JP6207288B2 - 画像記録方法 - Google Patents
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Description
(一般式(1)において、l+nは3以上45以下であり、mは16以上57以下である。)
(一般式(2)において、p+rは25以上50以下であり、qは8以上25以下である。)
(一般式(1)において、l+nは3以上45以下であり、mは16以上57以下である。)
(一般式(2)において、p+rは25以上50以下であり、qは8以上25以下である。)
本発明の画像記録方法は、インクを記録媒体に付与する工程(A)と、液体組成物を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記録媒体に付与する工程(B)と、を有する。
本発明において、インクの色についての限定は特になく、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクなどを用いることができる。以下、本発明の画像記録方法及びインクと液体組成物のセットに用いるインク及び液体組成物について説明する。尚、以下「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリレート」と記載した場合は、それぞれ「アクリル酸、メタクリル酸」、「アクリレート、メタクリレート」を示すものとする。
本発明の画像記録方法に用いるインクは、顔料と樹脂粒子と一般式(1)及び/又は(2)の界面活性剤を含有する。
本発明における一般式(1)及び(2)で表される界面活性剤はエチレンオキサイド構造とプロピレンオキサイド構造のブロック共重合体である。
一般式(1)において、l+nは3以上45以下であり、mは16以上57以下である。
一般式(2)において、p+rは25以上50以下であり、qは8以上25以下である。
本発明において、「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する樹脂を意味する。本発明において、樹脂粒子の50%累積体積平均粒径(D50)は、10nm以上1,000nm以下であることが好ましい。また、40nm以上500nm以下であることがより好ましい。尚、本発明において樹脂粒子のD50は、以下の方法で測定する。樹脂粒子分散体を純水で50倍(体積基準)に希釈し、UPA−EX150(日機装製)を使用して、SetZero:30s、測定回数:3回、測定時間:180秒、屈折率:1.5の測定条件で測定する。
本発明において、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%)としては、インク全質量を基準として、0.2質量%以上15.0質量%以下が好ましく、更には0.6質量%以上10.0質量%以下とするのがより好ましい。
本発明のインクは、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。水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、インクの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。水の含有量(質量%)は、インクの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。
本発明のインクは、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、本発明のインクは、必要に応じて、上記一般式(1)及び(2)で表される化合物以外の界面活性剤、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、及び上記樹脂粒子以外の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、液体組成物は、インクで記録した画像に影響を及ぼさないために、無色、乳白色、又は白色であることが好ましい。そのため、可視光の波長域である400nm乃至800nmの波長域における最大吸光度と最小吸光度の比(最大吸光度/最小吸光度)が1.0以上2.0以下であることが好ましい。これは、可視光の波長域において、吸光度のピークを実質的に有さないか、有していてもピークの強度が極めて小さいことを意味する。更に、本発明において、液体組成物は色材を含有しないことが好ましい。吸光度は、非希釈の液体組成物を用いて、日立ダブルビーム分光光度計U−2900(日立ハイテクノロジーズ製)によって測定すればよい。尚、このとき、液体組成物を希釈して吸光度を測定してもよい。これは、液体組成物の最大吸光度と最小吸光度の値は共に希釈倍率に比例するため、最大吸光度と最小吸光度の比(最大吸光度/最小吸光度)の値は希釈倍率に依存しないからである。
本発明において、液体組成物はインク中の顔料の分散状態を不安定化させる反応剤を含有してもよい。反応剤としては、従来公知の化合物を用いることができるが、中でも、多価金属イオン及び有機酸から選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。また、複数の種類の反応剤を液体組成物に含有させることも好ましい。
本発明の液体組成物は、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。水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、液体組成物の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。水の含有量(質量%)は、液体組成物の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。
本発明の液体組成物は、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、本発明の液体組成物は、必要に応じて、界面活性剤、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。
<顔料分散体の調製>
(ブラック顔料分散体の調製)
カーボンブラック(製品名:モナク1100、キャボット製)10部、樹脂水溶液(スチレン−アクリル酸エチル−アクリル酸共重合体、酸価150、重量平均分子量8,000、樹脂の含有量が20.0質量%の水溶液を水酸化カリウム水溶液で中和したもの)15部、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)に仕込み、0.3mm径のジルコニアビーズを200部充填し、水冷しつつ、5時間分散処理を行った。この分散液を遠心分離して、粗大粒子を除去した後、顔料の含有量が10.0質量%のブラック顔料分散体を得た。
カーボンブラックにかえてC.I.ピグメントブルー15:3を用いた以外は上記(ブラック顔料分散体の調製)と同様にして、顔料の含有量が10.0質量%のシアン顔料分散体を得た。
カーボンブラックにかえてC.I.ピグメントレッド122を用いた以外は上記(ブラック顔料分散体の調製)と同様にして、顔料の含有量が10.0質量%のマゼンタ顔料分散体を得た。
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、n−ヘキサデカン2部を混合し、0.5時間攪拌した。この混合物を、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部に滴下して、0.5時間攪拌した。次に超音波照射機で超音波を3時間照射した。続いて、窒素雰囲気下で80℃、4時間重合反応を行い、室温冷却後にろ過して、樹脂の含有量が40.0質量%である樹脂粒子分散体を調製した。樹脂粒子の重量平均分子量は250,000、平均粒径(D50)は200nmであった。
表1及び表2に示す界面活性剤を用意した。尚、製品名に「プルロニック」が付くものは何れもアデカ製の界面活性剤である。また、ニューポールPE−78は三洋化成製の界面活性剤である。
(ブラックインクの調製)
上記で得られた樹脂粒子分散体、及び、顔料分散体を下記各成分と混合した。尚、イオン交換水の残部は、インクを構成する全成分の合計が100.0質量%となる量のことである。
・ブラック顔料分散体(色材の含有量は10.0質量%) 20.0質量%
・樹脂粒子分散体(樹脂の含有量が40.0質量%) 表3のX質量%
・界面活性剤(表3参照) 表3のY質量%
・グリセリン 5.0質量%
・ポリエチレングリコール(数平均分子量:1,000) 3.0質量%
・1,6−ヘキサンジオール 5.0質量%
・アセチレノールE100(界面活性剤:川研ファインケミカル製) 0.1質量%
・イオン交換水 残部
これを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、ブラックインク1〜28を調製した。
ブラック顔料分散体にかえてシアン顔料分散体又はマゼンタ顔料分散体を用いた以外は上記(ブラックインクの調製)と同様にして、シアンインク1〜28及びマゼンタインク1〜28をそれぞれ調製した。
(液体組成物1の調製)
下記各成分を混合し、これを十分撹拌して分散した。
・グルタル酸 30.0質量%
・グリセリン 5.0質量%
・水酸化カリウム(中和剤) 5.0質量%
・アセチレノールE100(界面活性剤:川研ファインケミカル製) 1.0質量%
・イオン交換水 59.0質量%
その後、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、液体組成物1を調製した。
下記各成分を混合し、これを十分撹拌して分散した。
・硝酸カルシウム・4水和物 30.0質量%
・グリセリン 5.0質量%
・アセチレノールE100(界面活性剤:川研ファインケミカル製) 1.0質量%
・イオン交換水 64.0質量%
その後、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、液体組成物2を調製した。
上記で得られたインクをインクカートリッジに充填し、画像記録装置に装着した。尚、本実施例で用いた画像記録装置では、解像度1,200dpi×1,200dpiで1/1,200インチ×1/1,200インチの単位領域に3.0n(ナノ)gのインク滴を1滴付与する条件を、記録デューティが100%であると定義される。後述の方法で画像を記録し、ドット径のばらつきと画像移動の発生を確認することで、画像の画質を評価した。評価方法及び評価基準は以下の通りである。尚、本発明においては下記のドット径のばらつきと画像移動の発生の評価において、何れかにCランクがある場合を画質が低く、許容できないレベルとした。それぞれ結果を表4に示す。
上記画像記録装置を用いて、先ず、上記で得られた液体組成物を、塗布ローラーを用いて、記録媒体:パールコート(三菱製紙製)に1.0g/m2の塗布量で塗布した。そして、液体組成物を塗布した記録媒体に、インクジェット方式の記録ヘッドから、シアンインクを吐出し、記録デューティが100%の画像(5cm×5cmのベタ画像)を記録した。更に、シアンインクのベタ画像が記録されている領域と記録されていない領域にそれぞれブラックインクを付与した。そして、シアンインクのベタ画像が記録されている領域におけるブラックインクのドット径d1と記録されていない領域におけるブラックインクのドット径d2とを測定し、ドット径比率(=100×|d1−d2|/d1)を算出し、以下の基準で評価した。
AA:ドット径比率が5未満であった
A:ドット径比率が5以上10未満であった
B:ドット径比率が10以上20未満であった
C:ドット径比率が20以上であった。
上記画像記録装置を用いて、先ず、上記で得られた液体組成物を、塗布ローラーを用いて、記録媒体:パールコート(三菱製紙製)に1.0g/m2の塗布量で塗布した。そして、液体組成物を塗布した記録媒体に、インクジェット方式の記録ヘッドから、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインクを吐出し、記録デューティが300%(各インクがの記録デューティが100%)の画像(5cm×5cmのベタ画像)を記録した。得られた画像を顕微鏡で観察し、色抜けが発生しているかどうかを確認した。尚、画像移動が発生した場合、ベタ画像中に色抜けが発生する。評価基準は以下の通りである。
A:色抜けが発生していなかった
B:色抜けが発生している部分があったが、気にならないレベルであった
C:色抜けが顕著に発生していた。
Claims (5)
- 顔料を含有するインクを記録媒体に付与する工程と、前記インク中の前記顔料の分散状態を不安定化させる液体組成物を、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、
前記インクが、樹脂粒子と、下記一般式(1)で表される化合物及び下記一般式(2)で表される化合物から選択される少なくとも1種の界面活性剤と、水とを含有し、
前記樹脂粒子の含有量が、インク全質量を基準として3質量%以上20質量%以下であり、
インク全質量を基準とした、前記樹脂粒子の含有量が、前記界面活性剤の含有量に対して、質量比率で、1.5倍以上5.0倍以下であり、
前記液体組成物が、水または水性媒体を含むことを特徴とする画像記録方法。
(一般式(1)において、l+nは3以上45以下であり、mは16以上57以下である。)
(一般式(2)において、p+rは25以上50以下であり、qは8以上25以下である。) - 前記インク中の前記界面活性剤の含有量が、インク全質量を基準として0.2質量%以上5質量%以下である請求項1に記載の画像記録方法。
- 前記樹脂粒子が、アニオン性樹脂粒子である請求項1又は2に記載の画像記録方法。
- 前記液体組成物は、水を含有する請求項1乃至3の何れか1項に記載の画像記録方法。
- 前記液体組成物は、インク中の前記顔料の分散状態を不安定化させる反応剤として、多価金属イオン及び有機酸から選択される少なくとも1種を含有する請求項1乃至4の何れか1項に記載の画像記録方法。
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