JP7024198B2 - 記録方法、及び記録物 - Google Patents
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Description
W1≧2.0[mg/inch2] ・・・(1)
5.0[%]≦(W1-W5)×100/W1≦30[%] ・・・(2)
カール変化率[%]=|記録したX秒後における記録物のカール角度[度]/90[度]|×100 ・・・(3)
(式中、「カール角度」は、最もカールしている記録物の端部と、記録物と水平面との接点と、がなす角度である。)
本実施形態の記録方法(以下、単に「記録方法」ともいう。)は、色材と有機化合物と水とを含むインク組成物を用いて被記録媒体に記録し、記録物を得る工程を含み、記録した1秒後における記録物中の水分量(W1)、及び、記録した5秒後における記録物中の水分量(W5)が、下記関係式(1)及び(2)を満たす、記録方法である。
W1≧2.0[mg/inch2] ・・・(1)
5.0[%]≦(W1-W5)×100/W1≦30[%] ・・・(2)
本実施形態のインク組成物は、色材と有機化合物と水とを含む。
本実施形態のインク組成物は、色材を含む。色材は、顔料及び染料のうち少なくとも一方を用いることができる。
本実施形態のインク組成物は、有機化合物を含む。有機化合物は、ベタイン又は不飽和脂肪酸のうち少なくとも一方を含むことが好ましく、ベタイン及び不飽和脂肪酸を含むことがより好ましい。本明細書において、「ベタイン」とは、正電荷と負電荷とを同一分子内の隣り合わない位置に有することができ、その場合に分子全体としては電荷を持たない化合物を意味する。
インク組成物は、可溶化剤をさらに含むことが好ましい。「可溶化剤」とは、有機化合物をインク組成物、特に水への溶解を促進させるものを意味する。可溶化剤を含むことにより、インク組成物中で有機化合物が析出することを抑制し、また、記録物中で有機化合物が均一に分散するよう促す傾向にある。可溶化剤は、特に限定されないが、不飽和脂肪酸に対してより効率的に作用する。
ET-116B、ET-106A、DH-0300、YX-400、EA-160(第一工業製薬社製商品名)、エマルゲン430、1108(花王社製商品名)が挙げられる。アルキルエーテル系可溶化剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本実施形態のインク組成物は、溶剤をさらに含むことができる。溶剤は、水と共に用いることができる溶剤であれば、特に限定されない。
本実施形態のインク組成物は、水を含む。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、凝集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。
インク組成物は、その他の成分として、樹脂粒子、溶解助剤、粘度調整剤、水酸化カリウムやトリエタノールアミン等のpH調整剤、酸化防止剤、防カビ・防腐剤、防黴剤、腐食防止剤、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(例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム)等の、種々の添加剤を適宜含有することもできる。
本実施形態の記録方法は、上述したインク組成物を用いて被記録媒体に記録し、記録物を得る工程(以下、「記録工程」という。)を含む。記録工程では、より具体的にはインクジェット法により、インク組成物を被記録媒体上に吐出して、記録物が得られる。この被記録媒体としては、例えば、吸収性の被記録媒体又は非吸収性の被記録媒体が挙げられる。本実施形態の記録方法は、水溶性のインク組成物の浸透が困難な非吸収性被記録媒体から、水溶性のインク組成物の浸透が容易な吸収性被記録媒体まで、様々な吸収性能を持つ被記録媒体に幅広く適用できるが、吸収性被記録媒体に適用することが好ましい。
本実施形態の記録物は、上述した記録方法によって得られるものであれば、特に限定されない。
W1≧2.0[mg/inch2] ・・・(1)
5.0[%]≦(W1-W5)×100/W1≦30[%] ・・・(2)
カール変化率[%]=|記録したX秒後における記録物のカール角度[度]/90[度]|×100 ・・・(3)
(式中、「カール角度」は、最もカールしている記録物の端部と、記録物と水平面との接点と、がなす角度である。)
〔色材〕
Cab-O-JET300(自己分散型カーボンブラック;キャボット社製の商品名)
〔有機化合物〕
[ベタイン]
トリメチルグリシン
ジメチルグリシン
グリシン
カルニチン
[不飽和脂肪酸]
オレイン酸
リノール酸
リノレン酸
〔可溶化剤〕
ニューコール1006(日本乳化剤社製商品名、ポリオキシエチレン-2-エチルヘキシルエーテル(C8H17-O-(CH2CH2O)n-H))
エマルゲン430(花王社製の商品名、ポリオキシエチレンオレイルエーテル)
サーフィノール104(日信化学工業社製の商品名)
〔溶剤〕
グリセリン(東京化成工業株式会社製)
トリエチレングリコールモノブチルエーテル(東京化成工業株式会社製)
〔pH調整剤〕
水酸化カリウム
〔樹脂粒子〕
スチレンアクリル酸共重合体(日本合成化学工業株式会社製の商品名「モビニール6730」)
〔水〕
純水
各材料を下記の表1及び表2に示す組成で混合し、十分に撹拌し、各組成物を得た。なお、下記の表1及び表2中、数値は固形分量を表し、単位は質量%であり、合計は100.0質量%である。
インクジェット記録装置として、インクジェットプリンタPX-7050(セイコーエプソン社製)を、600dpi×600dpiの解像度を1回の走査(1パス)で印刷できるように改造し、印刷速度は紙の搬送速度を調整して、以下の評価に用いた。そのインクジェット記録装置のインクカートリッジに各インク組成物を充填し、A4サイズのXerox P紙(富士ゼロックス社製コピー用紙、坪量64g/m2、紙厚88μm;被記録媒体)に下記表3及び表4に示すインク打ち込み量に調整して、ベタパターンを印刷した。なお、印刷速度は100枚/分であった。
その後、排紙された記録物中の水分量を、記録した1秒後の水分量(W1)及び5秒後の水分量(W5)を測定し、それらから下記式で表される水分量変化率を算出した。
水分量変化率[%]=(W1-W5)×100/W1
ここで、水分量(W1)及び水分量(W5)は、印刷前の被記録媒体の質量(P0)を「MT400」(METTLER TOLEDO社製の商品名)を用いて測定し、上記被記録媒体に上記条件でベタパターンを印刷した後に、排紙された記録物の記録した1秒後の質量(P1)及び記録した5秒後の質量(P5)を測定し、下記式に従って算出した。
水分量=(記録したX秒後における記録物の質量-被記録媒体の質量)×(用いたインク組成物中の水の含有率[質量%]
インク組成物打ち込み量[mg/inch2]=600×600(inchあたりの縦横解像度)×14[ng](1ドットあたりの質量)×10-6/印刷Duty[%]
ここで、印刷Dutyは、印刷Dutyは[%]=(1平方inchあたりの記録ドット数/1inchあたりの縦横記録解像度600×600)×100、で表される。
また、表3及び表4中の「記録物中のベタイン及び不飽和脂肪酸の合計量」、「記録物中のベタイン量」、及び「記録物中の不飽和脂肪酸量」は、インク組成物の組成比と上記インク組成物打ち込み量とから、算出した。
上記のインクジェット記録装置を用い、そのインクジェット記録装置のインクカートリッジに各インク組成物を充填し、A4サイズのXerox P紙(富士ゼロックス社製コピー用紙、坪量64g/m2、紙厚88μm;被記録媒体)に温度25℃、湿度50%の環境下において、下記パターン条件、普通紙標準モードでベタパターンを印刷した。なお、印刷速度は100枚/分であった。
パターン条件:余白=1mm、印刷面積=被記録媒体の全体
その後、排紙された記録物を幅1cm、長さ15cm、高さ30cmの直方体箱の天面にのせ、該箱の天面の位置を0として、用紙の先端から基準面(水平面)との接点がなす角度(単位;度)を、記録した1秒後(カール角度(θ1)[度])及び5秒後(カール角度(θ5)[度])で測った。測った角度の値から、下記式(3)で表されるカール変化率を算出した。
カール変化率[%]=|記録したX秒後における記録物のカール角度(θx)[度]/90[度]|×100 ・・・(3)
図1に示すように、被記録媒体又は記録物を基準面となる所定の場所に置き、最もカールしている被記録媒体又は記録物の端部と、被記録媒体又は記録物と基準面(水平面)との接点がなす角度θを測定して、被記録媒体又は記録物のカール角度とした。なお、印刷前の被記録媒体が自重等で初期的にたわみを有する場合には、上述の方法と同様にして、印刷前の被記録媒体を上記直方体箱の天面にのせ、最もカールしている被記録媒体の先端から基準面との接点がなす角度(カール角度(θ0)[度])を測定し、記録したX秒後における記録物のカール角度(θx)[度]から差し引いて、カール変化率を計算した。詳しくは、式3は、|(θx-θ0)/90|×100と変形し、カール変化率を計算した。
上記のインクジェット記録装置を用い、そのインクジェット記録装置のインクカートリッジに各インク組成物を充填し、A4サイズのXerox P紙(富士ゼロックス社製コピー用紙、坪量64g/m2、紙厚88μm;被記録媒体)に温度25℃、湿度50%の環境下において、下記パターン条件、普通紙標準モードでベタパターンを200枚連続で印刷した。なお、印刷速度は100枚/分であった。
パターン条件:印刷Duty=60~100%、淵幅=1mm、印刷面積=被記録媒体の全体
印刷後、連続印刷した200枚全てがインクジェット記録装置の排出部に散乱せず収容できた印刷Dutyを測定し、下記評価基準によりスタック性を評価した。
(評価基準)
AA:印刷Duty90%以上
A:印刷Duty80%以上90%未満
B:印刷Duty70%以上80%未満
C:印刷Duty70%未満
上記のインクジェット記録装置を用い、そのインクジェット記録装置のインクカートリッジに各インク組成物を充填し、A4サイズのXerox P紙(富士ゼロックス社製コピー用紙、坪量64g/m2、紙厚88μm;被記録媒体)に温度25℃、湿度50%の環境下において、下記パターン条件、普通紙標準モードでベタパターンを200枚連続で印刷した。なお、印刷速度は100枚/分であった。
パターン条件:印刷Duty=100%、淵幅=1mm、印刷面積=被記録媒体の半分(図2)
図2は、記録物擦り性を評価する際の印刷面積を示す模式図である。排紙方向に向かって後半部分をベタパターンで印刷した。記録物の排出1秒後、印刷部(後半部分)を指で擦り、インク組成物の剥がれ具合を目視で確認し、下記評価基準により耐擦り性を評価した。
(評価基準)
AA:擦れ痕及びインク剥がれがない
A:擦れ痕はあるが、インク剥がれはない
B:擦れ痕及びインク剥がれがともにあるが、目立たない
C:擦れ痕及びインク剥がれがともにあり、目立つ
上記のインクジェット記録装置を用い、そのインクジェット記録装置のインクカートリッジに各インク組成物を充填し、A4サイズのXerox P紙(富士ゼロックス社製コピー用紙、坪量64g/m2、紙厚88μm;被記録媒体)に1ドット罫線パターンを印刷した。その後、インク組成物を吐出するヘッドにキャップをせずに温度40℃、湿度20%の環境下で1時間放置した後、再度同様に、1ドット罫線パターンを印刷した。
印刷後、上記環境下で放置した前後での記録物の罫線の位置ずれを実測し、下記評価基準により高温印刷安定性を評価した。
(評価基準)
AA:位置ズレが20μm未満
A:位置ズレが20μm以上40μm未満
B:位置ズレが40μm以上60μm未満
C:位置ズレが60μm以上
上記のインクジェット記録装置を用い、そのインクジェット記録装置のインクカートリッジに各インク組成物を充填し、A4サイズのXerox P紙(富士ゼロックス社製コピー用紙、坪量64g/m2、紙厚88μm;被記録媒体)に温度25℃、湿度50%の環境下において、印刷Duty:80%でベタパターンを印刷した。なお、印刷速度は100枚/分であった。
印刷後、測色機(商品名「Xrite i1」、Xrite社製)を用いてOD値を測定し、下記評価基準により発色性を評価した。
(評価基準)
AA:OD値1.3以上
A:OD値1.3未満1.2以上
B:OD値1.2未満1.1以上
C:OD値1.1未満
Claims (9)
- 色材と有機化合物と水とを含むインク組成物を用いて被記録媒体に記録し、記録物を得る工程を含み、
記録した1秒後における記録物中の水分量(W1)、及び、記録した5秒後における記録物中の水分量(W5)が、下記関係式(1)及び(2)を満たし、
前記被記録媒体のサイズがA4サイズであり、
前記記録物を得る工程が、前記被記録媒体の幅以上の長さを有するヘッドを用いて、一回の走査で該被記録媒体に記録するライン式で行う工程であり、
前記水の含有量は、前記インク組成物の総量に対して、40.00質量%以上68.00質量%以下であり、
前記有機化合物は、ベタイン及び不飽和脂肪酸を含み、かつ、
前記不飽和脂肪酸に対する前記ベタインの質量比(ベタイン/不飽和脂肪酸)が、26.3以上140以下である、
記録方法。
W1≧2.0[mg/inch2] ・・・(1)
5.0[%]≦(W1-W5)×100/W1≦30[%] ・・・(2)
(水分量(W1)及び水分量(W5)は、記録前の被記録媒体の質量(P0)を測定し、当該被記録媒体に記録した記録物の記録した1秒後の質量(P1)及び記録した5秒後の質量(P5)を測定し、下記式に従って算出する。
水分量=(記録したX秒後における記録物の質量-被記録媒体の質量)×(用いたインク組成物中の水の含有率[質量%]) - 前記不飽和脂肪酸に対する前記ベタインの質量比(ベタイン/不飽和脂肪酸)が、26.3以上110以下である、
請求項1に記載の記録方法。 - 前記ベタインの含有量が、前記インク組成物の総量に対して、3.0質量%以上7.0質量%以下である、
請求項1又は2に記載の記録方法。 - 前記不飽和脂肪酸の含有量が、前記インク組成物の総量に対して、0.05質量%以上0.3質量%以下である、
請求項1~3のいずれか一項に記載の記録方法。 - 前記水の含有量が、前記インク組成物の総量に対して、40質量%以上70質量%以下であり、かつ、前記ベタインに対する前記水の質量比(水/ベタイン)が、8.0以上である、
請求項1~4のいずれか一項に記載の記録方法。 - 前記記録物中の前記ベタインと前記不飽和脂肪酸との合計量が、0.1mg/inch2以上0.45mg/inch2以下である、
請求項1~5のいずれか一項に記載の記録方法。 - 前記インク組成物は、可溶化剤をさらに含む、
請求項1~6のいずれか一項に記載の記録方法。 - 前記可溶化剤は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、及びアセチレングリコールからなる群より選択される1種又は2種以上を含有する、
請求項7に記載の記録方法。 - 記録した後における記録物のカール変化率が、下記式(3)で表され、
記録した1秒後における記録物のカール変化率、及び、記録した5秒後における記録物のカール変化率が、いずれも40%以下である、
請求項1~8のいずれか一項に記載の記録方法。
カール変化率[%]=|記録したX秒後における記録物のカール角度[度]/90[度]|×100 ・・・(3)
(式中、「カール角度」は、最もカールしている記録物の端部と、記録物と水平面との接点と、がなす角度である。)
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