JP3064318B2

JP3064318B2 - 印写方法

Info

Publication number: JP3064318B2
Application number: JP2038741A
Authority: JP
Inventors: 弘幸大西
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1990-02-20
Filing date: 1990-02-20
Publication date: 2000-07-12
Anticipated expiration: 2015-07-12
Also published as: JPH03240557A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、液体インクにより画像記録を行う印写方法
に関する。

［従来の技術］従来、インクジェット等の記録インクは、記録紙に付
着した際、第２図に示す如く、毛細管現象により記録紙
のセールロース繊維に沿ってインクが流れる為に印字・
画像の品質が著しく低下する。

又、印字スピードをあげるとインクの乾燥性が悪いた
め、紙を重ね合わせた際に裏写りが生じたり、地汚れ、
尾引きが生じる。又、プロセスカラーを重ねるフルカラ
ー画像を作製すると混色による画像のにじみ、ぼけが生
じる。

この様な観点から、従来種々の普通紙記録用インクが
提案されている。

例えば、特開昭55−29546号公報には、特定の界面活
性剤を添加し、表面張力を下げてインクの紙への吸収性
を高めたものが提案されており、特開昭56−57862号公
報には、強塩基物質を添加し高pH（ペーハー）とし、普
通紙の耐水処理剤であるサイズ剤やパルプ材を科学的に
溶解し、ドットの広がりと吸収性を制御する方法および
特開昭58−13675号公報には、インク中に分子量４万以
上のポリビニルピロリドンを入れ、ドットの広がりと紙
への吸収性を制御する方法が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］しかしこのような従来の提案のものでは、次のような
問題があった。

普通紙に対して高速印刷を行った場合、それぞれ一定
の効果は認められるものの、界面活性剤を含むインクで
は、インクのしみこむ量が多いために定着速度は速くな
るが、表面張力が低いために紙の繊維に沿ったインクの
拡散が改良されずにじみが生じ、濃度の低下および印字
品質の劣化を生じる。また界面活性剤による泡立ちが生
じるためノズル内に気泡が入りやすく、安定した吐出が
得られない等の問題点があった。

又、強塩基物質を含むインクでは、インクの吸収性・
定着性は高いが、乾燥性は十分ではなく、尾引きおよび
紙の繊維に沿ったインクの拡散が改良されずにじみが生
じ、特に紙の種類による印字品質の差が大きく、満足で
きる印字品質が得られないという問題があった。

又、分子量４万以上のポリビニルピロリドンを含むイ
ンクでは、ノズルの目づまりに対するマージンが非常に
低く、にじみに関しても十分な改良ができず、また乾燥
性が悪いため尾引きが生じるという問題があった。

そこで、本発明はこのような問題点を解決するもの
で、本発明の第１の目的は、液体インクにより画像記録
を行う印写装置においてあらゆる被転写体に対して印字
・画像のにじみが生じない高濃度・高光沢な印刷を可能
にする印写方法を提供することにある。

本発明の第２の目的は、乾燥・定着性が速く、尾引き
のない、高速およびプロセスカラーを重ねることによる
フルカラー記録を可能にする印写方法を提供することに
ある。

本発明の第３の目的は、ノズル内・インク流通経路・
スリット内で目づまりの生じない吐出安定性及び信頼性
に優れた印写方法を提供することにある。

本発明の第４の目的は、耐水性・耐光性に優れた印刷
を可能にする印写方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明の印写方法は、液体インクにより画像記録を行
う印写装置において、少なくとも着色成分を含む第１の
液体と第２の液体を射出直後に混合して、被転写体に固
化、定着させることを特徴とする。

［実施例］本発明の上記の構成によれば、pH変化によるポリマー
のゲル化あるいは化学反応あるいは塩によるポリマーの
塩析等の凝固、ゲル化、凝集、増粘、架橋反応を利用す
ることにより、第１図に示す如く、にじまず、スピーデ
ィーかつ十分に乾燥・定着し、又、目詰まりしない優れ
た吐出安定性・信頼性および優れた印刷物の耐水・耐光
性を可能にする。

本発明に用いる第１の液体は、着色成分を含有し、着
色成分としては、通常用いられる水溶性染料、油溶性染
料及び有機、無機顔料を使用した染料溶液、顔料溶液、
水性エマルジョンインク、非水性エマルジョンインク、
これら着色剤をマイクロカプセル化したインク、樹脂表
面に官能基（アミノ基、カルボキシル基、水酸基、エポ
キシド基等）を導入した着色剤含有樹脂エマルジョン、
界面活性剤水溶液（アニオン、カチオン、ノニオン）等
を使用することができる。

染料・顔料の添加量としては、0.5重量％未満では十
分な色調・濃度が得られず、10重量％を越えると目づま
りが起こりやすくなるために0.5重量％〜10重量％が好
ましい。

また、着色剤を含有するエマルジョンは、一般的なエ
マルジョン、自己架橋型・架橋型の反応性エマルジョ
ン、アクリル酸またはメタクリル酸のような不飽和酸モ
ノマーを共重合してラテックスポリマーをカルボキシル
化することによって与えられるアルカリ増粘型エマルジ
ョン等が使用される。アルカリ増粘は、アルカリ添加に
よりラテックス粒子が膨潤し、粒子表面が溶解して増粘
する性質を利用する。

又、マイクロカプセルインクとしては、前記エマルジ
ョン樹脂の回りに着色剤を皮膜化・固定化させたり、樹
脂中に着色剤を含浸させたりしたものが使用される。

第２の液体としては、増粘剤としてタンパク質（カゼ
イン、グルー、ゼラチン、グルテン、大豆、たん白）、
アルギン酸塩（アルギン酸アンモニウム、アルギン酸カ
リウム、アルギン酸ナトリウム）、その他の植物性増粘
剤（アラビアガム、トラガントガム、カラヤガム、グア
ールガム、ロカストビーンガム、アイリッシュモス、大
豆レシチン、ペクチン酸、寒天）、鉱物性増粘剤（ペン
トナイト・クレー）、アクリル酸系増粘剤（ポリアクリ
ル酸アンモニウム、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメ
タクリルアンモニウム）、ポリビニルアルコール、ビニ
ルポリマーののカリウム塩、ビニルピロリドンコポリマ
ー、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキシド、繊維
素誘導体（カルボキシル基化メチルセルロース、メチル
セルロース）、オレイン酸、オレイン酸アンモニウム、
けい酸ナトリウム、カチオン活性剤（セチルトリメチル
アンモニウムブロマイド、セチルピリジニウムブロマイ
ド）等を含有した溶液による第１の溶液中のエマルジョ
ン樹脂粒子表面、染料分子同士の会合体（イオン・ミセ
ル）に吸着され３次元網目構造を形成し、増粘する物が
使用できる。

又、電解質を含む液体を添加することにより、界面電
位の低下及び拡散二重層の圧縮により、凝集、染料の塩
析等の性質を利用することもできる。

又、凝固剤（蟻酸、酢酸、硝酸カルシウム、塩化カル
シウム、シクロヘキシルアミンの酢酸塩等）を使用することができる。

又、ゲル化剤として、けいふっ化ナトリウム、けいふ
っ化カリウム等も使用することができる。

又、pHを低下させることによりラテックス粒子の電荷
を減少させ不安定化させる物として、酸（グリシン
等）、ホルマリン、アンモニウム塩等を使用したり、ラ
テックス粒子の電荷を減ずる多価金属塩、陽イオン界面
活性剤等を使用したり、ポリマー粒子の吸着保護層を変
質させる亜鉛アンモニア錯イオン、トリプシン等を使用
したり、ポリマー粒子の水和層を減じる水溶性有機溶
剤、感熱性凝固剤（ポリビニルメチルエーテル、ポリプ
ロピレングリコール、塩化アンモニウム、酢酸アンモニ
ウム等）、第１の液体と架橋反応する金属酸化物、尿素
樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂など
のような架橋剤等を使用することができる。

本発明を達成するための第１の液体、第２の液体の粘
度としては、20℃での粘度が50cPよりも大きいと目づま
り、吐出安定性に問題を生じるために50cP以下が好まし
い。

飛翔方法としては、第２の液体をあらかじめ被転写体
全面にスプレーし、これを完全に乾燥させた後、第２の
液体を飛翔させるか、飛翔手段を２つにして、第１の液
体、第２の液体を順番に飛翔させて順番に非転写体に付
着させるか、第１の液体、第２の液体を飛翔させた後、
飛翔中に混合させ、混合した非転写体に付着させること
ができる。

本発明の基本構成は以上の通りであるが、その他、従
来公知の分散剤、界面活性剤、粘度調整剤、表面張力調
整剤、比抵抗調整剤、pH調整剤、防カビ剤等を必要に応
じて第１の液体、第２の液体に添加することができる。

以下、実施例・比較例を挙げることにより本発明を具
体的に説明するが、本例が本発明を限定するものではな
い。

実施例１以下の実施例中に示すインク組成物量（％）はすべて
重量％である。

第１の液体水溶性染料（イエロー、マゼンタ、シア
ン）３％シエチレングリコール５％蒸留純水 91％界面活性剤１％第２の液体電解質 10％蒸留純水 90％実施例２第１の液体水性樹脂エマルジョン 85％（固形分濃度20％）グリセリン５％水溶性染料３％蒸留純水７％第２の液体増粘剤 10％蒸留純水 90％実施例３第１の液体樹脂着色エマルジョン 90％（固形分濃度20％）トリエタノールアミン５％蒸留純水５％第２の液体ゲル化剤 10％蒸留純水 90％実施例４第２の液体アルカリ増粘エマルジョン（固形分濃度40
％） 50％水溶性染料３％ジエチレングリコール５％蒸留純水 42％第２の液体 KOH（0.1％水溶液）実施例５第１の液体３次元架橋微微粒子ラテックス溶液（固形
分濃度20％） 50％グリセリン５％蒸留純水 45％第２の液体エタノール 20％蒸留純水 80％比較例比較例として、実施例１から５の第１の液体のみを各記
録方法で飛翔させ比較例とした。

以上のインクを用い、記録方法として市販のオンデマンド型インクジェットプリンタ吐出オリフィス径50μｍ、ピエゾ振動子駆動電圧50
V、周波数5kHzの試作マルチヘッド超音波霧化を利用した帯電インクミスト方式（超音波
振動子駆動周波数1.5KMz、駆動電圧50V）加圧噴霧によるスプレー上記４種類の方法及び組み合わせ（たとえば第２の液
体を方法で噴霧させ、の方法で第１の液体飛翔させ
る）により、飛翔直後に混合し、高速記録を行った場合
の評価結果を表１に示す。

＊1.にじみ評価顕微鏡による100倍、400倍での観察と目視による観察 ◎：繊維に沿ったにじみもなく繊維上にドットが保持
されている ○：繊維に沿ったにじみは少しあるが目視ではわから
ない △：目視で若干にじみがわかる ×：かなりにじんで、エッジがギザギザしている＊2.速乾性評価印字３秒後、６秒後、12秒後に紙のエッジで印字部を
こする ◎:3秒後で尾引きなし ○:6秒後で尾引きなし △:6秒後で尾引きあり ×:12秒後で尾引きあり＊3.定着性評価印字物を24時間放置後、指でつよくこする ○：とれない ×：とれる＊4.目づまり評価ノズルキャップなし室温１ヶ月放置 ○：印字可能 ×：印字不可能＊5.インク保存性インクをサンプル瓶に入れ、開封状態で40℃で３ヶ月
保存し、異物・異臭・凝集・沈澱の有無を確認 ○：無し ×：有り＊6.記録温度マクベス濃度計による反射Ｏ・Ｄ値の測定＊7.耐水性評価印字１時間後、印字物を水中に５分間浸し、インクの
流出を観測 ○：無し ×：有り＊8.光沢度評価デジタル光沢計（村上色彩技術研究所製）による75度
鏡面光沢度の測定 ○:80以上 △:51〜79 ×:50以下＊9.OHP用紙への記録 ○：記録可 ×：記録不可＊10.耐光性評価キセノンランプ100時間照射ブルースケールの退色 ○:50％未満 ×:50％以上表１より明らかなように、実施例１から５の記録物は
比較例に比べ、それぞれの記録方式及び記録方式の組み
合わせた方式に共通して良好な結果が得られた。

又、実施例１のイエロー、マゼンタ、シアンの３色を
重ね合わせることにより、鮮明なフルカラー画像を再現
できた。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の印写方法によれば、従
来から問題とされていた普通紙に対してにじまず、従来
にない速乾性の付与を可能にし、定着性に優れ、かつ目
づまりの生じない、インクの保存性および印刷物の耐水
性にも優れた記録を可能にし、高濃度で鮮明な記録を可
能にするという効果を有する。

又、本発明の印写方法によれば通常のジェット記録で
は使用できないOHP用紙にも、高速・高品位な印字が可
能であるという効果も有する。

又、３色のプロセスカラーインクを使用することによ
り高解像度なフルカラー画像を記録することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のインクが繊維に付着している様子を示
す図。第２図は従来例において繊維にインクがにじんでいる様
子を示す模式図。１……紙の繊維２……インク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭57−69054（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−19583（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−283175（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−299970（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−299971（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−69381（ＪＰ，Ａ) 特開平１−58583（ＪＰ，Ａ) 特開平１−188394（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−2366（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−38481（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−125910（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41M 5/00 B41J 2/01

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】染料と、樹脂エマルジョンとを少なくとも
含んでなる第１の液体と、増粘剤、電解質、凝固剤、ゲ
ル化剤、pH低下剤、または架橋剤を少なくとも含んでな
る第２の液体とを被転写体に付着させて印写を行う工程
を含んでなる、印写方法。
【請求項２】第１の液体および／または第２の液体をイ
ンクジェット記録方法によって噴射し、被転写体へ付着
させる、請求項１に記載の印字方法。
【請求項３】第１の液体と第２の液体とを噴射直後に混
合し、被転写体へ付着させる、請求項２に記載の印写方
法。
【請求項４】第１の液体を被転写体に付着させ、その後
第２の液体を被転写体に付着させる、請求項１または２
に記載の印写方法。
【請求項５】第２の液体を被転写体に付着させ、その後
第１の液体を被転写体に付着させる、請求項１または２
に記載の印写方法。
【請求項６】前記増粘剤が、前記染料分子同士の会合体
または前記樹脂エマルジョンの粒子表面に吸着されて三
次元網目構造を形成し、増粘する性質を有するものであ
る、請求項１〜５のいずれか一項に記載の印写方法。
【請求項７】前記電解質が前記染料または樹脂エマルジ
ョンを凝集させる性質を有するものである、請求項１〜
６のいずれか一項に記載の印写方法。
【請求項８】前記染料と前記樹脂エマルジョンとが着色
剤含有樹脂エマルジョンとして第１の液体に含まれてな
る、請求項１〜７のいずれか一項に記載の印字方法。
【請求項９】前記着色剤含有樹脂エマルジョンが、樹脂
表面にアミノ基、カルボキシル基、水酸基、およびエポ
キシド基からなる群から選択される一以上の基が導入さ
れてなるものである、請求項８に記載の印字方法。