JP7131231B2 - 記録方法、及び記録装置 - Google Patents
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Description
白色インクを記録ヘッドから吐出して記録媒体へ付着させる白色インク付着工程と、
非白色色材を含有する非白色インクを記録ヘッドから吐出して記録媒体へ付着させる非白色インク付着工程と、
凝集剤を含む処理液を記録媒体に付着させる処理液付着工程と、
を有し、
前記白色インクが、白色顔料と、前記白色顔料よりも体積平均粒子径が小さい無機微粒子と、を含有する。
前記無機微粒子は、材質が、前記白色顔料とは異なり、シリカ、アルミナ、ジルコニア、酸化亜鉛から選択されてもよい。
前記白色顔料の体積平均粒子径が150.0nm以上400.0nm以下であり、前記無機微粒子の体積平均粒子径が10.0nm以上100.0nm以下であってもよい。
前記白色インクにおける前記無機微粒子の含有量が、白色顔料100.0質量部に対し1.0質量部以上20.0質量部以下であってもよい。
前記処理液が、凝集剤としてカチオン性ポリマーを含有してもよい。
前記白色インクの粘度に対する、前記処理液及び前記白色インクの混合液の粘度の比と、前記非白色インクの粘度に対する、前記処理液及び前記非白色インクの混合液の粘度の比と、の差が5.0以下であってもよい。
前記白色インク及び非白色インクの一方又は両方が、ワックスを含有してもよい。
前記記録媒体の記録領域において、前記白色インクの付着量及び前記非白色インクの付着量の合計に対する前記処理液の付着量が、5.0質量%以上50.0質量%以下である領域を有するようにしてもよい。
前記処理液付着工程は、前記白色インク付着工程及び前記非白色インク付着工程よりも先に行われてもよい。
前記白色インク付着工程は、前記非白色インク付着工程よりも先に行われてもよい。
前記処理液付着工程、前記白色インク付着工程、及び前記非白色インク付着工程の後に、前記記録媒体を加熱する後加熱工程を有してもよい。
前記白色インク付着工程及び前記非白色インク付着工程のうち後に行われる工程が行われる時点において、前記処理液と前記白色インクと前記非白色インクのうち前記後に行われる工程より前に付着されたものに含まれる蒸発成分の蒸発率が、50.0質量%以上90.0質量%以下であってもよい。
上記(1)ないし(12)のいずれか一項の記録方法で記録を行う。
て記録媒体へ付着させる非白色インク付着工程と、凝集剤を含む処理液を記録媒体に付着させる処理液付着工程と、を有する。そして、白色インクが、白色顔料と、白色顔料よりも体積平均粒子径が小さい無機微粒子と、を含有する。
白色インク付着工程は、白色インクを記録ヘッドから吐出して記録媒体へ付着させる工程である。以下、白色インクの説明を行い、記録媒体、記録ヘッドを含むインクジェット記録装置等については後述する。
白色インクは、白色顔料と、無機微粒子と、を含有する。
白色インクに含有される白色顔料は、例えば、金属酸化物、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の金属化合物が挙げられる。特には無機金属化合物である。金属酸化物としては、例えば二酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等が挙げられる。また、白色顔料には、中空構造を有する粒子を用いてもよく、中空構造を有する粒子としては、公知のものを用いることができる。白色顔料の材質は、後述する無機微粒子とは異なることが好ましい。
合に、上記の範囲であるものが好ましい。十分に被覆される量で記録された記録物は、例えば、15mg/inch2の付着量である。さらに好ましくは、80≦L*≦100、-4.5≦a*≦2、-10≦b*≦2.5である。透明フィルム製の記録媒体としては、例えばLAGジェットE-1000ZC(リンテック社製)があげられる。CIELABに準拠した分光測光器としては、例えばSpectrolino(商品名、GretagMacbeth社製)があげられ、測定条件をD50光源、観測視野を2°、濃度をDIN NB、白色基準をAbs、フィルターをNo、測定モードをReflectance、として設定して計測する。
X-220、X-228(星光PMC社製)、ノプコスパース(登録商標)6100、6110(サンノプコ株式会社製)、ジョンクリル67、586、611、678、680、682、819(BASF社製)、DISPERBYK-190(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、N-EA137、N-EA157、N-EA167、N-EA177、N-EA197D、N-EA207D、E-EN10(第一工業製薬製)等が挙げられる。
白色インクに含有される無機微粒子は、例えば、コロイダルシリカ等のシリカ、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、酸化アルミニウム、及び酸化ジルコニウム等の無機酸化物を用いることが好ましく、これらの混合物であってもよい。無機微粒子は、シリカ、アルミナ、ジルコニア、酸化亜鉛から選択されることがさらに好ましい。無機微粒子が白色インクに含有されることにより、白色インクと非白色インクとを重ね打ちした画像におけるひび割れを抑制することができる。ひび割れが抑制されるメカニズムは、いまのところ定かではない。ひび割れは、現時点では白色インクと非白色インクとで付着後の収縮率が異なることが一因であると推測している。そして無機微粒子が、白色顔料の隙間に入り込むことでひび割れの発生が抑制されていると推測してい
る。なお、後述する実施例及び比較例により無機微粒子のひび割れ抑制効果が確認できる。
白色インクは、白色顔料の他に、樹脂粒子、水溶性有機溶剤、界面活性剤、水、ワックス、添加剤、樹脂分散剤、防腐剤・防かび剤、防錆剤、キレート化剤、粘度調整剤、酸化防止剤、防黴剤等の成分を含有してもよい。
白色インクは、樹脂粒子を含有してもよい。樹脂粒子は、記録媒体に付着させた白色インクによる画像の密着性をさらに向上させることができる。また、樹脂粒子が処理液によって凝集しにくい場合には、記録媒体上の付着領域でより均一に分布しやすく、白色インクによる画像の凹凸を小さくすることができる。
ボネート型ウレタン樹脂等を使用してもよい。ウレタン系樹脂としては、市販品を用いてもよく、例えば、スーパーフレックス 460、460s、840、E-4000(商品名、第一工業製薬株式会社製)、レザミン D-1060、D-2020、D-4080、D-4200、D-6300、D-6455(商品名、大日精化工業株式会社製)、タケラック WS-6021、W-512-A-6(商品名、三井化学ポリウレタン株式会社製)、サンキュアー2710(商品名、LUBRIZOL社製)、パーマリンUA-150(商品名、三洋化成工業社製)などの市販品の中から選択して用いてもよい。
-2、AD-10、AD-96、AD-17、AD-70(エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルジョン)、ポリゾールPSASE-6010(エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルジョン)(昭和電工社製商品名)、ポリゾールSAE1014(商品名、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン社製)、サイビノールSK-200(商品名、アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学社製)、AE-120A(JSR社製商品名、アクリル樹脂エマルジョン)、AE373D(イーテック社製商品名、カルボキシ変性スチレン・アクリル樹脂エマルジョン)、セイカダイン1900W(大日精化工業社製商品名、エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルジョン)、ビニブラン2682(アクリル樹脂エマルジョン)、ビニブラン2886(酢酸ビニル・アクリル樹脂エマルジョン)、ビニブラン5202(酢酸アクリル樹脂エマルジョン)(日信化学工業社製商品名)、エリーテルKA-5071S、KT-8803、KT-9204、KT-8701、KT-8904、KT-0507(ユニチカ社製商品名、ポリエステル樹脂エマルジョン)、ハイテックSN-2002(東邦化学社製商品名、ポリエステル樹脂エマルジョン)、タケラックW-6020、W-635、W-6061、W-605、W-635、W-6021(三井化学ポリウレタン社製商品名、ウレタン系樹脂エマルジョン)、スーパーフレックス870、800、150、420、460、470、610、700(第一工業製薬社製商品名、ウレタン系樹脂エマルジョン)、パーマリンUA-150(三洋化成工業株式会社製、ウレタン系樹脂エマルジョン)、サンキュアー2710(日本ルーブリゾール社製、ウレタン系樹脂エマルジョン)、NeoRez R-9660、R-9637、R-940(楠本化成株式会社製、ウレタン系樹脂エマルジョン)、アデカボンタイター HUX-380,290K(株式会社ADEKA製、ウレタン系樹脂エマルジョン)、モビニール966A、モビニール7320(日本合成化学株式会社製)、ジョンクリル7100、390、711、511、7001、632、741、450、840、74J、HRC-1645J、734、852、7600、775、537J、1535、PDX-7630A、352J、352D、PDX-7145、538J、7640、7641、631、790、780、7610(以上、BASF社製)、NKバインダーR-5HN(新中村化学工業株式会社製)、ハイドランWLS-210(非架橋性ポリウレタン:DIC株式会社製)、ジョンクリル7610(BASF社製)等の中から選択して用いてもよい。
、より好ましくは2質量%以上10質量%以下である。
本実施形態に係る記録方法で用いる白色インクは、水溶性有機溶剤を含有してもよい。水溶性有機溶剤の機能の一つは、記録媒体に対する白色インクの濡れ性を向上させることや、白色インクの保湿性を高めることが挙げられる。水溶性有機溶剤としては、エステル類、アルキレングリコールエーテル類、環状エステル類、含窒素溶剤、多価アルコール等を挙げることができる。含窒素溶剤としては環状アミド類、非環状アミド類などを挙げることができる。非環状アミド類としてはアルコキシアルキルアミド類などがあげられる。
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、等のグリコールモノアセテート類、エチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールジアセテート、エチレングリコールアセテートプロピオネート、エチレングリコールアセテートブチレート、ジエチレングリコールアセテートブチレート、ジエチレングリコールアセテートプロピオネート、ジエチレングリコールアセテートブチレート、プロピレングリコールアセテートプロピオネート、プロピレングリコールアセテートブチレート、ジプロピレングリコールアセテートブチレート、ジプロピレングリコールアセテートプロピオネート、等のグリコールジエステル類が挙げられる。
、上記式(1)で表される化合物は、塩化ビニル系樹脂を含有する被記録面を軟化・溶解して、低吸収性記録媒体の内部に白色インクを浸透させることができる。このように白色インクが低吸収性記録媒体に浸透することで、白色インクが強固に定着し、かつ、白色インクの表面が乾燥しやすくなる。したがって、得られる画像は、表面乾燥性及び定着性に優れたものとなりやすい。
下が好ましく、15質量%以上40質量%以下がより好ましく、20質量%以上40質量%以下がさらに好ましい。水溶性有機溶剤の含有量が上記範囲内にあることで、濡れ拡がり性と乾燥性のバランスがさらによく、さらに高画質な画像を形成しやすい。
白色インクは、界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤は、白色インクの表面張力を低下させ記録媒体との濡れ性を向上させる機能を備える。界面活性剤の中でも、例えば、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、及びフッ素系界面活性剤を好ましく用いることができる。
本実施形態に係る記録方法で使用する白色インクは、水を含有してもよい。白色インクは水系白色インクであることが好ましい。水系とは主要な溶媒成分の1つとして水を含有する組成物である。水は、白色インクの主となる溶媒成分として含んでもよく、乾燥により蒸発飛散する成分である。水は、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水又は超純水のようなイオン性不純物を極力除去したものであることが好ましい。また、紫外線照射又は過酸化水素添加等により滅菌した水を用いると、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抑制できるので好適である。水の含有量は白色インクの総量に対して好ましくは45質量%以上であり、より好ましくは50質量%以上98質量%以下であり、さらに好ましくは55質量%以上95質量%以下である。
白色インクは、ワックスを含有してもよい。ワックスは、白色インクによる画像に滑沢を付与する機能を備えるので、白色インクによる画像の剥がれ等を低減できる。
上2質量%以下である。ワックスの含有量が上記範囲内にあると、上記ワックスの機能を良好に発揮できる。なお、白色インク及び後述する非白色インクの一方又は両方が、ワックスを含有すれば、画像に滑沢を付与する機能を十分に得ることができる。
白色インクは、添加剤として、尿素類、アミン類、糖類等を含有してもよい。尿素類としては、尿素、エチレン尿素、テトラメチル尿素、チオ尿素、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等、及び、ベタイン類(トリメチルグリシン、トリエチルグリシン、トリプロピルグリシン、トリイソプロピルグリシン、N,N,N-トリメチルアラニン、N,N,N-トリエチルアラニン、N,N,N-トリイソプロピルアラニン、N,N,N-トリメチルメチルアラニン、カルニチン、アセチルカルニチン等)等が挙げられる。
糖類としては、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトール(ソルビット)、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、及びマルトトリオース等が挙げられる。
本実施形態に係る記録方法で使用する白色インクは、さらに必要に応じて、防腐剤・防かび剤、防錆剤、キレート化剤、粘度調整剤、酸化防止剤、防黴剤等の成分を含有してもよい。
白色インクは、後述する処理液と混合されることにより、凝集剤の作用によって、含有される成分が凝集する。また、白色インクは、後述する処理液と混合されることにより、粘度が増大する。
5mPa・s以上5.5mPa・s以下とすることがより好ましい。白色インクは、インクジェット法によって記録媒体に付着されるので、所定の画像を効率的に記録媒体に形成することが容易である。
非白色インク付着工程は、非白色インクを記録ヘッドから吐出して記録媒体へ付着させる工程である。
非白色インクは、非白色色材を含有する。
非白色インクに含有される非白色色材は、前述の白色顔料以外の色材のことを指す。非白色色材としては、例えば、染料、顔料等が挙げられる。非白色色材は、例えば、シアン、イエロー、マゼンタ、ブラックなどのカラー色材とすることが好ましい。
FW2V、Color Black FW18、Color Black FW200、Color B1ack S150、Color Black S160、Color
Black S170、Printex 35、Printex U、Printex
V、Printex 140U、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A、Special Black 4(以上、デグッサ(Degussa)社製)が挙げられる。
非白色インクは、非白色色材の他に、樹脂粒子、水溶性有機溶剤、界面活性剤、水、ワックス、添加剤、樹脂分散剤、防腐剤・防かび剤、防錆剤、キレート化剤、粘度調整剤、酸化防止剤、防黴剤等の成分を含有してもよい。
非白色インクは、白色インクと同様に、後述する処理液と混合されることにより、凝集剤の作用によって、含有される成分が凝集する。また、非白色インクは、後述する処理液と混合されることにより、粘度が増大する。
処理液付着工程は、処理液を記録媒体へ付着させる工程である。
処理液は、凝集剤を含む。
処理液は、インク(白色インク及び非白色インク)の成分を凝集させる凝集剤を含有する。凝集剤は、インクに含まれる顔料、インクに含まれ得る樹脂粒子などの成分と反応することで、顔料や樹脂粒子を凝集させる作用を有する。ただし、凝集剤による顔料や樹脂粒子の凝集の程度は凝集剤、顔料、樹脂粒子のそれぞれの種類によって異なり、調節することができる。また、凝集剤は、インクに含まれる顔料及び樹脂粒子と反応することで、顔料及び樹脂粒子を凝集させることができる。このような凝集により、例えば、顔料の発色を高めること、樹脂粒子の定着性を高めること、及び/又は、インクの粘度を高めることができる。
リウム、炭酸亜鉛、硫化亜鉛、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、硝酸銅、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム、酢酸アルミニウム等が挙げられる。これらの多価金属塩は、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用してもよい。これらの中でも、水への十分な溶解性を確保でき、かつ、処理液による跡残りが低減する(跡が目立たなくなる)ため、硫酸マグネシウム、硝酸カルシウム、及び塩化カルシウムのうち少なくともいずれかが好ましく、硝酸カルシウムがより好ましい。なお、これらの金属塩は、原料形態において水和水を有していてもよい。
E104L(ジメチルアミン/エピクロルヒドリン樹脂、1%水溶液のpH約7.0、粘度1~10(mPa・s)、固形分濃度20質量%の水溶液)などを挙げることができる。さらにカチオン性のポリアミン系樹脂の市販品の具体例としては、FL-14(SNF社製)、アラフィックス100、251S、255、255LOX(荒川化学社製)、DK-6810、6853、6885;WS-4010、4011、4020、4024、4027、4030(星光PMC社製)、パピオゲンP-105(センカ社製)、スミレーズレジン650(30)、675A、6615、SLX-1(田岡化学工業社製)、カチオマスター(登録商標)PD-1、7、30、A、PDT-2、PE-10、PE-30、DT-EH、EPA-SK01、TMHMDA-E(四日市合成社製)、ジェットフィックス36N、38A、5052(里田化工社製)が挙げられる。
溶解性が良好になるという点から、凝集剤には、25℃の水100gに対する溶解度が、1g以上であるものを使用することが好ましく、3g以上80g以下にあるものを使用することがより好ましい。
処理液は、機能を損なわない限り、凝集剤の他に、樹脂粒子、水溶性有機溶剤、界面活性剤、水、ワックス、添加剤、樹脂分散剤、防腐剤・防かび剤、防錆剤、キレート化剤、粘度調整剤、酸化防止剤、防黴剤等の成分を含有してもよい。これらの成分は、上述の白色インクと同様であるので、詳細な説明を省略する。
本実施形態の記録方法で使用する処理液は、記録媒体への濡れ拡がり性を適切なものとする観点から、25℃における表面張力は、40mN/m以下、好ましくは38mN/m以下、より好ましくは35mN/m以下、さらに好ましくは30mN/m以下であることが好ましい。なお、表面張力の測定は、自動表面張力計CBVP-Z(協和界面科学社製)を用いて、25℃の環境下で白金プレートを組成物で濡らしたときの表面張力を確認することにより測定することができる。
本実施形態の記録方法は、処理液、白色インク、及び、非白色インクをそれぞれ記録媒体へ付着させる工程を有する。しかし、必要に応じさらに処理液、白色インク、及び、非白色インクの1種以上を記録媒体へ付着させる工程を含んでいてもよい。その上、これらの工程の順序及び回数には制限はなく、必要に応じて適宜に行うことができる。また、処理液及びインクは、互いに記録媒体上の同じ領域に付着されることが好ましい。
本実施形態の記録方法は、処理液を記録媒体へ付着させる工程、及び、各インクを記録媒体へ付着させる工程の後に、記録媒体を加熱する工程(後加熱工程)を備えてもよい。記録媒体を加熱する工程は、例えば、インクジェット記録装置を用いる場合には、適宜の乾燥手段(加熱手段等)を用いて行うことができる。また、インクジェット記録装置に備えられた加熱手段に限らず、適宜の乾燥手段により行うことができる。これにより得られる画像を乾燥させ、より十分に定着させることができるので、例えば、記録物を直ちに使用できる状態にすることができる。
本実施形態の記録方法において、白色インクの増粘比及び非白色インクの増粘比の間には、好ましい相関が存在する。すなわち、白色インクの増粘比及び非白色インクの増粘比の差が10.0以下であることが好ましく、7.0以下であることがより好ましく、5.0以下であることがさらに好ましく、4.0以下であることが特に好ましく、3.0以下であることがことさら好ましい。一方、差は0.5以上が好ましく、1以上がより好ましく、2以上がさらに好ましく、3以上がさらにより好ましい。また、非白色インクが白色インクより増粘比が大きいことが好ましい。
記録媒体に対して付着される処理液、白色インク及び非白色インクの付着量は、記録媒体の記録領域において、白色インクの付着量及び非白色インクの付着量の合計に対する処理液の付着量が、3.0質量%以上60.0質量%以下であることが好ましく、4.0質量%以上55.0質量%以下であることがより好ましく、5.0質量%以上50.0質量%以下である領域が形成されることがより好ましい。このような領域が形成されることにより、得られる画像の画質をさらに高めることができる。
上記の白色インク付着工程及び非白色インク付着工程の行われる順序は、特に限定されないが、白色インク付着工程が、非白色インク付着工程よりも先に行われることがより好ましい。このようにすれば、記録媒体上に画像が形成された場合に、白色インクによって背景画像が形成され、非白色インクによって前景画像が形成されるので、画像の鮮明度等がより良好になり、画質が向上する。
後であって、非白色インク付着工程よりも前にも行われることがより好ましい。このようにすれば、処理液に含まれる凝集剤を白色インクに対して直接に作用させやすい。このようにすれば、処理液に含まれる凝集剤を非白色インクに対して直接に作用させることができる。
本実施形態に係る記録方法で画像を形成する記録媒体は、インク及び処理液等の液体を吸収する記録面を有するものであっても、液体を吸収する記録面を有しないものであってもよい。したがって記録媒体としては、特に制限はなく、例えば、紙、フィルム、布等の液体吸収性記録媒体、印刷本紙などの液体低吸収性記録媒体、金属、ガラス、高分子等の液体非吸収性記録媒体などが挙げられる。しかし、本実施形態の記録方法の優れた効果は、液体低吸収性又は液体非吸収性の記録媒体に対して画像を記録する場合により顕著となる。
本実施形態に係る記録方法は、記録ヘッドを有するインクジェット記録装置を用いて行なうことができる。また、必要に応じて上述の処理液を記録媒体に付着させる工程を、インクジェット記録装置により行ってもよい。本実施形態に係る記録方法に用いることができるインクジェット記録装置について説明する。
慮していずれの位置に設けてもよいし、いくつ設けてもよい。画像層乾燥手段としては、プラテン加熱等により記録媒体に熱を加える方法、記録媒体上の画像に風を吹きつける方法、さらにそれらを組み合わせる方法等が挙げられる。具体的には、これらの方法に用いられる手段としては、強制空気加熱、輻射加熱、電導加熱、高周波乾燥、マイクロ波乾燥等であってもよい。
以下、本発明の実施形態を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下、「部」「%」は、特に記載のない限り、質量基準である。
表1に示す材料組成にて、材料組成の異なる処理液R1~R3、白色インクW1~W10、非白色インクC1~C5を得た。各組成物は、表1に示す材料を容器中に入れ、マグ
ネチックスターラーにて2時間撹拌混合した後、孔径5μmのメンブランフィルターにて濾過してゴミや粗大粒子等の不純物を除去することにより調製した。なお、表1中の数値は、全て質量%を示し、純水は組成物の全質量が100質量%となるように添加した。なお、白色顔料分散液、非白色色材分散液は、あらかじめ以下のように調製した。また、表中の数字は、それぞれ分散液によって供給されるインク中の固形分の質量%、樹脂粒子エマルジョンによって供給されるインク中の固形分の質量%、ワックスエマルジョンによって供給されるインク中の固形分の質量%を示す。
まず、30%アンモニア水溶液(中和剤)0.1質量部を溶解させたイオン交換水155質量部に、樹脂分散剤としてアクリル酸-アクリル酸エステル共重合体(重量平均分子量:25,000、酸価:18)4質量部を加えて溶解させた。そこに、白色顔料である二酸化チタン(C.I.ピグメントホワイト6)を40質量部加えてジルコニアビーズによるボールミルにて10時間分散処理を行なった。その後、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やゴミ等の不純物を除去して、白色顔料の濃度が20質量%となるように調整し、白色顔料分散液を得た。白色顔料の粒子径は、平均粒子径で350nmであった。
まず、30%アンモニア水溶液(中和剤)2質量部を溶解させたイオン交換水160.5質量部に、樹脂分散剤としてアクリル酸-アクリル酸エステル共重合体(重量平均分子量:25,000、酸価:180)7.5質量部を加えて溶解させた。そこに、シアン顔料としてC.I.ピグメントブルー15:3を30質量部加えてジルコニアビーズによるボールミルにて10時間分散処理を行なった。その後、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やゴミ等の不純物を除去し、シアン顔料濃度が15質量%となるように調整して、非白色色材(シアン顔料)分散液を得た。その際のシアン顔料の粒子径は、平均粒子径で100nmであった。
ガラス転移温度(Tg)の異なる樹脂粒子エマルジョン(スチレンアクリル樹脂エマルジョンA及びスチレンアクリル樹脂エマルジョンB)を2種準備した。各樹脂粒子エマルジョンは、Tgが70.0℃のスチレンアクリル樹脂エマルジョンA、及び、Tgが90.0℃のスチレンアクリル樹脂エマルジョンBとした。なお、樹脂粒子のTgは、重合に用いた単量体モノマーの種類と質量比によって調節し、示差走査熱量計(DSC)により測定して確認した。また、各樹脂粒子エマルジョンは、いずれも固形分40質量%のエマルジョンとした。
凝集剤:カチオンポリマー「カチオマスターPD-7、ポリアミン樹脂(エピクロルヒドリン-アミン誘導体樹脂)」四日市合成株式会社製
凝集剤:多価金属塩「硫酸マグネシウム・7水和物」
凝集剤:有機酸「マロン酸」
樹脂粒子:スチレンアクリル樹脂A:Tg=70.0℃となるように調製したもの
樹脂粒子:スチレンアクリル樹脂B:Tg=90.0℃となるように調製したもの
ワックス:ポリエチレン系「AQUACER539」BYK社製
界面活性剤:シリコン系「BYK348」BYK社製
白色顔料及び無機微粒子は、市販の二酸化チタン、シリカ、アルミナを用い、粉砕、分級して表中の体積平均粒子径(MD)となるように調製して用いた。体積平均粒子径は、「マイクロトラックUPA」日機装株式会社製)により測定した体積平均粒子径D50である。
10.2.1.記録物の作製
記録媒体は、透明塩ビメディアE1000ZC(リンテック社製)を用いた。記録ヘッドに、処理液、白色インク、及び非白色インクを充填した。記録媒体に記録方式で示す順番で各処理液及びインクをテストパターンに重ねて記録した。各処理液及びインクごとに1440×1400dpiの基本解像度として表中の塗布量(付着量)となるようにドット密度を調整して記録した。
10.2.2.1.第1層乾燥率
第1層乾燥率(蒸発率)を、質量%で求めた。例えば、記録方式1の場合には、1回目
処理液、白色インク、2回目処理液を付着させた後における、蒸発成分の蒸発した割合を質量%で表す。
各例で得た記録物に対して記録媒体の上側から目視及びルーペで観察して評価した。例えば、記録方式1の場合には、記録媒体の記録面側であり、非白色インクの配置された側から観察した。以下の評価基準で評価して、表2、表3に結果を記載した。
A:画像中にブリードが無い。目視、ルーペともにブリードが見えない。
B:目視ではブリードが見えないがルーペでブリードが見える。
C:目視で小さなブリードが見える。
D:目視で大きなブリードが見える。
各例で得た記録物に対して記録媒体の上側及び下側から目視及びルーペで観察して評価した。すなわち、記録媒体の両面側から観察して以下で評価し、表裏において評価結果の悪い方の評価結果を表2、表3に記載した。インクの付着量が多いほどひび割れが発生しやすい傾向があることから、付着量を変えて評価を行った。
A:画像中にひび割れが見えない。
B:画像中にひび割れが見える。ただし、処理液及びインクの付着量を、表中の値の80質量として同様に記録して評価すると、ひび割れが見えない。
C:処理液及びインクの付着量を、表中の値の80質量%として同様に記録して評価すると、ひび割れが見える。処理液及びインクの付着量を、表中の値の60質量%として同様に記録して評価すると、ひび割れが見ない。
D:処理液及びインクの付着量を、表中の値の60質量%として同様に記録して評価すると、ひび割れが見る。
画像形成の条件で画像記録を1時間連続して行い、記録後の白色インクと非白色インクのノズル列(各360ノズル)を検査し、以下の基準で評価し、結果を表2、表3に記載した。白色インクと比較色インクを用いた例は、白色インクノズル列と非白色インクノズ
ル列の平均とした。
A:不吐出ノズルなし。
B:不吐出ノズルが2%以下で発生。
C:不吐出ノズルが2%超4%以下で発生。
D:不吐出ノズルが4%超で発生。
各例で得られた記録物を80℃環境で10分乾燥させた後、学振型摩擦堅牢度試験機AB-301(商品名、テスター産業株式会社製)を用いて耐擦性の評価を行った。具体的には、画像の記録された記録媒体の表面を、白綿布(JIS L 0803準拠)を取り付けた摩擦子で、荷重500gをかけて10往復擦った。そして、記録媒体の表面における画像(塗膜)のはがれ具合を目視で観察し、以下の基準で評価し、結果を表2、表3に記載した。
A:塗膜の剥がれが生じない。
B:塗膜の剥がれが生じるが、評価面積に対し1割以内の面積で剥がれた。
C:塗膜の剥がれが評価面積に対し1割を超える面積で剥がれが生じた。
実施例、比較例、及び参考例から、以下のことが判明した。
白色インク付着工程と、非白色インク付着工程と、処理液付着工程と、を有し、白色インクが、白色顔料と、白色顔料よりも体積平均粒子径が小さい無機微粒子と、を含有する各実施例では、何れも積層画質及び対ひび割れが共に良好な結果となった。これに対して、そうではない比較例は、何れも、積層画質と対ひび割れの何れかが不良であった。このことから、少なくとも白色インク付着工程と、非白色インク付着工程と、処理液付着工程と、を有することにより、画質及びひび割れに関して優れることが可能であることが分かった。以下詳細を見る。
Claims (13)
- 白色インクを記録ヘッドから吐出して記録媒体へ付着させる白色インク付着工程と、
非白色色材を含有する非白色インクを記録ヘッドから吐出して記録媒体へ付着させる非白色インク付着工程と、
凝集剤を含む処理液を記録媒体に付着させる処理液付着工程と、
を有し、
前記白色インクが、白色顔料と、前記白色顔料よりも体積平均粒子径が小さい無機微粒子と、を含有し、
前記無機微粒子の体積平均粒子径が40.0nm以上100.0nm以下であり、
前記白色インクにおける前記無機微粒子の含有量が、白色顔料100.0質量部に対し1.0質量部以上20.0質量部以下である、記録方法。 - 請求項1において、
前記無機微粒子は、材質が、前記白色顔料とは異なり、シリカ、アルミナ、ジルコニア、酸化亜鉛から選択される、記録方法。 - 請求項1又は請求項2において、
前記白色顔料の体積平均粒子径が150.0nm以上400.0nm以下である、記録方法。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一項において、
前記白色インクにおける前記無機微粒子の含有量が、白色顔料100.0質量部に対し1.5質量部以上20.0質量部以下である、記録方法。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一項において、
前記処理液が、凝集剤としてカチオン性ポリマーを含有する、記録方法。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか一項において、
前記白色インクの粘度に対する、前記処理液及び前記白色インクの混合液の粘度の比と
、前記非白色インクの粘度に対する、前記処理液及び前記非白色インクの混合液の粘度の比と、の差が5.0以下である、記録方法。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか一項において、
前記白色インク及び非白色インクの一方又は両方が、ワックスを含有する、記録方法。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか一項において、
前記記録媒体の記録領域において、前記白色インクの付着量及び前記非白色インクの付着量の合計に対する前記処理液の付着量が、5.0質量%以上50.0質量%以下である領域を有する、記録方法。 - 請求項1ないし請求項8のいずれか一項において、
前記処理液付着工程は、前記白色インク付着工程及び前記非白色インク付着工程よりも先に行われる、記録方法。 - 請求項1ないし請求項9のいずれか一項において、
前記白色インク付着工程は、前記非白色インク付着工程よりも先に行われる、記録方法。 - 請求項1ないし請求項10のいずれか一項において、
前記処理液付着工程、前記白色インク付着工程、及び前記非白色インク付着工程の後に、前記記録媒体を加熱する後加熱工程を有する、記録方法。 - 請求項1ないし請求項11のいずれか一項において、
前記白色インク付着工程及び前記非白色インク付着工程のうち後に行われる工程が行われる時点において、前記処理液と前記白色インクと前記非白色インクのうち前記後に行われる工程より前に付着されたものに含まれる蒸発成分の蒸発率が、50.0質量%以上90.0質量%以下である、記録方法。 - 請求項1ないし請求項12のいずれか一項の記録方法で記録を行う、記録装置。
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