JP2688480B2 - インクジェット記録用被記録材 - Google Patents

インクジェット記録用被記録材

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JP2688480B2
JP2688480B2 JP9002970A JP297097A JP2688480B2 JP 2688480 B2 JP2688480 B2 JP 2688480B2 JP 9002970 A JP9002970 A JP 9002970A JP 297097 A JP297097 A JP 297097A JP 2688480 B2 JP2688480 B2 JP 2688480B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録法、なかでも複数の原色インクを用いたインクジェッ
ト記録法により、高解像度で鮮明で、しかもインクの発
色性に優れたカラー画像を形成するのに好適な被記録材
に関する。 【0002】 【従来の技術】インク(記録液)を使用して記録を行う
方式は、例えば万年筆による筆記など古くから一般的な
ものであるが、最近では、いわゆるインクジェット記録
方式も出現し、ここでもインクが使用されている。 【0003】インクジェット記録法は、種々の作動原理
によりインクの小滴を発生させ、これを飛翔させて紙な
どの被記録材に付着させて記録を行うものであるが、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、印刷適性の面から主に水系のものが
使用されている。 【0004】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、従来通常の紙が一般的に使用されてき
た。しかし、記録の高速化あるいは多色化など、インク
ジェット記録機の性能の向上に伴ない、インクジェット
記録用の被記録材に対しても、より高度な特性が要求さ
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被記録材としては、 1)インクの吸収が可及的速やかであること、 2)インクドットが重なった際に、後で付着したインク
が前のドットに流れ出さないこと、 3)インクドットの径が必要以上に大きくならないこ
と、 4)インクドットの形状が真円に近く、またその周辺が
滑らかであること、 5)インクドットの濃度が高く、ドット周辺がぼけない
こと、 等の要求性能を満たすものであることが必要とされる。 【0005】インクジェット記録法によるカラー画像の
形成は、複数の原色インクを用いて記録を行ういわゆる
減法混色法により実施される。この場合の原色カラーイ
ンクとしては、一般にシアン(C)、マゼンタ(M)お
よびイエロー(Y)の三原色が使用されている。これら
カラーインクを同一画素に混合記録して表現することの
できる色は、基本的には次の四色である。 【0006】C+M→B(ブルー) C+Y→G(グリーン) M+Y→R(レッド) C+M+Y→K(ブラック) したがって、C、M及びYの三原色によって表わされる
色は、基本的にはC、M、Y、R、G、B及びKの七色
であり、この七色で構成される多色画像はフォールスカ
ラー画像と称されている。 【0007】このような多色インクジェット記録方式に
よりカラー写真に匹敵する程度の記録画質を得るには、
被記録材には上記の五つの要求性能に加え、 6)白色度が高いこと、 7)インクの着色成分の発色性が優れたものであるこ
と、 8)インクの色の数と同数のインク小液滴が、同一箇所
に重ねて付着することがあるのでインク吸収性が特に優
れていること、 等の性能が加重されて要求される。 【0008】しかしながら、これらの要求性能を全て満
たした被記録材は未だ見当たらないのが実状である。例
えば、特開昭52−74304号公報に記載のインクジ
ェット記録用紙は、インクの吸収は速やかであるが、ド
ット径が大きくなりやすく、ドット周辺がぼけやすい
し、また記録後の用紙の寸法変化が大きい、という欠点
を有している。 【0009】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
のような諸要求を満足させ、特に記録画像の鮮明性に優
れ、かつ発色性に優れたフルカラーの画像を形成するの
に好適なインクジェット記録用被記録材を提供すること
にある。 【0010】 【課題を解決するための手段】上記及び他の目的は、以
下の本発明によって達成される。すなわち、本発明のイ
ンクジェット記録用被記録材は、樹脂母体中に微細な孔
を有する多孔性樹脂層からなるインク受容層を支持体上
に設けてなり、インク吸収容量が1.0×10 -2μl/
mm2〜3.2×10-2μl/mm2の範囲にあることを
特徴とする。 【0011】本発明において規定するインク吸収容量と
は、以下のような測定法に基づき求められる値である。
すなわち、ノズル径50μmのノズルを8本/mmの間
隔で10本以上設けたインクジェット記録機から、直径
約65μmのインク滴を連続的に吐出させ被記録材に付
着させる。この時インクジェット記録ヘッドに対して被
記録材を相対的に移動させ、その移動速度を変化させて
単位面積当りのインク付着量を変化させる。次いで、イ
ンクの付着した被記録材にその1秒後に吸取紙を押し当
て、吸取紙にインクが転移しない最大インク量をインク
吸収容量とする。なお、インク吸収容量の測定に際して
用いるインクは、ジエチレングリコール30重量部と水
70重量部とからなる混合溶媒に染料2重量部を溶解さ
せてなるものである。 【0012】アートコート紙のような従来市販の被覆層
を有する用紙につき、上記の測定法によりそのインク吸
収容量を測定すると、いずれも5.0×10-3μl/m
2以下の値をとり、カラーインクジェット記録機でカ
ラー画像を形成した場合には、付着したインクが流れ出
したり、あるいは紙面上に残留したインクによって記録
装置や紙面が汚染されてしまう。一方、インク受容層を
もたない普通紙では、インク吸収容量が5.0×10-2
μl/mm2にも達するものもあるが、インクの滲みも
大きく印字ドット形状が悪く、更にはカラー画像を形成
いた場合に画像の鮮明度も低い。 【0013】このような従来の被記録材の有する欠点を
解消するには、被記録材がインク受容層を有するもので
あり、かつ該被記録材が1.0×10-2μl/mm2
3.2×10-2μl/mm2の範囲のインク吸収容量を
有せばよいことが解明された。更には、インク受容層が
単独で上記のインク吸収容量を有することがより好まし
い。なお、インク受容層単独でのインク吸収容量は、ガ
ラスや樹脂フィルム等のインク吸収性の全くない支持体
上にインク受容層を設け、そのインク吸収容量を前記の
方法に従って測定することによりその概算値を求めるこ
とができる。 【0014】 【発明の実施の形態】本発明に係る被記録材の支持体と
しては、紙を使用するのが適当であるが、布、多孔性樹
脂、木材等の多孔質材料や、樹脂、金属、ガラス等の非
多孔質材料も使用でき、これらのいずれを選定するかは
記録目的や用途により異なる。 【0015】一方、本発明に係る被記録材のインク受容
層は多孔性樹脂から構成される。この多孔性樹脂からな
るインク受容層を形成するための原料樹脂としては、成
膜可能な水溶性又は有機溶剤可溶性の樹脂のいずれも使
用可能である。例えば、水溶性樹脂としては、ポリビニ
ルアルコール、デンプン、カゼイン、アラビアゴム、ゼ
ラチン、ポリアクリルアミド、カルボキシメチルセルロ
ース、ポリアクリル酸ソーダ、アルギン酸ソーダ等があ
り、有機溶剤可溶性樹脂としては、ポリビニルクロライ
ド、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリビニルホルマール、メラミン樹
脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタ樹
脂、アルキッド樹脂等がある。 【0016】なお、水溶性樹脂を用いるときには、吸湿
による変形やインクの裏抜け量が過大になる等の不都合
が生ずることもあるので、多孔性樹脂層に対して更に耐
水化処理を施すこともある。 【0017】上記樹脂を用いて支持体の上に多孔性樹脂
層を作製する方法としては、 1)熱や光で発泡する物質を樹脂中に加えて混練したも
のを成型(製膜)した後、これを加熱又は光照射するこ
とにより樹脂中に気泡による微細な孔を形成する方法、 2)樹脂中に水溶性無機塩類(例えば、塩化ナトリウ
ム)の微粒子を分散したものを成型(製膜)した後、水
中に浸漬する等して前記無機塩類を水に溶出させて樹脂
母体中に微細な孔を形成する方法、 3)樹脂中にゼオライト類、シリカ、ケイソウ土等の微
粒子を分散したものを成型(製膜)した後、酸性水溶液
に浸漬する等して前記微粒子を溶出させて樹脂母体中に
微細な孔を形成する方法、がある。 【0018】因に、2)あるいは3)の方法を採用する
ときの樹脂としては、少なくとも水性溶液や酸性の水性
溶液に溶解されないものであればいずれでも良い。参考
のため、これらの方法に適した樹脂の例を挙げれば、ポ
リ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、
ポリ酢酸ビニル、セルロースアセテート、ポリビニルブ
チラール、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、スチレンブ
タジエンラテックス、アルキッド樹脂、ポリビニルアコ
ール、ポリエステル樹脂、及びこれらの共重合体等が挙
げられる。更に、これらの樹脂の可塑剤も添加でき、そ
の例としては、フタル酸ジブチル、アジピン酸ジオクチ
ル、ポリエチレングリコール、塩素化パラフィン等があ
る。 【0019】このようにして形成された多孔性樹脂層に
は、多数の孔が互いに密接してランダムに3次元配列
し、ここでは複数の孔が連通して貫通孔となっているも
のも多い。これらの孔の大きさ(孔径)としては毛管力
が作用する程度が好ましく、数百オングストロームから
数ミクロンの範囲において設定される。また、孔の形状
は特に限定されない。そして、本発明では、これらの孔
の大きさや形状等は多孔性にする前の樹脂母体の成膜後
の製造、加工条件を調整制御することにより、ほぼ叙上
の範囲において任意に変化させることができる。 【0020】本発明の被記録材に適用し得るカラーイン
クとしては、染料等の記録剤と液媒体成分とからなり、
該液媒体成分は、水単独のみならず、望ましくは水と水
溶性の各種有機溶剤等との混合物であることが望まし
い。 【0021】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、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;アセトン、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
キレングリコール類;エチレングリコール、プロピレン
グリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、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
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
キルエーテル類等が挙げられる。 【0022】これらの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、カラーインク中の水が蒸
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。 【0023】このような液媒体成分を含むカラーインク
の表面張力を適性な範囲に調整するために、カチオン、
アニオン又はノニオン系の各種界面活性剤、ジエタノー
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。 【0024】カラーインク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、インクの液媒体に対する
溶解性を飛躍的に向上させることにある。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。 【0025】このような成分から調製されるカラーイン
クは、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、長期間の記録
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
ためには、各種添加剤を更に含有させてもよい。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。 【0026】また、インク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カラーインクを調合するた
めには、塩化リチウム、塩化アンモニウム、塩化ナトリ
ウム等の無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インクを吐出させるタ
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。 【0027】本発明の被記録材を用いてカラー画像を形
成する際に使用するカラーインクは、上述したような成
分からなり、前述したシアン(C)、マゼンタ(M)及
びイエロー(Y)の三原色のカラーインクを用いる方法
が代表的なものであるが、目的とするカラー画像の色相
に応じて、これらに加えてブラック、更には他の中間色
のカラーインクを適宜使用することができる。 【0028】 【実施例】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 ポリビニルアルコールの10重量%水溶液100重量部
と13X型ゼオライト(UCC社製モレキュラーシーブ
13X、平均粒子径:10μm)粉末30重量部を混合
し、サンドミルで粉砕混合した。得られた混合液をコー
ティングロッドバーを用いて、100μm厚のポリエチ
レンテレフタレートフィルム上に40μmの厚さに塗布
し乾燥させた。このフィルムをpH3に調整したクエン
酸水溶液中に2分間浸漬した後、水洗、乾燥して、多孔
性フィルムシートを得た。 比較例1 被記録材として市販の一般印刷用紙、銀環(商品名、山
陽国策パルプ(株)製)をそのまま被記録材とした。 比較例2 被記録材として市販の一般印刷用紙、SKコート(商品
名、山陽国策パルプ(株)製)をそのまま被記録材とし
た。 【0029】参考例 上記実施例1および比較例1、2で準備した被記録材に
対して、下記4色のカラーインクを用いてインクジェッ
ト記録により同一のカラー画像を形成し、記録画像の特
性評価を行った。 イエローインク(組成) C.I.アシッドイエロー23 2重量部 ジエチレングリコール 30重量部 水 70重量部 マゼンタインク(組成) C.I.アシッドレッド92 2重量部 ジエチレングリコール 30重量部 水 70重量部 シアンインク(組成) C.I.ダイレクトブルー86 2重量部 ジエチレングリコール 30重量部 水 70重量部 ブラックインク(組成) C.I.ダイレクトブラック19 2重量部 ジエチレングリコール 30重量部 水 70重量部 得られたカラー画像についての評価結果を表1に示す。
なお、記録画像の特性評価は、下記の基準に基づき実施
した。 1)インク吸収容量は、ピエゾ振動素子によってインク
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50μm、オリフィス設置幅24本
/3mm、ピエゾ振動素子駆動電圧60V、周波数1K
Hz)を使用して、先の定義に従い測定した。 2)ドット濃度は、さくらマイクロデンシドメーターP
MD−5(小西六写真工業(株)製)を用いて測定し
た。 3)ドット形状は、印字ドットを実体顕微鏡で観察し
て、ほぼ円形のものを○、円形の多少くずれたものを
△、不定形のものを×とした。 4)滲み度は、印字ドットの直径を実体顕微鏡で測定
し、インクドロップレットの何倍になったかで示した。 5)カラー鮮明性は、インクジェット記録画像の色の鮮
明さを目視により比較し、最も良いものを◎、最も悪い
ものを×とし、◎、○、△、×のランク分けをした。 【0030】なお、表1における各記録特性の評価の欄
に括弧内に示したのは、評価の際に用いたカラーインク
の色である。 【0031】 【表1】【0032】 【発明の効果】以上説明したように、支持体上にインク
受容層を設け、特定以上のインク吸収容量値を有してな
る本発明の被記録材によれば、異色のインクが短時間内
に同一箇所に重複して付着した場合にもインクの流れ出
しや滲み出し現象がなく、高解像度の鮮明な画像が得ら
れ、しかも発色性においても優れた特性を発揮させるこ
とが可能となる。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.樹脂母体中に微細な孔を有する多孔性樹脂層からな
    るインク受容層を支持体上に設けてなり、インク吸収容
    量が1.0×10-2μl/mm2〜3.2×10-2μl
    /mm2の範囲にあることを特徴とするインクジェット
    記録用被記録材。 2.微細孔が連通して貫通孔を形成している請求項1に
    記載のインクジェット記録用被記録材。
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