專利名稱：圖像耐氣候性試驗(yàn)方法及圖像耐氣候性試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像的耐氣候性試驗(yàn)方法及裝置，特別涉及用于評(píng)價(jià)對(duì)光或環(huán)境氣體敏感的噴墨圖像及銀鹽照片圖像等圖像的耐氣候性的耐氣候性試驗(yàn)方法及裝置。
背景技術(shù)：
近年來，作為計(jì)算機(jī)的輸出裝置，從噴墨頭噴出多種顏色油墨的彩色打印機(jī)已得到普及，開始廣泛用于將經(jīng)計(jì)算機(jī)等處理的圖像印刷為多色多層次的高精細(xì)圖像。特別是對(duì)于使用噴墨用的專用記錄紙、專用照片圖像記錄用墨盒的高精細(xì)彩色印刷圖像而言，所形成的圖像與銀鹽照片圖像幾乎無差別，是極高精細(xì)、高彩度的圖像。
在這樣的現(xiàn)狀下，要求其具有更高的耐氣候性(對(duì)光或環(huán)境氣體的圖像牢固性)，并就此進(jìn)行了各種研究。即，開發(fā)一種能夠長期保持高品質(zhì)圖像的噴墨記錄用材料。在此研究開發(fā)過程中，必須進(jìn)行利用加速試驗(yàn)的耐氣候性試驗(yàn)。
目前，作為耐光性試驗(yàn)裝置，已知有將圖像樣品放入具有能適當(dāng)拆裝的支架、能控制溫度濕度的試驗(yàn)槽中，使用具有近似所要模擬的光的分光分布的光源的燈，例如在太陽光的情況下使用氙燈，在室內(nèi)光的情況下使用高輝度熒光燈等，能夠在各種條件下進(jìn)行試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置(特開平5-312713號(hào)公報(bào)等)。
另外，在特開昭58-45539號(hào)公報(bào)中，公開了具有調(diào)節(jié)試驗(yàn)室的溫度或氣壓等的裝置的環(huán)境試驗(yàn)裝置。
但是，現(xiàn)有的耐氣候性試驗(yàn)裝置未對(duì)光和氣體的協(xié)同作用或詳細(xì)的試驗(yàn)條件進(jìn)行足夠的研究，無法正確地模擬實(shí)際環(huán)境下的耐氣候性。特別是很難正確地模擬對(duì)環(huán)境條件非常敏感的噴墨記錄圖像的耐氣候性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠復(fù)合性地、且正確地模擬噴墨記錄圖像等的耐光性及耐氣體性的圖像耐氣候性試驗(yàn)方法及試驗(yàn)裝置。
即，本發(fā)明涉及一種圖像耐氣候性試驗(yàn)方法，是用于評(píng)價(jià)圖像耐氣候性的圖像耐氣候性試驗(yàn)方法，其特征在于，包括將圖像設(shè)置在臭氧與臭氧以外的至少一種氣體的混合氣體氣氛中的步驟，和用具有規(guī)定波長的光以規(guī)定的光量照射該混合氣體氣氛下的圖像的步驟。
另外，本發(fā)明涉及一種圖像耐氣候性試驗(yàn)裝置，是具有設(shè)置圖像的試驗(yàn)槽的圖像耐氣候性試驗(yàn)裝置，其特征在于，具有氣體供給裝置和光源槽，所述氣體供給裝置用于在該試驗(yàn)槽內(nèi)形成臭氧與臭氧以外的至少一種氣體的混合氣體氣氛，所述光源槽具有用于使具有規(guī)定波長的光以規(guī)定的光量照射該混合氣體氣氛下的圖像的光源。


圖1是本發(fā)明的圖像耐氣候性試驗(yàn)裝置的簡要構(gòu)成圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明使用的混合氣體含有臭氧和臭氧以外的至少一種氣體。作為優(yōu)選的臭氧以外的至少一種氣體，例如有二氧化氮、二氧化硫、硫化氫、氨氣、氯氣、氯化氫及氟化氫等。在本發(fā)明中，優(yōu)選相應(yīng)于模擬的環(huán)境，適當(dāng)設(shè)定混合氣體的組成，特別優(yōu)選使用至少含有臭氧、二氧化氮及二氧化硫的混合氣體。除了這3種氣體以外，還優(yōu)選使用硫化氫或氯氣。
通過使用混合氣體，使評(píng)價(jià)結(jié)果變得更接近實(shí)際環(huán)境的原因還未確定，但是推測如下一般而言，噴墨用油墨為堿性，由于將此油墨賦予酸性的記錄介質(zhì)，因此容易受到環(huán)境為酸性、中性或堿性的影響。另一方面，由于實(shí)際環(huán)境為弱酸性，因此僅由臭氧之類的中性氣體難以正確地模擬。
另外，各氣體的混合比例，以體積比表示，優(yōu)選臭氧為100～3000ppb，二氧化氮為100～3000ppb、二氧化硫?yàn)?5～900ppb、硫化氫為1～150ppb、氯氣為1～30ppb。其中，臭氧、二氧化氮及二氧化硫的比例優(yōu)選為2～5∶2～5∶0.5～1.5，特別優(yōu)選為4∶4.1∶1。另外，作為稀釋氣體，由于氮?dú)饧把鯕獾幕旌蠚怏w對(duì)圖像無影響，因此優(yōu)選使用。使空氣通過催化劑而除去氮?dú)夂脱鯕庖酝獾某煞侄@得的稀釋氣體，由于價(jià)格低廉，因此是優(yōu)選的。
這些氣體可以分別供給至試驗(yàn)槽，也可以預(yù)先混合后再供給至試驗(yàn)槽。供給方法可以為將規(guī)定組成比的混合氣體以一定的流量連續(xù)供給至耐氣候性試驗(yàn)的試驗(yàn)槽內(nèi)，也可以在試驗(yàn)槽內(nèi)形成混合氣體氣氛后，停止耐氣候性試驗(yàn)中氣體的供給。在本發(fā)明中，通過分析耐氣候性試驗(yàn)后的氣體組成比，能夠詳細(xì)分析圖像的耐氣候特性。在同時(shí)試驗(yàn)多個(gè)樣品的情況下，優(yōu)選前者的方法。需要說明的是作為氣體供給裝置，可以使用氣體發(fā)生器，也可以使用通常的高壓貯氣瓶。
另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選在耐氣候性試驗(yàn)的過程中，按每小時(shí)3～5次更換試驗(yàn)槽中的混合氣體。具體而言，每小時(shí)的混合氣體流量優(yōu)選為500～5000升，更優(yōu)選為1000～3000升。噴墨記錄之類由記錄介質(zhì)的細(xì)孔吸收油墨的圖像的情況下，由于混合氣體的風(fēng)速影響圖像的劣化，因此優(yōu)選為0.1～2.5m/s，更優(yōu)選為0.5～2m/s。
另一方面，如上所述，所使用的光源優(yōu)選根據(jù)室內(nèi)或室外等需要模擬的條件進(jìn)行適當(dāng)選擇。在室外光(太陽光)的情況下，優(yōu)選使用氙燈及鹵燈等，特別優(yōu)選使用氙燈。在室內(nèi)光的情況下，優(yōu)選使用熒光燈及鎢燈，特別優(yōu)選使用熒光燈。
另外，照射的光量也可以根據(jù)需要模擬的條件進(jìn)行適當(dāng)選擇。例如優(yōu)選光強(qiáng)度為1×103～1×105lux，通過調(diào)節(jié)照射時(shí)間，得到能夠正確模擬的條件。
在本發(fā)明中，優(yōu)選將對(duì)試驗(yàn)槽內(nèi)的溫度、濕度及氣體濃度氣氛的影響抑制在最小限度內(nèi)，因此優(yōu)選將光源冷卻。另外，優(yōu)選在試驗(yàn)槽內(nèi)設(shè)置溫度調(diào)節(jié)裝置及濕度調(diào)節(jié)裝置。通過設(shè)置這些裝置，能夠更正確、簡單地模擬例如24℃、60％RH環(huán)境之類特定環(huán)境下的圖像耐氣候性。
作為溫度調(diào)節(jié)裝置，優(yōu)選熱交換式的調(diào)節(jié)裝置。另外，作為濕度調(diào)節(jié)裝置，在試驗(yàn)槽以外的部位設(shè)置利用加熱水獲得蒸汽進(jìn)行加濕的裝置，優(yōu)選具有用于避免起因于上述蒸汽的水滴進(jìn)入試驗(yàn)槽內(nèi)的水滴防止裝置的加濕裝置。由此，即使對(duì)噴墨記錄之類對(duì)溫濕度敏感的材料、記錄方式，也能夠進(jìn)行正確的耐氣候性試驗(yàn)。
下面，邊參照作為本發(fā)明圖像耐氣候性試驗(yàn)裝置的簡要構(gòu)成圖的圖1，邊說明本發(fā)明的圖像耐氣候性試驗(yàn)方法及裝置。
圖1中，1表示本發(fā)明圖像耐氣候性試驗(yàn)裝置整體，2為作為樣品的圖像，3表示試驗(yàn)槽。在此試驗(yàn)槽3中，由導(dǎo)向氣氛氣流的導(dǎo)氣管或配管連接使試驗(yàn)槽內(nèi)的氣氛循環(huán)的循環(huán)系鼓風(fēng)機(jī)4、環(huán)境氣體發(fā)生器5、標(biāo)準(zhǔn)高壓貯氣瓶6、用于調(diào)節(jié)氣體流量以導(dǎo)入試驗(yàn)槽內(nèi)的稀釋氣體定量泵7、作為試驗(yàn)槽溫度調(diào)節(jié)裝置的、冷卻裝置內(nèi)氣流的循環(huán)體系冷凍機(jī)8、用于裝置內(nèi)氣流濕度調(diào)節(jié)的加濕器9及除濕器10、及用于在試驗(yàn)結(jié)束后將排出氣體釋放入大氣的排出氣體處理裝置11。
需要說明的是可以將多個(gè)樣品2裝配到帶旋轉(zhuǎn)裝置的樣品支架上。另外，可以適當(dāng)設(shè)置用于再攪拌氣氛氣體的攪拌裝置。加濕器9形成用于防止發(fā)生結(jié)露、防止水滴飛入試驗(yàn)槽內(nèi)等的防止水滴進(jìn)入的結(jié)構(gòu)。
另外，在試驗(yàn)槽3的上部，設(shè)置具有用隔離板12隔開的光源13的光源槽14，光源槽14由光源冷卻系統(tǒng)冷凍機(jī)15及光源冷卻系統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)16冷卻，以使試驗(yàn)槽3不受光源13的熱的影響。
各機(jī)器被構(gòu)成為能夠由控制裝置17適當(dāng)控制的結(jié)構(gòu)。另外，設(shè)置向試驗(yàn)槽3供給環(huán)境氣體的供給入口，和檢測試驗(yàn)槽內(nèi)部供給氣氛溫濕度的計(jì)測儀器18。基于此計(jì)測儀器18計(jì)測的信息的信號(hào)被送至控制裝置17，從而能夠正確地控制溫濕度。
本發(fā)明中使用的圖像可以為噴墨記錄圖像、電攝影記錄圖像、熱轉(zhuǎn)印記錄圖像、熱發(fā)色記錄圖像及銀鹽照片中的任一種，本發(fā)明特別適用于利用油墨組合物記錄得到的圖像，例如利用噴墨記錄方法印刷獲得的圖像。
所使用的油墨組合物的組成、記錄介質(zhì)的組成只要適用于其印刷方法就可以。所使用的代表性的油墨組成如下所示。
(水性介質(zhì))油墨中所含的水性介質(zhì)由水和水溶性有機(jī)溶劑的混合溶劑構(gòu)成，但是作為水溶性有機(jī)溶劑，特別優(yōu)選具有防止油墨干燥效果的溶劑，另外，水并非含有各種離子的普通水，優(yōu)選使用去離子水。
作為本發(fā)明中使用的水溶性有機(jī)溶劑，具體而言，例如有甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、異丁醇、正戊醇等碳原子數(shù)1～5的烷基醇類；二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等酰胺類；丙酮、雙丙酮醇等酮或酮醇類；四氫呋喃、二氧雜環(huán)己烷等醚類；二甘醇、三甘醇、四甘醇、雙丙甘醇、三丙甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇等氧化乙烯或氧化丙烯共聚物；乙二醇、丙二醇、亞丙基二醇、三甘醇、1，2，6-己三醇等亞烷基含有2～6個(gè)碳原子的亞烷基二醇類；甘油；乙二醇一甲(或乙)醚、二甘醇一甲(或乙)醚、三甘醇一甲(或乙)醚等低級(jí)烷基醚類；三甘醇二甲(或乙)醚、四甘醇二甲(或乙)醚等多元醇的低級(jí)二烷基醚；單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等烷醇胺類；環(huán)丁砜、N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮等。所述水溶性有機(jī)溶劑可以單獨(dú)使用，也可以混合后使用。作為油墨組合物主溶劑的水可以使用去離子水、超濾水、反滲透水、蒸餾水等純水，或超純水。另外，通過使用經(jīng)紫外線照射等滅菌的水，在長期保存油墨組合物的情況下，能夠防止霉或細(xì)菌的產(chǎn)生，因此是優(yōu)選的。
上述水溶性有機(jī)溶劑的含量無特別限定，但是相對(duì)于油墨總質(zhì)量，優(yōu)選在3～50質(zhì)量％的范圍內(nèi)。另外，油墨中所含水的含量，相對(duì)于油墨總重量，優(yōu)選在50～95質(zhì)量％的范圍內(nèi)。另外，為了得到具有所希望物性值的油墨，根據(jù)需要，在上述成分之外，可以添加例如粘度調(diào)節(jié)劑、消泡劑、防腐劑、防霉劑、表面活性劑及抗氧化劑等添加劑。
(顏色材料)油墨組合物中使用的顏色材料可以為染料、顏料中的任一種。
作為顏料，無任何特別限定，可以使用有機(jī)顏料或無機(jī)顏料。作為有機(jī)顏料，可以使用偶氮顏料(包括偶氮色淀、不溶性偶氮顏料、縮合偶氮顏料、螯合偶氮顏料等)、多環(huán)顏料(例如酞腈顏料、芘類顏料、蒽醌類顏料、喹吖啶酮顏料、二噁嗪顏料、硫靛顏料、異吲哚啉酮顏料、喹酞酮顏料等)、染料螯合物(堿性染料型螯合物、酸性染料型螯合物等)、硝基顏料、亞硝基顏料、苯胺黑等。作為無機(jī)顏料，可以使用氧化鈦、氧化鐵，除此之外，還可以使用利用接觸法、爐法、熱法等公知方法制成的炭黑等。
作為染料，無特別限定，可以使用直接染料、酸性染料、食用染料、堿性染料、反應(yīng)性染料、分散染料及反應(yīng)性分散染料等用于噴墨記錄的各種染料。
(記錄介質(zhì))由于記錄介質(zhì)也可以根據(jù)記錄方式進(jìn)行適當(dāng)選擇，因此無特別限定，但是，作為能夠適用于噴墨記錄方法的記錄介質(zhì)，例如有紙、膜、纖維及皮革等。也可以使用在此類基材上設(shè)置油墨受容層而獲得的材料。油墨受容層如下設(shè)置，例如在上述基材上含浸或涂布陽離子類聚合物，或?qū)⒍嗫锥趸?、氧化鋁溶膠或特殊陶瓷與聚乙烯醇等親水性聚合物一同涂布在上述基材表面。
(記錄方法)作為記錄方法，也可以采用利用加熱產(chǎn)生的氣泡或機(jī)械振動(dòng)的噴墨記錄方式等任一種方式。
下面，通過實(shí)施例，詳細(xì)說明本發(fā)明。
(實(shí)施例1)如下設(shè)定圖像耐氣候性測定裝置的測定條件。
試驗(yàn)槽內(nèi)溫度24℃
試驗(yàn)槽內(nèi)相對(duì)濕度60％RH氣體組成O31200ppb、NO21250ppb、SO2300ppb、H2S 50ppb、Cl210ppb混合氣體供給方式定流量吹氣方式(流量1000升，風(fēng)速0.5m/s)光源白色熒光燈圖像樣品表面的照度25000lux試驗(yàn)時(shí)間72小時(shí)圖像樣品使用噴墨打印的印刷品。使用的打印機(jī)為Canon株式會(huì)社制BJ-F900，用紙為純正紙專業(yè)用相紙(PR-101)，油墨使用純正墨盒BCI-6系列(黑色、青色、品紅、黃色、淺青色及淺品紅)。作為圖像圖案使用高精細(xì)彩色數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)(依據(jù)ISO/JIS-SCID、JIS X9201-1995)。
對(duì)所得圖像的N1肖像中的背景部、發(fā)部及肌膚部、及青色C、品紅M、黃色Y、黑色Bk及四色黑PCBk(由青色、品紅及黑色得到的黑色)的色塊進(jìn)行以CIE L*a*b*規(guī)定的色差的測定，測定色塊的光學(xué)濃度(OD)殘存率{(試驗(yàn)后的濃度/試驗(yàn)前的濃度)×100(％)}，求出與實(shí)際環(huán)境中展示樣品(1年時(shí)間)的差(ΔE及ΔOD)。在色差及光學(xué)濃度的測定中使用GRETAG社制的便攜式分光光度計(jì)。結(jié)果如表1所示。另外，PCBk以外的色塊的光學(xué)濃度殘存率結(jié)果如表2所示。
(比較例1)氣體組成僅為臭氧(1200ppb)，除此之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行圖像樣品評(píng)價(jià)。結(jié)果如表1及表2所示。
(比較例2)氣體組成僅為二氧化硫(300ppb)，除此之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行圖像樣品評(píng)價(jià)。色塊的濃度殘存率(％)結(jié)果如表2所示。
(比較例3)氣體組成僅為硫化氫(300ppb)，除此之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行圖像樣品評(píng)價(jià)。色塊的濃度殘存率(％)結(jié)果如表2所示。
(比較例4)不使用混合氣體，除此之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行圖像樣品評(píng)價(jià)。色塊的濃度殘存率(％)結(jié)果如表2所示。
(比較例5)不進(jìn)行光照射，除此之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行圖像樣品評(píng)價(jià)。色塊的濃度殘存率(％)結(jié)果如表2所示。
表1

表2

由上述結(jié)果可知，用本發(fā)明的圖像耐氣候性試驗(yàn)裝置進(jìn)行加速試驗(yàn)的情況下，如果與現(xiàn)有的單獨(dú)氣體試驗(yàn)(臭氧、二氧化硫、硫化氫)及單獨(dú)氣體(臭氧、二氧化硫、硫化氫)和光(熒光燈)的復(fù)合曝光結(jié)果相比較，則可知使用本發(fā)明的試驗(yàn)裝置、試驗(yàn)方法進(jìn)行的試驗(yàn)結(jié)果能夠模擬更近似于實(shí)際環(huán)境的退色。另外，可知這一差別在背景色、PCBk及Bk等的變色容易變得顯著的圖像中非常明顯。
權(quán)利要求
1.一種圖像耐氣候性試驗(yàn)方法，是評(píng)價(jià)圖像耐氣候性的圖像耐氣候性試驗(yàn)方法，其特征在于包括以下步驟將圖像設(shè)置在臭氧與臭氧以外的至少一種氣體的混合氣體氣氛中的步驟；和用具有規(guī)定波長的光以規(guī)定的光量照射該混合氣體氣氛下的圖像的步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像耐氣候性試驗(yàn)方法，其中，圖像為噴墨記錄圖像。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像耐氣候性試驗(yàn)方法，其中，混合氣體含有臭氧、二氧化氮及二氧化硫。
4.如權(quán)利要求3所述的圖像耐氣候性試驗(yàn)方法，其中，混合氣體還含有硫化氫。
5.如權(quán)利要求4所述的圖像耐氣候性試驗(yàn)方法，其中，混合氣體還含有氯。
6.如權(quán)利要求3所述的圖像耐氣候性試驗(yàn)方法，其中，混合氣體含有100～3000ppb的臭氧、100～3000ppb的二氧化氮、25～900ppb的二氧化硫。
7.如權(quán)利要求1所述的圖像耐氣候性試驗(yàn)方法，其中，混合氣體被連續(xù)供給至耐氣候性試驗(yàn)中的試驗(yàn)槽內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的圖像耐氣候性試驗(yàn)方法，其中，混合氣體被以500～5000升的流量供給。
9.如權(quán)利要求7所述的圖像耐氣候性試驗(yàn)方法，其中，混合氣體被以0.1～2.5m/s的風(fēng)速供給。
10.如權(quán)利要求1所述的圖像耐氣候性試驗(yàn)方法，其中，作為照射的光的光源，使用氙燈或熒光燈。
11.一種圖像耐氣候性試驗(yàn)裝置，是具有設(shè)置圖像的試驗(yàn)槽的圖像耐氣候性試驗(yàn)裝置，其特征在于具有氣體供給裝置及光源槽，所述氣體供給裝置用于在該試驗(yàn)槽內(nèi)形成臭氧與臭氧以外的至少一種氣體的混合氣體氣氛，所述光源槽具有用于使具有規(guī)定波長的光以規(guī)定的光量照射該混合氣體氣氛下的圖像的光源。
12.如權(quán)利要求11所述的圖像耐氣候性試驗(yàn)裝置，其中，圖像為噴墨記錄圖像。
13.如權(quán)利要求11所述的圖像耐氣候性試驗(yàn)裝置，其中，混合氣體含有臭氧、二氧化氮及二氧化硫。
14.如權(quán)利要求13所述的圖像耐氣候性試驗(yàn)裝置，其中，混合氣體還含有硫化氫。
15.如權(quán)利要求14所述的圖像耐氣候性試驗(yàn)裝置，其中，混合氣體還含有氯。
16.如權(quán)利要求13所述的圖像耐氣候性試驗(yàn)裝置，其中，混合氣體含有100～3000ppb的臭氧、100～3000ppb的二氧化氮、25～900ppb的二氧化硫。
17.如權(quán)利要求11所述的圖像耐氣候性試驗(yàn)裝置，其中，混合氣體被連續(xù)供給至耐氣候性試驗(yàn)中的試驗(yàn)槽內(nèi)。
18.如權(quán)利要求7所述的圖像耐氣候性試驗(yàn)裝置，其中，混合氣體被以500～5000升的流量供給。
19.如權(quán)利要求17所述的圖像耐氣候性試驗(yàn)裝置，其中，混合氣體被以0.1～2.5m/s的風(fēng)速供給。
20.如權(quán)利要求11所述的圖像耐氣候性試驗(yàn)裝置，其中，作為照射的光的光源，使用氙燈或熒光燈。
全文摘要
一種圖像耐氣候性試驗(yàn)方法及其裝置，是評(píng)價(jià)圖像耐氣候性的圖像耐氣候性試驗(yàn)方法，包括將圖像設(shè)置在臭氧與臭氧以外的至少一種氣體的混合氣體氣氛的步驟，和用具有規(guī)定波長的光以規(guī)定的光量照射該混合氣體氣氛下的圖像的步驟。
文檔編號(hào)G01N33/32GK1499189SQ20031010429
公開日2004年5月26日 申請(qǐng)日期2003年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月7日
發(fā)明者石川貴之 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社