JP7524597B2 - インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
前記画像が形成される画像形成領域及び前記画像形成領域の周辺領域に、前記処理液を付与し、前記画像形成領域の周辺領域に付与する前記処理液の付与量を、前記画像形成領域の端部における前記処理液の付与量と同じ量とするように制御し、
前記画像形成領域の周辺領域が、前記画像形成領域の外周を起点として外周の外側に、0.030~0.150mmの範囲内の領域であり、
前記画像形成領域の端部における前記インクの付与量が15g/m 2 以下のときに、当該端部の周辺領域に前記処理液が付与されないように制御することを特徴とするインクジェット記録方法。
前記インクを吐出する吐出口と、前記処理液を吐出する吐出口とを有する液滴吐出手段を少なくとも備え、
前記画像が形成される画像形成領域及び前記画像形成領域の周辺領域に、前記処理液を付与し、前記画像形成領域の周辺領域を、前記画像形成領域の外周を起点として外周の外側に、0.030~0.150mmの範囲内の領域とし、前記画像形成領域の周辺領域に付与する前記処理液の付与量を、前記画像形成領域の端部における前記処理液の付与量と同じ量とし、前記画像形成領域の端部における前記インクの付与量が15g/m 2 以下のときに、当該端部の周辺領域に前記処理液が付与されないように制御する手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
本発明のインクジェット記録方法では、画像が形成される画像形成領域及び記画像形成領域の周辺領域に処理液を付与し、前記画像形成領域の周辺領域に付与する前記処理液の付与量を、前記画像形成領域の端部における前記処理液の付与量と同じ量とするように制御することにより、上記課題が解決できることを見出した。
本発明のインクジェット記録方法(以下、インクジェット法、又は単に「記録方法」ともいう。)は、少なくとも色材を含むインクと、少なくとも凝集剤を含む処理液を、それぞれ液滴吐出手段により記録媒体表面に付与し合一させることにより画像を形成するインクジェット記録方法であって、前記画像が形成される画像形成領域及び前記画像形成領域の周辺領域に、前記処理液を付与し、前記画像形成領域の周辺領域に付与する前記処理液の付与量を、前記画像形成領域の端部における前記処理液の付与量と同じ量とするように制御することを特徴とする。
図1に本発明の記録方法に適用可能な2液方式のインクジェット記録装置(スキャン方式、以下、単に「記録装置」ともいう。)の主要部の一例を模式的に示す。また、図2に、図1に示す装置により記録媒体表面に液滴吐出手段からインクと処理液が付与される様子を模式的に示す。以下、図1及び図2を参照しながら、スキャン方式による画像形成を一例に本発明の記録方法を説明するが、本発明の記録方法はこれに限定されない。後述するライン方式のインクジェット記録装置にも適用可能である。
本発明の記録方法においては、記録画像が形成される画像形成領域及び前記画像形成領域の周辺領域に、前記処理液を付与し、前記画像形成領域の周辺領域に付与する前記処理液の付与量を、前記画像形成領域の端部における前記処理液の付与量と同じ量とするように制御して画像形成することを特徴とする。エッジ処理の具体的な方法については後述する。
1)例えば、RGBで表現された画像を、パソコン画面上表示する。このRGB画像を、市販の画像加工ソフト、例えば、Photoshop等を用いて、CMYK画像に変換する。
次いで、下記の方法により、処理液量を調整する。
(1)前記画像が形成される単位領域毎に前記インクの付与量に応じて前記処理液の付与量を変化させ、かつ、前記単位領域の全てにおいて前記処理液の付与量が5g/m2以下となるように制御する。
画像のエッジ処理は、ハーフトーン処理前画像でエッジ部として検出された画素アドレスを記録し、液量調整された処理液用画像の上記記録した画素アドレスに対応する画素より、指定した範囲で画素を拡張するように処理液を付与する画素を追加する。このとき、拡張する範囲の処理液の付与量が、印刷領域の処理液の付与量と同じになりように、制御する。
本発明のインクジェット記録方法(以下、単に「記録方法」ともいう。)においては、少なくとも色材を含むインクと、少なくとも凝集剤を含む処理液を、それぞれ液滴吐出手段により記録媒体表面に付与し合一させることにより画像を形成する記録方法であって、この時、インクの付与量と処理液の付与量の関係を制御して画像形成することが好ましい。
次いで、本発明の記録方法で用いる、少なくとも色材を含むインクInと、少なくとも凝集剤を含む処理液Prについて説明する。
本発明に係るインクInは、少なくとも色材を含有する。色材としては顔料であることが好ましい。インクInは、例えば、色材としての顔料と、顔料を分散するための高分子分散剤及び樹脂微粒子、並びに、媒体としての水及び有機溶剤等を含有することが好ましい。
本発明に係るインクに含有される色材としては、顔料であることが好ましく、本発明に適用が可能な顔料としては、アニオン性の分散顔料、例えば、アニオン性の自己分散性顔料や、アニオン性の高分子分散剤により顔料を分散したものを用いることができ、特に、アニオン性の高分子分散剤により顔料を分散した顔料分散液を適用することが好適である。
顔料を分散させるために用いる高分子分散剤は、特に限定されないが、アニオン性基を有する高分子分散剤が好ましく、分子量が5000~200000の範囲内のものを好適に用いることができる。
本発明に係るインクに用いる樹脂微粒子は、水不溶性樹脂微粒子であることが好ましい。本発明で使用する水不溶性樹脂微粒子は、インクを受容でき、当該インクに対して溶解性又は親和性を有する水不溶性樹脂の微粒子分散液である。
高松油脂社製;ペスレジンA-110F、A-520、A-613D、A-615GE、A-640、A-645GH、A-647GEX、ユニチカ社製;エリーテルKA-5034、KA-5071S、KA-1449、KA-0134、KA-3556、KA-6137、KZA-6034、KT-8803、KT-8701、KT-9204、KT-8904、KT-0507、KT-9511等
〈ウレタン系〉
楠本化成社製;NeoRez R-967、R-600、R-9671、三井化学社製;W-6061、W-5661、WS-4000等
〈アクリル系〉
楠本化成社製;NeoCryl A-1127、ジャパンコーティングレジン社製;モビニール 6899D、6969D、6800、6810、トーヨーケム社製;TOCRYL W-7146、W-7150、W-7152等
インクにおける樹脂微粒子の含有量は、特に限定されないが、2~10質量%の範囲内が好ましく、2~5質量%の範囲内がより好ましい。
インクに含有される有機溶剤としては、水溶性の有機溶剤を好適に用いることができる。水溶性の有機溶剤としては、例えば、アルコール類、多価アルコール類、アミン類、アミド類、グリコールエーテル類、炭素数が4以上である1,2-アルカンジオール類などが挙げられる。
アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、2-メチル-1-プロパノール、t-ブタノール、3-メトキシ-1-ブタノール、3-メトキシ-3-メチルブタノール、1-オクタノール、2-オクタノール、n-ノニルアルコール、トリデシルアルコール、n-ウンデシルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール、ベンジルアルコール等が挙げられる。
多価アルコール類としては、例えば、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、テトラエチレングリコール、エチレンオキサイド基の数が5以上のポ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、トリプロピレングリコール、プロピレンオキサイド基の数が4以上のポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール等が挙げられる。
アミン類としては、例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、N-エチルジエタノールアミン、モルホリン、N-エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミン等が挙げられる。
アミド類としては、例えば、ホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等が挙げられる。
グリコールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、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プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
炭素数が4以上である1,2-アルカンジオール類としては、例えば、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、1,2-ヘプタンジオール等が挙げられる。
本発明に係るインクに含まれる水については、特に限定されるものではなく、イオン交換水、蒸留水、又は純水であり得る。インクにおける水の含有量は、特に限定されないが、45~85質量%の範囲内であることが好ましい。
本発明に係るインクは、必要に応じて、界面活性剤、出射安定性、プリントヘッドやインクカートリッジ適合性、保存安定性、画像保存性、その他の諸性能向上の目的に応じて、公知の各種添加剤を含有することができる。
本発明に係るインクでは、界面活性剤を含有することが好ましく、これにより、インクのノズルからの出射安定性の向上や、記録媒体に着弾したインク液滴の広がり(ドット径の拡大)を制御することができる。
本発明のインクジェット記録方法に適用する処理液Prは、少なくとも凝集剤を含有する。処理液Prはインクジェット法によりヘッド1Prのノズルから吐出可能なように、溶剤が添加される等して粘度が調整される。処理液Prは、凝集剤を必須成分として含有し、さらに、水、有機溶剤及び界面活性剤を基本成分として含有する。また、処理液Prは樹脂微粒子を含有していないことが好ましい。
本発明に係る処理液には、色材を含有するインクと合一したときに、凝集物を生じさせる機能を備えている材料、すなわち凝集剤を含有することで、インクと合一したときの相互作用が大きくなり、インクのドットを固定化して、ドット径の拡大を抑制する作用を有する。なお、凝集剤は、インク中に含まれる色材の種類に応じて選択することができる。
本発明に係る処理液Prに含まれる水については、特に限定されるものではなく、イオン交換水、蒸留水、又は純水であり得る。処理液Prにおける水の含有量は、特に限定されないが、45~80質量%の範囲内であることが好ましい。
本発明の記録方法で適用が可能な記録媒体としては、特に限定されるものではないが、非吸収性の材料からなる記録媒体(以下、「非吸収性記録媒体」ともいう。)であることが好ましい。非吸収性記録媒体を用いることで、本発明の記録方法の効果がより顕著である。本発明でいう非吸収性とは、水に対する非吸収性を表す。
(シアンインクの調製)
表Iに記載の各構成材料を混合して、シアンインクを調製した。なお、シアン顔料は、ピグメントブルー15:3を用い、顔料分散剤として、中和されたカルボキシ基を有するアクリル系分散剤(BASF社製「ジョンクリル819」、酸価75mgKOH/g、固形分20質量%)と、インク溶剤としてプロピレングリコールと、イオン交換水を所定量混合した混合液をプレミックスした後、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、シアン顔料の含有量が18質量%のシアン顔料分散液を調製した。この顔料分散液に含まれる顔料粒子の平均粒径は110nmであった。インク構成時には、シアン顔料が固形分として5.0質量%となるようにシアン顔料分散液を使用した。
上記シアンインクの調製において、シアン顔料であるピグメントブルー15:3に代えて、それぞれイエロー顔料としてC.I.ピグメントイエロー155、マゼンタ顔料としてC.I.ピグメントレッド202/ピグメントバイオレッド19、ブラック顔料としてピグメントブラック7を用いた以外は同様にして、イエローインク、マゼンタインク及びブラックインクを調製した。
上記調製したシアンインク、イエローインク、マゼンタインク及びブラックインクから構成されるインクセットAを作製した。
表IIに記載の多価金属塩(酢酸カルシウム)、インク溶剤(プロピレングリコール)、界面活性剤、及びイオン交換水を、撹拌しながら順次添加した後、5.0μmのフィルターにより濾過して処理液A、B、Cを得た。濾過前後で実質的な組成変化はなかった。
処理液B:粘度=5.02mPa・s、静的表面張力=26.7mN/m、動的表面張力=35.6mN/m
処理液C:粘度=5.09mPa・s、静的表面張力=25.5mN/m、動的表面張力=32.1mN/m
なお、粘度及び静的表面張力は上記の方法で測定し、動的表面張力は、最大法圧法により、25℃にて、協和界面科学社製のDynamic Surface Tension Meter BP-D4タイプを使用し、連続的に泡を発生させたときの、寿命時間50ms時の値として求めた。
下記のスキャン方式で、表IIIに記載のインクセットAと処理液の組み合わせで、図7に記載のインク付き量を変化させた高濃度~低濃度の各色ベタ画像を作製した。なお、図7における縦軸は、インク付き量(%)を示してある。
(スキャン方式)
コニカミノルタ社製の独立駆動インクジェットヘッド(360dpi、吐出量:小滴7pL、中滴15pL、大滴23pL)をイメージ図1のように設置し、ヘッドとステージを移動させることで、記録媒体としてポリエステルフィルム(フタムラ化学社製、FE2001、厚さ:50μm)を用い、当該記録媒体上にインクセットAであるCMYKと、処理液Aを吐出し、表IIIに記載のインク付与量及び処理液付与量で、高濃度、中高濃度、中濃度、中低濃度及び低濃度のインクベタ画像を形成した。
上記画像1の作製において、下記の方法に従って、エッジ処理を行った以外は同様にして、画像2を形成した。
画像濃度をインクにより形成されるドットの大きさ、面密度等の面積諧調として表現する手法であり、既知の誤差拡散法を適応してハーフトーン処理を行った。
ハーフトーン処理前のCMYK画像に対し、Canny法により画像のエッジ部(濃淡の差が大きい部位)を検出した。
上記画像2の作製において、6ポイントの抜き文字画像の内部に端部(エッジ部)から0.176mmの領域に、画像領域端部の付与量を100%としたとき、周辺領域の付与量が75%となるように付与したい以外は同様にして、画像3形成した。
上記画像2の作製において、6ポイントの抜き文字画像の内部に端部(エッジ部)から0.176mmの領域に、画像領域端部の付与量を100%としたとき、周辺領域の付与量が100%となるように、すなわち、画像領域端部における処理液の付与量と同一量付与量となるようにした以外は同様にして、画像4形成した。
上記画像4の作製において、エッジ検出部に隣接する領域への処理液の付与を、インク付与量が15g/m2以下の領域には行わなかった以外は同様にして、画像5を作製した。
上記画像4の作製において、処理液を付与するエッジ検出部端部からの領域を、0.141mmに変更した以外は同様にして、画像6を作製した。
上記画像4の作製において、処理液を付与するエッジ検出部端部からの領域を、0.035mmに変更した以外は同様にして、画像7を作製した。
上記画像4の作製において、処理液を処理液Aから処理液Bに変更した以外は同様にして、画像8を作製した。
上記画像4の作製において、処理液を処理液Aから処理液Cに変更した以外は同様にして、画像9を作製した。
上記画像形成において、各設定したインク付与量の各色のベタ画像に6ptの抜き文字が描画された画像品質について、画像としてのにじみ状況を目視観察し、下記のランクに従って評価した。
2:わずかににじみ及びムラが見られるが、実用上問題のない品質である
3:明らかなにじみ及びムラが認められ、鮮鋭性に欠ける品質である
以上により得られた結果を、表IIIに示す。
1C、1M、1Y、1K、1Pr ヘッド
20 液滴吐出手段
22 キャリッジ
30 走査部
A1~A6 印刷領域
C、M、Y、K、In インク
G 端部
Im 画像形成領域
M 記録媒体
P 全印刷領域
PL 印刷領域長
PW 印刷領域幅
Pr 処理液
S 周辺領域
Sw 周辺領域Sの幅
W 幅
Wh 白抜き領域
Claims (5)
- 少なくとも色材を含むインクと、少なくとも凝集剤を含む処理液を、それぞれ液滴吐出手段により記録媒体表面に付与し合一させることにより画像を形成するインクジェット記録方法であって、
前記画像が形成される画像形成領域及び前記画像形成領域の周辺領域に、前記処理液を付与し、前記画像形成領域の周辺領域に付与する前記処理液の付与量を、前記画像形成領域の端部における前記処理液の付与量と同じ量とするように制御し、
前記画像形成領域の周辺領域が、前記画像形成領域の外周を起点として外周の外側に、0.030~0.150mmの範囲内の領域であり、
前記画像形成領域の端部における前記インクの付与量が15g/m 2 以下のときに、当該端部の周辺領域に前記処理液が付与されないように制御することを特徴とするインクジェット記録方法。 - 25℃における、前記処理液の表面張力が前記インクの表面張力より小さい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。
- 前記処理液が、前記凝集剤として多価金属塩又は溶解系カチオンポリマーを含有し、かつ、前記処理液が樹脂微粒子を含有していないことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のインクジェット記録方法。
- 最大泡圧法により求められる、前記処理液の25℃、かつ寿命時間50msにおける動的表面張力が35mN/m以下であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
- 少なくとも色材を含むインクと、少なくとも凝集剤を含む処理液を、それぞれ液滴吐出手段により、記録媒体表面に付与し合一させることにより画像を形成するインクジェット記録装置であって、
前記インクを吐出する吐出口と、前記処理液を吐出する吐出口とを有する液滴吐出手段を少なくとも備え、
前記画像が形成される画像形成領域及び前記画像形成領域の周辺領域に、前記処理液を付与し、前記画像形成領域の周辺領域を、前記画像形成領域の外周を起点として外周の外側に、0.030~0.150mmの範囲内の領域とし、前記画像形成領域の周辺領域に付与する前記処理液の付与量を、前記画像形成領域の端部における前記処理液の付与量と同じ量とし、前記画像形成領域の端部における前記インクの付与量が15g/m 2 以下のときに、当該端部の周辺領域に前記処理液が付与されないように制御する手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
Priority Applications (5)
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---|---|---|---|
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