JPS61141585A - インクジエツト記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、インクジェット記録方法に関し、特に表面に
模様付けを行なった被記録材を用いるインクジェット記
録方法に関する。

〔従来技術〕

インクジェット記録法は１種々のインク（記録液）吐出
方式、例えば、静電吸引方式、圧電素子を用いて記録液
に機械的振動又は変位を与える方式、記録液を加熱して
発温させその圧力を利用する方式等により、インクの小
滴を発生、飛翔させ、それらの一部若しくは全部を紙　
″などの被記録材に付着させて記録を行なうものである
が、騒音の発生が少なく、高速印字、多色印字の行える
記録法として注目されている。

インクジェット記録用のインクとしては、安全性、記録
特性の面から主に水系のものが使用されノズルの目詰ま
り防ＩＦおよび吐出安定性の向上のために多価アルコー
ル等が添加されている場合が多い。

このインクジェット記録法に使用される被記録材として
は、従来、通常の紙やインクジェット記録用紙と称され
る、大村上に多孔質のインク受容層を設けてなる被記録
材が使用されてきた。しかし、記録の高速化あるいは多
色化等、インクジェット記録装置の性能の向上と普及に
伴い、被記録材に対しても、より高度で広範な特性が要
求されつつある。すなわち、高解像度、高品質の記録画
像を得るためのインクジェット記録用の被記録材として
は、 （１）インクの被記録材への受容が可及的速やかである
こと、 （２）インクドツトが重複した場合でも、後で付着した
インクが前に付着したドツト中に流れ出さないこと、 （３）インク液滴が被記録材上で拡散し、インクドツト
の径が必要以上に大きくならないこと、 （４）インクドツトの形状が真円に近く、またその円周
が滑らかであること、 （５）インクドツトの００（光学濃度）が高く、ドツト
周辺がぼけないこと、 等の基本的諸要求を満足させる必要がある。

更に、多色インクジェット記録法によりカラーに匹敵す
る程度の高解像度の記録画質を得るには、上記要求性能
に加え、 （６）インクの着色成分の発色性に優れたものであるこ
と、 （７）表面に光沢があること、 （８）白色度が高いこと、 等の性能が加重要求される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、これら要求性能を全て満たした被記録材
は未だ知られていないのが実状である。

又、従来の表面画像観察用の被記録材の多くは表面に多
孔性のインク受容層を設け、その多孔性空隙中に記録液
を受容させ記録剤を定着させる方式を用いていたので、
記録剤がインク受容層中に深く浸透するため、鮮明度が
低かった。

一方、イ“ンク受容層の表面が非多孔性の場合には、記
録実施後、インク中の多価アルコール　　　　１等の不
揮発性成分が被記録材表面に長時間残存し、インクの乾
燥定着時間が長いために、記録画像に接触すると衣服が
汚れたり、記録画像が損なわれたりするという欠点があ
った。

本発明の目的は、記録液の広い表面張力範囲で優れた記
録特性（記録画像の鮮明性）が発揮できる新規なインク
ジェット記録方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、鮮明性および表面光沢に優れたフ
ルカラー画像の記録を行なうインクジェット記録方法を
提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記および他の目的は、以下の本発明によって達成され
る。

すなわち、本発明は、被記録材に記録液の小滴を付着さ
せることにより記録を行なうインクジェット記録方法に
於いて、前記記録材が、その表面に微細凹凸形状を有す
るものであり、且つ、前記記録液の２０℃における表面
張力が２０乃至６０ｄｙｎ／ｃｍであることを特徴とす
るインクジェット記録方法である。

〔作用〕

本発明の方法に用いる被記録材は、一般に支持体として
の基材とその表面に設けられたインク受容層からなり、
表面に微細凹凸形状を有するものであり、例えば特に好
ましい態様として、（１）基材及びインク受容層のいず
れも不透明であり、表面が微細な凹凸を有する態様。

（２）基材が透明で、インク受容層が不透明であり、表
面が微細な凹凸を有する態様、 （３）基材が不透明で、インク受容層が透明であり、表
面が微細な凹凸を有する態様、 等が挙げられる。

また、それぞれの態様において、インク受容層が支持体
としての機能を兼備したものであっても良い０本発明で
インク受容層の支持体として用いる基材としては、透明
性、不透明性等従来公知の基材はいずれも使用でき、透
明性基材として好適な例としては、例えばポリエステル
系樹脂、ジアセテート系樹脂、トリアセテート系樹脂、
アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビ
ニル系樹脂、ポリイミド系樹脂、セロハン、セルロイド
等のフィルムもしくは板およびガラス板等が挙げられる
。また不透明性基材として好ましいものとしては、例え
ば一般の紙、布、木材、金属板１合成紙等の他、上記の
透明性基材を公知の手段により不透明化処理したものが
挙げられる。

また、本発明におけるインク受容層は、インクの液体成
分である水や多価アルコールと親和性のある材料、例え
ばポリビニルアルコール、アルブミン、ゼラチン、カゼ
イン、デンプン、カチオンデンプン、アラビアゴム、ア
ルギン酸ソーダ等の天然樹脂、ポリイミド、ポリビニル
ピロリドン、四級化ポリビニルピロリドン、ポリエチレ
ンイミン、ポリビニルピリシリウム／Ｘライド、メラミ
ン樹脂、ポリウレタン、カルボキシメチルセルロース、
ポリエステル、ＳＢＲラテックス、ＮＢＲラテックス、
ポリビニルホルマール、ポリメチルタメクリレート、ポ
リビニルブチラール、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化
ビニル、ポリ酢酸ビニル、フェノール樹脂、アルキド樹
脂時の合成樹脂が挙げられ、これらの材料の１種以上が
所望により使用される。

又、インク受容層のインク受容性をより向上させるため
、或いは、不透明化するために、例えばシリカ、クレー
、タルク、ケイソウ土。

炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バルウム、ケイ
酸アルミニウム、合成ゼオライト、アルミナ、酸化亜鉛
、リトポン、サチンホワイト等の充填剤をインク受容層
中に分散させることもできる。

前記樹脂と充填剤の混合比としては、充填剤／樹脂＝３
／２〜０が好適である。この比が０の場合は態様（３）
になる、この比が３７２以上になると光沢が低下し、鮮
明性、コントラストが下がるので好ましくない。

このようなインク受容層を形成する方法としては、上記
の樹脂と必要に応じて充填剤を適当な溶剤に溶解または
分散させて塗工液を調整し。

該塗工液を１例えばロールコーティング法。

ロッドバーコーティング法、スプレーコーティング法、
エアナイフコーティング法等の公知の方法により基材上
に塗工し、その後速やかに乾燥させる方法が好ましくま
た、上記の混合物をホットメルトコーチイブする方法あ
るいは、上記の如き材料から一旦単独のインク受容層用
シートを形成しておき、該シートを上記基材にラミネー
トする如き他の方法でもよい。

さらに、特有の微細凹凸形状を設ける方法としては、型
付はロールやエンボス加工によるもの、あるいは感光性
樹脂を用いたフォトエツチングによる型付けを行なった
ものでも良い。

また、型付けを行なう時期としては、前記乾燥工程の前
後のどちらでも良い。

このようにして設けられる凹部と凸部の高さの差は、１
５乃至２００　ＩＬｍであることが望ましく、ざらに薦
好適には２０乃至１１００ＩＬである。その差が１５ｐ
ｍ以下では、凹凸の効果が得られず、２００ｐｍ以上で
は表面でのドツト形状が悪くなる。

以上の如き本発明においては、基材上に形成するインク
受容層の厚さは、通常１〜２００ｐｍ程度、好ましくは
５〜１１００ｐ程度である。

以上１本発明に用いる被記録材の代表、的な態様を例示
して血鼻看を説明したが、勿論本発明に用いる被記録材
は、これらの態様に限定されるものではない、尚、いず
れの態様の場合においても、インク受容層には、分散剤
、蛍光染料。

ｐＨ調節剤、消泡剤、潤滑剤、防腐剤、界面活性剤等の
公知の各種添加剤を包含させることができる。

一方１本発明の方法に使用される記録液は。

染料等の記録剤と液媒体成分とからなる。一般に記録液
を使用して記録を行なう場合には、被記録材と記録液の
液物性とのマツチングを計ることが重−であり、特に記
録液の被記録材に対する濡れ性が良好なもの選択使用す
る必要がある。即ち、前述した被記録材の臨界表面張力
は。

４０〜５０　ｄ　ｙ　ｎ　／　ｃ　ｍの範囲内にあるノ
テ、この値に近い表面張力を有する記録液を使用するの
がよい、従って本発明の方法に使用される記録液は、２
０℃において２０〜６０ｄｙｎ／ｃｍ、好ましくは３５
〜５５ｃｉｙｎ／ｃｍ、特に好ましくは４０〜５０ｄｙ
ｎ／ｃｍの範囲内の表面張力を有することを要する。こ
の範囲よりも低い表面張力の記録液を使用して印字を行
った場合には被記録材に対する濡れ性はよいが、印字ド
ツトの拡がりが大きくなる。更に、このような記録液に
より微細な凹凸形状を設けた被記録材に記録を行なうと
、記録液が表面上の凹部（溝）に沿って走り（滲み）、
記録された画像は予想もしないような乱れを生じる。

一方、前記表面張力の範囲よりも高い表面張力を有する
記録液を使用した場合には、被記録材に対する濡れ性が
悪くなり、その結果記録液の吸収性及びドツト濃度の低
下が起こり好ましくない。

本発明の方法に使用される記録液の液媒体成分としては
、前記記録液の表面張力を満たす範囲内で水単位のみな
らず、望ましくは水と水溶性の各種有機溶剤等との混合
物が使用される。

上記水溶性の有機溶剤としては、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、５ｅｃ
−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等
の炭素原子数が１〜４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；
ア七トン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトン
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；ポリエチレングリコール、ポリプロピレング
リコール等のポリアルキレングリコール；エチレングリ
コール、プロピレングリコール、１，２．６−ヘキサン
ドリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール
、ジエチレングリコール等のアルキル基が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
チレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコー
ルメチル（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が挙げられる。

このら多くの水溶性有機溶剤の中でも、ジエチレングリ
コール等の多価アルコール、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は好ましいものである。多価ア
ルコール類は、記録液中の水が蒸発し、記録剤が析出す
ることに基づくノズルの目詰まり現象を防止するための
湿潤剤としての効果が大きいため特に好ましいものであ
る。

このような液媒体成分を含む記録液の表面張力を前記の
範囲内に調整するために、カチオン、アニオン又はノニ
オン系の各種界面活性剤、ジェタノールアミン、トリエ
タノールアミン等の表面張力調整剤を加えることができ
る。

記録液には可溶化剤を加えることもできる。

代表的な可溶化剤は含窒素複素環式ケトン類であり、そ
の目的とする作用は、染料に代表される記録剤の溶媒に
対する溶解性を飛躍的に向上させることにある０例えば
、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１．３−ジメチル−２
−イミダゾリジノンが好ましく用いられるものである。

こ゛のような成分から調整される記録液は、それ自体で
記録特性（信号応答性、液滴形成の安定性、吐出安定性
、長時間の連続記録性、長時間の記録休止後の吐出安定
性）、保存安定性。

被記録材への定着性に優れたものであるが、これらの特
性を更に改善するために、各種添加剤を更に含有させて
もよい０例えばポリビニルアルコール、セルロース類、
水溶性樹脂等の粘度調節剤；緩衝液によるＰＨ調整剤を
挙げることができる。

また、記録液を帯電するタイプのインクジェット記録方
法に使用される記録液を調合するためには、塩化リチウ
ム、塩化７ンモニウム、塩化ナトリウム等のＳ機塩類等
の比抵抗調整剤が添加される。なお熱エネルギーの作用
によって記録液を吐出させるタイプのインクジェット方
式に適用する場合には、熱的な物性値（例えば、比熱、
熱膨張係数、熱伝導率等）が調整されることもある。

以下、実施例に従って本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ 基材として、ＮＫエンボス（梨地、凹凸の高低差４０　
、ｃｍ　；日本加工製紙製）を使用し、この基材上に下
記組成物を乾燥膜厚が５ｐｍとなるように、エアスプレ
ーで塗布し、８０℃で１０分間乾燥し、被記録材を得た
。

上記の被記録材に対して、下記８種のインクを用いて、
ピエゾ振動子によってインクを吐出させるオンデマンド
型インクジェット記録ヘッド（吐出オリフィス径６０Ｉ
Ｌｔｘ、ピエゾ振動子駆動電圧７０Ｖ、周波数２ＫＨｚ
）を有する記録装置を使用してインクジェット記録を実
施した。

インクＮｏ、Ａ：表面張力が約８０　ｄ　１１　ｎ　／
　Ｃｍ（組成） エチレングリコール　　　　　　　３０ｊ４ｉ［１水　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
７０／／Ｃ，１，ダイレクトブルー８６　　　２／／イ
ンクＮｏ、Ｂ：表面張力が約５５　ｄ　ｙ　ｎ　／　ｃ
　ｍ（組、成） エチレングリコール　　　　　　　３０重１部水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７　ｏ
　　〃アセチ／−、ＩＩ／ＥＨ（１０％水）　　０．０
５　　／／（界面活性剤；用研ファインケミカル社製）
Ｃ，１，ダイレクトブルー８６　　　２／／インクＮｏ
、Ｃ：表面張力が約５０　ｄ　ｙ　ｎ　／　ｃ　ｍ（組
成） エチレングリコール　　　　　　　３０重量部水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７０／／
アセチノールＥＨＯ，０７／／ Ｃ，１，ダイレクトブルー８６　　　２／／インクＮｏ
、Ｄ　：表面張力が約４５　ｄ　ｙ　ｎ　／　ｃ　ｍ（
組成） エチレングリコール　　　　　　　３０重量部水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７０　　
〃アセチノールＥＨ（１０％水）　　　０．５／／Ｃ，
１，ダイレクトブルー８６　　２　〃インクＮｏ、Ｅ：
表面張力が約４０　ｄ　ｙ　ｎ　／　ｃ　ｍ（組成） エチレングリコール　　　　　　　３０重量部水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７０
／／アセチノールＥＨ（１０％水）　　　１，１７／Ｃ
，１，ダイレクトブルー８６２／／ インクＮｏ、Ｆ：表面張力が約３５　ｄ　ｙ　ｎ　／　
ｃ　ｍ（組成） プロピレングリコール モノエチルエーテル　　３０重量部 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
７０１ＩアセチノールＥＨ（１０％水）　　　１．０／
／Ｃ，１，ダイレクトブルー８６２／／ インクＮｏ、Ｇ：表面張力が約３０　ｄ　ｙ　ｎ　／　
ｃ　ｍ（組成） プロピレングリコール モノエチルエーテル　　５０重量部 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　５０／／アセチノールＥＨ（１０％水）　　　０．１
／／Ｃ，１，ダイレクトブルー８６２／／ インクＮｏ、Ｈ：表面張力が約６５　ｄ　ｙ　ｎ　／　
ｃ　ｍ（組成） Ｃ，１，ダイレクトブルー８６　　２重量部水　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１００／／実
施例２ 基材として、ＳＫエンボス（綱目型、凹凸の高低差２０
　ＪＬ　ｍ　；山陽国策パルプ製）を使用したことを除
いて、実施例１と同様に被記録材を得、インクジェット
記録を行なった。

実施例３ 基材として、ＫＳエンボス（布目型、凹凸の高低差３０
ｐｍ；神崎製紙製）を使用したことを除いて、実施例１
と同様にして被記録材を得、インクジェット記録を行な
った。

実施例４ 基材として、ＯＫコート（玉子製紙製）を使用し、この
基材上に下記組成物を乾燥膜厚が１０μｍとなるように
、バーコーター法により塗布し、１００°Ｃで５分間乾
燥した後、綱目状の型付はロールで表面に型付けを行い
、凹凸の高低差８０１Ｌｉｎの被記録材を得た。

ポリビニルアルコール （ＰＶＡ−２２０；クラレ製）　　　　　８部酸化チタ
ン （タイベークＷ−１０、石層産業製）　２部水　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９０
部この被記録材に実施例１と同様にインクジェット記録
を行なった。

比較例１ 型付はロールによる型付けを行わなかったことを除いて
実施例４と同様にして被記録材を得、インクジェット記
録を行なった。

比較例２ 実施例４で使用したＯＫコート紙を被記録材とし、イン
クジェット記録を行なった。

上記実施例および比較例の評価結果を第１〜５表に示し
た。第１〜５表における各評価項目の測定は下記の方法
に従った。

（１）インク定着時間は、記録実施後、記録画像に指触
したときに、インクが乾燥して指に付着しなくなる時間
を測定した。

（２）ドツト濃度は、ＪＩＳ　　Ｋ　　７５０５を印字
マイクロドツトに応用してサクラマイクロデンシドメー
ターＰＤＭ−５（小西六写真工業（株）製）を用いて黒
ドツトにつき測定した。

（３）ドツト形状は、印字ドツトを顕微鏡下で観察し、
真円のものを０、フェザリング等で周、辺がギザギザの
ものを×、その中間のものをΔとした。

（４）パネルテストは総合的画像評価として行なった。

１０１０Ｘ２０のイラスト画を印字して男性８人、女性
７人により行い、以下の２つの質問を設け、１０名以上
の人が「はい」と答えた場合を０、それ以外を×とした
。

■目視観察より、「コントラストのある、鮮（＠指触に
より、「暖かみのある、独特の風合が感じられるか？」 第　　１　　表 （インク定着時間） 第　　２　　表 （ドツト濃度） 第　　３　　表 （ドツト形状） 〔効果〕 本発明のインクジェット記録方法によれば、印字直後に
記録画像が重ねられても点接触をするため、衣服等によ
る汚れもなく、また、異色の記録液が短時間内に同一箇
所に重複して付着した場合にも記録液の流れ出しや滲み
出し現象がなく、鮮明で優れた発色性の画像が得られる
。しかも記録液の吐出方式、記録目的等に応じて広範囲
な表面張力を有する記録液を使用しても、常時これらの
優れた特性を発揮させることができ、カラーの記録を行
なう場合のインクジェット記録方法として優れたもので
ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被記録材に記録液の小滴を付着させることにより
   、記録を行うインクジエツト記録方法に於いて、前記被
   記録材が、その表面に微細凹凸形状を有するものであり
   、且つ、前記記録液の２０℃における表面張力が２０乃
   至６０ｄｙｎ／ｃｍであることを特徴とするインクジエ
   ツト記録方法。
2. （２）前記被記録材表面の凹凸の凹部と凸部の高低差が
   、１５乃至２００μｍである特許請求の範囲第１項記載
   のインクジエツト記録方法。