JP6711628B2 - 画像記録方法 - Google Patents
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Description
本発明の画像記録方法は、インクジェット記録装置を使用して、カラー顔料、樹脂粒子、及び水を含有する2以上のインクを記録媒体に吐出して付与する工程を有する。以下、本発明の画像記録方法で使用するインクを構成する成分やインクの物性などについて詳細に説明する。
カラー顔料(以下、単に「顔料」とも記す)としては、樹脂分散顔料及び自己分散顔料などの水中に分散しうる顔料をいずれも用いることができる。顔料の種類としては、無機顔料及び有機顔料を挙げることができ、インクに使用可能な公知の顔料をいずれも用いることができる。
本発明における「自己分散顔料」とは、顔料粒子の表面に少なくとも1種の親水性基が直接又は他の原子団(−R−)を介して結合した顔料を意味する。親水性基としては、−COOM、−SO3M、−PO3HM、−PO3M2などを挙げることができる。上記式中、「M」は、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム、又は有機アンモニウムであることが好ましい。また、インクの吐出安定性が良好となるため、上記式中の「M」は、リチウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属であることがさらに好ましい。また、顔料粒子の表面に結合する、親水性基及び他の原子団(−R−)を含む置換基は、−CQ(PO3M2)2で表される構造を有する基であることが好ましい。上記式中、「Q」は、R’、OR’、SR’、又はNR’2を表す。なお、「R’」は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アシル基、アラルキル基、又はアリール基を表す。アルキル基としては、メチル基、エチル基を挙げることができる。アシル基としては、アセチル基、ベンゾイル基を挙げることができる。アラルキル基としては、ベンジル基を挙げることができる。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基を挙げることができる。顔料粒子の表面に結合する、親水性基及び他の原子団(−R−)を含む置換基としては、−CH(PO3M2)2で表される構造を有する基であることが特に好ましい。
インク中の顔料が自己分散顔料であるか否かについて検証するための分析方法としては、以下に示す方法を挙げることができる。まず、インクを酸析した後、遠心分離して沈殿物を採取する。なお、試料が顔料分散体である場合は、顔料分散体を酸析した後、沈殿物を採取する。次いで、採取した沈殿物をシャーレに取って水を流し込み、撹拌して再分散させる。1日放置後、シャーレに沈殿物が生ずることなく、顔料が分散していれば、自己分散顔料であると判断することができる。
樹脂分散顔料に含まれる樹脂分散剤としては、インクジェット用のインクに従来から用いられている樹脂分散剤を用いることができる。ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される、樹脂分散剤のポリスチレン換算の重量平均分子量は、1,000以上30,000以下であることが好ましく、3,000以上15,000以下であることがさらに好ましい。樹脂分散剤の酸価は、50mgKOH/g以上350mgKOH/g以下であることが好ましく、80mgKOH/g以上250mgKOH/g以下であることがさらに好ましい。酸価が上記の範囲内である樹脂分散剤を用いると、顔料の分散安定性及びインクの吐出安定性が向上する。樹脂分散剤の酸価は、電位差滴定により測定することができる。
まず、インクを濃縮又は希釈して全固形分の含有量が10質量%程度になるように調製した液体を用意する。次いで、この液体を12,000rpmで1時間遠心分離して、顔料を含有する沈降成分を回収する。なお、液相には、水溶性有機溶剤や分散に寄与しない樹脂などの成分が含まれている。そして、回収した沈降成分に樹脂が含まれている場合は、この樹脂(樹脂分散剤)によって顔料が分散されていたと判断することができる。なお、沈降成分に主成分として含まれている樹脂が、顔料の分散に寄与する樹脂分散剤であり、液層に主成分として含まれている樹脂が、顔料の分散に寄与しない、樹脂分散剤以外の樹脂である。
本発明の画像記録方法で用いるインクは、樹脂粒子を含有する。樹脂粒子を含有させることで、記録される画像の耐擦過性を向上させることができる。本発明における「樹脂粒子」とは、「水系媒体中に分散状態で存在しうる樹脂からなる粒子」を意味する。樹脂粒子としては、ポリウレタン樹脂粒子やアクリル樹脂粒子が好ましい。
装置:Alliance GPC 2695(Waters製)
カラム:Shodex KF−806Mの4連カラム(昭和電工製)
検出器:RI(屈折率)
〔ポリウレタン樹脂粒子の物性〕
GPCにより測定されるポリウレタン樹脂粒子のポリスチレン換算の重量平均分子量は、5,000以上150,000以下であることが好ましく、8,000以上100,000以下であることがさらに好ましい。ポリウレタン樹脂粒子の重量平均分子量が5,000未満であると、ポリウレタン樹脂粒子の強度が低くなり、画像の耐擦過性が不十分になる場合がある。一方、ポリウレタン樹脂粒子の重量平均分子量が150,000超であると、インクの保存安定性及び吐出安定性が不十分になる場合がある。
インク中のポリウレタン樹脂粒子の含有量は、インク全質量を基準として、0.1質量%以上10.0質量%以下であることが好ましい。ポリウレタン樹脂粒子の含有量が0.1質量%未満であると、画像の耐擦過性の向上効果が不十分になる場合がある。一方、ポリウレタン樹脂粒子の含有量が10.0質量%超であると、インクの吐出安定性が不十分になる場合がある。また、インク中のポリウレタン樹脂粒子の含有量(質量%)は、後述するフッ素系界面活性剤の含有量(質量%)に対する質量比率で、0.5倍以上4.0倍以下であることが好ましく、1.0倍以上3.0倍以下であることがさらに好ましい。上記の質量比率が0.5倍未満であると、ポリウレタン樹脂粒子の含有量が相対的に少ないため、画像の耐擦過性の向上効果が不十分になる場合がある。一方、上記の質量比率が4.0倍超であると、フッ素系界面活性剤の含有量が相対的に少ないために、記録媒体の表面近傍に樹脂粒子を留める効果が不足することがある。このため、発色性及び耐擦過性の向上効果が不十分になる場合がある。
ポリウレタン樹脂粒子は、従来、一般的に用いられている方法にしたがって製造することができる。例えば、以下の方法にしたがってポリウレタン樹脂を製造することができる。まず、酸基を有しないポリオールと、メチルエチルケトンなどの有機溶剤とを混合して十分に撹拌し、ポリオールを溶解させた後、ポリイソシアネート及び酸基を有するジオールを加えて反応させ、ウレタンプレポリマー溶液を得る。次いで、得られたウレタンプレポリマー溶液を中和した後、イオン交換水を添加し、ホモミキサーで高速撹拌して乳化させる。乳化後、鎖延長剤を加えて鎖延長反応すれば、ポリウレタン樹脂粒子を得ることができる。以下、ポリウレタン樹脂粒子を構成する材料について説明する。
ポリウレタン樹脂粒子を構成するポリウレタン樹脂は、通常、ポリイソシアネートに由来するユニットを含む。本発明における「ポリイソシアネート」とは、2以上のイソシアネート基を有する化合物を意味する。ポリイソシアネートとしては、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネートを挙げることができる。ポリウレタン樹脂中のポリイソシアネートに由来するユニットの含有割合は、樹脂全体を基準として、10.0質量%以上80.0質量%以下であることが好ましい。
ポリウレタン樹脂粒子を構成するポリウレタン樹脂は、酸基を有しないポリオールに由来するユニットを含むことが好ましい。ポリウレタン樹脂中の酸基を有しないポリオールに由来するユニットの含有割合は、ポリウレタン樹脂全体を基準として、0.1質量%以上80.0質量%以下であることが好ましい。
ポリウレタン樹脂粒子を構成するポリウレタン樹脂は、酸基を有するジオールに由来するユニットを含むことが好ましい。本発明における「酸基を有するジオール」とは、カルボキシル基、スルホン酸基、及びリン酸基などの酸基を有するジオールを意味する。酸基を有するジオールは、Li、Na、Kなどのアルカリ金属塩や、アンモニア、ジメチルアミンなどの有機アミン塩の形態で用いてもよい。酸基を有するジオールとしては、ジメチロールプロピオン酸やジメチロールブタン酸を用いることが好ましい。これらの酸基を有するジオールは、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。ポリウレタン樹脂中の酸基を有するジオールに由来するユニットの含有割合は、ポリウレタン樹脂全体を基準として、5.0質量%以上40.0質量%以下であることが好ましい。
ポリウレタン樹脂粒子を製造する際に鎖延長剤を使用してもよい。鎖延長剤は、ウレタンプレポリマー中のポリイソシアネートユニットのうち、ウレタン結合を形成しなかった残存イソシアネート基と反応しうる化合物である。鎖延長剤の具体例としては、トリメチロールメラミン及びその誘導体、ジメチロールウレア及びその誘導体、ジメチロールエチルアミン、ジエタノールメチルアミン、ジプロパノールエチルアミン、ジブタノールメチルアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、ヘキシレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、イソホロンジアミン、キシリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、水素添加ジフェニルメタンジアミン、ヒドラジンなどの多価アミン化合物;ポリアミドポリアミン;ポリエチレンポリイミンを挙げることができる。
〔アクリル樹脂粒子の物性〕
GPCにより測定されるアクリル樹脂粒子のポリスチレン換算の重量平均分子量は、100,000以上3,000,000以下であることが好ましく、300,000以上1,000,000以下であることがさらに好ましい。アクリル樹脂粒子の重量平均分子量が100,000未満であると、アクリル樹脂粒子の強度が低くなり、画像の耐擦過性が不十分になる場合がある。一方、アクリル樹脂粒子の重量平均分子量が3,000,000超であると、インクの保存安定性及び吐出安定性が不十分になる場合がある。
インク中のアクリル樹脂粒子の含有量は、インク全質量を基準として、0.1質量%以上10.0質量%以下であることが好ましい。アクリル樹脂粒子の含有量が0.1質量%未満であると、画像の耐擦過性の向上効果が不十分になる場合がある。一方、アクリル樹脂粒子の含有量が10.0質量%超であると、インクの吐出安定性が不十分になる場合がある。また、インク中のアクリル樹脂粒子の含有量(質量%)は、後述するフッ素系界面活性剤の含有量(質量%)に対する質量比率で、0.5倍以上4.0倍以下であることが好ましく、1.0倍以上3.0倍以下であることがさらに好ましい。上記の質量比率が0.5倍未満であると、アクリル樹脂粒子の含有量が相対的に少ないため、画像の耐擦過性の向上効果が不十分になる場合がある。一方、上記の質量比率が4.0倍超であると、フッ素系界面活性剤の含有量が相対的に少ないために、記録媒体の表面近傍に樹脂粒子を留める効果が不足することがある。このため、発色性及び耐擦過性の向上効果が不十分になる場合がある。
アクリル樹脂粒子を構成するアクリル樹脂を得るために用いるモノマーとしては、(メタ)アクリル系モノマーを挙げることができる。(メタ)アクリル系モノマーの具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸アルキルエステル;アクリル酸、メタクリル酸などの(メタ)アクリル酸を挙げることができる。アクリル樹脂は、(メタ)アクリル系モノマーの単重合体であってもよく、(メタ)アクリル系モノマーとその他のモノマーとの共重合体であってもよい。その他のモノマーとしては、例えば、ビニルエステル類、オレフィン類、スチレン類、クロトン酸類、イタコン酸類、マレイン酸類、フマル酸類、アクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルケトン類、グリシジルエステル類、不飽和ニトリル類などを挙げることができる。アクリル樹脂が共重合体である場合、共重合体中の(メタ)アクリル系モノマーに由来するユニットの含有割合は、共重合体全体を基準として、50モル%以上であることが好ましい。
本発明の画像記録方法で用いる2以上のインクのうち、少なくとも、記録媒体の搬送方向の最上流に位置する第1記録ヘッドから吐出される第1インクには、耐擦過添加物が含有されている。そして、第1記録ヘッドよりも、記録媒体の搬送方向の下流側に位置する記録ヘッドから吐出されるインク中の耐擦過添加物の含有量は、第1インク中の耐擦過添加物の含有量に比して少ない。すなわち、第1インク以外の「その他のインク」(第2インク、第3インク、・・・)には耐擦過添加物が含有されていてもよいが、その他のインク中の耐擦過添加物の含有量は、第1インク中の耐擦過添加物の含有量よりも少ないことを要する。なお、その他のインクには、耐擦過添加物が実質的に含有されていなくてもよい。このように、記録媒体に付与される順序に応じてインク中の耐擦過添加物の含有量を変化させることで、前述の通り、複数色のカラーインクを用いた場合であっても、優れた発色性と耐擦過性を両立させた画像を記録することが可能となる。
耐擦過添加物としては、ワックスや所定の界面活性剤を用いることができる。ワックスを用いると、乾燥後のインク膜表面の摩擦抵抗を低減させることができるため、画像に耐擦過性を付与することができる。ワックスとしては、例えば、カルナバワックス、キャンデリラワックス、みつろう、ライスワックス、ラノリン等の植物・動物系ワックス;パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、ペトロラタム等の石油系ワックス;モンタンワックス、オゾケライト等の鉱物系ワックス;カーボンワックス、ヘキストワックス、ポリオレフィンワックス、ステアリン酸アミド等の合成ワックス類;α−オレフィン・無水マレイン酸共重合体等の天然・合成ワックスエマルジョンや配合ワックスなどを挙げることができる。これらのワックスは、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。なかでも、ポリオレフィンワックスが好ましく、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスがさらに好ましい。
耐擦過添加物として用いることができる所定の界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤やシリコン系界面活性剤を挙げることができる。これらの界面活性剤は、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。フッ素系界面活性剤の市販品の具体例としては、以下商品名で、FS63、FS64、FS3100(以上、デュポン製);メガファックF−444(DIC製)などを挙げることができる。また、シリコン系界面活性剤の市販品の具体例としては、以下商品名で、BYK333(ビックケミー製)などを挙げることができる。記録される画像の耐擦過性をさらに向上させる観点から、第1インク中の上記界面活性剤の含有量は、第1インク全質量を基準として、0.1質量%以上1.0質量%以下とすることが好ましい。
本発明の画像記録方法で用いるインクは、上述の特定の界面活性剤以外の「その他の界面活性剤」をさらに含有することが好ましい。その他の界面活性剤としては、従来公知の界面活性剤をいずれも用いることができる。なかでも、ノニオン性界面活性剤が好ましい。ノニオン性界面活性剤のなかでも、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、アセチレングリコールなどのエチレンオキサイド付加物が好ましい。さらに、界面活性剤は、下記一般式(1)で表される界面活性剤が好ましい。一般式(1)で表される界面活性剤の具体例としては、以下商品名で、アセチレノール(川研ファインケミカル製);サーフィノール(エアプロダクツ製);Dynol 604、607、800、810(以上、エアプロダクツ製)などを挙げることができる。
本発明の画像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は、インク全質量を基準として、50質量%以上90質量%以下であることが好ましい。
本発明の画像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。本発明における「水溶性有機溶剤」とは、「20℃の水への溶解度が500g/L以上である有機溶剤」を意味する。水溶性有機溶剤としては、インクに使用可能な公知の水溶性有機溶剤をいずれも用いることができる。水溶性有機溶剤の具体例としては、アルコール類、グリコール類、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を挙げることができる。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。インクの粘度調整の観点から、ポリエチレングリコール及びグリセリンを用いることが好ましい。ポリエチレングリコールの数平均分子量は、500以上1,200以下であることが好ましく、1,000であること(いわゆる「ポリエチレングリコール1000」)が好ましい。ポリエチレングリコールとグリセリンを併用する場合、ポリエチレングリコールの含有量(質量%)は、グリセリンの含有量(質量%)に対する質量比率で、0.15倍以上0.40倍以下であることが好ましい。インク中の水溶性有機溶剤の含有量は、インク全質量を基準として、50質量%以下であることが好ましく、5質量%以上45質量%以下であることがさらに好ましい。
本発明の画像記録方法で用いるインクは、必要に応じて、上記以外の界面活性剤、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、及びキレート化剤などの種々の添加剤を含有してもよい。pH調整剤としては、緩衝能を有するアミン化合物を用いることが好ましく、N−ブチルジエタノールアミンを用いることがさらに好ましい。
本発明の画像記録方法は、インクジェット記録装置を使用して、上記で説明した2以上のインクを記録媒体に吐出して付与する工程(インク付与)を有する。また、本発明の画像記録方法は、さらに、記録媒体を搬送する搬送工程と、インクが付与された記録媒体を加熱する加熱工程と、を有することが好ましい。
インク付与工程は、記録媒体にインクを付与する工程である。記録媒体にインクを付与する方式としては、インクジェット方式を採用する。すなわち、本発明の画像記録方法は、インクジェット記録方法である。インクジェット方式としては、サーマルインクジェット方式であっても、ピエゾインクジェット方式であってもよい。サーマルインクジェット方式は、インクに熱エネルギーを付与して記録ヘッドの吐出口からインクを吐出させる方式である。また、ピエゾインクジェット方式は、ピエゾ素子を用いて記録ヘッドの吐出口からインクを吐出させる方式である。本発明の画像記録方法においては、樹脂粒子を含有するとともに、固形分濃度が比較的高いインクを用いることから、インクの吐出安定性の観点で、ピエゾインクジェット方式によってインクを記録媒体に付与することが好ましい。
加熱工程は、インクが付与された記録媒体の表面温度が70℃以上となるように加熱する工程である。本発明における「インクが付与された記録媒体の表面温度」とは、インクが記録媒体に付与された時点を0秒とした場合に、0.5秒搬送された位置における記録媒体の表面温度を意味する。例えば、記録媒体の搬送速度を「V」m/分と仮定する。このように仮定した場合、記録媒体におけるインクの付与領域Xが、インクが付与された位置から搬送方向に沿って「(V×0.5)/60」m移動した位置における付与領域Xの表面温度を測定すればよい。なお、フルラインタイプのインクジェット記録ヘッドの場合における「インクが付与された位置」とは、記録ヘッドの直下の位置を意味する。後述する実施例においては、非接触赤外温度計デジタル放射温度センサー(商品名「FT−H20」、キーエンス製)を使用し、記録媒体の表面から概ね垂直方向に10cm離れた位置から記録媒体の表面温度を測定した。
本発明の画像記録方法において使用する記録媒体は、普通紙又は高吸収性記録媒体である。これらの記録媒体の水の吸収係数Kaは、0.1mL/(m2・ms1/2)以上であることが好ましい。また、0.3mL/(m2・ms1/2)以上3.0mL/(m2・ms1/2)以下であることがさらに好ましく、0.5mL/(m2・ms1/2 )以上3.0mL/(m2・ms1/2 )以下であることが特に好ましい。記録媒体の水の吸収係数Kaを導出する方法としては、JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法No.51の「紙及び板紙の液体吸収性試験方法」に記載されたブリストー法を用いる。ブリストー法については多くの市販図書に説明があるため、詳細な説明は省略するが、濡れ時間Tw及び粗さ指数Vr(mL/m2)により、吸収係数Ka(mL/(m2・ms1/2))が定義される。図3は、記録媒体の水の吸収係数Kaを説明する吸収曲線の一例を示す図である。図3に示す吸収曲線は、液体が記録媒体に接触した後、濡れ時間Twを経て記録媒体の内部への浸透が始まるという浸透モデルに基づく。濡れ時間Tw後における直線の傾きが吸収係数Kaである。この吸収係数Kaは、記録媒体の内部への液体の浸透速度に対応する。濡れ時間Twは、図3に示すように、吸収係数Kaを算出するための最小二乗法による近似直線Aと、液体の転移量V及び粗さ指数Vrで表される「V=Vr」の直線Bとの交点ABを求め、この交点ABまでの時間として算出される。なお、記録媒体に浸透させる液体(水)の温度は25℃とする。すなわち、本発明における水の吸収係数Kaは、25℃の水の吸収係数Kaである。
(顔料分散液A)
機械的撹拌装置を備えた500mLナスフラスコを超音波発生装置の槽内に入れた。このナスフラスコ中に、樹脂分散剤(スチレン−アクリル酸ランダム共重合体、酸価80mgKOH/g)1g、及びテトラヒドロフラン120mLを入れ、超音波をかけながら内容物を撹拌した。また、別の容器に、顔料(C.I.Pigment Blue15:3)5g、及びテトラヒドロフラン120mLを入れた。顔料粒子の表面が溶媒で十分濡れるまで遊星式撹拌機(クラボウ製)を使用して混合した後、内容物を上記のナスフラスコ中に添加して混合した。樹脂分散剤の中和率が100%となるまで水酸化カリウム水溶液を滴下注入して転相させた後、60分間プレミキシングした。その後、微粒化装置(商品名「ナノマイザー NM2−L200AR」、吉田機械興業製)を使用して2時間分散させて分散液を得た。ロータリエバポレータを使用して得られた分散液からテトラヒドロフランを留去し、濃度調整して、顔料の含有量が6.0%であり、顔料の含有量(%)が樹脂分散剤の含有量(%)に対する質量比率で5.0倍である顔料分散液Aを得た。
顔料としてC.I.Pigment Yellow 74を用いたこと以外は、前述の顔料分散体Aの場合と同様にして、顔料の含有量が6.0%であり、顔料の含有量(%)が樹脂分散剤の含有量(%)に対する質量比率で5.0倍である顔料分散体Bを得た。
各成分を表1−1〜1−3に記載の量(%)となるように混合した。なお、合計100%となるように水を添加した。十分撹拌して分散させた後、ガラスフィルター(商品名「AP20」、MILLIPORE製)でろ過して各インクを調製した。表1−1〜1−3中の「顔料の量(%)」及び「樹脂粒子の量(%)」は、それぞれ、インク中における「顔料の固形分の量(%)」及び「樹脂粒子の固形分の量(%)」を意味する。表1−1〜1−3中の略称は以下の通りである。
「COJ250C」:商品名「CAB−O−JET250C」(キャボット製)
「COJ450C」:商品名「CAB−O−JET450C」(キャボット製)
「COJ270」:商品名「CAB−O−JET270」(キャボット製)
「COJ470Y」:商品名「CAB−O−JET470Y」(キャボット製)
「COJ465M」:商品名「CAB−O−JET465M」(キャボット製)
「AC2714」:アクリル樹脂粒子(Alberdingk製)
「BT9」:アクリル樹脂粒子(DSM製)
「U9370」:ポリウレタン樹脂粒子(Alberdingk製)
「W5661」:ポリウレタン樹脂粒子(三井化学製)
「Gly」:グリセリン
「DEG」:ジエチレングリコール
「AE40」:商品名「アセチレノールE40」(川研ファインケミカル製)
「AE100」:商品名「アセチレノールE100」(川研ファインケミカル製)
「D800」:商品名「ダイノール800」(エアプロダクツ製)
「Lube190」:ポリエチレン樹脂ワックス(Michelman製)
「Lube182」:ポリエチレン樹脂ワックス(Michelman製)
「FS63」:フッ素系界面活性剤(デュポン製)
「FS64」:フッ素系界面活性剤(デュポン製)
「BYK333」:シリコン系界面活性剤(ビックケミー製)
使用するインク数(記録ヘッドの数)、並びにインクの組み合わせ(インクセット)及びインクの種類とラインヘッドとの対応関係を表2に示す。ピエゾタイプのインクジェットヘッド(商品名「KJ4」、京セラ製、ノズル密度600dpi)を搭載した、図1に示す構成を有するインクジェット記録装置を使用して記録媒体に画像を記録した。記録条件は、温度25℃、相対湿度55%、インク吐出周波数39kHz、記録媒体の搬送速度100m/s、記録時のインク吐出体積1ドット当たり約13pLとした。上記インクジェット記録装置では、解像度600dpi×600dpiで1/600インチ×1/600インチの単位領域に13ngのインク滴を1ドット付与する条件が、記録デューティーが100%であると定義される。
上記のインクジェット記録装置を使用し、3cm×3cmサイズのベタ画像(記録デューティー100%)を記録媒体(商品名「DL9084」、三菱製紙製、坪量91g/m2)に記録した。反射濃度計(商品名「RD19I」、グレタグマクベス製)を使用して記録した画像の光学濃度を測定し、以下に示す評価基準にしたがって画像の発色性を評価した。評価結果を表2に示す。なお、以下の評価基準において、「A」及び「B」を好ましいレベルとし、「C」を許容できないレベルとした。
A:光学濃度が、1.3以上であった。
B:光学濃度が、1.2以上1.3未満であった。
C:光学濃度が、1.2未満であった。
上記のインクジェット記録装置を使用し、3cm×3cmサイズのベタ画像(記録デューティー100%)を記録媒体(商品名「DL9084」、三菱製紙製、坪量91g/m2)に記録した。なお、各色のインクを記録媒体上の同じ箇所に付与して画像を記録した。反射濃度計(商品名「RD19I」、グレタグマクベス製)を使用して記録した画像の光学濃度を測定し、以下に示す評価基準にしたがって画像の発色性を評価した。評価結果を表2に示す。なお、以下の評価基準において、「A」、「B」及び「C」を好ましいレベルとし、「D」を許容できないレベルとした。
A:単色インクで記録した画像の光学濃度と、複数色インクで記録した画像の光学濃度との差が、0.05未満であった。
B:単色インクで記録した画像の光学濃度と、複数色インクで記録した画像の光学濃度との差が、0.05以上0.07未満であった。
C:単色インクで記録した画像の光学濃度と、複数色インクで記録した画像の光学濃度との差が、0.07以上0.10未満であった。
D:単色インクで記録した画像の光学濃度と、複数色インクで記録した画像の光学濃度との差が、0.10以上であった。
上記のインクジェット記録装置を使用し、記録媒体に対して、幅3mmの線3本及び幅17mmの線1本(いずれも、各インク色の記録デューティーが100%)を相互に平行に配列した画像を記録した。記録媒体としては、商品名「DL9084」(三菱製紙製、坪量91g/m2)を用いた。記録から3分以内に、画像上に紙(商品名「OKトップコート+」、王子製紙製、坪量105g/m2)を重ね、さらにその上に500gの錘を接地面積が12.6cm2となるように乗せた。そして、画像を記録した記録媒体と紙との相対速度が10cm/sとなるように、かつ、4本の線上を錘の接地面が直角に横切るように1回擦る耐擦過性試験を行った。その後、錘が乗っていた紙の12.6cm2の領域内に付着したインクをスキャナ(商品名「複合機iR3245F」、キヤノン製、600dpi、グレイスケール、写真モード)で読み取った。そして、256階調の輝度の128より低い部分の面積が占める割合(インク付着面積割合)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。評価結果を表2に示す。なお、以下の評価基準において、「A」及び「B」を好ましいレベルとし、「C」を許容できないレベルとした。
A:インク付着面積割合が、1%以下であった。
B:インク付着面積割合が、1%より大きく5%以下であった。
C:インク付着面積割合が、5%より大きかった。
Claims (8)
- インクジェット記録装置を使用して、カラー顔料、樹脂粒子、及び水を含有する2以上のインクを記録媒体に吐出して付与する工程を有する画像記録方法であって、
前記インクジェット記録装置は、前記記録媒体の搬送方向に順次配列された2以上の記録ヘッドを備え、
前記記録媒体は、普通紙又は高吸収性記録媒体であり、
2以上の前記記録ヘッドのうち、少なくとも、前記記録媒体の搬送方向の最上流に位置する第1記録ヘッドから吐出される第1インクには、耐擦過添加物が含有されており、
前記耐擦過添加物が、カルナバワックス、キャンデリラワックス、みつろう、ライスワックス、ラノリン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、ペトロラタム、モンタンワックス、カーボンワックス、ヘキストワックス、ポリオレフィンワックス、及びステアリン酸アミドからなる群より選択される少なくとも1種のワックスであるか、又はフッ素系界面活性剤及びシリコン系界面活性剤の少なくともいずれかの界面活性剤であり、
前記第1記録ヘッドよりも、前記記録媒体の搬送方向の下流側に位置する記録ヘッドから吐出されるインク中の前記耐擦過添加物の含有量が、前記第1インク中の前記耐擦過添加物の含有量に比して少ないことを特徴とする画像記録方法。 - 前記記録媒体の搬送方向の下流側に位置する記録ヘッドから吐出されるインク中の前記耐擦過添加物の含有量が、前記記録媒体の搬送方向の上流側に隣接する記録ヘッドから吐出されるインク中の前記耐擦過添加物の含有量に比して、0.5質量%以上少ない請求項1に記載の画像記録方法。
- 前記カラー顔料が、自己分散顔料である請求項1又は2に記載の画像記録方法。
- 前記自己分散顔料が、顔料粒子の表面にホスホン酸基が直接又は他の原子団を介して結合したホスホン酸系自己分散顔料である請求項3に記載の画像記録方法。
- 前記カラー顔料が、樹脂分散剤により分散された樹脂分散顔料である請求項1又は2に記載の画像記録方法。
- 前記カラー顔料の含有量(質量%)が、前記樹脂分散剤の含有量(質量%)に対する質量比率で、3.3倍以上である請求項5に記載の画像記録方法。
- 前記樹脂粒子が、アクリル樹脂粒子及びポリウレタン樹脂粒子の少なくともいずれかである請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像記録方法。
- 前記記録ヘッドが、ラインヘッドである請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像記録方法。
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