JP5901654B2 - インクジェット記録方法 - Google Patents
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Description
本発明のインクジェット記録方法は、第1のブラックインクをインクジェット方式の記録ヘッドから記録媒体に付与することで、画像の輪郭領域を記録する工程(以下、「輪郭処理工程」ともいう)、及び、第2のブラックインクをインクジェット方式の記録ヘッドから前記記録媒体に付与することで、前記画像の内部領域を記録する工程を有する。
本発明においては、第1のブラックインク及び第2のブラックインクは上記の特定の動的表面張力の関係を満たす。以下、本発明において、第1のブラックインク及び第2のブラックインクに用いることができる成分について、それぞれ説明する。
本発明において、第1及び第2のブラックインクは、顔料を含有する。顔料は従来公知のものを何れも使用することができる。顔料の含有量(質量%)は、それぞれのブラックインク全質量を基準として、0.1質量%以上15.0質量%以下が好ましく、更には1.0質量%以上10.0質量%以下とするのがより好ましい。また、第1のブラックインク中の顔料の含有量が1.5質量%以上3.0質量%以下であり、かつ、第2のブラックインク中の顔料の含有量が3.0質量%以上6.0質量%以下であることが更に好ましい。また、第1のブラックインクの顔料の含有量が、第2のブラックインクの顔料の含有量より小さいことが好ましい。これは、第1のブラックインクの浸透性は、第2のインクの浸透性と比較して小さく設計されているため、第2のブラックインクより画像の定着性が低い。そこで、第1のブラックインクの顔料の含有量を、第2のブラックインクの顔料の含有量より小さくすることで、画像全体としての定着性を一定にできるからである。
本発明において、第1及び第2のブラックインクには、水、又は、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を用いることができる。インク中の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、3.0質量%以上50.0質量%以下であることが好ましい。水溶性有機溶剤としては、従来、一般的に用いられているものを何れも用いることができる。例えば、アルコール類、グリコール類、アルキレン基の炭素原子数が2乃至6のアルキレングリコール類、ポリエチレングリコール類、含窒素化合物類、含硫黄化合物類などが挙げられる。これらの水溶性有機溶剤は、必要に応じて1種又は2種以上を用いることができる。水は脱イオン水(イオン交換水)を用いることが好ましい。インク中の水の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、50.0質量%以上95.0質量%以下であることが好ましい。
本発明において、第1及び第2のブラックインクには、界面活性剤を用いることができる。界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤が挙げられる。中でも、顔料の分散安定性に影響を与えないため、ノニオン性界面活性剤を用いることが好ましい。具体的に、ノニオン性界面活性剤としては、アルキルフェニルエーテルのエチレンオキサイド付加物、ポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイド共重合体、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。
本発明において、第1及び第2のブラックインクは、上記の成分以外にも必要に応じて、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタンなどの多価アルコール類や、尿素、エチレン尿素などの尿素誘導体など、常温で固体の水溶性有機化合物を含有してもよい。更に、本発明において、インクは、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、蒸発促進剤、キレート化剤、及び樹脂などの種々の添加剤を含有してもよい。本発明においては、インク中に反応剤を含まないことが好ましい。
上述の通り、本発明において、それぞれのブラックインクの動的表面張力は、水溶性有機溶剤や界面活性剤の種類や含有量などによって調整することができるが、画像の定着性の観点から、界面活性剤ではなく、水溶性有機溶剤をインクに含有させることで動的表面張力の調整を行うことが好ましい。これは、以下の理由による。
(顔料分散体Aの調製)
カーボンブラックの表面に親水性基(カルボキシル基)が結合した自己分散カーボンブラックとして市販されているMA77(三菱化学製)を水で希釈し、十分撹拌して顔料分散体Aを得た。顔料分散体A中の顔料の含有量は10.0質量%であった。
酸価が200mgKOH/gで重量平均分子量が5,000のスチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体を10質量%水酸化カリウム水溶液で中和した。そして、カーボンブラックFW18(デグサ製)10部、中和したスチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体4部、及び水86部を混合した。この混合物を、バッチ式縦型サンドミルを用いて3時間分散させた後、遠心分離処理を行って粗大粒子を除去し、ポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて加圧ろ過を行った。上記の方法により、カーボンブラックが樹脂によって水中に分散された状態の顔料分散体Bを得た。顔料分散体B中の顔料の含有量は10.0質量%で、樹脂の含有量は4.0質量%であった。
カーボンブラックの表面に親水性基(4−カルボキシフェニル基)が結合した自己分散カーボンブラックとして市販されているCab−O−Jet300(Cabot製)を水で希釈し、十分撹拌して顔料分散体Cを得た。顔料分散体C中の顔料の含有量は10.0質量%であった。
上記で得られた顔料分散体を用いて、表1及び表2の組成で混合し、十分撹拌して分散した後、ポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて加圧ろ過を行い、各ブラックインクを調製した。得られたブラックインクの25℃における静的表面張力及び動的表面張力を測定した。静的表面張力は、Wilhelmy法により自動表面張力計CBVP−Z(協和界面科学製)を用いて測定した。動的表面張力は、バブルプレッシャー動的表面張力計BP2(KRUSS製)を用いて、寿命時間100m秒における値を測定した。得られた結果を表1及び表2にそれぞれ示す。尚、表中において、アセチレノールE100は、川研ファインケミカル製の界面活性剤であり、BL9−EXはNIKKOL BL9−EXであり、日光ケミカルズ製の界面活性剤である。
上記で得られたブラックインクをインクカートリッジに充填し、表3に示す組合せでセットとし、インクジェット記録装置に装着し、1パス往復記録で画像を記録した。記録条件は、温度:25℃、相対湿度:50%とした。また、上記インクジェット記録装置では、解像度1200dpi×1200dpiで1/1200インチ×1/1200インチの単位領域(1画素)に約4ngのインクを1滴付与する条件で記録された画像を、インクの記録デューティが100%であると定義するものである。
上記インクジェット記録装置を用いて、PPC用紙GF−500(キヤノン製)に、20mm×20mmのベタ画像を記録した。このとき、輪郭領域の幅を4画素とし、輪郭領域には第1のブラックインクを100%の記録デューティで付与し、それ以外の内部領域には第2のブラックインクを100%の記録デューティで付与した。得られた画像を目視で観察することにより、画像の滲み抑制を評価した。画像の滲み抑制の評価基準は以下の通りである。本発明においては、下記の評価基準において、A及びBが許容できるレベルとし、Cは許容できないレベルとした。評価結果を表3に示す。
B:画像がほとんど滲んでいなかった
C:画像が滲んでいた。
上記インクジェット記録装置を用いて、PPC用紙GF−500(キヤノン製)に対して、幅16画素×長さ50mmの細線を記録した。このとき、輪郭領域の幅を2画素とし、輪郭領域には第1のブラックインクを100%の記録デューティで付与し、それ以外の内部領域には第2のブラックインクを100%の記録デューティで付与した。ここで、上記細線の幅(16画素)を、解像度から計算した理論値は、340μmである。得られた細線について、パーソナル画像品質評価システムPersonal IAS(Quality Engineering Associates製)を用いて、ISO 13660で定義された細線の評価方法に従い、細線のラジェットネス値及び線幅を測定した。本発明においては、以下の(1)細線粗さ及び(2)線幅再現性の評価基準において、A又はBのものを細線品位が許容できるレベルとし、一方の評価がC又はDのものを細線品位が許容できないレベルとした。
上記で得られたラジェットネス値から細線粗さを評価した。尚、ラジェットネス値が小さいものほど、細線粗さが低く、細線品位が高い。細線粗さの評価基準は以下の通りである。評価結果を表3に示す。
B:ラジェットネス値が、10より大きく15以下であった
C:ラジェットネス値が、15より大きく20以下であった
D:ラジェットネス値が、20より大きかった。
上記で得られた細線の線幅から線幅再現性を評価した。具体的には、線幅の実測値と上記理論値(340μm)との差(△d)を算出することにより、線幅再現性を評価した。尚、△dが大きい程、所望の細線の幅より太く記録されていることになるため、細線品位が低い。線幅再現性の評価基準は以下の通りである。評価結果を表3に示す。
B:△dが30μmより大きく60μm以下であった
C:△dが60μmより大きかった。
上記<画像の滲み抑制>の評価に用いた画像と、同様の画像を記録した。そして、上記インクジェット記録装置から排紙された直後に、画像にマーカーペン スポットライターV-OA(パイロット製)を用いて、前記画像の内部領域及び輪郭領域を横切るようにマーキングし、画像の乱れを確認した。本発明においては、下記の評価基準において、A及びBは画像の定着性が高く、好ましい。画像の定着性の評価基準は下記の通りである。評価結果を表3に示す。
B:画像の乱れがあったが気にならないレベルであった
C:画像の乱れがあった。
Claims (8)
- 顔料を含有する第1のブラックインクをインクジェット方式の記録ヘッドから記録媒体に付与することで、画像の輪郭領域を記録する工程、及び、顔料を含有する第2のブラックインクをインクジェット方式の記録ヘッドから前記記録媒体に付与することで、前記画像の内部領域を記録する工程を有するインクジェット記録方法であって、
前記第1のブラックインクの最大泡圧法による寿命時間100m秒における動的表面張力γ1及び前記第2のブラックインクの最大泡圧法による寿命時間100m秒における動的表面張力γ2が条件(1):γ1>γ2、条件(2):γ1−γ2≦20mN/m、条件(3):40mN/m≦γ1、条件(4):34mN/m≦γ2の関係を満たすことを特徴とするインクジェット記録方法。 - 更に、前記第2のブラックインクの前記動的表面張力γ2が条件(5):γ2≦45mN/mを満たす請求項1に記載のインクジェット記録方法。
- 前記第2のブラックインクが、アルキル基の炭素数が5以上であり、かつ、直鎖のα,β−アルカンジオールから選択される少なくとも1種を含有する請求項1に記載のインクジェット記録方法。
- 前記第1のブラックインク及び前記第2のブラックインクの顔料の分散方式が同一である請求項1乃至3のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記第1のブラックインク中の前記顔料の含有量(質量%)が、インク全質量を基準として、1.5質量%以上3.0質量%以下であり、かつ、前記第2のブラックインク中の前記顔料の含有量が、インク全質量を基準として、3.0質量%以上6.0質量%以下である請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記第1のブラックインク中の前記顔料の含有量が、前記第2のブラックインク中の前記顔料の含有量よりも小さい請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記画像の輪郭領域を記録する工程が、非記録領域と接する最外郭から記録領域の内側に向かって、1画素以上6画素以下の領域に対して行われる請求項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。
- 前記画像の輪郭領域を記録する工程が、非記録領域と接する最外郭から記録領域の内側に向かって、2画素以上6画素以下の領域に対して行われる請求項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。
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