JP6257451B2 - 画像記録方法 - Google Patents
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Description
X/(Y×Z)≧1.8 ・・・(1)
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
本発明の画像記録方法(以下、単に「記録方法」とも記す)は、緩浸透性又は非浸透性の記録媒体にインクを付与した後に、液体組成物を、インクを付与した領域と少なくとも一部で重なるように付与する工程を有する。
X/(Y×Z)≧1.8 ・・・(1)
本発明の記録方法では、インク吸収性が低い緩浸透性の記録媒体、又はインク吸収性を実質的に有しない非浸透性の記録媒体を用いることが好ましい。記録媒体が「緩浸透性又は非浸透性」であるか否かは、以下に示すブリストー(Bristow)法によって判定することができる。先ず、J.TAPPI紙パルプ試験方法No.51−87に準拠したブリストー法による液体吸収性測定を行い、水に対するKa値を算出する。そして、水に対するKa値が0.35ml・m-2・msec-1/2以下である記録媒体を「緩浸透性の記録媒体」であると判定することができる。また、「非浸透性の記録媒体」は、水を実質的に吸収しない記録媒体である。このため、上記の方法で液体吸収性測定を行うと、Ka値は、当然のことながら0.35ml・m-2・msec-1/2よりも小さくなる。緩浸透性の記録媒体としては、印刷業界で一般的に使用されるコート紙やキャストコート紙などを挙げることができる。また、非浸透性の記録媒体としては、塩化ビニルシート、ポリエチレンテレフタレートフィルム、及びアクリル系樹脂フィルムなどのプラスチックフィルムを挙げることができる。
本発明の記録方法で用いるインクは、顔料、第1の樹脂粒子、第1の界面活性剤、及び水を含有する。以下、インクに用いる各成分について説明する。
本発明の記録方法に用いるインクに含まれる顔料の粒子構造は、いわゆる針状構造である。そして、顔料のアスペクト比Yは、2.0以上6.0以下である。また、顔料の平均短径Zは、50nm以上200nm以下である。顔料のアスペクト比が2.0未満であると、画像の耐候性が低下する。一方、顔料のアスペクト比が6.0を超えると、インクのインクジェット吐出特性が低下する場合がある。また、顔料の平均短径が50nm未満であると、画像の耐候性が低下する。一方、顔料の平均短径が200nmを超えると、インクのインクジェット吐出特性が低下する場合がある。
本発明の記録方法で用いるインクは、第1の樹脂粒子を含有する。インク中の第1の樹脂粒子の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.3質量%以上20.0質量%以下であることが好ましく、2.0質量%以上15.0質量%以下であることがさらに好ましい。
本発明の記録方法で用いるインクは、第1の界面活性剤を含有する。インク中の第1の界面活性剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.05質量%以上10.0質量%以下であることが好ましい。
本発明の記録方法で用いるインクは、水を含有する水性インクである。水としては、イオン交換水(脱イオン水)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90.0質量%以下であることが好ましく、50.0質量%以上80.0質量%以下であることがさらに好ましい。
本発明の記録方法で用いるインクは、水溶性有機溶剤を含有することが好ましい。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く、3.0質量%以上40.0質量%以下であることがさらに好ましい。水溶性有機溶剤としては、アルコール類、グリコール類、グリコールエーテル類、含窒素化合物類などのインクジェット記録用のインクに使用可能なものをいずれも用いることができる。これらの水溶性有機溶剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明の記録方法で用いるインクは、上記の成分以外にも、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じてその他の成分を含有してもよい。その他の成分としては、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、及び第1の樹脂粒子以外の樹脂などを挙げることができる。インク中のその他の成分の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.05質量%以上10.0質量%以下であることが好ましく、0.2質量%以上5.0質量%以下であることがさらに好ましい。
本発明の記録方法で用いる液体組成物は、第2の樹脂粒子、第2の界面活性剤、及び水を含有する。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。このため、可視光の波長域である400nm乃至780nmの波長域における最大吸光度Amaxと最小吸光度Aminの比Amax/Amin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しないか、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。このような液体組成物は、色材を含有しないことが好ましい。後述する本発明の実施例においては、上記の吸光度は、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(商品名「U−2900」、日立ハイテクノロジーズ製)によって測定した。なお、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Amaxと最小吸光度Aminは、いずれも希釈倍率に比例し、Amax/Aminの値は希釈倍率に依存しないためである。以下、液体組成物に用いる各成分について説明する。
本発明の記録方法で用いる液体組成物は、第2の樹脂粒子を含有する。液体組成物中の第2の樹脂粒子の含有量(質量%)は、液体組成物全質量を基準として、2.0質量%以上15.0質量%以下であることが好ましい。液体組成物中の第2の樹脂粒子の含有量が2.0質量%未満であると、必要な液体組成物層の厚みを確保するために液体組成物の付与工程を増やす必要があり、生産性が低下する場合がある。一方、液体組成物中の樹脂粒子の含有量が15.0質量%を超えると、液体組成物のインクジェット吐出特性が低下する場合がある。
本発明の記録方法で用いる液体組成物は、第2の界面活性剤を含有する。液体組成物中の第2の界面活性剤の含有量(質量%)は、液体組成物全質量を基準として、0.05質量%以上10.0質量%以下であることが好ましい。
本発明の記録方法で用いる液体組成物は水を含有する。水としては、イオン交換水(脱イオン水)を用いることが好ましい。液体組成物中の水の含有量(質量%)は、液体組成物全質量を基準として、50.0質量%以上90.0質量%以下であることが好ましく、50.0質量%以上80.0質量%以下であることがさらに好ましい。
本発明の記録方法で用いる液体組成物は、水溶性有機溶剤を含有することが好ましい。液体組成物中の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、液体組成物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く、3.0質量%以上40.0質量%以下であることがさらに好ましい。水溶性有機溶剤としては、アルコール類、グリコール類、グリコールエーテル類、含窒素化合物類などのインクジェット記録用のインクに使用可能なものをいずれも用いることができる。これらの水溶性有機溶剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明の記録方法で用いる液体組成物は、上記の成分以外にも、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じてその他の成分を含有してもよい。その他の成分としては、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、及び第2の樹脂粒子以外の樹脂などを挙げることができる。液体組成物中のその他の成分の含有量(質量%)は、液体組成物全質量を基準として、0.05質量%以上10.0質量%以下であることが好ましく、0.2質量%以上5.0質量%以下であることがさらに好ましい。
表1に示す顔料を用いて、顔料分散体A〜Qを調製した。顔料分散体I以外の顔料分散体については、酸価100mgKOH/g、重量平均分子量7,000のベンジルメタクリレート−メタクリル酸共重合体を樹脂分散剤として用い、アニオン性樹脂分散タイプの顔料分散体として調製した。得られた顔料分散体の顔料の含有量は、希釈処理や濃縮処理によって、いずれも10.0%とした。また、顔料分散体I以外の顔料分散体のPB比(顔料:樹脂(質量比))は、いずれも10:6とした。また、ビーズミル(商品名「UAM−015」、寿工業製)を用いて分散処理し、分散時間を調製することで、顔料のアスペクト比及び平均短径を制御した。得られた顔料分散体は、必要に応じて分散処理後に分級処理を行い、アスペクト比、平均短径を制御した。
表2に示すモノマー成分を用いて、樹脂粒子分散体A〜Jを調製した。樹脂粒子分散体A〜Fについては、メチルメタクリレート(MMA)、2−エチルヘキシルアクリレート(EHA)、メタクリル酸(MAA)をモノマー成分として用い、過硫酸カリウムを重合開始剤として用いた。さらに、商品名「ラテムルPD−104」(花王製)を乳化剤として用いた。なお、安定性を高めるために、樹脂粒子を構成する樹脂のアニオン性基の中和率がモル基準で100%となるように水酸化カリウム水溶液を加えて中和した。さらに、適量のイオン交換水を加え、樹脂粒子分散体の固形分を40.0%としたまた、樹脂粒子のガラス転移温度は、モノマー成分の比を変化させることで制御した。
調製した顔料分散体及び樹脂粒子分散体を用い、表3−1〜3−4に示す配合にしたがってインクを調製した。具体的には、表3−1〜表3−4に示す各成分を混合して十分撹拌した後、ポアサイズ2.5μmのフィルター(商品名「HDCII」、ポール製)にて加圧ろ過して、各インクを調製した。表3−1〜3−4の下段には、「顔料の含有量/樹脂粒子の含有量」の値を示す。なお、表3−1〜3−4中の「アセチレノールE100」は、川研ファインケミカル製のアセチレングリコール系界面活性剤の商品名である。また、「メガファックF444」はDIC製のフッ素系界面活性剤の商品名であり、「BYK333」はビックケミー製のシリコーン系界面活性剤の商品名である。インク番号33〜36については、アスペクト比の大きい針状構造の顔料を用いたこと以外は特許文献1〜4の記載に基づいて調製した。
調製した樹脂粒子分散体を用い、表4−1及び4−2に示す配合にしたがって液体組成物を調製した。具体的には、表4−1及び4−2に示す各成分を混合して十分撹拌した後、ポアサイズ2.5μmのフィルター(商品名「HDCII」、ポール製)にて加圧ろ過して、各液体組成物を調製した。表4−1及び4−2の下段には樹脂粒子の含有量を示す。なお、表4−1及び4−2中の「アセチレノールE100」は、川研ファインケミカル製のアセチレングリコール系界面活性剤の商品名である。また、「メガファックF444」はDIC製のフッ素系界面活性剤の商品名であり、「BYK333」はビックケミー製のシリコーン系界面活性剤の商品名である。液体組成物番号16〜19については、特許文献1〜4の記載に基づいて調製した。得られた液体組成物は、いずれも400nm乃至780nmの波長域における最大吸光度Amaxと最小吸光度Aminの比Amax/Aminが、1.0以上2.0以下であった。
調製したインク及び液体組成物を表5−1及び5−2に示す組み合わせでインクカートリッジに充填し、インクジェット記録装置(商品名「imagePROGRAF iPF9400S」、キヤノン製)に搭載した。そして、インクを使用し、印字パスを8passとして、1,000mm幅のベタ画像(記録デューティ100%の画像)を記録媒体に記録した。次いで、記録したインクのベタ画像上に、印字パスを8passとして、1,000mm幅の液体組成物のベタ画像を記録した。なお、液体組成物の記録デューティは形成される液体組成物層の厚みに影響を及ぼすため、形成しようとする液体組成物層の厚みに応じて記録デューティを変化させた。
(1)非浸透性の記録媒体
・商品名「LLJET 光沢塩ビグレー糊EX LLSPEX113」(桜井製)
・商品名「ソルベントPETメディア スーパーキモアート白色PET SPWAS」(きもと製)
・商品名「スコッチカル グラフィックフィルム AF1000」(3M製)
(2)緩浸透性の記録媒体(キャストコート紙)
・商品名「ミラーコートプラチナ」(王子製紙製)
記録した画像の20°光沢度を商品名「マイクロヘイズメータープラス」(BYKガードナー製)を用いて測定し、以下に示す評価基準にしたがって画像の光沢性を評価した。結果を表5−1及び5−2に示す。なお、本発明においては、「AA」、「A」及び「B」を好ましいレベルとし、「C」及び「D」を許容できないレベルとした。
AA:20°光沢度≧35であった。
A:35>20°光沢度≧25であった。
B:25>20°光沢度≧20であった。
C:20>20°光沢度≧10であった。
D:20°光沢度<10であった。
JIS L0849に準拠した方法(接触面積100mm2あたり2Nの荷重)により、JIS L0805で規定される摩擦用白布を用いて記録した画像を50回擦った。反射濃度計(商品名「RD−19I」、Gretag Macbeth製)を使用して、擦る前後の画像の光学濃度を測定した。そして、擦る前の画像の光学濃度をOD0、50回擦った後の画像の光学濃度をOD50としてDR1=OD50/OD0を算出し、以下に示す評価基準にしたがって画像の耐擦過性を評価した。結果を表5−1及び5−2に示す。なお、本発明においては、「AA」、「A」及び「B」を好ましいレベルとし、「C」及び「D」を許容できないレベルとした。
AA:0.9≦DR1であった。
A:0.7≦DR1<0.9であった。
B:0.5≦DR1<0.7であった。
C:0.3≦DR1<0.5であった。
D:DR1<0.3であった。
得られた記録物を24時間自然乾燥させた後、商品名「METAL WEATHER KW−R5TP−W」(ダイプラ・ウインテス製)に入れた。そして、メタルハライドランプ(照射強度65mW/cm2)を使用し、ブラックパネル温度53℃及び相対湿度50%の条件で50時間光照射した。分光光度計(商品名「Spectrolino」、Gretag Macbeth製)を使用し、光照射前後の記録物のベタ画像のCIELab表色系におけるL*、a*、b*の値を測定した。そして、E={(L*)2+(a*)2+(b*)2}1/2の値を求め、照射前後のEの値からΔEを算出し、以下に示す評価基準にしたがって画像の耐候性を評価した。結果を表5−1及び5−2に示す。なお、本発明においては、「A」及び「B」を好ましいレベルとし、「C」及び「D」を許容できないレベルとした。
A:30≦ΔEであった。
B:30<ΔE≦45であった。
C:45<ΔE≦60であった。
D:ΔE<60であった。
Claims (12)
- 記録媒体にインクを付与する工程と、前記インクが付与された記録媒体に、前記インクを付与した領域と少なくとも一部で重なるように、液体組成物を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、顔料と、第1の樹脂粒子と、第1の界面活性剤と、水とを含有し、
前記液体組成物が、第2の樹脂粒子と、第2の界面活性剤と、水とを含有し、
前記顔料のアスペクト比Yが、2.0以上6.0以下であり、
前記顔料の平均短径Zが、50nm以上200nm以下であり、
前記第1の樹脂粒子のガラス転移温度が、前記第2の樹脂粒子のガラス転移温度よりも低く、
前記液体組成物により形成される層の少なくとも一部の膜厚X(nm)、前記顔料のアスペクト比Y、及び前記顔料の平均短径Z(nm)が、下記式(1)の関係を満たすことを特徴とする画像記録方法。
X/(Y×Z)≧1.8 ・・・(1) - 前記記録媒体の水に対するKa値が、0.35ml・m-2・msec-1/2以下である請求項1に記載の画像記録方法。
- 前記記録媒体が、塩化ビニルシート、ポリエチレンテレフタレートフィルム、又はアクリル系樹脂フィルムである請求項2に記載の画像記録方法。
- 予め加熱した前記記録媒体に前記インク及び前記液体組成物を付与する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像記録方法。
- 前記液体組成物中の前記第2の樹脂粒子の含有量が、前記液体組成物全質量を基準として、2.0質量%以上15.0質量%以下である請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像記録方法。
- 前記第1の界面活性剤が、フッ素系界面活性剤である請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像記録方法。
- 前記第2の界面活性剤が、シリコーン系界面活性剤である請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像記録方法。
- 前記インク中の前記顔料の含有量が、前記第1の樹脂粒子の含有量に対して、質量比率で0.1倍以上1.5倍以下である請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像記録方法。
- 前記インク中の前記第1の樹脂粒子の含有量が、インク全質量を基準として、2.0質量%以上15.0質量%以下である請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像記録方法。
- 前記第2の樹脂粒子のガラス転移温度が、30℃以上100℃以下である請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像記録方法。
- 前記顔料が、C.I.ピグメントイエロー128、155、及び180からなる群より選択される少なくとも1種である請求項1乃至10のいずれか1項に記載の画像記録方法。
- 前記顔料が、C.I.ピグメントイエロー155である請求項1乃至11のいずれか1項に記載の画像記録方法。
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