JP2010036508A - インクジェット記録方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】イン型インクジェットヘッドによりインクA(1)を記録媒体に吐出して記録するインクジェット記録方法において、記録する画像を一定領域に分割した後、下記の式(A)で定義されるインクDutyの値Dが40%以上、90%未満の領域に対して、実質的に無色な透明インクB(2)を、該インクAの吐出前または吐出後に、該記録媒体に記録することにより、形成画像におけるインクDuty値を90%以上、110%以下に補正して記録するインクジェット記録方法。式(A)D(%)=(印字しようとするドット数/領域のドット総数)×100
【選択図】図1
Description
D(%)=(印字しようとするドット数/領域のドット総数)×100
2.前記記録する画像を分割した領域の大きさが、5ドット×5ドット以上、10ドット×10ドット以下であることを特徴とする前記1に記載のインクジェット記録方法。
5.前記透明インクBが、高分子化合物を含有していることを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
D(%)=(印字しようとするドット数/領域のドット総数)×100
本発明者らは様々な画像パターンをライン型インクジェット記録装置で作製した結果、上記D値が40%以上、90%未満の領域で、特に顕著にビーディングが発生しやすいという傾向を見出した。この結果をもとに、D値が40%以上、90%未満の画像領域をインク液の均一化が必要な領域であると判定し、概領域に透明インクBを印字して、最終形成画像におけるインクDuty値が90%以上、110%以下となるように補正する。最終形成画像における補正後のインクDuty値を上記範囲内とすることにより、ビーディング耐性を得ることができる。補正後のインクDuty値のより好ましい値は、100%である。
〔インクA〕
本発明に適用可能なインクAとしては、高沸点有機溶剤を主成分とする油性インク、水や水溶性有機溶剤を主成分とする水性インク、活性エネルギー線照射により硬化するモノマーを主成分とするUV(紫外線)インク、水性インクに親水性のモノマーや架橋性高分子化合物を含有させた水性UVインク、揮発性の有機溶剤からなるソルベントインク等が挙げられる。特に、記録速度を非常に高速化したり、吸収性に乏しい記録媒体に記録する際には、高分子化合物を含有し溶媒の乾燥に伴って増粘・定着する機能を有するインクを用いたり、モノマーや架橋性の化合物を含み活性エネルギー線照射により硬化もしくは増粘するインクを用いることが好ましい。
本発明における透明インクBは、実質的に色材を含まず着色に寄与しないインクをいう。使用するインクの種類は、着色するための通常のインクAと同じものを用いることが好ましい。例えば、着色用のインクAとしてUVインクを用いる場合は、透明インクBもUVインクとすることが好ましい。通常のインクAと透明インクBを同種のインクとする場合、通常のインクAの色材成分を主要な溶剤成分に置換することにより、透明インクBの組成を簡便に作製することもできる。
本発明に係るインクA及び透明インクBのそれぞれの粘度は、特に制限はないが、2mPa・s以上、100mPa・s以下であることが好ましい。
本発明に係るインクA及び透明インクBのそれぞれの表面張力は、20mN/m以上、30mN/m以下であることが好ましく、より好ましくは23mN/m以上、28mN/m以下である。表面張力をこの範囲とすることで、ビーディング耐性をより良好なものとすることができる。
本発明のインクジェット記録方法に適用可能な記録媒体としては、各種紙、各種フィルム、各種布、各種木材、各種インクジェット用記録媒体等が使用できる。特に印刷用塗工紙や非吸収性媒体を用いた場合、本発明の効果が顕著なものとなりやすい。
印刷用塗工紙とは、印刷でしばしば用いられる塗工紙であり、一般的には上質紙や中質紙を原紙とし、紙の表面に白土等の顔料を塗布した後、平滑性を高めるためにカレンダー処理をかけて作製される。このような処理により、白色度や平滑性、印刷インクの受理性、あるいは網点再現性、印刷光沢、印刷不透明度などが向上する。塗工量により、アート紙、コート紙、軽量コート紙等の分類があり、また、紙の光沢によりグロス系、ダル系、マット系等に分類される。
非吸収性記録媒体としては、一般的に使用されている各種フィルム等はすべて使用できる。例えば、ポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルムなどがある。また、写真用印画紙であるレジンコートペーパーや合成紙であるユポ紙なども使用することができる。
本発明のインクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置は、ライン型インクジェットヘッドを搭載していることを特徴とする。ライン型インクジェットヘッドとは、記録媒体の搬送方向に対して垂直方向にノズルを配列させたヘッドであり、ヘッドの走査なしに、もしくは非常に少ない回数の走査で画像を形成できるため、高速記録が可能であるという特徴を有する。記録する際にヘッド、記録媒体のいずれを移動させても良いが、ライン型インクジェットヘッドは質量が大きくなる傾向があるため、記録中の移動は最小限にとどめ、記録媒体を搬送して記録する方式とすることが好ましい。記録媒体の搬送手段としては、搬送ステージ、搬送ベルト、ドラム等が挙げられる。記録パス数を複数回行う装置とする場合は、ドラム搬送方式であることが好ましい。
ライン型インクジェットヘッドの幅は搬送する記録媒体の幅と同等以上であることが好ましいが、記録媒体より小さい幅のヘッドとしても良い。ヘッドの幅を搬送する記録媒体の幅と同等以上とする場合、ヘッドの位置を固定し、その直下に記録媒体を通過させることにより、1回の搬送で画像を記録することも可能である。記録媒体より小さい幅のヘッドとする場合、記録パス数を複数回にする必要がある。記録媒体に対してライン型インクジェットヘッドの幅があまりに小さいと、記録パス数が多くなって高速記録特性に劣るため、少なくとも記録媒体の半分以上の幅であることが好ましい。
〔ブラック顔料分散液1〕
以下の各添加剤を混合し、0.5mmのジルコニアビーズを体積率で50%充填したサンドグラインダーを用いて分散し、イオン交換水を添加してブラック顔料の含有量が10%のブラック顔料分散液1を調製した。
ジョンクリル62(ジョンソンポリマー製) 59g
レベノールWX(花王製) 3g
ジエチレングリコール 100g
イオン交換水
《架橋性高分子化合物の合成》
〔架橋性高分子化合物1の合成〕
2Lセパラブルフラスコに、ケン化率98%、重合度300のポリ酢酸ビニルのケン化物を100g、イオン交換水を530g入れ、90℃で加熱撹拌し、ポリ酢酸ビニルのケン化物を溶解させた。この溶液を60℃まで冷却した後、イソプロピルアルコールを175g、下記に示す側鎖修飾化合物を24.4g、リン酸を6.2g加え、10時間撹拌した。反応溶液を45℃まで冷却し、イオン交換樹脂(ダイヤイオンWA20、三菱化学製)70gを加え、12時間撹拌した。その後、イオン交換樹脂をろ過し、アクリル基を有する側鎖を持ち、ポリ酢酸ビニルのケン化物を主鎖とする架橋性高分子化合物1(例示1を構成単位とする)の15質量%溶液を得た。
〔インクセット1:インクA1、透明インクB1の調製〕
溶媒:ジエチレングリコールモノブチルエーテル 25部
高分子微粒子:スーパーフレックス420(第一工業製薬社製) 固形分として2部
活性剤:BYK347(ビックケミー製) 0.5部
顔料:ブラック顔料分散液1 固形分として4部
さらに全体が100部となるようにイオン交換水により調整して、高分子化合物の微粒子を含有する水性インクであるインクA1を調製した。さらに、インクA1の顔料をイオン交換水に置き換えたこと以外は、同様の組成により透明インクB1を調製した。インクA1の表面張力は27mN/m、透明インクB1の表面張力は26mN/mであった。
架橋性高分子化合物1 固形分として2.5部
重合開始剤:Irgacure2959(Ciba社製) 0.5部
溶媒:エチレングリコール 10部
溶媒:プロピレングリコール 15部
溶媒:2−ピロリジノン 10部
活性剤:BYK347(ビックケミー製) 0.6部
顔料:Cab−O−Jet300(キャボット社製) 顔料分として4部
さらに全体が100部となるようにイオン交換水により調整して、親水性の架橋性高分子化合物を含有する水性UVインクであるインクA2を調製した。さらに、インクA2の顔料をイオン交換水に置き換えたこと以外は、同様の組成により透明インクB2を調製した。インクA2の表面張力は25mN/m、透明インクB2の表面張力は25mN/mであった。
顔料:トーカブラック #8500(東海カーボン製) 4部
顔料分散剤:アジスパーPB821(味の素ファインテクノ製) 2部
モノマー:アロンオキセタンOXT221(東亞合成社製) 60部
モノマー:セロキサイドC2021P(ダイセル社製) 30部
重合開始剤:UVI6992(ダウケミカル社製) 4部
上記の組成物を順次混合し、ビーズミルを用いて分散した後、ディゾルバーを用いて1時間プレ分散を行った。更にビーズミルを用いて練肉し、#3000の金属メッシュフィルターでろ過して、カチオン重合性モノマーを主成分とするUVインクであるインクA3を調製した。さらに、インクA3の顔料及び顔料分散剤をアロンオキセタンOXT221に置き換えたこと以外は、同様の組成により透明インクB3を調製した。インクA3の表面張力は28mN/m、透明インクB3の表面張力は28mN/mであった。
様々な印刷用塗工紙について、下記の組成のブリストー測定液Sを用いて吸収特性を測定した。縦軸を液体転移量L(ml/m2)、横軸を液体接触時間の平方根(msec1/2)として測定結果をプロットし、各記録媒体のグラフの傾きを求めた。測定した印刷用塗工紙の中から、傾き値が0.10である印刷用塗工紙A、傾き値が0.03である印刷用塗工紙B、傾き値が0.25である印刷用塗工紙C、傾き値が0.26である印刷用塗工紙Dを選択し、後述する評価に用いることとした。
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル 14質量%
1,2−ヘキサンジオール 6質量%
水 80質量%
実施例1
《インクジェット画像形成》
上記調製した各インクセットを用いて、下記の記録方法に従い画像を作成した。
ノズル口径23μm、液適量4pl、最大駆動周波数25kHz、ノズル数512、ノズル密度360dpiであるピエゾ型のインクジェット記録ヘッドを使用し、ライン長300mm、記録密度1080dpiのラインヘッド型インクジェット記録装置を構成した。このヘッドを2ヘッド搭載したインクジェット記録装置を作製し、搬送方向の記録密度が1080dpi、記録媒体の搬送速度が300mm/secとなるように装置を調整した。なお、本発明で言うdpiとは、2.54cmあたりのドット数を表す。このインクジェット記録装置に、インクセット1を用い、記録用のインクとしてインクA1を、ビーディングを防止するための補完印字用のインクとして透明インクB1を充填した。インクジェットヘッドの位置については、透明インクB1がインクA1よりも先に記録されるような配置とした。
上記記録画像1の作成において、Duty計算領域の大きさを5ドット×5ドットから表1に記載の大きさに変更した以外は同様の方法により、本発明のインクジェット記録方法により作成した記録画像2〜4を得た。
上記記録画像1の作成において、透明インクBによる印字を行わなかった以外は同様にして、比較のインクジェット記録方法により作成した記録画像5を得た。
〔ビーディング耐性の評価〕
以上の記録方法により作成した記録画像1〜5について、下記の基準に従って、画質(ビーディング耐性)を評価した。評価ランクがB以上であれば、実用上問題のないレベルとした。
B:部分的に画像のまだらが生じている箇所があるが、おおむね良好な画像が得られている
C:画像のまだらが気になる箇所が多くみられる
以上により得られた結果を、表1に示す。
《インクジェット画像形成》
〔記録画像6〜14、6′〜14′の作成〕
実施例1に記載の記録画像2の作成において、記録媒体およびインクセットの種類を、表2に記載のものに変更した以外は同様にして、本発明のインクジェット記録方法により記録された記録画像6〜14を得た。さらに、記録画像6〜14の作成において、透明インクBを印字しないこと以外は同様にして、記録画像6′〜14′を得た。なお、インクセット2、3を用いて記録した記録画像7、8、13の作成においては、記録媒体の加熱を行わない代わりに、各ヘッドの近傍にUVランプを設置して、インクA及び透明インクBの記録直後にUVを照射しながら画像を作成した。
〔ビーディング耐性の評価〕
以上の記録方法により作成した記録画像6〜14、6′〜14′について、それぞれ対応する記録画像同士(例えば、記録画像6と記録画像6′)について、補完印字によるビーディング改善効果を評価した。評価ランクがB以上のときに、有意な改善効果ありとした。
B:透明インクBを印字しなくても(インクAのみの印字6′〜14′)、まだらが軽微なので顕著な効果とは言えないが、透明インクBを印字した画像(記録画像6〜14)ではビーディング改善効果を確認できる
C:透明インクBを印字しなくてもまだらがほとんど見られないため、透明インクBの印字の有無で画質がほとんど変わらない
以上により得られた結果を、表2に示す。
2 透明インクB
A 中間濃度領域
Claims (7)
- ライン型インクジェットヘッドによりインクAを記録媒体に吐出して記録するインクジェット記録方法において、記録する画像を一定領域に分割した後、下記の式(A)で定義されるインクDutyの値Dが40%以上、90%未満の領域に対して、実質的に無色な透明インクBを、該インクAの吐出前または吐出後に、該記録媒体に記録することにより、形成画像におけるインクDuty値を90%以上、110%以下に補正して記録することを特徴とするインクジェット記録方法。
式(A)
D(%)=(印字しようとするドット数/領域のドット総数)×100 - 前記記録する画像を分割した領域の大きさが、5ドット×5ドット以上、10ドット×10ドット以下であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録方法。
- 前記記録媒体が、印刷用塗工紙または非吸収性媒体であることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット記録方法。
- 前記記録媒体が印刷用塗工紙であり、該印刷用塗工紙が、その吸収性を下記の測定液Sを用いてブリストー法で測定し、縦軸を液体転移量L(ml/m2)、横軸を液体接触時間の平方根(msec1/2)として測定結果をプロットしたときに、グラフの傾きが0以上、0.25以下であることを特徴とする請求項3に記載のインクジェット記録方法。
測定液S:ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(14質量%)、1,2−ヘキサンジオール(6質量%)、水(80質量%) - 前記透明インクBが、高分子化合物を含有していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記透明インクBが、活性エネルギー線の照射により硬化もしくは高粘度化する特性を有するインクであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記インクAと前記透明インクBとの表面張力が、いずれも20mN/m以上、30mN/m以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
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