JP6341415B2 - 記録方法 - Google Patents
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b2/a2<b1/a1 ・・・ 式(1)
(式(1)中a1及びb1はa1>b1、a2及びb2はa2>b2なる関係を各々有する。)
〔1〕
低吸収被記録媒体又は非吸収性被記録媒体である被記録媒体の被記録領域に、樹脂を水分散の樹脂微粒子として含む樹脂液を付着させる樹脂液付着工程と、
前記樹脂液を付着した前記被記録領域に、インク組成物の成分を凝集させる凝集剤を含む反応液を付着させる反応液付着工程と、
前記反応液を付着した前記被記録領域に、顔料及び樹脂微粒子の少なくともいずれかを含むインク組成物を付着させるインク組成物付着工程と、を有し、
前記被記録領域において、単位面積当たりの、前記インク組成物に含まれる固形分の付着量が最も多い領域(A)の前記付着量を100%としたとき、前記領域(A)、及び、前記領域(A)から前記固形分の付着量が20%となる領域(B)までの範囲の領域を有する場合は当該範囲の領域において、単位面積当たりの前記インク組成物の固形分の付着量(単位:g)と、単位面積当たりの前記凝集剤の付着量(単位:mol)との比が、140:1〜650:1である、
記録方法。
〔2〕
前記反応液付着工程において、前記樹脂液を付着した前記被記録領域に、前記反応液をインクジェット方式により付着させる、前項〔1〕に記載の記録方法。
〔3〕
前記領域(A)、及び前記範囲の領域を有する場合は当該範囲の領域において、前記単位面積当たりの前記インク組成物に含まれる固形分の付着量(単位:g)と、前記単位面積当たりの前記凝集剤の付着量(単位:mol)との比が、300:1〜650:1である、前項〔1〕又は〔2〕に記載の記録方法。
〔4〕
インク組成物が、前記樹脂微粒子として、
該樹脂微粒子を1質量%含む樹脂水媒体液3mLと、0.085mol/L硝酸カルシウム水溶液の3mL以下と、を混合したときに凝集する性質を有する樹脂微粒子を含む、前項〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の記録方法。
〔5〕
前記比が、300:1〜650:1である、
前項〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の記録方法。
〔6〕
前記インク組成物付着工程において、前記被記録領域に、2種以上の前記インク組成物を付着させ、
前記単位面積当たりの前記インク組成物に含まれる固形分の付着量が、前記2種以上の前記インク組成物に含まれる固形分の合計の付着量である、前項〔5〕に記載の記録方法。
〔7〕
前記インク組成物が、クリアインクを含む、前項〔1〕〜〔6〕のいずれか1項に記載の記録方法。
〔8〕
前記領域(A)及び前記範囲の領域を有する場合は当該範囲の領域において、前記単位面積当たりの前記インク組成物に含まれる固形分の付着量が、0.04〜0.40mg/inch2である、前項〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載の記録方法。
〔9〕
前記領域(A)及び前記範囲の領域を有する場合は当該範囲の領域において、前記単位面積当たりの前記凝集剤の付着量が、0.08×10-3〜1.8×10-3mmol/
inch2である、前項〔1〕〜〔8〕のいずれか1項に記載の記録方法。
〔10〕
前記領域(A)及び前記範囲の領域を有する場合は当該範囲の領域において、単位面積当たりの前記樹脂液に含まれる前記樹脂の付着量が、0.05〜0.50mg/inch2である、前項〔1〕〜〔9〕のいずれか1項に記載の記録方法。
〔11〕
前記樹脂液に含まれる前記樹脂が、樹脂微粒子を含む、前項〔1〕〜〔10〕のいずれか1項に記載の記録方法。
〔12〕
前記凝集剤が、多価金属塩及び有機酸の少なくともいずれかを含む、前項〔1〕〜〔11〕のいずれか1項に記載の記録方法。
〔13〕
前記樹脂液中の前記樹脂が、ポリエステル系樹脂微粒子、ポリエチレン系樹脂微粒子、ウレタン系樹脂微粒子の少なくともいずれかを含む、
前項〔1〕〜〔12〕のいずれか1項に記載の記録方法。
本実施形態の記録方法は、被記録媒体の被記録領域に、樹脂を含む樹脂液を付着させる樹脂液付着工程と、前記樹脂液を付着した前記被記録領域に、凝集剤を含む反応液を付着させる反応液付着工程と、前記反応液を付着した前記被記録領域に、顔料及び樹脂微粒子の少なくともいずれかを含むインク組成物を付着させるインク組成物付着工程と、を有し、前記被記録領域において、単位面積当たりの、前記インク組成物に含まれる固形分の付着量が最も多い領域(A)の前記付着量を100%としたとき、前記領域(A)、及び、前記領域(A)から前記固形分の付着量が20%となる領域(B)までの範囲の領域を有する場合は当該範囲の領域において、単位面積当たりの前記インク組成物の固形分の付着量(単位:g)と、単位面積当たりの前記凝集剤の付着量(単位:mol)との比が、140:1〜650:1である。
樹脂液付着工程は、被記録媒体の被記録領域に、樹脂を含む樹脂液を付着させる工程である。樹脂液を付着させる手段としては、特に限定されないが、例えば、ローラー塗布、スプレー塗布、インクジェット方式を利用することができる。このように、樹脂液を用いることにより、凝集剤の被記録媒体への浸透を防止でき、これにより反応液とインク組成物との反応効率が向上するため、反応液の使用量をより少なくすることができる。
被記録媒体としては、例えば、吸収性、低吸収性、又は非吸収性被記録媒体が挙げられる。このなかでも、被記録媒体が、低吸収被記録媒体又は非吸収性被記録媒体であることが好ましい。低吸収被記録媒体又は非吸収性被記録媒体を用いた場合、その表面で反応液が弾かれて凝集剤が均一に塗布しにくいため、ベタムラやブリードがより生じやすい。ところが、本実施形態においては、樹脂液により反応液が弾かれることを防止できるため、特に有用である。また、低吸収被記録媒体又は非吸収性被記録媒体を用いた場合、凝集剤がその被記録媒体に浸透せず被記録媒体表面に残存しやすいため、記録面のべたつきや耐湿摩擦性が悪化する傾向がある。ところが、本実施形態においては、樹脂液を用いることにより反応液の使用量を低減できるため、記録面のべたつきを改善することができ、特に有利である。なお、「被記録領域」とは、被記録媒体表面上の画像が形成される領域をいう。
樹脂液は、樹脂を含む。樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリエステル系樹脂微粒子、ポリエチレン系樹脂微粒子、ウレタン系樹脂微粒子が挙げられる。このなかでも、樹脂は樹脂微粒子を含むことが好ましい。樹脂微粒子としては、例えば、ポリエステル系樹脂微粒子(例えば、東洋紡社製の製品名「バイロナールMD−1500」)、ポリエチレン系樹脂微粒子(例えば、住友精化社製の製品名「ザイクセンA」)、ウレタン系樹脂微粒子(例えば、大日精化工業社製の製品名「レザミンD4200」)が挙げられる。このような樹脂微粒子を含むことにより、処理液の使用量が低減でき、記録面のべたつき、ベタムラ、ブリードがより抑制される傾向にある。樹脂及び樹脂微粒子は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
反応液付着工程は、樹脂液を付着した被記録領域に、凝集剤を含む反応液を付着させる工程である。反応液を付着させる手段としては、特に限定されないが、例えば、ローラー塗布、スプレー塗布、インクジェット方式を利用することができる。このなかでも、樹脂液を付着した被記録領域に、反応液をインクジェット方式により付着させることが好ましい。反応液をインクジェット方式により付着させることにより、メディアの面質変化の抑制や、耐湿摩擦性が向上する傾向にある。
反応液は、凝集剤を含む。反応液中の凝集剤がインク組成物と相互作用することにより、インク組成物が含む成分を凝集させインク組成物を増粘又は不溶化する。これにより、その後に付着させるインク組成物の着弾干渉、滲みを防止でき、ラインや微細像などを均質に描画することができる。凝集剤としては、特に限定されないが、例えば、多価金属塩及び有機酸が挙げられ、凝集剤がこれらの少なくともいずれかを含むことが好ましい。凝集剤が多価金属塩及び有機酸の少なくともいずれかを含むことにより、ベタムラ、ブリードがより抑制される傾向にある。凝集剤により凝集するインク組成物が含む成分としては後述の顔料及び樹脂微粒子が挙げられる。
多価金属塩としては、特に限定されないが、例えば、無機酸の多価金属塩又は有機酸の多価金属塩が好ましい。このような多価金属塩としては、特に限定されないが、例えば、周期表の第2族のアルカリ土類金属(例えば、マグネシウム、カルシウム)、周期表の第3属の遷移金属(例えば、ランタン)、周期表の第13族からの土類金属(例えば、アルミニウム)、ランタニド類(例えば、ネオジム)の塩を挙げることができる。これら多価金属の塩としては、カルボン酸塩(蟻酸、酢酸、安息香酸塩など)、硫酸塩、硝酸塩、塩化物、及びチオシアン酸塩が好適である。中でも、好ましくは、カルボン酸(蟻酸、酢酸、安息香酸塩など)のカルシウム塩又はマグネシウム塩、硫酸のカルシウム塩又はマグネシウム塩、硝酸のカルシウム塩又はマグネシウム塩、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、及びチオシアン酸のカルシウム塩又はマグネシウム塩が挙げられる。なお、多価金属塩は、1種単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
有機酸としては、特に限定されないが、例えば、酢酸、リン酸、シュウ酸、マロン酸、クエン酸が挙げられる。このなかでも、1価あるいは2価以上のカルボン酸が好ましい。このようなカルボン酸を含むことにより、樹脂微粒子(A)の凝集効果がより向上し、ひいては発色性によりより優れる傾向にある。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。
反応液は、界面活性剤を含むことが好ましい。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る。
溶剤としては、特に限定されないが、例えば、有機溶剤又は水を用いることができる。
インク組成物付着工程は、反応液を付着した被記録領域に、顔料及び樹脂微粒子の少なくともいずれかを含むインク組成物を付着させる工程である。インク組成物を付着させる手段としては、特に限定されないが、例えば、インクジェット方式を利用することができる。
インク組成物は、顔料及び樹脂微粒子の少なくともいずれかを含む。インク組成物は、クリアインクであってもよい。ここで、「クリアインク」とは、被記録媒体を着色するために用いるインク組成物ではなく記録物の光沢性や耐擦性などの品質の改善のために用いる組成物であり、好ましくは色材の含有量が0.2質量%以下であり、より好ましくは色材を含まないインク組成物をいう。また、インク組成物付着工程においては、2種以上のインク組成物を被記録領域に付着させることができる。2種以上のインク組成物を用いる場合においてそのうちの少なくとも1つがクリアインクであることが好ましい。クリアインクを用いることにより、耐湿摩擦性がより向上する傾向にあり、また、付着量比を前述の範囲に入れやすい点で一層好ましい。
顔料としては、特に限定されないが、例えば、以下のものが挙げられる。
樹脂微粒子を用いることにより、樹脂微粒子中の樹脂同士と、樹脂及び顔料と、がそれぞれ互いに融着して顔料を被記録媒体に固着させるため、記録物の画像部分の耐擦性及び密着性を一層良好にすることができる。樹脂微粒子の中でもウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエチレン系樹脂が好ましい。
前述の樹脂微粒子の中でも特に凝集性樹脂を含むことが好ましい。インク組成物が凝集性樹脂を含むことにより、ベタムラ、ブリードがより抑制される傾向にある。樹脂微粒子は、該樹脂微粒子を1質量%含む樹脂水溶液(以下、単に「樹脂水溶液」ともいう。樹脂水溶液は、水を媒体とする樹脂液(樹脂水媒体液)の意味であり、水溶液も水分散液も含む意味である。)と、0.085mol/L硝酸カルシウム水溶液(以下、単に「硝酸カルシウム水溶液」ともいう。)と、を混合したときに凝集する性質を有するものが好ましく、中でも上記樹脂水溶液3mLと上記硝酸カルシウム水溶液の3mL以下を混合したときに凝集する性質を有するものがより好ましく、これを凝集性樹脂と定義し、樹脂水溶液3mLと硝酸カルシウム水溶液1.0mL以下とを混合したとき凝集する性質を有するものがさらに好ましい。上記の混合する硝酸カルシウム水溶液の体積は、限られるものではないが0.1mL以上とすることができる。
被記録領域において、単位面積当たりのインク組成物に含まれる固形分の付着量が最も多い領域(A)の上記付着量を100%としたとき、その領域(A)、及び、前記領域(A)から前記固形分の付着量が20%となる領域(B)までの範囲の領域を有する場合は当該範囲の領域において、単位面積当たりのインク組成物の固形分の付着量(単位:g)と単位面積当たりの凝集剤の付着量(単位:mol)との比(I)は、140:1〜650:1であり、好ましくは300:1〜650:1である。比(I)が140:1以上であることにより、べたつきが低減され、得られる記録物の耐湿摩擦性がより向上する傾向にある。また、比(I)が650:1以下であることにより、ベタムラ、ブリードがより抑制される向上する傾向にある。
次に、本実施形態の記録方法に用い得る記録装置について説明する。なお、樹脂液は、記録装置に被記録媒体をセットする前に、被記録媒体に付着しているものとする。図1は、本実施形態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、被記録媒体の給送部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。
下記の実施例及び比較例において使用した、樹脂液、反応液、及びインク組成物用の主な材料は、以下の通りである。
〔樹脂液用樹脂〕
ポリエステル系樹脂(東洋紡社製、製品名「バイロナールMD−1500」)
〔凝集剤〕
硝酸カルシウム・4水和物
クエン酸
〔色材〕
カーボンブラック
〔界面活性剤〕
シリコーン系界面活性剤(ビックケミー・ジャパン社製、製品名「BYK348」)
〔凝集性樹脂〕
ポリエチレン系樹脂A(三井化学社製、製品名「ケミパールS650」)
ポリエチレン系樹脂B(BYK社製、製品名「AQ515」)
ポリエステル系樹脂C(ユニチカ社製、製品名「KT8701」)
〔溶剤〕
1,2−ヘキサンジオール
プロピレングリコール
各材料を下記の表1に示す組成で混合し、十分に撹拌し、樹脂液J1、反応液H1〜2、及びインク組成物T1〜4、K1を得た。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。
凝集性樹脂を1質量%含む樹脂水溶液3.0mLと、0.085mol/L硝酸カルシウム水溶液0.10〜3.0mLと、を混合し、混合液に沈殿物が発生したか否かを目視で判定した。判定結果に基づいて下記評価基準により、インク組成物に含まれる凝集性樹脂の凝集性を評価した。
(評価基準)
A:硝酸カルシウム水溶液0.10mL以上〜1.0mL以下で凝集した。
B:硝酸カルシウム水溶液1.0mL超過〜3.0mL以下で凝集した。
C:硝酸カルシウム水溶液3.0mL超過で凝集した。
被記録媒体(NPコート紙、リンテック製社製、低吸収性メディア)の被記録領域に、表2〜3に示す付着量で樹脂液をローラー塗布にて付着させ、被記録媒体を加熱し充分乾燥させた。この被記録媒体をPX−G930(セイコーエプソン社製)に搬入した。次いで、樹脂液を付着した被記録領域に、表2〜3に示す付着量で反応液をインクジェット方式により付着させた。この際、反応液の記録解像度は720×720dpiとした。その後、反応液を付着した被記録領域に、表2〜3に示す付着量でインク組成物をインクジェット方式により付着させた。この際、インク組成物の記録解像度は720×720dpiとした。最後に、インク組成物付着後の被記録媒体を60℃で10分間乾燥させて、記録物を得た。なお、PX−G930を用いて、反応液及びインク組成物を塗布する際、被記録媒体の表面温度は25℃とした。
上記のようにして得られた記録物について、ベタムラ・ブリードを確認し、下記評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
A:領域(A)においてパターン内部のムラはない。パターン周囲のブリードもない。
B:領域(A)においてパターン内部のムラがあるが、パターン周囲のブリードはない。領域(B)においてパターン内部のムラはない。パターン周囲のブリードもない。
C:領域(B)においてパターン内部のムラはあるが、パターン周囲のブリードはない。
D:領域(B)においてパターン内部のムラ及び、パターン周囲のブリードがある。
上記のようにして得られた記録物について、べたつきを確認し、下記評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
A:2枚の記録物の記録面を重ねた状態で1日放置しても貼り付きがなかった。
B:2枚の記録物の記録面を重ねた状態で1日放置し、記録物の1枚を持ち上げるとその記録物に他方の記録物も貼り付いて上げられるが、1分以内に他方の記録物が剥がれ落ちる。
C:2枚の記録物の記録面を重ねた状態で1日放置し、記録物の1枚を持ち上げるとその記録物に他方の記録物も貼り付いて上げられ、1分を超過しても他方の記録物は剥がれ落ちない。
学振型摩擦堅牢度試験機AB−301(商品名、テスター産業社製)を用いて、得られた記録物の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面を、水に浸漬した後に絞った白綿布(JIS L 0803準拠)を取り付けた摩擦子で、荷重200gをかけて10往復擦った。そして、白綿布の汚れ、および画像(塗膜)の剥がれ具合を目視で観察した。
(評価基準)
A:白綿布に汚れが認められず、画像の剥がれも認められなかった。
B:白綿布に汚れが認められるが、画像の剥がれは認められなかった。
C:白綿布に汚れが認められ、画像に20面積%以内の若干の剥がれが認められた。
D:白綿布に汚れが認められ、画像が20面積%を超える剥がれが認められた。
Claims (13)
- 低吸収被記録媒体又は非吸収性被記録媒体である被記録媒体の被記録領域に、樹脂を水分散の樹脂微粒子として含む樹脂液を付着させる樹脂液付着工程と、
前記樹脂液を付着した前記被記録領域に、インク組成物の成分を凝集させる凝集剤を含む反応液を付着させる反応液付着工程と、
前記反応液を付着した前記被記録領域に、顔料及び樹脂微粒子の少なくともいずれかを含むインク組成物を付着させるインク組成物付着工程と、を有し、
前記被記録領域において、単位面積当たりの、前記インク組成物に含まれる固形分の付着量が最も多い領域(A)の前記付着量を100%としたとき、前記領域(A)、及び、前記領域(A)から前記固形分の付着量が20%となる領域(B)までの範囲の領域を有する場合は当該範囲の領域において、単位面積当たりの前記インク組成物の固形分の付着量(単位:g)と、単位面積当たりの前記凝集剤の付着量(単位:mol)との比が、140:1〜650:1である、
記録方法。 - 前記反応液付着工程において、前記樹脂液を付着した前記被記録領域に、前記反応液をインクジェット方式により付着させる、請求項1に記載の記録方法。
- 前記領域(A)、及び前記範囲の領域を有する場合は当該範囲の領域において、前記単位面積当たりの前記インク組成物に含まれる固形分の付着量(単位:g)と、前記単位面積当たりの前記凝集剤の付着量(単位:mol)との比が、300:1〜650:1である、請求項1又は2に記載の記録方法。
- インク組成物が、前記樹脂微粒子として、
該樹脂微粒子を1質量%含む樹脂水媒体液3mLと、0.085mol/L硝酸カルシウム水溶液の3mL以下と、を混合したときに凝集する性質を有する樹脂微粒子を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の記録方法。 - 前記比が、300:1〜650:1である、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の記録方法。 - 前記インク組成物付着工程において、前記被記録領域に、2種以上の前記インク組成物を付着させ、
前記単位面積当たりの前記インク組成物に含まれる固形分の付着量が、前記2種以上の前記インク組成物に含まれる固形分の合計の付着量である、請求項5に記載の記録方法。 - 前記インク組成物が、クリアインクを含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の記録方法。
- 前記領域(A)及び前記範囲の領域を有する場合は当該範囲の領域において、前記単位面積当たりの前記インク組成物に含まれる固形分の付着量が、0.04〜0.40mg/inch2である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の記録方法。
- 前記領域(A)及び前記範囲の領域を有する場合は当該範囲の領域において、前記単位面積当たりの前記凝集剤の付着量が、0.08×10-3〜1.8×10-3mmol/
inch2である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の記録方法。 - 前記領域(A)及び前記範囲の領域を有する場合は当該範囲の領域において、単位面積当たりの前記樹脂液に含まれる前記樹脂の付着量が、0.05〜0.50mg/inch2である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の記録方法。
- 前記樹脂液に含まれる前記樹脂が、樹脂微粒子を含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載の記録方法。
- 前記凝集剤が、多価金属塩及び有機酸の少なくともいずれかを含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の記録方法。
- 前記樹脂液中の前記樹脂が、ポリエステル系樹脂微粒子、ポリエチレン系樹脂微粒子、ウレタン系樹脂微粒子の少なくともいずれかを含む、
請求項1〜12のいずれか1項に記載の記録方法。
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