JP2000335079A

JP2000335079A - インクジェット記録物処理方法

Info

Publication number: JP2000335079A
Application number: JP11148194A
Authority: JP
Inventors: Osamu Shikame; 修鹿目
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-05-27
Filing date: 1999-05-27
Publication date: 2000-12-05

Abstract

(57)【要約】【課題】インクジェット記録方式を用いて得られた画
像のにじみを防止し、長期間安定な画像を得ることがで
きる方法を提供する。【解決手段】インクジェット記録方法を用いて、耐水
性を有する媒体に濃淡染料インクの多重印字により画像
を形成し、該画像が形成された媒体を洗浄液と接触さ
せ、所望により、さらに純水と接触させて乾燥するイン
クジェット記録物処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクを用いて記録
をおこなうインクジェット記録に関するものであり、さ
らに詳しくは、インクジェット記録物の処理方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータのプリン
ターや複写機として、インクを用いて記録するインクジ
ェット記録装置が普及してきている。インクジェット記
録装置は、安価でフルカラーの記録が可能であるため、
その需要はますます大きくなっている。そして、高画質
化の一環として、階調画像の忠実な再現の要求が高まっ
てきている。例えば、Ｘ線フィルムやＣＴスキャン画像
のような医療画像は、モノクロ画像で通常４０９６階調
程度必要であるとされている。

【０００３】一般に、インクジェットプリンタ等のイン
クドットによる階調画像の記録方法としては、記録ヘッ
ドに印加する電圧またはパルス幅等を変化させることに
より記録紙に付着するインクドットの径を変えるアナロ
グ変調法、インクドットの径は変えずにドットマトリッ
クス中に打ち込むドット数を変えることにより階調記録
を行なうデジタル変調法、アナログ変調法とデジタル変
調法を組み合わせてドットマトリックス中のドット数お
よびドット径を変化させるデジタル−アナログ変調法等
が知られている。

【０００４】しかしながら、インクドットの径を変化さ
せるアナログ変調においては、インクドットの径が安定
しないといった点や、さらには、記録可能な最小ドット
の大きさに限界があるといった問題点があり、その結
果、特にハイライト部（低濃度部）において、階調特性
を悪化させている。また、マトリックスを用いるデジタ
ル変調法においては、例えば２５６階調を表現しようと
した場合、１６×１６マトリックスが必要となり、その
結果、実質解像度が低下する、高解像度の画像が難しい
といった問題が生じる。

【０００５】そこで、安定した画像を得るためにインク
ドットの径を変化させるアナログ変調は用いずに、ま
た、解像度の実質的低下を避けるため、誤差拡散等の２
値化処理を行なって階調画像を出力するのが一般的であ
る。しかしながら、このような方法では、上述した医療
画像のように４０９６階調もの階調はとても出せなかっ
た。

【０００６】このような状況のもとで、異なる濃度を有
する複数種類のインクを組み合わせて多階調画像の記録
をおこなうインクジェット記録装置が提案されている。
このようなインクを２回、３回と重ねて記録することに
よってインクの種類数よりはるかに多い階調を表現する
ことが可能になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述の医療画像など
は、パーソナルコンピュータの出力画像と異なり、光学
濃度の高い部分が多い。そこで、インク中の着色剤の濃
度を上げて光学濃度を高くしようとしてきた。しかし、
染料を用いた場合、濃度を高くするとノズルのオリフィ
ス面での固着が問題になったり、粘度が上昇して吐出し
にくくなる等の問題があった。このような状況下で、
０．１〜５重量部程度の染料濃度の異なる、または同一
濃度のインクを重ねて光学濃度を上げる方法が用いられ
てきた。この方法で用いられるインク受容層には、大量
のインクを吸収し、しかもシャープな画像を得るため
に、シリカやアルミナを用いたものが、インクの吸収
性、ドット径の均一性の点で好ましく、なかでも、擬ベ
ーマイトを用いたものがよく用いられてきた。

【０００８】このようにして、たくさんのインクを打ち
込むので、作成した画像を高温高湿の状態で保存する
と、インクに含まれていた保湿剤等の影響で、画像にじ
み（マイグレーション）が起こることもあった。

【０００９】本発明の目的は、インクジェット記録方式
を用いて得られた画像のにじみ（マイグレーション）を
防止し、長期間安定な画像を得ることができる方法を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的は以下の発明
により達成される。

【００１１】（１）インクジェット記録方法を用いて耐
水性を有する媒体に濃淡染料インクの多重印字によって
画像を形成し、該画像が形成された媒体を洗浄液と接触
させたのち乾燥することを特徴とするインクジェット記
録物処理方法。

【００１２】（２）インクジェット記録方法を用いて耐
水性を有する媒体に濃淡染料インクの多重印字によって
画像を形成し、該画像が形成された媒体を洗浄液と接触
させ、さらに純水と接触させてのち乾燥することを特徴
とするインクジェット記録物処理方法。

【００１３】（３）前記耐水性を有する媒体の少なくと
もインク受容層は、擬ベーマイトとバインダーとを含有
する上記（１）または（２）に記載のインクジェット記
録物処理方法。

【００１４】（４）前記バインダーが水溶性高分子バイ
ンダー類から選ばれる上記（３）に記載のインクジェッ
ト記録物処理方法。

【００１５】（５）前記洗浄液が純水、炭素数５以下の
アルコール類、インク用有機溶媒または表面活性剤溶液
から選ばれる少くとも１種である上記（１）または
（２）に記載のインクジェット記録物の処理方法。

【００１６】（６）前記洗浄液が純水または炭素数４以
下のアルコールである上記（５）に記載のインクジェッ
ト記録物処理方法。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明において、インクに用いら
れる着色材は、何等限定されるものではなく、従来から
着色材として使用されてきた公知の染料あるいは２種以
上の染料の混合物を使用することができる。たとえば、
直接染料、酸性染料、食用染料、反応性染料、分散染
料、建染染料、可溶性建染染料、反応分散染料、油性染
料、顔料等が挙げられる。これら記録剤のインク中での
含有量は、液媒体成分の種類、インクに要求される特性
等に依存して決定されるが、本発明においては、インク
全重量に対して０．０５〜２０重量％、好適には０．０
８〜１０重量％、より好ましくは０．１０〜５重量％と
される。

【００１８】本発明のインクに使用される有機溶媒とし
ては、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、ｔｅ
ｒｔ−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、シクロヘキサノール等のアルコール類；
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また
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
レンまたはオキシプロピレン付加重合体；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、ブチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオ
ール、ヘキシレングリコール等のアルキレングリコール
類；チオジグリコール、グリセリン；エチレングリコー
ルモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリ
コールモノメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレ
ングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多
価アルコールの低級アルキルエーテル類；スルホラン、
Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−
イミダゾリジノン等が挙げられる。上記有機溶剤の含有
量は、本発明においては、インクの全重量に対して１〜
５０重量％、好ましくは、２〜３０重量％の範囲であ
る。

【００１９】上記の有機溶剤は単独でも混合物としても
使用できるが、好ましい液媒体組成は、水と一種以上の
上記有機溶剤の混合物である。より好ましくは、この有
機溶剤は、ジエチレングリコール、トリエチレングリコ
ール、グリセリン等の多価アルコールのような水溶性高
沸点溶剤であり、特に好ましくは、上記有機溶剤は、上
記水溶性高沸点溶剤及び一価アルコールの混合物であ
る。

【００２０】上記水溶性高沸点溶剤の含有は、特に、イ
ンクジェット記録におけるある種の記録方式において
は、ノズルの目詰まり防止、インクの吐出特性の向上等
の記録ヘッドの信頼性の点で好ましい。又、本発明で使
用する染料が含有されているインクは、所望の物性値を
持たせるために、必要に応じて上記の成分の他に、界面
活性剤、消泡剤、防腐剤等を適宜に添加することができ
る。

【００２１】インク中に添加する界面活性剤としては、
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
等の陰イオン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル類、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、アセチレングリコール等の非イオ
ン性界面活性剤が挙げられ、これらの１種又は２種以上
を適宜選択して使用することができる。その使用量は、
インク全量に対して０．０１〜５重量％程度とするのが
望ましい。又、この際、インクの表面張力が３０ｄｙｎ
ｅ／ｃｍ以上になるように界面活性剤の添加量を決定す
ることが好ましい。即ち、インクの表面張力がこれより
も小さい値を示すと、本発明で使用されるインクジェッ
ト記録方式による記録においては、ノズル先端の濡れに
よる印字ヨレ（インク滴の着弾点のずれ）等好ましくな
い事態を引き起こしてしまうからである。

【００２２】耐水性を有する媒体のインク受容層として
は、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、チタ
ニア、白色亜鉛化合物、ゼオライト、バーミキュライ
ト、ケイソウ土、カオリナイトやアルミナ等の無機多孔
質をポリビニルアルコール、ＳＢＲラテックス等の共役
ジエン系重合体ラテックス、アクリル系重合体ラテック
ス、ビニル系重合体ラテックス、澱粉、カゼイン、大豆
タンパクやゼラチン等の高分子バインダーで結着させた
ものが好適に用いられる。特に、シリカやアルミナを用
いたものは、インクの吸収性、ドット径の均一性の点で
好ましく、なかでも、擬ベーマイトを用いたものがよ
い。

【００２３】本発明において用いられる耐水性を有する
媒体の少なくともインク受容層中に存在するベーマイト
構造を有するアルミナ水和物は、下記一般式により定義
される。

【００２４】Ａｌ₂Ｏ_3-n（ＯＨ）_2n・ｍＨ₂Ｏ式中、ｎは０、１、２または３の整数のうちのいずれか
を表し、ｍは０〜１０、好ましくは０〜５の値を表す。
ｍＨ₂Ｏは、多くの場合結晶格子の形成に関与しない脱
離可能な水相を表すものであるため、ｍは整数でない値
をとることができる。またこの種の材料をか焼するとｍ
は０の値に達することが有り得る。本発明において用い
られる耐水性を有する媒体の少なくともインク受容層に
含有されるベーマイト構造を有するアルミナ水和物の製
造方法としては、特に限定されないが、好ましくは、ア
ルミナ水和物を製造することが可能な方法、例えばバイ
ヤー法、明ばん熱分解法などのいずれの方法をも採用す
ることができる。特に好ましくは、長鎖のアルミニウム
アルコキシドに対して酸を添加して加水分解する方法が
挙げられる。長鎖のアルミニウムアルコキシドは、例え
ば炭素数が５以上のアルコキシドであり、特に炭素数１
２〜２２のアルコキシドを用いると、後述するようなア
ルコール分の除去、及びベーマイト構造を有するアルミ
ナ水和物の形状制御が容易になるため好ましい。

【００２５】上記方法には、アルミナヒドロゲルやカチ
オン性アルミナを製造する方法と比較して、各種イオン
等の不純物が混入しにくいという利点がある。更に長鎖
のアルミニウムアルコキシドは、加水分解後のアルコー
ルが除去し易いため、アルミニウムイソプロポキシド等
の短鎖アルコキシドを用いる場合に比べて、脱アルコー
ル化が完全に行えるという利点がある。

【００２６】上記方法により得られたベーマイト構造を
有するアルミナ水和物は、水熱合成の工程を経て、粒子
を成長させることによりアルミナ水和物分散液を作成す
る（熟成工程）。得られた分散液を乾燥することにより
アルミナ水和物粉末を作成する。

【００２７】ベーマイト構造を有するアルミナ水和物
は、Ｘ線回折法により固定することが出来る。本発明に
用いることのできる被記録媒体に含有されるベーマイト
構造を有するアルミナ水和物は、「触媒化成技報」Ｖｏ
ｌ．２，Ｎｏ．２，ｐ１１（１９８４）、Ｆｉｇ．７右
上に示されているＢｏｈｍｉｔに類似したＸ線回折図形
を与えるものである。

【００２８】耐水性を有する媒体のインク受容層の形成
方法は、ベーマイト構造を有するアルミナ水和物などと
バインダーとからなる分散溶液を塗工機を用いて基材上
に塗布、乾燥する方法を用いることができる。

【００２９】本発明で使用するバインダーは、水溶性高
分子化合物の中から自由に選択して用いることができ
る。例えばポリビニルアルコールまたはその変性体（カ
チオン変性、アニオン変性、シラノール変性）、澱粉ま
たはその変性体（酸化、エーテル化）、ゼラチンまたは
その変性体、カゼインまたはその変性体、カルボキシメ
チルセルロース、アラビアゴム、ヒドロキシエチルセル
ロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースなどのセ
ルロース誘導体、ＳＢＲラテックス、ＮＢＲラテック
ス、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体などの
共役ジエン系共重合体ラテックス、官能基変性重合体ラ
テックス、エチレン酢酸ビニル共重合体などのビニル系
共重合体ラテックス、ポリビニルピロリドン、無水マレ
イン酸またはその共重合体、アクリル酸エステル共重合
体などが好ましい。ベーマイト構造を有するアルミナ水
和物とバインダーの混合比は１：５〜２５：１の間から
任意に選択できる。バインダーの量が上記範囲よりも少
ない場合はインク受容層の機械的強度が不足して、ひび
割れや粉落ちが発生し、上記範囲よりも多い場合は細孔
容積が少なくなってインクの吸収が悪くなる。顔料、バ
インダーには必要に応じて顔料分散剤、増粘剤、ｐＨ調
整剤、潤滑剤、流動性変性剤、界面活性剤、消泡剤、耐
水化剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、
蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バ
イ剤を必要に応じて添加することも可能である。

【００３０】耐水化剤としてはハロゲン化第４級アンモ
ニウム塩、第４級アンモニウム塩ポリマー、キトサン化
合物などの公知化合物の中から自由に選択し組み合わせ
て用いることができる。

【００３１】耐水性を有する媒体の基材としては適度の
サイジングを施した紙、無サイズ紙、レジンコート紙な
どの紙類、熱可塑性フィルムのようなシート状物質及び
布帛が使用できる。熱可塑性フィルムの場合はポリエス
テル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタ
クリレート、酢酸セルロース、ポリエチレン、ポリカー
ボネートなどの透明フィルムや、顔料の充填または微細
な発泡による不透明化したシートを用いることもでき
る。基材のインク受容層の反対側に設けられる保護層と
しては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリビニルブチラール等の熱可塑性樹脂を塗布し、
フィルム状にしたものや前記樹脂の微粒子エマルジョン
を単独または、バインダーとともに塗布し、乾燥させた
もの等が用いられる。

【００３２】耐水性を有する媒体に濃淡染料インクの多
重印字により画像を形成する方法は、周知の方法により
実施することができる。

【００３３】画像が形成された耐水性媒体は洗浄液と接
触させられる。接触のための手段としては洗浄液中への
媒体の浸漬など媒体と洗浄液とが接触するどのような手
段を用いてもよいが、上記の浸漬が好ましい。

【００３４】上記洗浄液としては、純水（イオン交換水
をも包含する）、炭素数５以下のアルコール類（例え
ば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソ
プロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、
ｔｅｒｔ−ブタノール、ｎ−ペンタノール）、インクに
用いられている有機溶媒や界面活性剤を単独または２種
以上を混合して用いることができる。特に、純水（イオ
ン交換水をも包含する）または炭素数４以下のアルコー
ル類が好ましく用いられる。

【００３５】処理時間（洗浄液との接触時間）は、あま
り短時間では効果が少なく、あまり長時間では時間のむ
だである。処理時間は、従って、２秒以上１時間以下が
好ましく、特に５秒以上３０分以下が好ましい。

【００３６】媒体の洗浄液中への浸漬により処理を行う
場合は、洗浄液を揺動させたり、超音波を照射して洗浄
液を振動させてもよい。

【００３７】洗浄液と接触させた媒体は、エアージェッ
トや払拭等により、水滴を取り除いたのちに乾燥させ
る。乾燥は、好ましくは３０〜１００℃で、オーブン中
などで行うことができる。

【００３８】洗浄液として有機溶媒を用いた場合には、
上記のようにして有機溶媒と接触させた媒体を、さらに
純水と、好ましくは３〜６０秒間接触させてのち乾燥さ
せることができる。

【００３９】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。実施例１ブラックインクＢＫ１〜５：Ｃ．Ｉ．フードブラック２０．２５，０．５，１，２，４部ポリエチレングリコール（＃１００）１０部グリセリン１０部イソプロピルアルコール４部水残部の５種類の染料濃度のインクをそれぞれ１００部調製し
た。

【００４０】擬ベーマイトを含む透明記録媒体は、特開
平０９−０６６６６４号に示されている方法で調製し
た。このときのインク受容層の厚さは、４０μｍとなる
ように調節し、Ａ４サイズに切断した。この媒体に、上
記５種類のインクを用いて白黒濃淡画像を記録した。こ
のうちの１枚をイオン交換水に５秒間浸漬した後、速や
かに取り出してＢＥＭＣＯＴ（商品名：ＡＳＡＨＩＣ
ＨＥＭＩＣＡＬ製）で表面の水滴を吸い取った。その
後、６０℃のオーブンで３０分間乾燥してからＯＤ（op
tical density）を測定したところ、処理前と変化はな
かった。

【００４１】このサンプルを４０℃、８０％ＲＨの環境
に７日間保存した後に取り出してＯＤを測定したとこ
ろ、ＯＤの変化率は２％以下であった。

【００４２】一方、未処理のサンプルのＯＤ変化率は５
％前後であった。実施例２実施例１と同様の記録物サンプルを用意して、イオン交
換水での処理時間を３０秒、１０分、３０分、１時間と
変えて実施例１と同様に実験を行った。

【００４３】４０℃、８０％ＲＨ保存後のＯＤ変化は、
処理時間３０秒では、１％以下であり、１０分では０．
６％以下、３０分では０．５％以下であり、１時間では
０．５％以下で３０分と同様の結果であった。実施例３実施例１と同様の記録物サンプルを用意して、イオン交
換水とイソプロピルアルコールの１：１混合洗浄液での
処理時間を２秒、１０秒、１分、３０分、１時間と変え
て実験を行い、さらにその後、蒸留水に約１０秒浸漬し
て処理した。

【００４４】４０℃、８０％ＲＨ保存後のＯＤ変化は、
処理時間２秒では１．５％以下の変化率、１０秒では
０．８％以下、１０分では０．５％以下、３０分および
１時間では０．４％以下の変化率であった。

【００４５】また、これらのサンプルの文字部分を顕微
鏡写真により観察したところ、処理前と変化はなかっ
た。

【００４６】さらに、これらのサンプルを４０℃、８０
％ＲＨの環境に７日間保存した後に取り出して顕微鏡写
真により観察したが、変化は観察されなかった。一方、
同時に上記環境に保存しておいた未処理の記録物サンプ
ルを顕微鏡写真により観察したところ、線の境界部分で
にじみが生じていた。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、濃淡染料インクの多重
印字を用いて画像を形成した媒体を洗浄液と接触させて
処理することで、光学濃度が高い画像でも、長期間安定
した記録物を提供することが可能となった。

【００４８】また、媒体を上記のように処理したのち、
さらに純水と接触させることにより、光学濃度が高い画
像でも、長期間、より安定した記録物を提供することが
可能となった。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクジェット記録方法を用いて耐水性
を有する媒体に濃淡染料インクの多重印字によって画像
を形成し、該画像が形成された媒体を洗浄液と接触させ
たのち乾燥することを特徴とするインクジェット記録物
処理方法。
【請求項２】インクジェット記録方法を用いて耐水性
を有する媒体に濃淡染料インクの多重印字によって画像
を形成し、該画像が形成された媒体を洗浄液と接触さ
せ、さらに純水と接触させてのち乾燥することを特徴と
するインクジェット記録物処理方法。
【請求項３】前記耐水性を有する媒体の少なくともイ
ンク受容層が擬ベーマイトとバインダーとを含有する請
求項１または２に記載のインクジェット記録物処理方
法。
【請求項４】前記バインダーが水溶性高分子バインダ
ー類から選ばれる請求項３に記載のインクジェット記録
物処理方法。
【請求項５】前記洗浄液が純水、炭素数５以下のアル
コール類、インク用有機溶媒または表面活性剤溶液から
選ばれる少くとも１種である請求項１または２に記載の
インクジェット記録物の処理方法。
【請求項６】前記洗浄液が純水または炭素数４以下の
アルコールである請求項５に記載のインクジェット記録
物処理方法。