(57)【要約】      （修正有）【課題】記録媒体を高速で搬送して高速印刷行った場合でも画像滲みの少ない高画質な画像を得ることができ、インクを吐出する液体吐出ヘッドのフェイス面上での凝集化成分による汚染が抑制される画像記録方法を提供する。【解決手段】顔料を含有するインクを記録媒体１に付与するインク付与工程と、液体組成物を、インクを付与する領域と少なくとも一部で重なるように記録媒体１にグリセリン酸を含有する液体組成物を付与する付与工程を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料を含有するインクを記録媒体に付与するインク付与工程と、液体組成物を、前記インクを付与する領域と少なくとも一部で重なるように前記記録媒体に付与する液体組成物付与工程と、を有する画像記録方法であって、
前記液体組成物が、グリセリン酸を含有することを特徴とする画像記録方法。
【請求項２】
前記グリセリン酸の前記液体組成物中の含有量が、２０質量％以上９９質量％以下である請求項１に記載の画像記録方法。
【請求項３】
顔料を含有するインクと、グリセリン酸を含有する液体組成物とのセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録画像の高画質化及び高速化の観点から、インクとは別に、主に画質の向上を目的として色材を含まない液体（以下、「液体組成物」と称す場合がある）を記録媒体上に塗布する方法（いわゆる２液印字方式）が知られている。２液印字方式は、インクのみによる印字方式と比べて、高解像度、高画像濃度で滲みが少ない画像が得られ、また印字後の乾燥が早いという利点を有する。２液印字方式で用いられる液体組成物には、一般的に、インク中の色材等のインクを凝集させる(以下、「凝集化成分」と称す場合がある)成分が添加される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、アニオン性樹脂からなる樹脂微粒子及び顔料を含有するインクと有機酸又は多価金属塩を含有する液体組成物との接触による凝集反応を利用した２液印字方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４２９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、記録媒体を高速（例えば１ｍ／ｓ以上）で搬送して高速印刷を行った場合、画像滲みが発生し、高画質な画像が得られない場合がある。そこで、画像滲みを低減させるためには、液体組成物の塗布量を増やしてインクの凝集速度を上げることや、液体組成物中の有機酸の濃度を高くしてインクの凝集速度を上げることが考えられる。しかし、高速印刷に適応させるため、液体組成物の塗布量を増加させた場合、記録媒体のコックリング（紙面が濡れて波打つ現象）が発生する場合がある。また、高速印刷に適応させるため、液体組成物に含まれる有機酸の含有量を高くした場合、有機酸がローラ等の塗布用部材上に析出する場合がある。また、特許文献１の技術において、有機酸の中には揮発し易いものがあり、揮発した有機酸がインクを吐出する液体吐出ヘッドの吐出口面（フェイス面とも称す）に付着する場合がある。フェイス面に付着した有機酸はインクと反応して固着物を形成し、その固着物が原因でインクの吐出不良が発生し、高画質な画像を得ることができない場合がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、記録媒体を高速で搬送して高速印刷行った場合でも画像滲みの少ない高画質な画像を得ることができ、インクを吐出する液体吐出ヘッドのフェイス面上での凝集化成分による汚染が抑制される画像記録方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態は、顔料を含有するインクを記録媒体に付与するインク付与工程と、液体組成物を、前記インクを付与する領域と少なくとも一部で重なるように前記記録媒体に付与する液体組成物付与工程と、を有する画像記録方法であって、
前記液体組成物が、グリセリン酸を含有することを特徴とする画像記録方法である。
【０００８】
本発明の一形態は、顔料を含有するインクと、グリセリン酸を含有する液体組成物とのセットである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の構成によって、記録媒体を高速で搬送して高速印刷行った場合でも画像滲みの少ない高画質な画像を得ることができ、インクを吐出する液体吐出ヘッドのフェイス面上での凝集化成分による汚染が抑制されるインクジェット記録方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に用いることができるインクジェット装置の構成例を示す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一形態は、上述の通り、顔料を含有するインクを記録媒体に付与するインク付与工程と、液体組成物を、前記インクを付与する領域と少なくとも一部で重なるように前記記録媒体に付与する液体組成物付与工程と、を有する画像記録方法である。また、前記液体組成物が、グリセリン酸を含有する。
【００１２】
グリセリン酸は室温において液体であるため、液体組成物中の濃度を高くしても、ローラ等の塗布用部材上に析出し難い。その結果、液体組成物中の凝集化成分の高濃度化が可能となり、記録媒体をたとえ高速（例えば１ｍ／ｓ以上）で搬送して高速印刷を行った場合でも高画質の画像を得ることができる。また、グリセリン酸の蒸気圧（２５℃）は１．６５×１０＾−８ｍｍＨｇであり、揮発し難いため、液体吐出ヘッドのフェイス面に固着物が形成され難くなる。その結果、ヘッド上での凝集化成分による汚染が抑制され、固着物の形成が低減され、長期に亘る吐出信頼性を確保することができる。
また、本発明の一形態は、記録媒体に付与されたインクを凝集させるために用いられる液体組成物であって、グリセリン酸を含むことを特徴とする液体組成物である。
【００１３】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１４】
＜液体組成物＞
液体組成物（液体組成物とも称す）は、インク凝集化成分としてグリセリン酸を含む。また、液体組成物は、グリセリン酸以外にも、水や有機溶剤等の溶剤、界面活性剤、又はｐＨ調整剤等を含むことができる。
【００１５】
ここで、インクの凝集とは、インク組成物の顔料、樹脂粒子、水溶性樹脂などの顔料分散剤とインク凝集化成分とが接触することによりインク全体の粘度上昇が認められる場合のみならず、顔料などインク組成物の一部がインク凝集化成分と接触する事により局所的に粘度上昇を生じる場合をも含む意である。
【００１６】
グリセリン酸は、記録媒体上におけるインクの少なくとも一部の流動性を低下させて、画像形成時のブリーディングやビーディングを抑制する効果を有する。とくに、単位面積当たりのインク付与量が多くなる場合、インクの滲みや混じり合いであるブリーディング、ビーディングが起こりやすい。そこで、グリセリン酸を含む液体組成物が記録媒体に付与されることによって、画像が形成される時にインクの流動性が低下するため、ブリーディングやビーディングが起こり難くなる。その結果、画像が良好に形成されることとなる。
【００１７】
グリセリン酸の液体組成物中の含有量は、２０質量％以上であることが好ましく、４０質量％以上であることがより好ましく、５０質量％以上であることがさらに好ましい。グリセリン酸の液体組成物中の含有量は、９９質量％以下であることが好ましく、９０質量％以下であることがより好ましい。
【００１８】
溶剤としては、特に制限されるものではないが、例えば、水又は水溶性有機溶剤等が挙げられる。水溶性有機溶剤の例として以下のものが挙げられる。１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオールなどのアルカンジオール類。２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン。ジメチルスルホキシドなどの含硫黄化合物。溶剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１９】
界面活性剤としては、液体組成物に対して保存安定性等の悪影響を及ぼさないものであれば限られるものではなく、例えば脂肪酸塩類、高級アルコール硫酸エステル塩類、液体脂肪油硫酸エステル塩類、アルキルアリルスルホン酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル類、アセチレンアルコール類、アセチレングリコール類等のノニオン性界面活性剤が挙げられる。またこれらの２種以上を適宜選択して使用することもできる。界面活性剤の液体組成物中の含有量は、０．１質量％以上であることが好ましく、０．３質量％以上であることがより好ましい。界面活性剤の液体組成物中の含有量は、１０質量％以下であることが好ましく、５.０質量％以下であることがより好ましく、２．０質量％以下であることがさらに好ましい。
【００２０】
ｐＨ調整剤としては、特に制限されるものではないが、例えば、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム等が挙げられる。液体組成物中のｐＨは、６以下であることが好ましい。
【００２１】
液体組成物には、必要に応じて所望の性質を持たせるため、上記成分のほかに、消泡剤、防腐剤、防黴剤などの添加剤を適宜添加することができる。
【００２２】
＜インク＞
本発明に用いるインクは、顔料、樹脂粒子、水溶性樹脂などの顔料分散剤、水、有機溶剤、界面活性剤、及びｐＨ調整剤などの各種成分を含有してもよい。
【００２３】
本発明のインクは顔料を含む。本発明に用いることのできる顔料としては、特に限定されるものではなく、例えば、公知の黒色顔料や、公知の有機顔料を用いることができる。具体的にはＣ．Ｉ．（カラーインデックス）ナンバーで表される顔料を用いることができる。また、黒色顔料としては、カーボンブラックを用いることが好ましい。インク中の顔料の含有量は、インク全質量に対し０．２質量％以上１５．０質量％以下であることが好ましく、０．６質量％以上１０．０質量％以下であることがより好ましい。
【００２４】
顔料を分散させる分散剤としては、特に制限されるものではなく、例えば、従来公知のインクジェットに用いられるものを用いることができる。本発明の態様においては、構造中に親水性部と疎水性部とを併せ持つ水溶性の分散剤を用いることが好ましい。特に、少なくとも親水性のモノマーと疎水性のモノマーとを含んで共重合させた樹脂からなる顔料分散剤が好ましく用いられる。用いられる各モノマーとしては、特に制限されるものではなく、例えば、従来公知の物を用いることができる。具体的には、疎水性モノマーとしては、スチレン、スチレン誘導体、アルキル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート等が挙げられる。また、親水性モノマーとしては、アニオン性の官能基であるカルボキシル基を有するアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸等が挙げられる。
【００２５】
該分散剤の酸価は５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上５５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましい。また、該分散剤の重量平均分子量は１０００以上５００００以下であることが好ましい。
【００２６】
なお、顔料と分散剤との比（質量比）は１：０．１〜１：３の範囲であることが好ましい。
【００２７】
また、分散剤を用いず、顔料自体を表面改質して分散可能としたいわゆる自己分散性顔料を用いることも本発明において好適である。
【００２８】
また、インクは、上記成分以外にも、必要に応じて、ｐＨ調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、水溶性樹脂、水溶性樹脂の中和剤、塩などの、種々の添加剤を含有してもよい。また、必要に応じて、界面活性剤を加えてインクの表面張力を適宜調整して用いることも好ましい。
【００２９】
界面活性剤としては、インクの保存安定性等に対して悪影響を及ぼさないものであれば特に限られるものではなく、例えば、脂肪酸塩類、高級アルコール硫酸エステル塩類、液体脂肪油硫酸エステル塩類、アルキルアリルスルホン酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル類、アセチレンアルコール類、アセチレングリコール類等のノニオン性界面活性剤が挙げられる。また、界面活性剤は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３０】
＜画像記録方法＞
本実施形態の画像記録方法では、インクと該インクの凝集化成分を含む液体組成物とを記録媒体に付与して画像を形成する。本実施形態において、液体組成物とインクを記録媒体に付与する順序は特に制限されるものではなく、液体組成物を付与してからインクを付与してもよく、インクを付与してから液体組成物を付与してもよい。また、本実施形態のインクジェット記録方法は、液体吐出ヘッドを用いてインクを記録媒体に付与する工程と、液体組成物を記録媒体に付与する工程と、を有し、記録媒体上でインク及び液体組成物を互いに接触させて画像を形成する。
【００３１】
液体組成物の付与方法としては、例えば、インクと同様に、液体吐出ヘッドを用いて付与する方法や、ローラなどで付与する方法などが挙げられる。
【００３２】
本実施形態のインクジェット記録方法を実施するための画像形成装置は、インクを記録媒体上に付与するための液体吐出ヘッド、液体組成物を記録媒体上に付与するための液体組成物付与機構、記録媒体を搬送する搬送機構を備えればよく、公知の装置構成を採用することができる。
【００３３】
インク吐出に用いる液体吐出ヘッド（インクジェット記録ヘッド）のインク吐出方式には、力学的エネルギーや熱エネルギーの作用により液体を吐出させる方式があるが、本実施形態においては、熱エネルギーの作用により液体を吐出する方式が好ましい。
【００３４】
記録媒体への液体組成物の付与量は、該液体組成物と反応させるインクの組成によって適宜調整することが望ましい。本実施形態においては、液体組成物の付与量は、画像の均一性や定着性などの観点から、０．０５ｇ／ｍ2以上１０．０ｇ／ｍ2以下であることが好ましく、０．２ｇ／ｍ2以上６．０ｇ／ｍ2以下であることがより好ましい。なお、液体組成物を付与する領域が記録媒体の一部分のみである場合、この部分の領域における液体組成物の付与量が上記範囲を満たすことが好ましい。
【００３５】
本実施形態において、液体組成物を付与した後にインクを付与してもよく、インクを付与した後に液体組成物を付与してもよいが、液体組成物を付与した後にインクを付与することが好ましい。すなわち、液体組成物を付与した後にインクを記録媒体上に吐出することにより画像を形成することが好ましい。
【００３６】
また、ローラを用いて液体組成物を記録媒体上に付与する場合、均一塗布およびインク凝集性の観点から、液体組成物の粘度は、１ｍＰａ・ｓ以上１０Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、２０ｍＰａ・ｓ以上３Ｐａ・ｓ以下であることがより好ましい。また、インクの粘度は、液体吐出ヘッドによる吐出性の観点から、１ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。
【００３７】
また、液体吐出ヘッドを用いて液体組成物を記録媒体上に付与する場合、液体吐出ヘッドによる吐出性の観点から、液体組成物の粘度は、１ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、２．０ｍＰａ・ｓ以上５ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。また、液体組成物の表面張力は１５ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。
【００３８】
本実施形態において、液体組成物付与工程の後にインク付与工程を設け、インク付与工程前までに、記録媒体を加熱する第一の加熱処理工程を設けることが好ましい。この加熱処理工程において、記録媒体の温度が３０℃以上1４０℃以下であることが好ましく、４０℃以上６０℃以下であることがより好ましい。インク付与工程前までに記録媒体を加熱する第一の加熱処理工程を設けることで、反応液とインクが加熱され、インクの凝集速度を向上させることができ、良好な画像を形成することができる。
【００３９】
また、本実施形態において、液体組成物付与工程の後にインク付与工程を設け、インク付与工程の後に記録媒体上のインクを加熱する第二の加熱処理工程を設けることが好ましい。この加熱処理工程においての記録媒体の温度は、３０℃以上１４０℃以下であることが好ましく、４０℃以上６０℃以下であることが好ましい。インク付与工程後に第二の加熱処理工程を設けることで、インクの凝集速度を向上させることができ、良好な画像を形成することができる。
【００４０】
加熱処理工程における加熱には、例えば、ヒータ等の加熱手段、ドライヤ等の送風を利用した加熱手段等を用いることができる。加熱手段は複数を組み合わせて用いてもよい。加熱方法としては、例えば、液体組成物を付与した面と反対側の面からヒータ等で熱を与える方法や、液体組成物を付与した面に温風をあてる方法などが挙げられる。
また、本発明の一形態は、顔料を含有するインクと、グリセリン酸を含有する液体組成物とのセットである。
【実施例】
【００４１】
以下に、本発明の実施例について説明する。なお、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。また、文中「部」とあるものは、特に断りのない限り、質量部を示す。
【００４２】
（液体組成物の調製）
表１に示す組成で各液体組成物を調製した。
【００４３】
【表１】
2016016580.tif 000003
【００４４】
アセチレノールＥ１００は商品名であり、川研ファインケミカル社製である。
【００４５】
（インクの調製）
「ブラック顔料分散液の調製」
顔料［カーボンブラック（製品名：モナク１１００、キャボット社製）］１０部、樹脂水溶液（スチレン−アクリル酸エチル−アクリル酸共重合体、酸価１５０、重量平均分子量８，０００、固形分２０％の水溶液、中和剤：水酸化カリウム）１５部、純水７５部を混合し、バッチ式縦型サンドミル（アイメックス製）に０．３ｍｍ径のジルコニアビーズ２００部とともに仕込み、水冷しつつ、５時間分散処理を行った。得られた分散液を遠心分離機によって粗大粒子を除去し、顔料濃度が約１０％のブラック顔料分散液を得た。
【００４６】
「シアン顔料分散液の調製」
顔料としてカーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を用いた以外はブラック顔料分散液と同様にして調製し、顔料濃度が約１０％のシアン顔料分散液を得た。
【００４７】
「ブラックインク及びシアンインクの調製」
下記表２の組成にて材料を十分に混合し、得られた分散液をポアサイズ３．０μｍのミクロフィルター（富士フィルム製）にて加圧濾過し、各インクを調製した。樹脂水溶液としては、スチレン−アクリル酸ブチル−アクリル酸共重合体（酸価１２１ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量７，０００、固形分２０％の水溶液、中和剤：水酸化カリウム）を用いた。界面活性剤としては、アセチレノールＥ１００を用いた。
【００４８】
【表２】
2016016580.tif 000004
【００４９】
（実施例及び比較例）
実施例１〜３及び比較例１〜４で使用した液体組成物と液体組成物付与方法を下記表３に示す。
【００５０】
【表３】
2016016580.tif 000005
【００５１】
（印刷方法）
図１に示す構成を有する画像形成装置を使用して１ｍ／ｓの高速印刷を行った。図１において、１は記録媒体を示す。記録媒体は搬送ステージ３に沿って矢印の方向に向かって不図示の搬送機構により搬送される。２は、搬送ステージ３上に設けられたヒータである。４は、液体組成物を塗布するための液体組成物付与装置のローラもしくは液体吐出ヘッドである。記録媒体１は液体組成物付与装置４によって液体組成物が付与され、下流側（矢印方向）に搬送され、液体吐出ヘッド５によってインクが付与される。
【００５２】
より具体的には、液体組成物付与装置４にて液体組成物（１〜７）を記録媒体（三菱製紙製パールコート）上に記録媒体を搬送させながら付与した。次に、液体組成物付与装置４の下流にて、液体組成物が付与され、ヒータ２によって５０℃に加熱された記録媒体上に、次のように画像を形成した。本実施例で使用した液体吐出ヘッドでは、解像度１，２００ｄｐｉ×１，２００ｄｐｉで１／１，２００インチ×１／１，２００インチの単位領域に３．０ｎｇのインク滴を１滴付与する条件が、記録デューティが１００％であると定義される。第１の着弾インクをシアンインク、第２の着弾インクをブラックインクとし、第１の着弾インクで５ｃｍ×５ｃｍの領域に記録デューティが１００％のベタ画像を記録した後、このベタ画像（描画部）上に第２の着弾インクを着弾させて評価画像を記録した。なお、着弾インク間の時間差は５０ｍｓｅｃとした。
【００５３】
（評価）
得られた画像について、液体組成物付与装置における凝集化成分の析出、液体吐出ヘッド上における固着物等の汚染、画質について評価した。
【００５４】
「凝集化成分の析出」
液体組成物付与装置の液体組成物付与面を目視で観察し、凝集化成分の析出を下記基準で評価した。
Ａ：液体組成物付与装置の液体組成物付与面に析出が認められない。
Ｂ：液体組成物付与装置の液体組成物付与面の一部に析出が認められる。
Ｃ：液体組成物付与装置の液体組成物付与面の全面に析出が認められる。
【００５５】
「汚染」
液体吐出ヘッドの汚染については、液体吐出ヘッドの吐出面にｐＨ試験紙を貼り付けた液体吐出ヘッドを液体組成物が付与された記録媒体上に１０分間放置した後、ｐＨ試験紙の色の変化を観察し、下記基準で評価した。
Ａ：ｐＨ試験紙の色の範囲  ｐＨ６以上。
Ｂ：ｐＨ試験紙の色の範囲  ｐＨ６未満ｐＨ４以上。
Ｃ：ｐＨ試験紙の色の範囲  ｐＨ４未満。
【００５６】
「画質」
画質は、光学顕微鏡を使用してベタ画像上の第２の着弾インクのドットの滲みの有無を観察し、下記基準で評価した。
Ａ：滲みがない。
Ｂ：一部に滲みがあるが、許容範囲内である。
Ｃ：滲みがある。
【００５７】
【表４】
2016016580.tif 000006
【符号の説明】
【００５８】
１  記録媒体
２  ヒータ
３  搬送ステージ
４  液体組成物付与装置
５  液体吐出ヘッド
【図１】
2016016580.tif 000007