JP7427915B2 - インクジェット記録方法及びインクセット - Google Patents
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Description
本発明の一実施形態は、白色インク組成物と、非白色インク組成物と、凝集剤を含む処理液と、を用いる記録媒体へのインクジェット記録方法であって、
当該処理液を当該記録媒体へ付着させ、処理液層を形成する処理液付着工程と、
当該非白色インク組成物をインクジェットヘッドから吐出して当該記録媒体へ付着させ、非白色インク層を形成する非白色インク付着工程と、
当該白色インク組成物をインクジェットヘッドから吐出して当該記録媒体へ付着させ、白色インク層を形成する白色インク付着工程と、
を含み、
当該記録媒体が、当該非白色インク層と、当該白色インク層と、当該処理液層とが重なる領域を有し、
当該白色インク組成物及び当該非白色インク組成物の少なくとも一方が、樹脂粒子と水溶性樹脂とを含み、又は、当該白色インク組成物及び当該非白色インク組成物の一方が、樹脂粒子を含み、他方が水溶性樹脂を含み、
当該水溶性樹脂のガラス転移温度が、当該樹脂粒子における樹脂のガラス転移温度よりも高い、
インクジェット記録方法に関する。
当該記録方法が、
当該処理液を当該記録媒体へ付着し処理液層を形成する処理液付着工程と、
当該非白色インク組成物をインクジェットヘッドから吐出して当該記録媒体に付着し非白色インク層を形成する非白色インク付着工程と、
当該白色インク組成物をインクジェットヘッドから吐出して当該記録媒体へ付着し白色インク層を形成する白色インク付着工程と、含み、
当該非白色インク層と当該白色インク層と当該処理液層とが重なる領域を有するインクジェット記録方法であり、
当該白色インク組成物及び当該非白色インク組成物の少なくとも一方が、樹脂粒子と水溶性樹脂とを含み、又は、当該白色インク組成物及び当該非白色インク組成物の一方が、樹脂粒子を含み、他方が水溶性樹脂を含み、
当該水溶性樹脂のガラス転移温度が、当該樹脂粒子における樹脂のガラス転移温度よりも高いガラス転移温度を有する、インクセットに関する。
また、本実施形態の記録方法は、処理液を記録媒体へ付着させ、処理液層を形成する処理液付着工程と、非白色インク組成物をインクジェットヘッドから吐出して記録媒体へ付着させ、非白色インク層を形成する非白色インク付着工程と、白色インク組成物をインクジェットヘッドから吐出して記録媒体へ付着させ、白色インク層を形成する白色インク付着工程と、を含む。
本実施形態のインクジェット記録方法では、記録媒体が、非白色インク層と、白色インク層と、処理液層とが重なる領域を有する。
本実施形態のインクジェット記録方法では、白色インク組成物及び非白色インク組成物の少なくとも一方が、樹脂粒子と水溶性樹脂とを含み、又は、白色インク組成物及び非白色インク組成物の一方が、樹脂粒子を含み、他方が水溶性樹脂を含む。
本実施形態のインクジェット記録方法では、水溶性樹脂のガラス転移温度が、樹脂粒子における樹脂のガラス転移温度よりも高い。
本実施形態のインクジェット記録方法は、以上の構成を有することで、優れた画質を示し、さらに優れた耐擦性を示す画像を有する記録物が得られる。
凝集剤を含む処理液と、インク組成物と、を用いると、顔料等のインク組成物の成分が凝集して早期に記録媒体に固定されることで、優れた画質が得られる。一方で、処理液を用いると、インク組成物の成分が凝集することで、粗大粒子が生成されやすくなり、画像表面に凹凸が形成され、耐擦性が低下することがある。白色インク組成物と処理液とを用いて記録する場合、特に粗大粒子が生成されやすく、塗膜の表面を充分に平滑化することができず、耐擦性が低下しやすくなる。耐擦性を向上させる手段として、画像を記録媒体上に定着させる樹脂粒子をインク組成物に用いることが挙げられるが、インク組成物に水溶性樹脂をさらに含有させて印刷したところ、水溶性樹脂も定着樹脂の機能を示し、記録物の耐擦性が向上した。
「処理液層」、「非白色インク層」及び「白色インク層」における「層」とは、重なりをなすものの一つを意味する。各層は、例えば、ベタ画像のように連続的な領域に付着したものであってもよいし、ドットが島状に形成されたものであってもよい。
「重なる」又は「重ねる」とは、記録媒体上で層の少なくとも一部が重なっていればよい。
「樹脂粒子」とは、インク組成物の媒体中で分散している樹脂を意味する。
「水溶性樹脂」とは、常温(25℃)で水に1質量%で樹脂を混合、攪拌後、液体全体が白濁することがないものや、液中に沈降物がないものをいう。
本実施形態の記録方法は、処理液を記録媒体へ付着させ、処理液層を形成する処理液付着工程と、非白色インク組成物をインクジェットヘッドから吐出して記録媒体へ付着させ、非白色インク層を形成する非白色インク付着工程と、白色インク組成物をインクジェットヘッドから吐出して記録媒体へ付着させ、白色インク層を形成する白色インク付着工程と、を含む。
図1は、本実施形態の記録方法に用い得るインクジェット記録装置1の一例の全体の概略を示す側面図である。図1に示すように、インクジェット記録装置1は、記録媒体の給送部10と、搬送部20と、記録部30と、乾燥装置90と、排出部70とを備えている。また、インクジェット記録装置1は、図示しないプレヒーターも備えており記録媒体Fは記録前から加熱されていてもよい。
本実施形態のインクジェット記録方法では、白色インク組成物及び非白色インク組成物を含むインク組成物を用いる。ここで、本実施形態においては、白色インク組成物及び非白色インク組成物の少なくとも一方が、樹脂粒子と水溶性樹脂とを含む、又は、白色インク組成物及び非白色インク組成物の一方が、樹脂粒子を含み、他方が水溶性樹脂を含む。つまり、白色インク組成物と非白色インク組成物の、少なくとも何れかに樹脂粒子が含まれ、少なくとも何れかに水溶性樹脂が含まれる。インク組成物がこのように樹脂粒子及び水溶性樹脂を含むことで、優れた耐擦性を示す記録物が得られる。樹脂粒子及び水溶性樹脂は、それぞれ、独立して、いずれのインク組成物に含有されていてもよい。本実施形態のインクジェット記録方法により形成された各層が重なることによって、白色インク層の形成による凹凸の平滑化に寄与すれば、いずれのインク組成物に含有されていてもよい。
本実施形態に係る樹脂粒子は、樹脂を含有する。樹脂粒子を用いることにより、インク組成物の乾燥に伴い、樹脂粒子と、色材等の他の成分とがそれぞれ互いに融着して記録媒体に固着されるため、記録物における画像の耐擦性をより向上させることができる。樹脂粒子の樹脂としては、特に限定されないが、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、オレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ビニルピロリドン系樹脂、ビニルピリジン系樹脂、ビニルカルバゾール系樹脂、ビニルイミダゾール系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、及びフッ素系樹脂が挙げられる。これらの中でも、アクリル系樹脂、又はウレタン系樹脂が好ましく、アクリル系樹脂が好ましい。アクリル系樹脂は、アクリル系モノマーとビニル系モノマーとの共重合体であってもよく、例えば、アクリルスチレン樹脂であってもよい。ウレタン系樹脂は、分子中にウレタン構造を多数有する樹脂である。なお、アクリル系モノマーを用いて調製したものでもあるウレタン系樹脂は、ウレタン系樹脂とする。
本実施形態に用いるインク組成物には、水溶性樹脂が含まれる。水溶性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、水溶性アクリル系樹脂、水溶性スチレン-アクリル系樹脂、水溶性アクリロニトリル-アクリル系樹脂、水溶性酢酸ビニル-アクリル系樹脂、水溶性ポリウレタン系樹脂、水溶性ポリエステル系樹脂が挙げられる。これらの中でも、水溶性アクリル系樹脂、水溶性ポリウレタン系樹脂、又は水溶性ポリエステル系樹脂であることが好ましく、水溶性アクリル系樹脂であることが好ましい。ここでもアクリル系樹脂は、アクリル系モノマーとビニル系モノマーとの共重合体であってもよく、例えば、スチレン-アクリル系樹脂であってもよい。
a)酸性基を有するモノマー
b)ホモポリマーのTgが100℃以上となるモノマー
c)ホモポリマーのTgが30℃以下となるモノマー
上記の共重合体の水溶性を高めるために、酸性基を部分的又は完全に塩基性物質で中和することが好ましい。塩基性物質としては、特に限定されないが、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属含有塩基性物質、アンモニア、アルカノールアミン、アルキルアミン等の含窒素塩基性物質が挙げられる。これらの中でも、含窒素塩基性物質が好ましい。
本実施形態のインクジェット記録方法で使用するインク組成物は、好ましくは界面活性剤を含む。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る。これらの中でも、記録媒体へのインク等の濡れ広がりが優れる点で、フッ素系界面活性剤、及びシリコーン系界面活性剤が好ましい。
本実施形態のインクジェット記録方法における記録媒体は、非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体であっても、吸収性記録媒体であってもよいが、非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体が好ましい。吸収性記録媒体は、耐水性や耐擦性などに劣り、表面にインク受容層を設けて構成した吸収性記録媒体の場合、高コストとなる場合がある。それに対して、非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体は、耐水性、耐擦性、表面にインク受容層を設けて構成した吸収性記録媒体と比べて低コストの点で優れる。
処理液付着工程は、凝集剤を含む処理液を記録媒体へ付着させ、処理液層を形成する工程である。付着手段としては、特に限定されないが、例えば、ローラー塗布、スプレー塗布、インクジェット塗布を利用することができる。なお、本実施形態のインクジェット記録方法は、処理液付着工程中又は処理液付着工程後において記録媒体へ付着した処理液の少なくとも一部を乾燥する工程をさらに有していてもよい。
処理液は、凝集剤を含む。処理液が凝集剤を含むことにより、加熱をしなくても、白色インク組成物及び非白色着色インク組成物に含まれる顔料を早期に凝集させることができ、白色インク組成物及び非白色着色インク組成物の凝集ムラを防止することが可能となり、画質に優れる記録物を得ることができる。
凝集剤としては、特に限定されないが、例えば、多価金属塩、有機酸、及びカチオンポリマーが挙げられる。
多価金属塩としては、特に限定されないが、例えば、酸の多価金属塩が挙げられる。
有機酸としては、特に限定されないが、例えば、リン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、クエン酸、及び酢酸が挙げられる。これらの中でも、1価又は2価以上のカルボン酸が好ましい。なお、有機酸は1種単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
また、有機酸は塩の状態であってもよい。ただし有機酸の塩で多価金属塩でもあるものは多価金属塩とする。有機酸塩としては、特に限定されないが、例えば、上記有機酸の1価の金属塩が挙げられる。金属塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩等の周期表第1族のアルカリ金属塩が挙げられる。有機酸の塩としては、特に限定されないが、例えば、酢酸ナトリウムなどが挙げられる。なお、有機酸塩は1種単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
ポリマーとしては、特に限定されないが、例えば、カチオンポリマーが挙げられる。カチオンポリマーとしては、特に限定されないが、例えば、アミン系ポリマーが挙げられる。アミン系ポリマーは構造中にアミノ基を有する樹脂であればよい。アミン系樹脂としては、アミン・エピクロロヒドリン縮合型ポリマー、ポリアリルアミン、ポリアリルアミン誘導体などのアミン系ポリマーが挙げられる。カチオンポリマーは、処理液に可溶な樹脂、又は樹脂エマルションなどの状態で処理液中に分散するものが好ましく、前者がより好ましい。
処理液は、界面活性剤を含んでいてもよい。処理液に含まれる界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、及びカチオン性界面活性剤が挙げられる。これらの中でも、ノニオン性界面活性剤が好ましい。
処理液は、消泡剤を含んでいてもよい。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(以上製品名、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(以上製品名、日信化学工業株式会社製)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。
処理液は、水を含有することが好ましい。水としては、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、及び蒸留水等の純水、並びに超純水のような、イオン性不純物を極力除去したものが挙げられる。また、紫外線照射又は過酸化水素の添加等によって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することができる。これにより貯蔵安定性がより向上する傾向にある。
処理液は、有機溶剤を含有することが好ましい。有機溶剤としては、特に限定されないが、例えば、アルコール類、グリコール類、及び含窒素有機溶剤が挙げられる。アルコール類及びグリコール類としては、特に限定されないが、例えば、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ジエチレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、エチレングリコールモノ-イソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ-イソプロピルエーテル、エチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、エチレングリコールモノ-tert-ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ-tert-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-tert-ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ-イソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ-イソプロピルエーテル、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エチルメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチ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、メタノール、エタノール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブタノール、2-ブタノール、tert-ブタノール、イソブタノール、n-ペンタノール、2-ペンタノール、3-ペンタノール、及びtert-ペンタノールが挙げられる。含窒素有機溶剤としては、特に限定されないが、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、2-ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン、2-オキサゾリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、及び1,1,3,3-テトラメチル尿素が挙げられる。これらの中でも、1,2-ヘキサンジオール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、又はジプロピレングリコールモノプロピルエーテルが好ましい。また、有機溶剤としては、揮発性の水溶性有機溶剤がより好ましい。有機溶剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
白色インク付着工程は、白色インク組成物をインクジェットヘッドから吐出して記録媒体へ付着させ、白色インク層を形成する工程である。処理液と白色インク組成物が反応すると、迅速に白色インク組成物を凝集することが可能となり好ましい。なお、この工程において処理液は完全に乾燥していなくてもよい。処理液を乾燥する工程を省くことにより、後に続くインク付着工程を早く始めることができ、記録速度がより高速化する傾向にある。なお、本実施形態の記録方法は、白色インク付着工程中又は白色インク付着工程後において記録媒体へ塗布した処理液及びインク組成物の少なくとも一部を乾燥する工程をさらに有していてもよい。
本実施形態のインクジェット記録方法で使用する白色インク組成物は、樹脂粒子と水溶性樹脂とを含むことが好ましい。白色インク組成物に、樹脂粒子と水溶性樹脂とが含まれることで、処理液層に白色インク組成物が付着した際に、白色インク組成物に含まれる白色色材の凝集により生じる凹凸を、加熱時により平滑化しやすくなり、記録物の耐擦性をより向上させることができる。
白色インク組成物(ホワイトインク)は白色色材を含む。白色色材としては、白色染料及び白色顔料が挙げられ、この中でも白色顔料が好ましい。白色色材としては、特に限定されないが、例えば、硫酸バリウム等のアルカリ土類金属の硫酸塩、炭酸カルシウム等のアルカリ土類金属の炭酸塩、微粉ケイ酸や合成ケイ酸塩等のシリカ類、ケイ酸カルシウム、アルミナ、アルミナ水和物、二酸化チタン、及び酸化亜鉛等の金属化合物、タルク、クレイが挙げられる。これらの中でも、二酸化チタンが好ましい。白色色材として、より具体的には、C.I.ピグメントホワイト 6、18、21が挙げられる。
白色インク組成物は、耐擦性をより向上させる観点から、ワックスを含有することが好ましい。ワックスとしては、特に限定されないが、例えば、炭化水素ワックス、及び脂肪酸と1価アルコール又は多価アルコールとの縮合物であるエステルワックスが挙げられる。炭化水素ワックスとしては、特に限定されないが、例えば、パラフィンワックス、並びに、ポリエチレンワックス及びポリプロピレンワックス等のポリオレフィンワックスが挙げられる。これらのワックスは1種類を単独で用いてもよいし、2種以上を組合せて用いてもよい。これらのワックスの中でも、耐擦性を向上させる観点から、炭化水素ワックスが好ましく、ポリオレフィンワックスがより好ましく、ポリエチレンワックスがさらに好ましい。
本実施形態に係る白色インク組成物は、その保存安定性及びヘッドからの吐出安定性を良好に維持するため、目詰まり改善のため、又はインク組成物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、及びキレート化剤等の、種々の添加剤を適宜添加することもできる。
本実施形態における白色インク組成物は、溶剤をさらに含むことが好ましい。溶剤としては、特に限定されないが、例えば、有機溶剤及び水が挙げられる。
非白色インク付着工程は、非白色インク組成物をインクジェットヘッドから吐出して記録媒体へ付着させ、非白色インク層を形成する工程である。このとき、処理液、及び白色インク組成物は完全には乾燥していなくてもよい。これらが完全には乾燥していない状態で、非白色インク組成物を付着させることで、記録速度の高速化が達成できる。また、本実施形態の記録方法は、非白色インク付着工程の前に、記録媒体上に付着した処理液、及び白色インク組成物の少なくとも一部を乾燥する工程を有していてもよい。なお、このような乾燥工程は、処理液及び白色インク組成物を完全には乾燥させず一部を乾燥させる工程とすることが好ましい。また、本実施形態の記録方法は、非白色インク付着工程中または工程後に記録媒体へ塗布した非白色インク組成物の少なくとも一部を乾燥する工程を有していてもよい。
非白色インク付着工程は、非白色着色インク付着工程、及びクリアインク付着工程のうち、いずれか一方を含むことが好ましく、非白色着色インク付着工程、及びクリアインク付着工程の両方を含むことがより好ましい。
非白色着色インク付着工程は、非白色着色インク組成物をインクジェットヘッドから吐出して記録媒体へ付着させ、非白色着色インク層を形成する工程である。このとき、処理液、及び白色インク組成物は完全には乾燥していなくてもよい。これらが完全には乾燥していない状態で、非白色着色インク組成物を付着させることで、記録速度の高速化が達成できる。また、本実施形態の記録方法は、非白色着色インク付着工程中または工程後に記録媒体へ塗布した非白色着色インク組成物の少なくとも一部を乾燥する工程を有していてもよい。
本実施形態のインクジェット記録方法で使用する非白色着色インク組成物は、非白色の色材を含む。この非白色着色インク組成物は、樹脂粒子又は水溶性樹脂を含むことが好ましく、樹脂粒子及び水溶性樹脂を含むことがより好ましい。非白色着色インク組成物に、樹脂粒子又は水溶性樹脂が含まれることで、白色インク層の形成により生じる凹凸を、加熱時により平滑化しやすくなり、記録物の耐擦性をより向上させることができる。
非白色着色インク組成物に使用される色材について、以下説明する。また、色材としては、染料及び顔料が挙げられ、この中でも顔料が好ましい。
クリアインク付着工程は、クリアインク組成物をインクジェットヘッドから吐出して記録媒体へ付着させ、クリアインク層を形成する工程である。このとき、処理液、白色インク組成物、及び非白色着色インク組成物は完全には乾燥していなくてもよい。これらが完全には乾燥していない状態で、クリアインク組成物を付着させることで、記録速度の高速化が達成できる。また、本実施形態の記録方法は、クリアインク付着工程中または工程後に記録媒体へ塗布したクリアインク組成物の少なくとも一部を乾燥する工程を有していてもよい。
本実施形態のインクジェット記録方法で使用するクリアインク組成物は、樹脂粒子又は水溶性樹脂を含むことが好ましく、樹脂粒子及び水溶性樹脂を含むことがより好ましい。クリアインク組成物は、記録媒体に着色するために用いるインクではないインクである。また、前述の凝集剤を含む処理液ではないものである。クリアインク組成物は、画像の表面を覆うために用いられることから、白色インク層の全面を被覆するような態様で用いられることが多い。そのためクリアインク組成物に樹脂粒子又は水溶性樹脂が含まれることで、白色インク層の形成により生じる凹凸を、加熱時により平滑化しやすくなり、記録物の耐擦性をより向上させることができる。
本実施形態のインクジェット記録方法は、処理液付着工程、非白色インク付着工程、及び白色インク付着工程の後に、記録媒体を、その表面温度が90℃以下になるよう加熱する後加熱工程を含むことが好ましい。後加熱工程を設けることで、インク組成物中に含まれる樹脂粒子を溶融させ、記録物表面に形成された凹凸を平滑化することができ、記録物の耐擦性をより向上させることができる。
本実施形態のインクジェット記録方法により得られる記録媒体(以下、「記録物」ともいう)は、非白色インク層と、白色インク層と、処理液層と有する。また、当該記録物は、非白色インク層と、白色インク層と、処理液層とが重なる領域を有する。このように各層が重なる領域を有することで、記録物の優れた画質と、優れた耐擦性が得られる。
本実施形態の記録媒体への記録方法に用いるインクセット(以下、単に「インクセット」ともいう)は、本実施形態の白色インク組成物と、本実施形態の非白色インク組成物と、本実施形態の処理液と、を含む。記録方法は、上述の本実施形態のインクジェット記録方法である。本実施形態のインクセットでは、白色インク組成物及び非白色インク組成物の少なくとも一方が、樹脂粒子と水溶性樹脂とを含み、又は、白色インク組成物及び非白色インク組成物の一方が、樹脂粒子を含み、他方が水溶性樹脂を含む。加えて、本実施形態のインクセットでは、水溶性樹脂のガラス転移温度が、樹脂粒子における樹脂のガラス転移温度よりも高いガラス転移温度を有する。
以上の構成により、本実施形態のインクジェット記録方法に用いることで、優れた画質を示し、さらに優れた耐擦性を示す画像を有する記録物が得られる。
樹脂粒子及び水溶性樹脂のガラス転移温度は、JIS K7121:1987に準拠し、示差走査熱量測定(DSC)装置「DSC6220」(製品名、セイコー電子株式会社製)により測定した。
第1加熱温度は、インク付着工程における、該工程を受ける記録媒体の部分の、記録面側の表面温度の最高温度である。具体的には、記録中にインクジェットヘッドと対向する記録媒体の部分の温度である。なお本実施形態の記録方法は、インク付着工程において、記録媒体を加熱しなくても良いものであるが、ここでは、第1加熱温度と記載した。
第2加熱温度は、記録中の後加熱工程における、加熱を受ける記録媒体の記録面側の表面温度の最高温度である。
各温度は、非接触式の温度計により測定した。
各材料を下記の表1に示す組成で混合し、十分に撹拌し、各インク組成物及び処理液を得た。具体的には、各材料を均一に混合し、フィルタで不溶解物を除去することにより、各インク組成物及び処理液を調製した。なお、下記の表1中、数値の単位は質量%であり、合計は100.0質量%である。また、各インク組成物は、表2に示す種類及び量の樹脂粒子及び水溶性樹脂を含有する。なお、色材は、顔料を予め、表中に記載しない顔料分散剤を用いて、水中に分散して顔料分散液を調製し、これをインク組成物の調製に用いた。
非白色色材:C.I.ピグメントブルー 15:3
ノニオン性界面活性剤:BYK-348(シリコーン系界面活性剤、BYKケミー社製)
カチオンポリマー:カチオマスターPDT-2(製品名、四日市合成株式会社)
インクジェットプリンタは、セイコーエプソン株式会社製シリアルプリンタ「SC-S80650」を改造して、図1のようなシリアルプリンタを構築して、これを使用した。下記の印刷条件にて印刷を行った。インクジェット記録中、プラテンヒーターを作動させ、ヘッドと対抗する位置の記録媒体の記録側表面温度(記録中の最高温度)を表中に第1加熱温度として示した。ヘッドより下流に第2乾燥部を設けた。第2乾燥部における記録媒体の記録面での表面温度を表中に第2加熱温度として示した。
インクジェットプリンタは、記録媒体搬送方向の上流側から順番に処理液ヘッド、着色インクヘッド1、着色インクヘッド2、クリアインクヘッドの順に配置し、この順にインク組成物が記録媒体に付着されるようにした。
表中「白先」と表示されている実施例では、着色インクヘッド1から白色インク組成物、着色インクヘッド2から非白色着色インク組成物がそれぞれ吐出されるようにセットした。それぞれのインク組成物を記録媒体に付着させた。こうして記録媒体に白色インク層の上に、重ねて非白色インク層を形成した。
表中「白後」と表示されている実施例では、着色インクヘッド1から非白色着色インク組成物、着色インクヘッド2から白色インク組成物がそれぞれ吐出されるようにセットした。それぞれのインク組成物を記録媒体に付着させた。こうして記録媒体に非白色インク層の上に、重ねて白色インク層を形成した。
表中、「処理液」に処理液の種類が記載されている実施例及び比較例では、処理液ヘッドから処理液を吐出し、記録媒体に付着させた。こうして記録媒体に処理液層の上に、重ねて各インク層を形成した。
表中、クリアの欄が設けられた実施例及び比較例では、クリアインクヘッドからクリアインクを吐出し、記録媒体に付着させた。こうして記録媒体の各インク層の上に、重ねてクリアインク層を形成した。
こうして評価用の画像を記録した。以下、画像をベタパターンともいう。
各層における付着量:
白色インク組成物:15mg/inch2
非白色着色インク組成物:7mg/inch2
クリアインク組成物:2mg/inch2
処理液:各インク組成物の合計付着量に対する処理液付着量を表中に示した値にした。
各インク組成物、及び処理液での印刷パス数:4パス
ヘッドのノズル列のノズル密度:600dpi、600個ノズル。
記録媒体:2軸延伸ポリプロピレンフィルム「パイレン(登録商標)フィルム-OT、型番P2111」(製品名、東洋紡株式会社、厚さ20μm)
――耐擦性――
ベタパターン部を学振式耐擦試験機(荷重500g)により平織布で100回擦った際のパターンの剥がれ度合を、以下の評価基準にて目視評価した。
評価基準
A:ベタパターン部に剥がれなし。
B:ベタパターン部の総面積の10%以下の剥がれあり。
C:ベタパターン部の総面積の10%超30%以下の剥がれあり。
D:ベタパターン部の総面積の30%超の剥がれあり。
画像を、5×5cmの四角いベタパターンとした。非白色着色インク層側からそのベタパターンを目視で観察し、以下の評価基準にて評価した。
評価基準
A:ベタパターン中に濃淡ムラが見えない。
B:ベタパターン中に濃淡ムラが若干見える。
C:ベタパターン中に濃淡ムラがかなり見える。
画像を矩形のベタパターン部とした。記録媒体の両面から観察し、以下の評価基準にて評価し、悪い方の側の評価をその実施例及び比較例の評価とした。
評価基準
A:ベタパターン部に、目視、ルーペともにひび割れが見えない。
B:ベタパターン部に、目視ではひび割れが見えないがルーペでひび割れが若干見える。
C:目視でひび割れが見える。
上述のインクジェット記録方法の印刷条件で、記録を120分間連続で行った。記録後、白色インクノズル及び非白色インクノズルについてそれぞれのノズルの不吐出有無を検査した。
評価基準
A:不吐出ノズルなし。
B:ノズル全体の1%以下の不吐出ノズルあり。
C:ノズル全体の1%超が不吐出ノズル。
上述のインクジェット記録方法の印刷条件で得た記録物のベタパターンの部分にクロスカット試験を行った。
切り込み工具(一般に市販されているカッター)で、パターンに対して垂直になるように切り込み工具の刃を当てて、切込み間の距離が1mmのマス目を入れて、10×10マスの格子を作った。
格子に、約75mmの長さの透明付着テープ(幅25mm)を貼り付け、パターンが透けて見えるように十分指でテープを擦った。次に、テープを貼り付けて5分以内に、60°に近い角度で、0.5~1.0秒で確実にテープをパターンから引き剥がして、格子の状態を目視やルーペにて観察し、以下の評価基準にて評価した。なお、各格子において、形成したインク層の少なくとも何れかが剥がれていれば、剥がれたとした。
評価基準
A:格子にパターンの剥離が認められなかった。
B:格子の5%未満にパターンの剥離が認められた。
C:格子の5%以上35%未満にパターンの剥離が認められた。
D:格子の35%以上にパターンの剥離が認められた。
樹脂粒子1:アクリル樹脂粒子「ボンコートCP-6450」(製品名、DIC株式会社製、Tg=41℃)
樹脂粒子2:アクリル樹脂粒子「AST499」(製品名、ダイセルファインケム株式会社製、Tg=80℃)
樹脂粒子3:アクリル樹脂粒子「XK-52」(製品名、楠本化成株式会社製、Tg=108℃)
樹脂粒子4:アクリル樹脂粒子「ビニブラン2600」(製品名、信越化学工業株式会社製、Tg=-27℃)
樹脂粒子5:ウレタン樹脂粒子「スーパーフレックス170」(製品名、第一工業製薬株式会社製、Tg=75℃)
水溶性樹脂1:水溶性ウレタン樹脂(Tg=118℃)
水溶性樹脂2:水溶性ウレタン樹脂(Tg=97℃)
水溶性樹脂3:水溶性アクリル樹脂(Tg=105℃)
上述の水溶性ウレタン樹脂は、ウレタン重合時に、親水性成分を多く用いて水溶性のウレタン樹脂とした。また用いた成分を選択してガラス転移温度を所定の値とした。
上述の水溶性アクリル樹脂は、アクリル酸、及びアクリレートモノマーを、親水性成分を多く用いて共重合させて、水溶性アクリル樹脂を得た。また用いた成分を選択してガラス転移温度を所定の値とした。
Claims (13)
- 白色インク組成物と、非白色インク組成物と、凝集剤を含む処理液と、を用いる記録媒体へのインクジェット記録方法であって、
前記記録媒体は、非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体であり、
前記処理液を前記記録媒体へ付着させ、処理液層を形成する処理液付着工程と、
前記非白色インク組成物をインクジェットヘッドから吐出して前記記録媒体へ付着させ、非白色インク層を形成する非白色インク付着工程と、
前記白色インク組成物をインクジェットヘッドから吐出して前記記録媒体へ付着させ、白色インク層を形成する白色インク付着工程と、
を含み、
前記記録媒体が、前記非白色インク層と、前記白色インク層と、前記処理液層とが重なる領域を有し、
前記白色インク組成物及び前記非白色インク組成物の少なくとも一方が、樹脂粒子と水溶性樹脂とを含み、当該インク組成物における前記樹脂粒子の含有量が、前記水溶性樹脂の含有量の2倍以上であり、
前記水溶性樹脂のガラス転移温度が、前記樹脂粒子における樹脂のガラス転移温度よりも高く、
前記樹脂粒子における樹脂のガラス転移温度は、40℃以上であり、
前記白色インク組成物は、白色顔料と、前記白色顔料を分散させる顔料分散剤と、を含有し、
前記非白色インク組成物は、顔料と、前記顔料を分散させる顔料分散剤と、を含有する非白色着色インク組成物であるか、又はクリアインク組成物であり、
前記水溶性樹脂は、顔料を分散させるための顔料分散剤としての樹脂ではないものである、
インクジェット記録方法。 - 前記白色インク組成物が、前記樹脂粒子と前記水溶性樹脂とを含む、請求項1に記載のインクジェット記録方法。
- 前記白色インク組成物及び前記非白色インク組成物の少なくとも一方が、前記樹脂粒子と前記水溶性樹脂とを含み、前記インク組成物における前記樹脂粒子の含有量が、前記水溶性樹脂の含有量の2倍以上15倍以下である、請求項1又は2に記載のインクジェット記録方法。
- 前記水溶性樹脂が、前記樹脂粒子における樹脂のガラス転移温度より、10~100℃高いガラス転移温度を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記水溶性樹脂が、90℃以上のガラス転移温度を有し、前記樹脂粒子の樹脂が、90℃未満のガラス転移温度を有する、請求項1~4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記樹脂粒子の樹脂が、アクリル系樹脂を含み、前記水溶性樹脂が、ウレタン系樹脂を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記非白色インク組成物が、クリアインク組成物を含み、
前記非白色インク付着工程が、前記クリアインク組成物をインクジェットヘッドから吐出して前記記録媒体へ付着させ、前記非白色インク層として、クリアインク層を形成する、請求項1~6のいずれか1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前記凝集剤が、多価金属塩、有機酸、又はカチオンポリマーを含む、請求項1~7のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記非白色インク付着工程、又は前記白色インク付着工程における、インク組成物の付着時の前記記録媒体の表面温度が、45℃以下である、請求項1~8のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記処理液付着工程、前記非白色インク付着工程、及び前記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含み、
前記後加熱工程の前記記録媒体の表面温度が90℃以下である、請求項1~9のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。 - 前記非白色インク組成物が、非白色着色インク組成物を含み、
前記非白色インク付着工程が、前記非白色着色インク組成物をインクジェットヘッドから吐出して前記記録媒体へ付着させ、前記非白色インク層として、非白色着色インク層を形成する、請求項1~10のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。 - 前記非白色インク付着工程により形成した前記非白色インク層に、前記白色インク付着工程により、前記白色インク層を形成する、請求項1~11のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 請求項1~12のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法に用いるインクセットであって、
前記白色インク組成物と、前記非白色インク組成物と、前記凝集剤を含む処理液と、を含む、
インクセット。
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