JP7139758B2 - インクジェット記録方法、インクジェット記録装置およびインクジェットヘッド - Google Patents
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Description
インクと前記インクの成分を凝集させる処理液とを吐出するインクジェットヘッドを、記録媒体に対して相対的に主走査方向に複数回走査して記録を行うインクジェット記録方法であって、
前記インクジェットヘッドは、
インクが充填されるノズルが前記主走査方向に交差する副走査方向に複数配列される第1のインクノズル群と、
前記第1のインクノズル群に充填されるインクと組成の異なるインクが充填されるノズルが前記副走査方向に複数配列される第2のインクノズル群と、
処理液が充填されるノズルが前記副走査方向に複数配列される処理液ノズル群と、
を備え、
前記処理液ノズル群は、前記第1および第2のインクノズル群と前記副走査方向において重なる部分を有し、
インクノズル群のうち前記処理液ノズル群に対し前記主走査方向において最も近いインクノズル群を前記第1のインクノズル群とし、
前記第1のインクノズル群に対し前記主走査方向において前記処理液ノズル群の反対側に前記第2のインクノズル群が配置され、
前記第1のインクノズル群に充填されるインクは、酢酸カルシウム5質量%水溶液と2:1の比率で混合した時の混合前に対する増粘比が6.0以下である、インクジェット記録方法。
前記第2のインクノズル群に充填されるインクは、酢酸カルシウム5質量%水溶液と2:1の比率で混合した時の混合前に対する増粘比が6.0超である、〔1〕に記載のインクジェット記録方法。
前記第1のインクノズル群に充填されるインクは、酢酸カルシウム5質量%水溶液と2:1の比率で混合した時の混合前に対する増粘比が3.5以下である、〔1〕または〔2〕に記載のインクジェット記録方法。
前記記録媒体の前記処理液と前記インクとを付着させる記録領域において、インク付着量に対する処理液付着量が20質量%以上50質量%以下である、〔1〕ないし〔3〕のいずれか一つに記載のインクジェット記録方法。
前記第1のインクノズル群に充填されるインクが淡インク組成物であり、前記第2のインクノズル群に充填されるインクが前記淡インク組成物と同色系で互いに色濃度の異なる濃インク組成物である、〔1〕ないし〔4〕のいずれか一つに記載のインクジェット記録方法。
前記第1のインクノズル群に充填されるインクがクリアインク組成物であり、前記第2のインクノズル群に充填されるインクが色材を含む着色インク組成物である、〔1〕ないし〔4〕のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
前記第1のインクノズル群に充填されるインクが白色色材を含む白色インク組成物であり、前記第2のインクノズル群に充填されるインクが非白色色材を含む非白色インク組成物である、〔1〕ないし〔4〕のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
前記インクノズル群のうち前記第1のインクノズル群に対し前記主走査方向において前記処理液ノズル群と反対側の最も近くに配置されるインクノズル群を第3のインクノズル群とし、第3のインクノズル群に充填されるインクが、酢酸カルシウム5質量%水溶液と2:1の比率で混合した時の混合前に対する増粘比が6.0以下である、〔1〕ないし〔7〕のいずれか一つに記載のインクジェット記録方法。
前記処理液ノズル群に対し、前記主走査方向において前記第1のインクノズル群と反対側にインクノズル群が配置され、
前記反対側に配置されるインクノズル群のうち、前記処理液ノズル群に対し前記主走査方向において最も近いインクノズル群を第3のインクノズル群とし、
前記第3のインクノズル群に充填されるインクが、酢酸カルシウム5質量%水溶液と2
:1の比率で混合した時の混合前に対する増粘比が6.0以下であり、
前記第3のインクノズル群に対して前記主走査方向において前記処理液ノズル群と反対側に第4のインクノズル群が配置され、
前記第4のインクノズル群に充填されるインクは、酢酸カルシウム5質量%水溶液と2:1の比率で混合した時の混合前に対する増粘比が6.0超である、〔1〕ないし〔8〕のいずれか一つに記載のインクジェット記録方法。
前記処理液ノズル群が第1処理液ノズル群と第2処理液ノズル群とを有し、前記主走査方向において前記第1処理液ノズル群と前記第2処理液ノズル群との間に前記第1および第2のインクノズル群を有する、〔1〕ないし〔7〕のいずれか一つに記載のインクジェット記録方法。
前記処理液ノズル群が、前記主走査方向において全ノズル群の中央3分の1の領域に配置される、〔1〕ないし〔7〕のいずれか一つに記載のインクジェット記録方法。
インク付着時のノズル面温度が28℃以上50℃以下である、〔1〕ないし〔11〕のいずれか一つに記載のインクジェット記録方法。
前記記録媒体が、低吸収性記録媒体または非吸収性記録媒体である、〔1〕ないし〔12〕のいずれか一つに記載のインクジェット記録方法。
1回の主走査の最大時間が0.8秒以上である、〔1〕ないし〔13〕のいずれか一つに記載のインクジェット記録方法。
前記処理液に含まれる凝集剤として、カチオン性樹脂、有機酸および多価金属塩の何れかを含む、〔1〕ないし〔14〕のいずれか一つに記載のインクジェット記録方法。
前記第1および第2のインクは、標準沸点が280℃以上のポリオール類の有機溶剤の含有量がインク組成物に対して1質量%以下である、〔1〕ないし〔15〕のいずれか一つに記載のインクジェット記録方法。
前記処理液ノズル群の前記第1および第2のインクノズル群と前記副走査方向において重なる部分から処理液を吐出し、前記第1および第2のインクノズル群の前記処理液ノズル群と前記副走査方向において重なる部分からインクを吐出して、前記記録媒体に対して相対的に前記主走査方向に複数回走査する、〔1〕ないし〔16〕のいずれか一つに記載のインクジェット記録方法。
インクと前記インクの成分を凝集させる処理液とを吐出するインクジェットヘッドを、記録媒体に対して相対的に主走査方向に複数回走査して記録を行うインクジェット記録装置であって、
前記インクジェットヘッドは、
インクが充填されるノズルが前記主走査方向に交差する副走査方向に複数配列される第1のインクノズル群と、
前記第1のインクノズル群に充填されるインクと組成の異なるインクが充填されるノズルが前記副走査方向に複数配列される第2のインクノズル群と、
処理液が充填されるノズルが前記副走査方向に複数配列される処理液ノズル群と、
を備え、
前記処理液ノズル群は、前記第1および第2のインクノズル群と前記副走査方向において重なる部分を有し、
インクノズル群のうち前記処理液ノズル群に対し前記主走査方向において最も近いインクノズル群を前記第1のインクノズル群とし、
前記第1のインクノズル群に対し前記主走査方向において前記処理液ノズル群の反対側に前記第2のインクノズル群が配置され、
前記第1のインクノズル群に充填されるインクは、酢酸カルシウム5質量%水溶液と2:1の比率で混合した時の混合前に対する増粘比が6.0以下である、インクジェット記録装置。
記録媒体に対して相対的に主走査方向に複数回走査して、インクと前記インクの成分を凝集させる処理液とを吐出して記録を行うインクジェットヘッドであって、
前記インクジェットヘッドは、
インクが充填されるノズルが前記主走査方向に交差する副走査方向に複数配列される第1のインクノズル群と、
前記第1のインクノズル群に充填されるインクと組成の異なるインクが充填されるノズルが前記副走査方向に複数配列される第2のインクノズル群と、
処理液が充填されるノズルが前記副走査方向に複数配列される処理液ノズル群と、
を備え、
前記処理液ノズル群は、前記第1および第2のインクノズル群と前記副走査方向において重なる部分を有し、
インクノズル群のうち前記処理液ノズル群に対し前記主走査方向において最も近いインクノズル群を前記第1のインクノズル群とし、
前記第1のインクノズル群に対し前記主走査方向において前記処理液ノズル群の反対側に前記第2のインクノズル群が配置され、
前記第1のインクノズル群に充填されるインクは、酢酸カルシウム5質量%水溶液と2:1の比率で混合した時の混合前に対する増粘比が6.0以下である、インクジェットヘッド。
の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形例も含む。
インクと前記インクの成分を凝集させる処理液とを吐出するインクジェットヘッドを、記録媒体に対して相対的に主走査方向に複数回走査して記録を行うインクジェット記録方法であって、
前記インクジェットヘッドは、
インクが充填されるノズルが前記主走査方向に交差する副走査方向に複数配列される第1のインクノズル群と、
前記第1のインクノズル群に充填されるインクと組成の異なるインクが充填されるノズルが前記副走査方向に複数配列される第2のインクノズル群と、
処理液が充填されるノズルが前記副走査方向に複数配列される処理液ノズル群と、
を備え、
前記処理液ノズル群は、前記第1および第2のインクノズル群と前記副走査方向において重なる部分を有し、
インクノズル群のうち前記処理液ノズル群に対し前記主走査方向において最も近いインクノズル群を前記第1のインクノズル群とし、
前記第1のインクノズル群に対し前記主走査方向において前記処理液ノズル群の反対側に前記第2のインクノズル群が配置され、
前記第1のインクノズル群に充填されるインクは、酢酸カルシウム5質量%水溶液と2:1の比率で混合した時の混合前に対する増粘比が6.0以下であることを特徴とする。
インクと前記インクの成分を凝集させる処理液とを吐出するインクジェットヘッドを、記録媒体に対して相対的に主走査方向に複数回走査して記録を行うインクジェット記録装置であって、
前記インクジェットヘッドは、
インクが充填されるノズルが前記主走査方向に交差する副走査方向に複数配列される第1のインクノズル群と、
前記第1のインクノズル群に充填されるインクと組成の異なるインクが充填されるノズルが前記副走査方向に複数配列される第2のインクノズル群と、
処理液が充填されるノズルが前記副走査方向に複数配列される処理液ノズル群と、
を備え、
前記処理液ノズル群は、前記第1および第2のインクノズル群と前記副走査方向において重なる部分を有し、
インクノズル群のうち前記処理液ノズル群に対し前記主走査方向において最も近いインクノズル群を前記第1のインクノズル群とし、
前記第1のインクノズル群に対し前記主走査方向において前記処理液ノズル群の反対側に前記第2のインクノズル群が配置され、
前記第1のインクノズル群に充填されるインクは、酢酸カルシウム5質量%水溶液と2:1の比率で混合した時の混合前に対する増粘比が6.0以下であることを特徴とする。
記録媒体に対して相対的に主走査方向に複数回走査して、インクと前記インクの成分を凝集させる処理液とを吐出して記録を行うインクジェットヘッドであって、
前記インクジェットヘッドは、
インクが充填されるノズルが前記主走査方向に交差する副走査方向に複数配列される第1のインクノズル群と、
前記第1のインクノズル群に充填されるインクと組成の異なるインクが充填されるノズ
ルが前記副走査方向に複数配列される第2のインクノズル群と、
処理液が充填されるノズルが前記副走査方向に複数配列される処理液ノズル群と、
を備え、
前記処理液ノズル群は、前記第1および第2のインクノズル群と前記副走査方向において重なる部分を有し、
インクノズル群のうち前記処理液ノズル群に対し前記主走査方向において最も近いインクノズル群を前記第1のインクノズル群とし、
前記第1のインクノズル群に対し前記主走査方向において前記処理液ノズル群の反対側に前記第2のインクノズル群が配置され、
前記第1のインクノズル群に充填されるインクは、酢酸カルシウム5質量%水溶液と2:1の比率で混合した時の混合前に対する増粘比が6.0以下であることを特徴とする。
1.1.インクジェット記録装置
本実施形態に係るインクジェット記録方法が実施されるインクジェット記録装置の一例をについて図面を参照しながら説明する。
本実施形態において、インクジェットヘッド2は、キャリッジ9の移動によって移動しながら、記録媒体10上にインクや処理液を吐出して付着させる。このように、本実施形態では、インクジェットヘッド2を記録媒体10に対して相対的に主走査方向に複数回走査して記録する。
交差する方向である。図2においては、記録媒体10の幅方向、つまり、S1-S2の方向が主走査方向MSであり、T1→T2の方向が副走査方向SSである。なお、1回の走査で主走査方向、つまり、インクジェット記録装置1の左右方向の何れか一方の方向に走査が行われる。そして、インクジェットヘッド2の主走査と、記録媒体10の搬送である副走査を交互に繰り返し行うことで、記録媒体10に対して記録する。
25dよりも上流に配置されているため、1つのノズル群の副走査方向における長さを図3の例と同じとした場合には、キャリッジ9など、装置が図3よりも副走査方向に大型化してしまう傾向にある。
4列の何れかに処理液ノズル群があることが好ましい。さらには、処理液ノズル群が、中央4分の1のノズル群に配置されることがより好ましく、中央5分の1のノズル群に配置されることがさらに好ましく、中央6分の1のノズル群に配置されることが特に好ましい。
ノズル群を有していてもよい。この場合も、インクノズル群35a~35dは、何れもそれぞれ処理液ノズル群36と副走査方向において互いに位置が重なる部分を有しているようにすることが好ましい。この場合、図4の配列例の特徴を備え、かつ図5の配列例の特徴を備えることができる。
次に、本実施形態に係るインクジェット記録方法で用いられるインクについて説明する。
本実施形態において、インクは水を含有する。水は、インクの主となる媒体であり、乾燥によって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、蒸留水等の純水また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、紫外線照射または過酸化水素添加等により滅菌した水を用いると、インク組成物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。
上記のように、本実施形態において、使用するインクセットは色材を含む複数のカラーインクを使用するものであってもよく、後述するようなクリアインクとカラーインクとの組み合わせであっても良い。
(A)シアンインクとライトシアンインク(フォトシアンインクとも称される)、マゼンタインクとライトマゼンタインク(フォトマゼンタインクとも称される)、イエローインクとダークイエローインク、ブラックインクとグレーインクなどインク名が同色系であることを伺わせるもの。
(B)淡インク組成物と濃インク組成物によって白色の記録媒体上に記録された各々の記録画像の色相角∠H°の差が30°以内であるもの。ここで、色相角∠H°は、CIELAB色空間において定義され、∠H°=tan-1(b*/a*)+180(a*<0の場合)、又は∠H°=tan-1(b*/a*)+360(a*>0の場合)により求められる。a*及びb*は、CIELAB色空間において定義される知覚色度指数を表す。
ここで、画像の記録は記録媒体に例えば10mg/inch2の付着量で記録した画像とするなどしてインクの色の確認に適した画像とする。測色はCIELABに準拠した測色器で行う。色相角∠H°の差は10°以内であることが好ましく5°以内であることがさらに好ましい。
(C)イエロー色材、シアン色材、マゼンタ色材、ブラック色材など、色材を色で区分けした時に同一の区分けに属する色材を含有するもの。好ましくは同一の色材を含有するもの。
(A)色材の含有量が質量基準で互いに異なるもの。ここで淡インク組成物と濃インク組成物のうち、色材の含有量が質量基準で多い方のインク組成物を濃インク組成物とし、濃
インク組成物よりも色材の含有量が質量基準で少ないインク組成物を淡インク組成物とする。
(B)インク付着量を同一として画像を記録して測色した際に画像濃度が異なるもの。明度L*で判断する。ここで画像の記録や測色は上記と同様に行う。画像濃度が高い方を濃インク組成物とし画像濃度が低い方を淡インク組成物とする。
32、33、36、38、43、50が挙げられる。
ル酸共重合体が挙げられる。特に制限されないが、分散剤の酸価はその分散性の観点から、20mgKOH/g以上が好ましい。
本実施形態において、インクは有機溶剤を含有することが好ましい。インクが有機溶剤を含有することにより、記録の際に耐目詰まり性に優れ、かつ、記録媒体上に吐出されたインクの乾燥性が良好となり、画質と耐擦性に優れた画像を得ることができる。
ドン、N-ビニル-2-ピロリドン、2-ピロリドン、N-ブチル-2-ピロリドン、5-メチル-2-ピロリドン等のピロリドン類が挙げられる。これらは、1種単独か又は2種以上を混合して使用することができる。含窒素溶剤は、樹脂の良好な溶解剤として作用し、耐擦性に優れた記録物を得たり、インクジェットヘッドやノズルの目詰まりを防止することができる。
メチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチエレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル等のアルキレングリコールモノアルキルエーテル類、及び、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル等のアルキレングリコールジアルキルエーテル類が挙げられる。これらは、インク組成物の記録媒体に対する濡れ性等を制御することできる。
類は、保湿剤として機能するため、含有するとインクジェットヘッドの乾燥を抑制し、吐出が安定する。一方、標準沸点が280℃以上のポリオール類は、インク組成物の水分を吸収して、インクジェットヘッド付近のインクを増粘させたり、記録媒体に付着した際にインクの乾燥性が低下する場合がある。このため、本実施形態において、インク組成物は、標準沸点が280℃以上のポリオール類の含有量が、インク組成物の全質量に対して、3質量%以下であることが好ましく、2質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、0.8質量%以下であることがさらに好ましく、0.1質量%以下であることが特に好ましい。この場合には、記録媒体上でのインク組成物の乾燥性が高くなるので、特に低吸収性記録媒体または非吸収性記録媒体への記録に適するものとなり、耐擦性に優れた画像が得られる。
本実施形態において、インクは樹脂を含有することが好ましい。樹脂は、インク組成物を固化させ、さらにインク固化物を記録媒体上に強固に定着させる作用を有する。本実施形態において、樹脂は、インク組成物中に溶解された状態またはインク組成物中に分散された状態のいずれの状態であってもよい。溶解状態の樹脂としては、インクの顔料を分散させる場合に使用する、上記の樹脂分散剤を用いることができる。また、分散状態の樹脂としては、インクの液媒体に難溶あるいは不溶である樹脂を、微粒子状にして分散させて、すなわちエマルジョン状態、あるいはサスペンジョン状態にして、含ませることができる。
確保すると共に、インク低吸収性または非吸収性の記録媒体上においても、耐擦性に優れた画像を形成することができる。
本実施形態において、インクは界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤が挙げられ、これらの少なくとも1種を含有することが好ましく、これらの中でもシリコーン系界面活性剤を含有することがより好ましい。インクがシリコーン系界面活性剤を含有することにより、インクの動的表面張力を下がり、耐目詰まり性を向上させることができる。
本実施形態において、ワックスを含有してもよい。ワックスとしては、インク組成物中で溶解するもの、又は、エマルションなど微粒子の形態で分散するものが挙げられる。このようなワックスを用いることにより、耐擦性により優れた記録物が得られる傾向にある。特に、記録媒体上のインク塗膜の表面、すなわち、空気とインク塗膜の界面に偏在することによる耐擦性の向上に寄与する傾向がある。このようなワックスとしては、特に制限されないが、例えば、高級脂肪酸と高級1価アルコールまたは2価アルコールとのエステルワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス若しくはオレフィンワックス又はこれらの混合物が挙げられる。
消泡剤としては、特に制限されないが、例えば、シリコーン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤、及びアセチレングリコール系消泡剤が挙げられる。消泡剤の市販品としては、BYK-011、BYK-012、BYK-017、BYK-018、BYK-019、BYK-020、BYK-021、BYK-022、BYK-023、BYK-024、BYK-025、BYK-028、BYK-038、BYK-044、BYK-080A、BYK-094、BYK-1610、BYK-1615、BYK-1650、BYK-1730、BYK-1770(以上商品名、ビックケミー・ジャパン株式会社製)、サーフィノールDF37、DF110D、DF58、DF75、DF220、MD-20、エンバイロジェムAD01(以上全て商品名、日信化学工業社製)が挙げられる。消泡剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
本実施形態において、インク組成物には、その保存安定性およびインクジェットヘッドの吐出安定性を良好に維持するため、また、目詰まり改善のため、又はインクの劣化を防止するため、溶解助剤、粘度調整剤、pH調整剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤、腐食防止剤、有機溶剤ではない保湿剤、および分散に影響を与える金属イオンを捕獲するためのキレート化剤等の、種々の添加剤を適宜添加することもできる。
本実施形態において、インクは前述した成分を任意の順序で混合し、必要に応じて濾過等をして不純物を除去することにより得られる。各成分の混合方法としては、メカニカルスターラー、マグネチックスターラー等の撹拌装置を備えた容器に順次材料を添加して撹拌混合する方法が好適に用いられる。濾過方法としては、遠心濾過、フィルター濾過等を必要に応じて行なうことができる。
本実施形態において、図3の処理液ノズル群16に対し主走査方向において最も近いインクノズル群15aに充填されるインクは、酢酸カルシウム5質量%水溶液と2:1の比率で混合した時の混合前に対する増粘比が6.0以下である。本実施形態において、インクノズル群15aに充填されるインクの増粘比が6.0以下であることにより、シリアル記録方法において、処理液のミストが主走査方向に飛散した場合であっても、インクノズ
ル群15aで処理液とインクの混合による異物の発生が抑制され、ノズルの目詰まりが防止される。
次に、本実施形態で用いられる処理液について説明する。
せて用いる補助液である。また、処理液は、上述のクリアインクではない。
本実施形態で用いられる処理液は、インク組成物の成分を凝集させる凝集剤を含有することが好ましい。処理液が凝集剤を含むことにより、後述するインク付着工程において、凝集剤とインク組成物に含まれる色材や樹脂等が速やかに反応する。そうすると、インク組成物中の色材や樹脂の分散状態が破壊されて凝集し、この凝集物が色材の記録媒体への浸透を阻害するため、記録画像の画質の向上の点で優れたものとなると考えられる。
が好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることがさらに好ましい。
本実施形態で用いられる処理液は、水を主溶媒とする水系の組成物であることが好ましい。この水は、処理液を記録媒体に付着させた後、乾燥により蒸発飛散する成分である。水としては、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、紫外線照射または過酸化水素添加等により滅菌した水を用いると、処理液を長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を防止できるので好適である。処理液に含まれる水の含有量は、処理液の全質量に対して、例えば、40質量%以上とすることができ、好ましくは50質量%以上であり、より好ましくは60質量%以上であり、さらに好ましくは70質量%以上である。水の含有量の上限は、限るものでは無いが、例えば、99質量%以下であることが好ましい。
本実施形態で用いられる処理液は、有機溶剤を含有してもよい。有機溶剤を含有することにより、記録媒体に対する処理液の濡れ性を向上させることができる。有機溶剤としては、上述のインク組成物で例示した有機溶剤と同様のものを使用できる。有機溶剤の含有量は、特に限定されるものではないが、処理液の全質量に対して、例えば、10質量%以上80質量%以下とすることができ、好ましくは15質量%以上70質量%以下である。
本実施形態で用いられる処理液には、界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤を添加することにより、処理液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ことができる。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、フッ素系界面活性剤を好ましく用いることができる。これらの界面活性剤の具体例については、上述の水系インクジェットインク組成物で例示する界面活性剤と同様のものを使用できる。界面活性剤の含有量は、特に限定されるものではないが、処理液の全質量に対して、0.1質量%以上5質量%以下とすることができる。
本実施形態で用いられる処理液には、必要に応じて、上記のようなpH調整剤、防腐剤・防かび剤、防錆剤、キレート化剤等を添加してもよい。
本実施形態で用いられる処理液は、上記の各成分を適当な方法で分散・混合することよ
って製造することができる。上記の各成分を十分に攪拌した後、目詰まりの原因となる粗大粒子および異物を除去するためにろ過を行って、目的の処理液を得ることができる。
本実施形態で用いられる処理液は、インクジェットヘッドで吐出させる場合には、25℃における表面張力が18mN/m以上40mN/mであることが好ましく、20mN/m以上35mN/m以下であることがより好ましく、22mN/m以上33mN/m以下であることがさらに好ましい。表面張力の測定は、例えば、自動表面張力計CBVP-Z(商品名、協和界面科学株式会社製)を用いて、25℃の環境下で白金プレートを処理液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。
本実施形態では、インク吸収性、インク低吸収性または非吸収性の記録媒体に対する記録において、耐擦性と画質に優れた画像を得ることができる。特にインクと処理液とを組み合わせて用いるため、インク非吸収性または低吸収性の記録媒体に対して好適に用いることができ、耐擦性と画質に優れた画像を記録することができる。
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、上述のインクジェットヘッドを備えたインクジェット記録装置を用いたシリアル式の記録方法であり、インクジェットヘッドが記録媒体の主走査方向に相対的に移動しつつインクを吐出し記録媒体へ付着させる主走査と、記録媒体の搬送である副走査を、交互に繰り返し行うことで記録を行う。
処理液付着工程は、インク組成物と反応する上述の処理液を記録媒体へ付着させる工程である。処理液を記録媒体へ付着させることにより、得られた印刷画像の耐擦性や画質を向上させることができる。
インク付着工程は、上述のインクをインクジェットヘッド2から吐出して記録媒体10に付着させる工程であり、この工程により、記録媒体10の表面に画像が形成される。
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、上記インク付着工程の後に、図1に示す加熱ヒーター5によりインク組成物が付着した記録媒体10を加熱する二次加熱工程(「後加熱工程」ともいう。)を有していてもよい。これにより、記録媒体10上のインク組成物に含まれる樹脂等が溶融してインク膜が形成され、記録媒体10上においてインク膜が強固に定着して造膜性に優れたものとなり、耐擦性に優れた高画質な画像を短時間で得ることができる。
本実施形態に係る記録方法は、インクを吐出して記録するための圧力発生手段以外の手段により、つまり、インクジェットヘッド2が備える記録のためにインクを吐出するための機構ではない他の機構により、インク組成物や処理液を排出させるクリーニング工程を備えていてもよい。
以下、本発明の実施形態を実施例および比較例によってさらに具体的に説明するが、本実施形態はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
表1、2に記載の配合割合になるように各成分をビーズミルを用いて混合攪拌し、孔径5μmのメンブランフィルターで濾過して処理液A~Cおよびインク1~10を得た。なお、各顔料は、事前に分散剤であるスチレンアクリル系樹脂を用いて水に分散させたものを用いた。スチレンアクリル系樹脂は、顔料に対し30質量%となるような量で用いた。表1、2中の数値は全て質量%を示し、水はインクの全質量が100質量%となるように添加した。また、表2に記載の顔料および樹脂については、固形分換算した値を示す。
<凝集剤>
・カチオマスターPD-7:商品名、アミン・エピクロロヒドリン縮合型ポリマー、四日市合成株式会社製
<消泡剤>
・DF110D:商品名「サーフィノール DF110D」、アセチレンジオール系界面活性剤、日信科学工業株式会社製
<界面活性剤>
・BYK348:商品名、シリコーン系界面活性剤、ビックケミー・ジャパン株式会社製
<顔料>
・ブラック顔料:カーボンブラック
・シアン顔料:C.I.ピグメントブルー15:3
・マゼンタ顔料:C.I.ピグメントレッド122
・イエロー顔料:C.I.ピグメントイエロー150
・ホワイト顔料:C.I.ピグメントホワイト6
<樹脂>
・ジョンクリル62J(商品名、スチレンアクリル系樹脂、BASFジャパン株式会社製)
・AQUACER539(商品名、水系用変性パラフィンワックスエマルション、ビックケミー・ジャパン株式会社製)
上記で得られた各インクについて、レオメーター(商品名「MCR300」、アントンパール社製)を使用して、せん断速度200s-1での粘度を求め、初期粘度(mPa・s)を得た。次に、酢酸カルシウム5質量%水溶液とインクを1:2で混合して総量6mlになるようにサンプル管に入れ、サンプル管を20回振った後に、同様の条件で粘度を求め、凝集剤混合時の粘度(mPa・s)を得た。得られた凝集剤混合時の粘度を初期粘度で除することにより、初期粘度に対する凝集剤混合時の粘度の比、すなわち、インクの増粘比を求めた。
表1、2に記載の処理液とインクを用いて記録した。装置として、インクジェットプリンター(商品名「SC-S80650」、セイコーエプソン株式会社製)に12列のノズル群を有するヘッドを取り付けた改造機を用意した。インクジェットプリンターのヘッドには、主走査方向の1端から他端へノズル群1~12の順でノズル群を配置し、表3に記載のように処理液とインクを充填した。
クノズル群を副走査方向において下流側に配置したインクノズル群とした。
・M1 IJ180Cv3-10:商品名、内外サイン用途用ポリ塩化ビニルフィルム、スリーエムジャパン株式会製社
・M2 DV662:商品名、塩化ビニル系樹脂壁紙、ネーシェン社製
・M3 3686 Trisolv Prime Art Paper:商品名、コート紙、シール社製
・M4 XEROX P紙:商品名、普通紙、富士ゼロックス社製
3.4.1.目詰まり回復性
上記のインクジェットプリンターに処理液とインクを充填してベタパターンを1時間連続印字した後、クリーニングを3回行い、不吐出ノズルの数の割合を算出し、下記基準で評価した。評価C以上を問題がないと判断した。不吐出ノズルの数の割合は、処理液の隣のノズル群のみで算出した。例えば、配列1では、ノズル群1とノズル群12に処理液が充填されているため、ノズル群2とノズル群11の2列を検査し、2列分の不吐出ノズルの数の割合を算出した。配列5では、ノズル群5とノズル群8の2列を検査し、2列分の不吐出ノズルの数の割合を算出した。配列11では、ノズル群3のみを検査し、1列分の不吐出ノズルの数の割合を算出した。
(評価基準)
A:不吐出ノズルなし。
B:不吐出ノズルの数が1%以上2%未満。
C:不吐出ノズルの数が2%以上7%未満。
D:不吐出ノズルの数が7%以上。
3.4.1.で得られたベタパターンのうち、記録開始から10分経過後の1パターンを目視で観察した。インクの色がブツブツしていて均一になっていない場合をブリードムラと判断し、下記基準で評価した。評価C以上を問題がないと判断した。
(評価基準)
A:ブリードムラは見えない。
B:ブリードムラは若干見えるが目立たない。
C:ブリードムラは少し目立つが、問題ない。
D:ブリードムラが目立つ。
上記のインクジェットプリンターに処理液とインクを充填して、記録媒体の主走査方向の記録可能な全範囲にベタパターンを記録し、副走査方向に1mの長さで記録し、得られたベタパターンを目視で観察した。パターンにインクの色の濃淡によるバンド状の濃度ムラが見える場合をバンディングムラと判断し、下記基準で評価した。評価B以上を問題がないと判断した。
(評価基準)
A:バンディングムラは目立たない。
B:バンディングムラは少し目立つが、問題ない。
C:バンディングムラが目立ち気になる。
3.4.3.で得られたベタパターンを目視で観察し、パターンに色が違って見えるバンド状のムラが見える場合を色バンディングと判断し、下記基準で評価した。評価B以上を問題がないと判断した。
(評価基準)
A:色バンディングは目立たない。
B:色バンディングは少し目立つが、問題ない。
C:色バンディングが目立ち気になる。
評価試験の結果を、表4、5に示す。
施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
Claims (22)
- インクと前記インクの成分を凝集させる処理液とを吐出するインクジェットヘッドを、記録媒体に対して相対的に主走査方向に複数回走査して記録を行うインクジェット記録方法であって、
前記記録媒体が、低吸収性記録媒体または非吸収性記録媒体であり、
1回の前記主走査方向への走査において前記インクジェットヘッドの1点が前記記録媒体と対向している最大時間が、0.8秒以上であり、
前記インクジェットヘッドは、
インクが充填されるノズルが前記主走査方向に交差する副走査方向に複数配列される第1のインクノズル群と、
前記第1のインクノズル群に充填されるインクと組成の異なるインクが充填されるノズルが前記副走査方向に複数配列される第2のインクノズル群と、
処理液が充填されるノズルが前記副走査方向に複数配列される処理液ノズル群と、
を備え、
前記処理液ノズル群は、前記第1および第2のインクノズル群と前記副走査方向において重なる部分を有し、
インクノズル群のうち前記処理液ノズル群に対し前記主走査方向において最も近いインクノズル群を前記第1のインクノズル群とし、
前記第1のインクノズル群に対し前記主走査方向において前記処理液ノズル群の反対側に前記第2のインクノズル群が配置され、
前記第1のインクノズル群に充填されるインクは、酢酸カルシウム5質量%水溶液と2:1の比率で混合した時の混合前に対する増粘比が6.0以下であり、
前記第1および第2のインクノズル群に充填されるインクは、標準沸点が280℃以上のポリオール類の有機溶剤の含有量がインク組成物に対して1質量%以下である、インクジェット記録方法。 - 前記第2のインクノズル群に充填されるインクは、酢酸カルシウム5質量%水溶液と2:1の比率で混合した時の混合前に対する増粘比が6.0超である、請求項1に記載のイ
ンクジェット記録方法。 - 前記第1のインクノズル群に充填されるインクは、酢酸カルシウム5質量%水溶液と2:1の比率で混合した時の混合前に対する増粘比が3.5以下である、請求項1または請求項2に記載のインクジェット記録方法。
- 前記記録媒体の前記処理液と前記インクとを付着させる記録領域において、インク付着量に対する処理液付着量が20質量%以上50質量%以下である、請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記第1のインクノズル群に充填されるインクが淡インク組成物であり、前記第2のインクノズル群に充填されるインクが前記淡インク組成物と同色系で互いに色濃度の異なる濃インク組成物である、請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記第1のインクノズル群に充填されるインクがクリアインク組成物であり、前記第2のインクノズル群に充填されるインクが色材を含む着色インク組成物である、請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記第1のインクノズル群に充填されるインクが白色色材を含む白色インク組成物であり、前記第2のインクノズル群に充填されるインクが非白色色材を含む非白色インク組成物である、請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記インクノズル群のうち前記第1のインクノズル群に対し前記主走査方向において前記処理液ノズル群と反対側の最も近くに配置されるインクノズル群を第3のインクノズル群とし、第3のインクノズル群に充填されるインクが、酢酸カルシウム5質量%水溶液と2:1の比率で混合した時の混合前に対する増粘比が6.0以下である、請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記処理液ノズル群に対し、前記主走査方向において前記第1のインクノズル群と反対側にインクノズル群が配置され、
前記反対側に配置されるインクノズル群のうち、前記処理液ノズル群に対し前記主走査方向において最も近いインクノズル群を第3のインクノズル群とし、
前記第3のインクノズル群に充填されるインクが、酢酸カルシウム5質量%水溶液と2:1の比率で混合した時の混合前に対する増粘比が6.0以下であり、
前記第3のインクノズル群に対して前記主走査方向において前記処理液ノズル群と反対側に第4のインクノズル群が配置され、
前記第4のインクノズル群に充填されるインクは、酢酸カルシウム5質量%水溶液と2:1の比率で混合した時の混合前に対する増粘比が6.0超である、請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。 - 前記処理液ノズル群が第1処理液ノズル群と第2処理液ノズル群とを有し、前記主走査方向において前記第1処理液ノズル群と前記第2処理液ノズル群との間に前記第1および第2のインクノズル群を有する、請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記処理液ノズル群が、前記主走査方向において全ノズル群の中央3分の1のノズル群に配置される、請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
- インク付着時のノズル面温度が28℃以上50℃以下である、請求項1ないし請求項11のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記低吸収性記録媒体が、紙である基材の表面に塗工層が設けられたものであり、前記非吸収性記録媒体が、プラスチックフィルム、基材にプラスチックがコーティングまたは接着されたもの、の何れかである、請求項1ないし請求項12のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記最大時間が0.8秒以上5秒以下である、請求項1ないし請求項13のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記処理液に含まれる凝集剤として、カチオン性樹脂、有機酸および多価金属塩の何れかを含む、請求項1ないし請求項14のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記第1および第2のインクノズル群に充填されるインクは、標準沸点が280℃以上のポリオール類の有機溶剤の含有量がインク組成物に対して0.8質量%以下である、請求項1ないし請求項15のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記処理液ノズル群の前記第1および第2のインクノズル群と前記副走査方向において重なる部分から処理液を吐出し、前記第1および第2のインクノズル群の前記処理液ノズル群と前記副走査方向において重なる部分からインクを吐出して、前記記録媒体に対して相対的に前記主走査方向に複数回走査する、請求項1ないし請求項16のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記記録媒体の前記主走査方向の幅が50cm以上である、請求項1ないし請求項17のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記第1および第2のインクノズル群に充填されるインクが、顔料と、微粒子状の樹脂と、標準沸点が180~270℃の有機溶剤と、を含有する、請求項1ないし請求項18のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記主走査方向への走査の平均走査速度が、60~100cm/秒である、請求項1ないし請求項19のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
- インクと前記インクの成分を凝集させる処理液とを吐出するインクジェットヘッドを、記録媒体に対して相対的に主走査方向に複数回走査して記録を行うインクジェット記録装置であって、
前記記録媒体が、低吸収性記録媒体または非吸収性記録媒体であり、
1回の前記主走査方向への走査において前記インクジェットヘッドの1点が前記記録媒体と対向している最大時間が、0.8秒以上であり、
前記インクジェットヘッドは、
インクが充填されるノズルが前記主走査方向に交差する副走査方向に複数配列される第1のインクノズル群と、
前記第1のインクノズル群に充填されるインクと組成の異なるインクが充填されるノズルが前記副走査方向に複数配列される第2のインクノズル群と、
処理液が充填されるノズルが前記副走査方向に複数配列される処理液ノズル群と、
を備え、
前記処理液ノズル群は、前記第1および第2のインクノズル群と前記副走査方向において重なる部分を有し、
インクノズル群のうち前記処理液ノズル群に対し前記主走査方向において最も近いイン
クノズル群を前記第1のインクノズル群とし、
前記第1のインクノズル群に対し前記主走査方向において前記処理液ノズル群の反対側に前記第2のインクノズル群が配置され、
前記第1のインクノズル群に充填されるインクは、酢酸カルシウム5質量%水溶液と2:1の比率で混合した時の混合前に対する増粘比が6.0以下であり、
前記第1および第2のインクノズル群に充填されるインクは、標準沸点が280℃以上のポリオール類の有機溶剤の含有量がインク組成物に対して1質量%以下である、インクジェット記録装置。 - 記録媒体に対して相対的に主走査方向に複数回走査して、インクと前記インクの成分を凝集させる処理液とを吐出して記録を行うインクジェットヘッドであって、
前記記録媒体が、低吸収性記録媒体または非吸収性記録媒体であり、
1回の前記主走査方向への走査において前記インクジェットヘッドの1点が前記記録媒体と対向している最大時間が、0.8秒以上であり、
前記インクジェットヘッドは、
インクが充填されるノズルが前記主走査方向に交差する副走査方向に複数配列される第1のインクノズル群と、
前記第1のインクノズル群に充填されるインクと組成の異なるインクが充填されるノズルが前記副走査方向に複数配列される第2のインクノズル群と、
処理液が充填されるノズルが前記副走査方向に複数配列される処理液ノズル群と、
を備え、
前記処理液ノズル群は、前記第1および第2のインクノズル群と前記副走査方向において重なる部分を有し、
インクノズル群のうち前記処理液ノズル群に対し前記主走査方向において最も近いインクノズル群を前記第1のインクノズル群とし、
前記第1のインクノズル群に対し前記主走査方向において前記処理液ノズル群の反対側に前記第2のインクノズル群が配置され、
前記第1のインクノズル群に充填されるインクは、酢酸カルシウム5質量%水溶液と2:1の比率で混合した時の混合前に対する増粘比が6.0以下であり、
前記第1および第2のインクノズル群に充填されるインクは、標準沸点が280℃以上のポリオール類の有機溶剤の含有量がインク組成物に対して1質量%以下である、インクジェットヘッド。
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