク組成物は、それぞれ、色材を含む固形分と有機溶剤とを含有する水系インクジェットインク組成物である。第1インク組成物が第2インク組成物よりも固形分の含有量が5質量%以上多い。第2インク組成物が第1インク組成物よりも有機溶剤の含有量が7質量%以上多い。加熱された記録媒体へインクを付着して行うインクジェット記録方法に用いるものである。
第1インク組成物及び第2インク組成物は、第1インク組成物が白色インク組成物であり第2インク組成物が非白色インク組成物であるもの以外のものであってもよい。例えば、第1インクがある色の記録ができる着色インクであり、第2インクがある色の記録ができる着色インクであってもよい。この場合も、第1インクにより記録する画像と第2インクにより記録する画像の位置ずれを抑制することができる。好ましくは、第1インクがある色の記録ができる着色インクであり第2インクが他のある色の記録ができる着色インクである。
これらの場合においても、第1インク組成物が第2インク組成物よりも固形分の含有量が5質量%以上多く、第2インク組成物が第1インク組成物よりも有機溶剤の含有量が7質量%以上多いことで、第1インクと第2インクは、それぞれ、固形分や有機溶剤の含有量が異なるものとすることができ、第1インクと第2インクをそれぞれの機能などに応じて組成の異なるものにすることができる。そして、このような第1インクと第2インクにおいて、第1インクにより記録する画像と第2インクにより記録する画像の位置ずれを抑制することができる。着色インク組成物とは記録媒体の着色に用いるインク組成物である。
中でも、第1インク組成物及び第2インク組成物は、第1インク組成物が白色インク組成物であり第2インク組成物が非白色インク組成物であることが好ましい。この場合、第1インクを白色度の優れる白色インクとすることができる点や、白色画像と非白色画像を重ねて記録する場合の画像の位置ずれ抑制ができる点で好ましい。
以下に色材の具体的な材料について説明する。
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。
白色色材としては白色染料、白色顔料(ホワイト顔料)があげられ、後者が好ましい。ホワイト顔料としては、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、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化アンチモン、酸化マグネシウム、及び酸化ジルコニウムなどの白色無機顔料が挙げられる。好ましくは金属化合物顔料であり、より好ましくは金属酸化物顔料である。当該白色無機顔料以外に、白色の中空樹脂粒子及び高分子粒子などの白色有機顔料を使用することもできる。
非白色色材は上記の白色色材以外のものがあげられる。非白色染料、非白色顔料があげられ後者が好ましい。下記の各色のものがあげられるがこれに限るものでは無い。有彩色の色材であるものがあげられる。
第1インクの色材の含有量は好ましくは2〜20質量%であり、より好ましくは4〜15質量%であり、さらに好ましくは7〜13質量%である。第2インクの色材の含有量は好ましくは0.1〜7質量%であり、より好ましくは0.5〜6質量%であり、さらに好ましくは1〜5質量%である。第1インクは第2インクよりも色材の含有量が、好ましくは多く、より好ましくは2〜15質量%多く、さらに好ましくは3〜12質量%多い。
第1インク組成物及び第2インク組成物は、固形分として樹脂を含んでもよい。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。より好ましくは樹脂粒子を含んでもよい。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。
第1インク組成物及び第2インク組成物は、固形分として、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。
第1インク組成物及び第2インク組成物は、有機溶剤を含み、好ましくは標準沸点180〜250℃の有機溶剤を含む。これにより、ヘッド内のインク組成物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、記録媒体において、十分な画質を得ることができる。
アミドエーテル系としては、アルコキシアルキルアミドとも言うものがあげられ、例えば、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、3−メトキシ−N,N−ジエチルプロピオンアミド、3−メトキシ−N,N−メチルエチルプロピオンアミド、3−エトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、3−エトキシ−N,N−ジエチルプロピオンアミド、3−エトキシ−N,N−メチルエチルプロピオンアミド、3−n−ブトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、3−n−ブトキシ−N,N−ジエチルプロピオンアミド、3−n−ブトキシ−N,N−メチルエチルプロピオンアミド、3−n−プロポキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、3−n−プロポキシ−N,N−ジエチルプロピオンアミド、3−n−プロポキシ−N,N−メチルエチルプロピオンアミド、3−iso−プロポキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、3−iso−プロポキシ−N,N−ジエチルプロピオンアミド、3−iso−プロポキシ−N,N−メチルエチルプロピオンアミド、3−tert−ブトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、3−tert−ブトキシ−N,N−ジエチルプロピオンアミドなどがあげられる。
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、3−メチル1,3−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、2−メチル−1,3−プロパンジオ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。
有機溶剤の中でも含窒素溶剤の含有量は、インク組成物の総量に対して、好ましくは3質量%以上であり、より好ましくは5.0質量%以上27質量%以下であり、さらに好ましくは10質量%以上25質量%以下であり、さらに好ましくは15質量%以上20質量%以下である。これにより耐擦性などがより優れる点で好ましい。
第1インク組成物及び第2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。
第1インク組成物及び第2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。
第1インクの固形分の含有量は、インク組成物の総質量に対し、好ましくは7〜25質量%であり、より好ましくは10〜22質量%であり、さらに好ましくは10〜20質量%であり、さらにより好ましくは12〜18質量%であり、特に好ましくは14〜18質量%である。さらには、15〜18質量%が好ましい。
第2インクの固形分の含有量はインク組成物の総質量に対し、好ましくは1〜15質量%であり、より好ましくは2〜13質量%であり、さらに好ましくは2〜12質量%であり、よりさらに好ましくは5〜11質量%であり、特に好ましくは8〜11質量%である。さらには、9〜11質量%が好ましい。耐擦性や耐目詰り性などがより優れる点で上記の範囲が好ましい。
また、第2インク組成物が第1インク組成物よりも有機溶剤の含有量が7質量%以上多く、好ましくは7〜20質量%多く、より好ましくは8〜17質量%多く、さらに好ましくは9〜14質量%多い。また、特に好ましくは、9質量%以上多く、より好ましくは10質量%以上多く、さらに好ましくは12質量%以上多く、よりさらに好ましくは12〜14質量%多い。
第1インクの有機溶剤の含有量は好ましくは5〜27質量%であり、より好ましくは5〜26質量%であり、さらに好ましくは12〜25質量%であり、さらにより好ましくは10〜24質量%であり、特に好ましくは15〜23質量%である。
第2インクの有機溶剤の含有量は好ましくは10〜40質量%であり、より好ましくは20〜38質量%であり、さらに好ましくは23〜35質量%であり、特に好ましくは25〜33質量%であり、より特に好ましくは28〜33質量%である。
また限るものでは無いが、上記範囲で第1インクの方が第2インクより水の含有量が多いことが好ましい。このように水の含有量を揃えことで、インクの乾燥の程度を揃えることができ、ひいては乾燥による増粘の程度を揃えることができ、画像の位置ずれを抑制できる。
また、第2インク組成物が固形分を5〜15質量%及び有機溶剤を23〜38質量%含有することが好ましく、固形分を5〜11質量%及び有機溶剤を25〜37質量%含有することがより好ましく、固形分を8〜11質量%及び有機溶剤を25〜35質量%含有することがさらに好ましい。
このように、第1インク組成物の方が第2インク組成物よりも固形分が多い分、第2インク組成物の有機溶剤の含有量を第1インク組成物よりも多くして、第1インク組成物と第2インク組成物の固形分量と有機溶剤量のバランスをとることにより、インクジェット記録中における第1インク組成物の画像と第2インク組成物の画像の位置ずれを抑制することができる。
本実施形態に係るインクセットは、水系インクジェットインク組成物の成分を凝集させる凝集剤を含む処理液と共に記録に用いられるものであることが好ましい。処理液は、好ましくは、水を組成物の主要な溶媒成分の1つとする水系組成物であり、水の組成物における含有量は40質量%以上が好ましい。処理液はさらに有機溶剤を含有しても良い。処理液を用いることで、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、画像の耐擦性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、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。処理液は、凝集剤以外の含んでも良い成分の含有や成分の含有量や特性や組成物の物性などを、前述のインク組成物に関するものと同様なものに、インク組成物とは独立したものとしてすることができる。特に第2インクのそれらと同様なものにすることができる。処理液は好ましくは記録媒体を着色するために用いるものではないものであり、この場合の処理液中の色材の含有量は好ましくは0.1質量%以下であり、より好ましくは0.05質量%以下であり、下限は0質量%以上である。以下に処理液中の成分について説明するが、上記のとおり以下に限るものでは無い。
凝集剤は、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凝集させて増粘させ、インク組成物に含まれる樹脂や色材を記録媒体で早期に固定して流動を抑えるという機能を有する。これにより、着弾後にインク滴を固定し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、好ましくは有機溶剤を含み、さらに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、記録媒体において、十分な画質を得ることができる。
処理液における固形分の含有量とは、後乾燥工程としての二次乾燥工程で蒸発揮散しない成分の含有量であり、この処理液の固形分としては凝集剤が挙げられる。インク組成物に含む成分や含んでもよい成分で固形分であるものを処理液が含む場合はこれらも固形分とする。
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。記録装置はインクジェット記録装置であってもよく、シリアル型のインクジェット記録装置やライン型のインクジェット記録装置であってもよい。
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。
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を用いることが好ましい。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。
記録媒体の主走査方向の幅は、50cm以上が好ましく、70cm以上がより好ましく、80cm以上がさらに好ましく、100cm以上がさらにより好ましく、130cm以上が特に好ましい。また記録媒体の主走査方向の幅は、好ましくは500cm以下であり、より好ましくは400cm以下であり、さらにより好ましくは300cm以下であり、特に好ましくは200cm以下である。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、走査中の乾燥が生じやすいものの本実施形態によればインクの位置ずれの低減が可能となる点で好ましい。また1走査の最大時間を後述するものにし易く好ましい。
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、上述したインクセットを用い、インクセットの第1インク組成物と第2インク組成物を加熱された記録媒体に付着するインク付着工程を有するものである。以下、記録方法について手順を追って説明する。シリアル型記録方法もライン型記録方法も用いることができる。
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、処理液を記録媒体に付着させる工程を備える。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。処理液の付着の方法は限るものではなく、インクジェット法、ロールコート法、スプレー法などが利用できる。このうちインクジェット法が好ましい。
インク組成物付着工程は、第1インク組成物と、第2インク組成物と、を含むインクセットを、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。第1インク組成物及び第2インク組成物を吐出する順序に限定はない。
例えば図4のヘッド(インクジェットヘッド)の構成を用いたシリアル型の記録方法とすることができる。例えば図4のキャリジに搭載する第1ヘッドの1ノズル列に処理液を充填し、第2ヘッドの1ノズル列に第1を充填し、第3ヘッドの1ノズル列に第2インクを充填すればよい。この場合、記録媒体に処理液を付着し、記録が進むにつれ、処理液を付着した記録領域に第1インクを付着し、第1インクを付着した領域に第2インクを付着する。このような場合、同一のキャリッジに第1インクを吐出するインクジェットヘッドと第2インクを吐出するインクジェットヘッドを搭載している。この場合、第1ヘッドと第2ヘッドを別々のキャリッジに搭載する場合と比べて記録装置の構成を簡単なものにでき好ましい。反面、同一のキャリッジの移動により第1インクの付着と第2インクの付着が行われるため、第1インクの画像と第2インクの画像の位置合わせに留意が必要となり、本発明が特に有用である。このような例において、第1インクと第2インクは同一のキャリッジに搭載されているヘッドから吐出されればよく、上記のヘッドの配置に限らない。
1回の走査の最大時間が上記範囲以下であることにより、画像の位置ずれの低減がより優れる点で好ましい。また、1回の走査の最大時間が上記範囲以上であることにより、記録媒体の幅が広い表示用などに有用な記録物の作成が可能となり好ましい。反面、走査の最大時間が長ければ走査中のノズルのインクの乾燥が生じやすく、画像の位置ずれが生じやすくなるが、本実施形態によればインクの位置ずれの低減が可能となる点で好ましい。なお、走査における平均走査速度は、好ましくは60〜100cm/秒である。
インク組成物付着工程において、加熱手段を用いて記録媒体1を加熱し、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。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。
加熱工程を備えることで画質が優れ、さらに耐擦性や目詰まり低減や高光沢の点でより優れ好ましい。一方、走査中、熱の影響を受けてインクジェットヘッドのノズルのインクが乾燥が生じやすく、インクの吐出速度が変動したりインク滴がノズルから離れるタイミングが変動するため画像の位置ずれの発生が生じると推測する。しかし本実施形態によればインクの位置ずれの低減が可能となる。
また、インク組成物付着工程において、記録媒体に対して空気を送る送風手段により空気を送る送風工程を備えることが好ましい。送付工程は上記の加熱工程として行うものでも良いし、熱を有さない常温の風を送るものでもよい。送風工程により記録媒体に付着したインクの乾燥をより速めることができ画質がより優れ好ましい。
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、第1インク組成物及び第2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。実施例では、第1インク組成物として白色インク組成物を準備し、第2インク組成物として非白色インク組成物、具体的にはシアンインク組成物を準備した。顔料は事前に分散剤樹脂(スチレンアクリル系の水溶性樹脂)と顔料:分散剤樹脂が5:1の質量比で水に混合しビーズミルで撹拌して顔料分散液を調製し、これをインクの調製に用いた。顔料の固形分は顔料と分散剤樹脂の合計の固形分である。凝集剤として多価金属塩の水和物を用いる場合は、固形分は水和物の水を除いた固形分としている。
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」
顔料(白色インク):Pigment White 6(二酸化チタン顔料)
顔料(非白色インク):Pigment Blue15:3
樹脂:スチレンアクリル系「ジョンクリル62」樹脂エマルジョン
ワックス:ポリエチレン系「AQ515」 ワックスエマルジョン
界面活性剤:シリコン系「BYK348」
表1に示すインクの粘度は、MCR300レオメーター(アントンパール社製)を用いて、インクの温度を20℃に保持して測定した値である。
エプソン製SC−S40650改造機を作製した。ヘッドは図4のように記録媒体の搬送方向の上流側とその下流側さらにその下流側に3個配置した。上流から第1ヘッド、第2ヘッド、第3ヘッドとする。第1ヘッドの1ノズル列に処理液、第2ヘッドの1ノズル列に白色インク(第1インク組成物)、第3ヘッドの1ノズル列に非白色インク(第2インク組成物)を充填した。記録媒体に処理液、白色インク、非白色インクインクの順番で記録媒体に付着が可能とした。3つのヘッドと対向する共通プラテンにはプラテンヒータを設けた。プラテンヒーターを作動させ付着工程時の記録媒体表面温度を表中の値とした。ただし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。ヘッドより下流のアフターヒータで二次乾燥をおこなった。二次乾燥は85℃で約30秒行った。
(記録媒体)
記録媒体としてLAGジェットE−1000ZC(リンテック社製、透明フィルム)を使用した。これを切断又は張り付けて記録媒体幅を各例毎に表中の値とした。記録媒体幅のため1走査時間は表中の値となった。
インク:インクごと12mg/inch2の付着量
処理液:用いたインクの合計の付着量に対し10質量%の付着量
第1インクのノズル列を用いて、1回の主走査で記録媒体の主走査方向の記録可能な範囲の一方の端から他方の端へ主走査を行い一方の端と他方の端にそれぞれ線を記録した。各線は副走査方向に延びる線であり、線の副走査方向の長さを1cmとした。次に副走査を行い、キャリッジをリターンさせた。次に第2インクのノズル列を用いて、第1インクで記録した線に重なる様に一方の端から他方の端に主走査を行い、一方の端と他方の端に線を記録した。第2インクの線も副走査方向の長さを1cmとした。第1インクの線と第2インクの線は主走査方向の位置が理論上重なる位置となる様に同じ位置でインクを吐出するようにした。このとき第1インクで記録媒体の副走査方向の次の領域へ同様に線を記録した。副走査とキャリッジリターンを行い、前の主走査で記録した第1インクの線に次の主走査で第2インクの線を重ねて記録する。これを30分連続して行った。なお、キャリッジが移動する毎に、記録媒体の両外側に設けたフラッシングボックスへノズルでフラッシングをした。記録後、主走査方向の他方の端に記録した線について、第1インクの線と第2インクの線の主走査方向の位置ずれを線ごとに確認し最大のずれ量を確認した。なお主走査方向の一方の端に記録した線は何れの例においても位置ずれは発生しなかった。
A:ずれ量が0.1mm以下。
B:ずれ量が0.1mm超0.3mm以下。
C:ずれ量が0.3mm超0.6mm以下。
D:ずれ量が0.6mm超。
評価用テストパターンは1パターンを3×3cmの大きさとしパターン間に1cmの隙間を空けて記録媒体の主走査方向の記録可能領域全体に並べて記録した。パターンは処理液、白色インクの各パターンが理論上重なる位置となる様に同じ位置で吐出するようにした。副走査方向にもパターン間に1cmの間隔を空けてパターンを並べて記録した。非白インクは使用しなかった。主走査ごとにノズルのフラッシングを行った。
記録試験を30分連続で行い、各パターンについて、白色パターンの内部に比べて主走査方向の端部に白が濃淡ムラになっている状態が観察されるか否かを目視で観察した。
A:パターン内部と比べて端部の濃淡ムラが見える状態がない。
B:パターン内部と比べて端部の濃淡ムラが見える状態が若干ある。
C:パターン内部と比べて端部の濃淡ムラが見える状態が目立つ。
画像端滲み試験の条件で記録を2時間連続で行い、記録後、白ノズル列の吐出検査を行った。
A:不吐出ノズルなし
B:不吐出ノズル2%以下
C:不吐出ノズル2%超4%以下
D:不吐出ノズル4%超
処理液と白色インクだけ用いパターンを記録した。学振耐擦試験で、布で荷重500gで10回擦って評価した。
A:パターン部の剥がれも綿布への色移りもない。
B:パターン部の剥がれないが、綿布への色移り若干ある。
C:パターン部の剥がれがある。
処理液と白色インクだけ用いパターンを記録した。画像の白色度(L*)を、分光測色計Gretag Macbeth Spectrolino(製品名、X−RITE社製)によって測定した。測定時にはOD値2.1の黒色台紙を下地として用いた。
A:L*値75以上。
B:L*値70以上75未満。
C:L*値70未満。
処理液と白色インクだけ用いパターンを記録した。パターンを目視で評価した。
A:パターン内に濃淡のムラがない。
B:パターン内に濃淡のムラが若干見える。
C:パターン内に濃淡のムラが目立つ。
第1インクが第2インクよりも固形分の含有量が5質量%以上多く第2インクが第1インクよりも有機溶剤の含有量が7質量%以上多く加熱工程を備える実施例はいずれも画像位置ずれ抑制が優れていた。一方そのような条件を満たさない比較例は何れも画像位置ずれ抑制が劣っていた。以下詳細を記す。
実施例1と6、7の比較、実施例16と9の比較から、インク付着工程における記録温度が低いほうが画像位置ずれ抑制がより優れており、耐目詰まり性も優れていた。記録温度が高い場合、ノズルの乾燥が進み耐目詰まりや画像位置ずれに影響したと推測する。また、画像位置ずれ評価において主走査方向の一方の端に記録した線は画像位置ずれが発生しなかったことから、主走査中にノズルの乾燥が進み画像位置ずれが発生したと推測する。また、インク付着工程における記録温度が高いほうが画質がより優れたことから、加熱工程を行い優れた画質を得る場合に画像位置ずれ抑制ができる点で本発明が有用であることがわかった。
実施例1と11,12の比較、実施例17と3の比較から、インク付着工程におけるパス時間が短いほうが、画像位置ずれ、画像端滲みの試験において、より優れていた。一方、パス時間が長いほうが表示用に有用な記録物の記録が可能となることから、パス時間が長い記録においても画像の位置ずれ等が抑制できる点で本発明が特に有用であることがわかった。
第1インクが処理液よりも固形分の含有量が5質量%以上多く、処理液が第1インクよりも有機溶剤の含有量が7質量%以上多い実施例1〜13、16、17は、そのような条件を満たさない比較例1〜3及び実施例14,15と比べて、画像端滲みが抑制できており、これらの実施例は、第1インクと処理液間の画像位置ずれを抑制できたことがわかる。
第一インクと第二インクの水の含有量の差が5.5質量%以内である実施例1〜4は、水の含有量の差が多い実施例9と比べて、画像位置ずれをより抑制できた。
第一インクと第二インクの20℃における粘度の差が1mPa・s以内である実施例1〜4は、該粘度の差が1mPa・s超である実施例8−10と比べて、画像位置ずれをより抑制できた。
実施例18から処理液を用いない場合でも画像位置ずれ抑制の効果が得られた。
参考例1、2から、第1インクが第2インクよりも固形分の含有量が5質量%以上多く第2インクが第1インクよりも有機溶剤の含有量が7質量%以上多いというものではない第1インクと第二インクを用いたにも拘らず、加熱工程を用いない場合画像位置ずれ抑制が悪くなかったが画質が劣っていた。このことから加熱工程を行い優れた画質を得る場合に画像位置ずれ抑制が優れる点で本発明が必要であることがわかった。
Claims (13)
- 第1インク組成物と第2インク組成物とを備え、
前記第1インク組成物と前記第2インク組成物が色材を含む固形分と有機溶剤とを含有する水系インクジェットインク組成物であり、
前記第1インク組成物が前記第2インク組成物よりも固形分の含有量が5質量%以上多く、
前記第2インク組成物が前記第1インク組成物よりも有機溶剤の含有量が7質量%以上多く、
加熱された記録媒体へインクを付着して行うインクジェット記録方法に用いるものである、インクセット。 - 前記水系インクジェットインク組成物の成分を凝集させる凝集剤を含む処理液と共に記録に用いられるものであり、
前記第1インク組成物が前記処理液よりも固形分の含有量が5質量%以上多く、
前記処理液が第1インク組成物よりも有機溶剤の含有量が7質量%以上多い、
請求項1に記載のインクセット。 - 前記第1インク組成物と前記第2インク組成物の水の含有量の差が8質量%以内である、
請求項1又は2に記載のインクセット。 - 前記第1インク組成物と前記第2インク組成物の20℃における粘度の差が1.5mPa・s以内である、
請求項1〜3のいずれか一項に記載のインクセット。 - 前記第1インク組成物と前記第2インク組成物はそれぞれ水の含有量が50質量%以上である、
請求項1〜4のいずれか一項に記載のインクセット。 - 前記第1インク組成物が前記第2インク組成物よりも固形分の含有量が5〜13質量%多く、前記第2インク組成物が前記第1インク組成物よりも有機溶剤の含有量が7〜17質量%多い、
請求項1〜5のいずれか一項に記載のインクセット。 - 前記第1インク組成物が固形分を10〜22質量%及び有機溶剤を15〜27質量%含有し、前記第2インク組成物が固形分を5〜12質量%及び有機溶剤を23〜38質量%含有する、
請求項1〜6のいずれか一項に記載のインクセット。 - 前記第1インク組成物が固形分として白色色材を含む白色インク組成物であり、第2インク組成物が固形分として非白色色材を含む非白色インク組成物である、
請求項1〜7のいずれか一項に記載のインクセット。 - 前記第2インク組成物が前記第1インク組成物よりも有機溶剤の含有量が9質量%以上多い、
請求項1〜8のいずれか一項に記載のインクセット。 - 請求項1〜9の何れか一項に記載のインクセットを用いて行うものであって、
加熱された記録媒体に前記第1インク組成物と前記第2インク組成物を付着するインク付着工程を有する、インクジェット記録方法。 - 付着させる時の前記記録媒体の表面温度が30〜50℃である、
請求項10記載のインクジェット記録方法。 - 前記水系インクジェットインク組成物の成分を凝集させる凝集剤を含む処理液を前記記録媒体へ付着させる工程を備える、
請求項10又は11に記載のインクジェット記録方法。 - 前記インク付着工程を、前記インクセットを備えるインクジェットヘッド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インク組成物を吐出する主走査を複数回行うことにより行い、1回の主走査の最大時間が0.8秒以上である、
請求項10〜12のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
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