(57)【要約】【課題】  インクジェット記録画像等の耐光性及び耐ガス性を複合的、かつ正確にシミュレートすることが可能な画像耐候性試験方法及び画像耐候性試験装置を提供すること。【解決手段】  画像の耐候性を評価する画像耐候性試験方法において、画像をオゾン及びオゾン以外の少なくとも一種のガスの混合ガス雰囲気に設置する工程、並びに該混合ガス雰囲気下の画像に所定の波長を有する光を所定の光量照射する工程を有することを特徴とする画像耐候性試験方法及びかかる方法を実現するための画像耐候性試験装置。【選択図】  図１
2004170403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の耐候性を評価する画像耐候性試験方法において、
画像をオゾン及びオゾン以外の少なくとも一種のガスの混合ガス雰囲気に設置する工程、並びに
該混合ガス雰囲気下の画像に所定の波長を有する光を所定の光量照射する工程
を有することを特徴とする画像耐候性試験方法。
【請求項２】
画像がインクジェット記録画像である請求項１記載の画像耐候性試験方法。
【請求項３】
混合ガスがオゾン、二酸化窒素及び二酸化硫黄を含有する請求項１記載の画像耐候性試験方法。
【請求項４】
混合ガスが更に硫化水素を含有する請求項３記載の画像耐候性試験方法。
【請求項５】
混合ガスが更に塩素を含有する請求項４記載の画像耐候性試験方法。
【請求項６】
混合ガスがオゾンを１００〜３０００ｐｐｂ、二酸化窒素を１００〜３０００ｐｐｂ、二酸化硫黄を２５〜９００ｐｐｂ含有する請求項３記載の画像耐候性試験方法。
【請求項７】
混合ガスが耐候性試験中の試験槽内に連続供給される請求項１記載の画像耐候性試験方法。
【請求項８】
混合ガスが５００〜５０００リットル／ｈの流量で供給される請求項７記載の画像耐候性試験方法。
【請求項９】
混合ガスが０．１〜２．５ｍ／ｓの風速で供給される請求項７記載の画像耐候性試験方法。
【請求項１０】
照射する光の光源としてキセノンランプまたは蛍光灯を用いる請求項１記載の画像耐候性試験方法。
【請求項１１】
画像を設置する試験槽を具備する画像耐候性試験装置において、
該試験槽内をオゾン及びオゾン以外の少なくとも一種のガスの混合ガス雰囲気にするためのガス供給手段、並びに
該混合ガス雰囲気下の画像に所定の波長を有する光を所定の光量照射するための光源を有する光源槽
を具備することを特徴とする画像耐候性試験装置。
【請求項１２】
画像がインクジェット記録画像である請求項１１記載の画像耐候性試験装置。
【請求項１３】
混合ガスがオゾン、二酸化窒素及び二酸化硫黄を含有する請求項１１記載の画像耐候性試験装置。
【請求項１４】
混合ガスが更に硫化水素を含有する請求項１３記載の画像耐候性試験装置。
【請求項１５】
混合ガスが更に塩素を含有する請求項１４記載の画像耐候性試験装置。
【請求項１６】
混合ガスがオゾンを１００〜３０００ｐｐｂ、二酸化窒素を１００〜３０００ｐｐｂ、二酸化硫黄を２５〜９００ｐｐｂ含有する請求項１３記載の画像耐候性試験装置。
【請求項１７】
混合ガスを耐候性試験中の試験槽内に連続供給する手段を具備する請求項１１記載の画像耐候性試験装置。
【請求項１８】
混合ガスを５００〜５０００リットル／ｈの流量で供給する手段を具備する請求項７記載の画像耐候性試験装置。
【請求項１９】
混合ガスを０．１〜２．５ｍ／ｓの風速で供給する手段を具備する請求項１７記載の画像耐候性試験方法。
【請求項２０】
照射する光の光源がキセノンランプまたは蛍光灯である請求項１１記載の画像耐候性試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像の耐候性試験方法及び装置に関し、特に光や環境ガスに対して敏感なインクジェット画像及び銀塩写真画像等の画像の耐候性を評価するための耐候性試験方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータの出力装置として、複数色のインクをヘッドからと吐出するタイプのカラープリンタが広く普及し、コンピュータ等が処理した画像を多色多階調で高精細画像を印刷するのに広く用いられるようになってきている。特にインクジェット用の専用記録紙、専用フォト画像記録用インクセットが用いられる高精細なカラー印刷画像においては、形成された画像は銀塩写真のそれと見分けがつかない程に極めて高精細、高彩度な画像が得られるようになってきている。
【０００３】
このような現状において、より高い耐候性（光や環境ガスに対する画像堅牢性）が求められており、各種の検討が鋭意行われている。即ち、高品質な画像を長期にわたって維持することができるインクジェット記録用材料の開発である。この研究開発では、加速試験による耐候性試験が必須となる。
【０００４】
従来、耐光性試験装置としては、画像サンプルを適宜装着可能なホルダーを持った温度湿度制御が可能な試験槽の中に入れ、シミュレートしようとする光に近い分光分布を持った光源、例えば太陽光の場合はキセノンランプ、室内光の場合は高輝度蛍光灯等のランプを用い、様々な条件下におけるテストができる試験装置が知られている（特許文献１等）。
【０００５】
また、特許文献２には、試験室の温度や気圧等を調整する手段を具備する環境試験装置が記載されている。
【特許文献１】特開平５−３１２７１３号公報
【特許文献２】特開昭５８−４５５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の耐候性試験装置は、光とガスの相乗作用や詳細な試験条件についての検討が十分になされておらず、実環境における耐候性を正確にシミュレートできるものではなかった。特に、環境条件に非常に敏感なインクジェット記録画像の耐候性を正確にシミュレートすることは非常に困難であった。
【０００７】
従って、本発明の目的は、インクジェット記録画像等の耐光性及び耐ガス性を複合的、かつ正確にシミュレートすることが可能な画像耐候性試験方法及び画像耐候性試験装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
即ち、本発明は、画像の耐候性を評価する画像耐候性試験方法において、画像をオゾン及びオゾン以外の少なくとも一種のガスの混合ガス雰囲気に設置する工程、並びに該混合ガス雰囲気下の画像に所定の波長を有する光を所定の光量照射する工程を有することを特徴とする画像耐候性試験方法である。
【０００９】
また、本発明は、画像を設置する試験槽を具備する画像耐候性試験装置において、該試験槽内をオゾン及びオゾン以外の少なくとも一種のガスの混合ガス雰囲気にするためのガス供給手段、並びに該混合ガス雰囲気下の画像に所定の波長を有する光を所定の光量照射するための光源を有する光源槽を具備することを特徴とする画像耐候性試験装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、インクジェット記録画像等の耐光性及び耐ガス性を複合的、かつ正確にシミュレートすることができるので、実環境下での画像の退色性をより正確に予想することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に用いられる混合ガスは、オゾンとオゾン以外の少なくとも一種のガスを含有する。オゾン以外の少なくとも一種のガスの好ましいものとしては、二酸化窒素、二酸化硫黄、硫化水素、アンモニア、塩素、塩化水素及びフッ化水素等が挙げられる。本発明においては、シミュレートする環境に応じて混合ガスの組成を適宜設定することが好ましいが、少なくとも、オゾン、二酸化窒素及び二酸化硫黄の混合ガスを用いることが特に好ましい。更に、これら３種類のガスに加え、硫化水素や塩素も用いることが好ましい。
【００１２】
混合ガスを用いることによって評価結果がより実環境に近くなる理由は定かではないが、以下のように推測する。
【００１３】
一般にインクジェット用インクはアルカリ性であり、このインクを酸性の記録媒体に付与するため、環境が酸性なのか中性なのかアルカリ性なのかの影響を受け易い。一方、実環境は弱酸性なので、オゾンのような中性ガスだけでは正確なシミュレートがしにくいと考えられる。
【００１４】
また、それぞれのガスの混合比率は、体積比でオゾンが１００〜３０００ｐｐｂ、二酸化窒素が１００〜３０００ｐｐｂ、二酸化硫黄が２５〜９００ｐｐｂ、硫化水素が１〜１５０ｐｐｂ、塩素が１〜３０ｐｐｂであることが好ましい。これらのうち、オゾン、二酸化窒素及び二酸化硫黄の比は、２〜５：２〜５：０．５〜１．５であることが好ましく、特には４：４．１：１であることが好ましい。また、希釈ガスとしては、画像への影響がないため、窒素と酸素の混合ガスを用いることが好ましい。希釈ガスは、触媒等を通すことで空気中の窒素と酸素以外の成分を取り除いたものが安価であり好ましい。
【００１５】
これらのガスは、それぞれを別々に試験槽に供給してもよいし、予め混合してから試験槽に供給してもよい。供給の仕方も、耐候性試験中の試験槽内に所定の組成比の混合ガスを一定流量で連続供給してもよいし、試験槽内を混合ガス雰囲気にした後、耐候性試験中はガスの供給を止めてもよい。本発明においては、耐候性試験後のガスの組成比を分析することによって、画像の耐候特性を詳細に分析することができる。多くのサンプルを同時に試験する場合は、前者の方が好ましい。なお、ガスの供給手段としては、ガス発生器でも通常のガスボンベでもよい。
【００１６】
また、本発明においては、耐候性試験中に試験槽中の混合ガスが１時間あたり３〜５回入れ替わることが好ましい。具体的には、１時間あたりの混合ガスの流量が５００〜５０００リットル、更には１０００〜３０００リットルであることが好ましい。更に、インクジェット記録のように記録媒体の細孔にインクを吸収させた画像である場合は、混合ガスの風速が画像の劣化の影響を与え得るので、０．１〜２．５ｍ／ｓ、更には０．５〜２ｍ／ｓであることが好ましい。
【００１７】
一方、用いられる光源は、上述のように、屋外か屋内か等のシミュレートしたい条件により適宜選択することが好ましい。屋外光（太陽光）の場合はキセノンランプ及びハロゲンランプ等を用いることが好ましく、特にはキセノンランプを用いることが好ましい。室内光の場合は蛍光灯及びタングステンランプ等を用いることが好ましく、特には蛍光灯を用いることが好ましい。
【００１８】
また、照射する光量も、シミュレートしたい条件により適宜選択することができる。例えば、光強度を１×１０３〜１×１０５ｌｕｘとし、照射時間を調節することにより、正確なシミュレートができる条件にすることが好ましい。
【００１９】
本発明においては、試験槽内の温度、湿度及びガス濃度雰囲気に与える影響を最小限に抑えることが好ましく、そのために光源を冷却することが好ましい。また、試験槽に温度調節手段及び湿度調節手段を設置することが好ましい。これらを設置することにより、例えば２４℃、６０％ＲＨ環境といった特定の環境下での画像の耐候性をより正確、且つ簡便にシミュレートすることが可能となる。
【００２０】
温度調節手段としては、熱交換式の調節手段であることが好ましい。また、湿度調節手段としては、水を加熱することによって得られる蒸気で加湿する手段を試験槽以外の個所に設け、更に、前記蒸気に起因して発生する水滴が試験槽内に進入することを回避する水滴防止機構を備えている加湿手段であることが好ましい。このようにすることにより、インクジェット記録のような温湿度に敏感な素材、記録方式においても正確な耐候性試験が可能となる。
【００２１】
次に、本発明の画像耐候性試験装置の概略構成図である図１を参照しながら、本発明の画像耐候性試験方法及び装置を説明する。
【００２２】
図１中、１は本発明の画像耐候性試験装置全体を示し、２は試料としての画像であり、３は試験槽を示す。この試験槽３に、試験槽内の雰囲気を循環させる循環系ブロア４、環境ガス発生器５、標準ガスボンベ６、ガスの流量を調節して試験槽内に導入するための希釈ガス定量ポンプ７、試験槽の温度調節手段であって、装置内気流を冷却する循環系冷凍機８、装置内気流の湿度調節するための加湿器９及び除湿器１０、並びに試験終了後に排気ガスを大気に放出するための排気ガス処理装置１１が雰囲気流を案内するダクトや配管によって接続されている。
【００２３】
なお、試料２は、回転装置付の試料ホルダーに複数取り付けることができる。また、雰囲気を再攪拌するのための攪拌装置を適宜設けることもできる。更に、加湿器９には、結露の発生防止、水滴の試験槽内への飛び込み防止等の水滴進入防止構造を施してある。
【００２４】
また、試験槽３の上部には、隔離板１２によって隔てられた光源１３を有する光源槽１４が設けられており、光源槽１４は、光源冷却系冷凍機１５及び光源冷却系ブロア１６によって冷却され、試験槽３に光源１３の熱の影響が及ばないようになっている。
【００２５】
更に、これらの各機器は、制御手段１７により適宜制御できるように構成されている。また、試験槽３に供給される環境ガスの供給入り口、試験槽内部には供給雰囲気の温湿度を検知する計測器１８が設けられている。この計測器１８によって計測された情報に基づく信号を制御手段１７に送ることによって、温湿度を正確に制御することが可能である。
【００２６】
本発明に用いられる画像は、インクジェット記録画像、電子写真記録画像、熱転写記録画像、熱発色記録画像及び銀塩写真のいずれでもよいが、本発明は、インク組成物により画像が記録されたもの、例えば、インクジェット記録方法により印刷された画像に適用することが特に好ましい。
【００２７】
用いられるインク組成物の組成、記録媒体の組成は、その印刷方法に適するものであればよい。用いられる代表的なインクの組成を以下に示す。
【００２８】
（水性媒体）
インクに含まれる水性媒体は、水と水溶性有機溶剤との混合溶媒からなるが、水溶性有機溶剤としては、インクの乾燥防止効果を有するものが特に好ましく、また、水は、種々のイオンを含有する一般の水ではなく、脱イオン水を使用することが望ましい。
【００２９】
本発明で使用する水溶性有機溶剤としては、具体的には、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｎ−ペンタノール等の炭素数１〜５のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；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、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のオキシエチレン又はオキシプロピレン共重合体；エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（またはエチル）エーテル、ジエチレングリコールモノメチル（またはエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（またはエチル）エーテル等の低級アルキルエーテル類；トリエチレングリコールジメチル（またはエチル）エーテル、テトラエチレングリコールジメチル（またはエチル）エーテル等の多価アルコールの低級ジアルキルエーテル類；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン類；スルホラン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。上記のごとき水溶性有機溶剤は、単独でもあるいは混合物としても使用することができる。インク組成物の主溶媒の水にあっては、イオン交換水、限界濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、または超純水を用いることができる。また、紫外線照射等により滅菌した水を用いることによって、インク組成物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出来るので好適である。
【００３０】
上記したような水溶性有機溶剤の含有量は、特に限定されないが、インク全質量に対して、好ましくは３〜５０質量％の範囲である。また、インクに含有される水の含有量は、インク全重量に対して、好ましくは５０〜９５質量％の範囲である。また、所望の物性値を有するインクとするために、上記した成分の他に必要に応じて、添加剤として例えば粘度調整剤、消泡剤、防腐剤、防カビ剤、界面活性剤及び酸化防止剤等を添加することができる。
【００３１】
（色材）
インク組成物に用いられる色材は、染料、顔料のいずれであってもよい。
【００３２】
顔料としては、特別な制限をすることなしに有機顔料ないしは無機顔料を使用することができる。有機顔料としてはアゾ顔料（アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等を含む）、多環式顔料（例えばフタロシアニン顔料、ペリレン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料等）、染料キレート（塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート等）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック等を使用できる。無機顔料としては、酸化チタン、酸化鉄に加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法等の公知の方法によって製造されたカーボンブラック等を使用することができる。
【００３３】
染料としては、特別に制限することなしに、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料、反応性染料、分散染料及び反応性分散染料等、インクジェット記録に使用する各種染料を使用することができる。
【００３４】
（記録媒体）
記録媒体も記録方式によって適宜選択されるものであるので特に限定されるものではないが、インクジェット記録方法を適用しうる記録媒体としては、紙、フィルム、繊維及び皮革等が挙げられる。更にこれらの基材にインク受容層を設けたものも使用可能である。インク受容層は、例えば上記基材にカチオン系ポリマーを含浸あるいは塗工することにより、また多孔質シリカ、アルミナゾルや特殊セラミックをポリビニルアルコール等の親水性ポリマーと共に上記基材表面に塗工することによって設けられる。
【００３５】
（記録方法）
記録方法としても加熱により生じる泡や機械的振動を利用したインクジェット記録方式等いずれの方式も用いることができる。
【００３６】
（実施例）
以下、実施例により、本発明を更に詳細に説明する。
【００３７】
（実施例１）
画像耐候性測定装置の測定条件を以下のように設定した。
試験槽内温度：２４℃
試験槽内相対湿度：６０％ＲＨ
ガス組成：Ｏ３  １２００ｐｐｂ、ＮＯ２  １２５０ｐｐｂ、ＳＯ２  ３００ｐｐｂ、Ｈ２Ｓ  ５０ｐｐｂ、Ｃｌ２  １０ｐｐｂ
混合ガス供給方式：定流量ガスフロー方式（流量１０００リットル／ｈ、風速０．５ｍ／ｓ）
光源：白色蛍光灯
画像サンプル表面での照度：２５０００ｌｕｘ
試験時間：７２時間
画像サンプルは、インクジェットプリンタの印刷物を用いた。使用プリンタはキヤノン株式会社製：ＢＪ−Ｆ９００、用紙は純正紙：プロフェッショナルフォトペーパー（ＰＲ−１０１）、インクは純正インクカートリッジセット  ＢＣＩ−６シリーズ（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、フォトシアン及びフォトマゼンタ）を用いた。画像パターンとしては、高精細カラーデジタル標準画像データ（ＩＳＯ／ＪＩＳ−ＳＣＩＤ、ＪＩＳ  Ｘ９２０１−１９９５準拠）を用いた。
【００３８】
得られた画像の、Ｎ１ポートレート中の背景部、髪部及び肌部、並びにシアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＢｋ及びプロセスブラックＰＣＢｋ（シアン、マゼンタ及びブラックにより得られるブラック）のカラーパッチについて、ＣＩＥ  Ｌ＊ａ＊ｂ＊で規定される色差を測定し、カラーパッチについては光学濃度（ＯＤ）の残存率｛（試験後の濃度／試験前の濃度）×１００（％）｝を測定し、実環境展示サンプル（１年間）との差（△Ｅ及び△ＯＤ）を求めた。色差及び光学濃度の測定にはＧＲＥＴＡＧ社製スペクトロリノを用いた。結果を表１に示す。また、ＰＣＢｋ以外のカラーパッチの光学濃度残存率の結果を表２に示す。
【００３９】
（比較例１）
ガス組成をオゾン単独（１２００ｐｐｂ）とした以外は実施例１と同様にして画像サンプルを評価した。結果を表１及び２に示す。
【００４０】
（比較例２）
ガス組成を二酸化硫黄単独（３００ｐｐｂ）とした以外は実施例１と同様にして画像サンプルを評価した。カラーパッチの濃度残存率（％）の結果を表２に示す。
【００４１】
（比較例３）
ガス組成を硫化水素単独（３００ｐｐｂ）とした以外は実施例１と同様にして画像サンプルを評価した。カラーパッチの濃度残存率（％）の結果を表２に示す。
【００４２】
（比較例４）
混合ガスを用いなかった以外は実施例１と同様にして画像サンプルを評価した。カラーパッチの濃度残存率（％）の結果を表２に示す。
【００４３】
（比較例５）
光を照射しなかった以外は実施例１と同様にして画像サンプルを評価した。カラーパッチの濃度残存率（％）の結果を表２に示す。
【００４４】
【表１】
2004170403.tif 000003
【００４５】
【表２】
2004170403.tif 000004
【００４６】
以上の結果から、本発明の画像耐候性試験装置で加速試験した場合と、従来からの単独ガス試験（オゾン、二酸化硫黄、硫化水素）及び単独ガス（オゾン、二酸化硫黄、硫化水素）と光（蛍光灯）の複合暴露の結果を比較すると、本発明の試験装置、試験方法で行った試験結果の方がより実環境に近い退色をシミュレートできていることが明らかである。また、その差は、背景色、ＰＣＢｋ及びＢｋ等のより変色が目立ち易い画像において極めて顕著であることが分る。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の画像耐候性試験装置の概略構成図である。
【図１】
2004170403.tif 000005