JP3200319B2 - 記録媒体、その製造方法及びこれを用いたインクジェット記録方法 - Google Patents

記録媒体、その製造方法及びこれを用いたインクジェット記録方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録に好
適に用いられる記録媒体、その製造方法及びこれを用い
たインクジェット記録方法に関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェット記録方式は、種々のイン
ク吐出方式、例えば、静電吸引方式、圧電素子を用いて
インクに機械的振動または変移を与える方式、インクを
加熱して発泡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、それらの一部もしくは全
部を紙あるいはインク受容層を塗工したプラスチックフ
ィルム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
なえる方式として注目されている。
【0003】インクジェット記録方式に用いられるイン
クとしては、安全性、記録特性等の面から主に水を主成
分とするものが使用され、ノズルの目詰まり防止及び吐
出安定性向上のために多価アルコール類等が添加されて
いる場合が多い。
【0004】従来インクジェット記録に用いられる記録
媒体としては、特公平3−26665号公報に記載され
ているように、基紙上に微紛シリカとポリビニルアルコ
−ルのような水溶性バインダ−を含む塗工層を設けた記
録紙や、特公平3−25352号公報に記載されている
ように、キャストコ−ト紙にけん化度50〜90モル%
のポリビニルアルコ−ルと架橋剤を含有する皮膜を形成
した光沢紙、更には特開昭60−220750号公報に
記載されているように、ポリエステルフィルム上にけん
化度70〜90モル%の水溶性ポリビニルアルコ−ルか
らなる親水性皮膜を設けたオ−バ−ヘッドプロジェクタ
ー(OHP)用記録シ−トが挙げられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】近年、記録の高速化、
多色化などインクジェット記録装置の性能の向上に伴
い、インクジェット用記録媒体に対しても、より高度で
広範な特性が要求されている。即ち、 (1)インクの吸収能力が高いこと(吸収容量が大き
く、吸収時間が速い) (2)ドットの光学濃度が高く、ドット周辺がぼけない
こと (3)ドット形状が真円に近く、その周辺が滑らかであ
ること (4)温度、湿度の変化で特性の変化が小さく、カ−ル
をおこさないこと (5)ブロッキングをおこさないこと (6)画像が長期保存に安定で変質しないこと(特に、
高温高湿環境下) (7)記録媒体自体が長期保存に安定で変質しないこと
(特に、高温高湿環境下)などの特性を同時に満足させ
ることが要求される。
【0006】また、OHP用記録シート等においては、
さらに記録媒体自体が透明性に優れていることも重ねて
要求される。
【0007】これらの諸特性はしばしばトレ−ドオフの
関係にあり、従来公知の技術では、これらを同時に満足
させることは不可能であった。例えば、例示した従来技
術の記録媒体は、いずれもドット形状と耐ブロッキング
性はそこそこの性能を有するものであるが、インクの吸
収能力が不十分であるため、画像濃度の高い部分、即ち
インク打ち込み量の多い部分でインクのあふれ出しによ
る画像汚れや濃度ムラを起こし、また特にカラ−プリン
トの場合、異なった色の境界部の混色による色汚れを起
こす。
【0008】また、最近では、ブラックとカラー色間で
のブリード軽減のためにブラックインクとカラーインク
で表面張力等の物性値を異なったものを用いることが報
告されている。しかしながら、これらの物性値の異なる
インクに対してそのそれぞれで良好な記録特性を示す被
記録材の例は少ない。更に、定着性等の他の性能を考慮
するとOHPフィルムとしての総合的な性能を満足する
ものは依然として得られていない。
【0009】このように、記録の高速化、画像の高密度
化、カラ−化、インクの多様化が進むにつれて、インク
定着不良、画像品位の低下、印字物の保存性の低下が深
刻な問題となっている。
【0010】特公平3−29596号公報に記載されて
いるポリビニルピロリドンを主体とするインク受容層を
設けた記録媒体は、インクの吸収能力は常温常湿で比較
的良好であるが、高温高湿下でインクの乾きが極めて遅
くブロッキングを起こしやすい。また記録面の機械的強
度が弱くキズがつきやすいという欠点を有する。
【0011】また、先に述べたポリビニルアルコールを
主体とするインク受容層を設けた記録媒体は、耐ブロッ
キング性や記録面の機械的強度の面では比較的良好であ
るが、記録媒体自体を高温高湿環境下に長時間放置した
際に変質し、インクの吸収能力が低下したり、画像を高
温高湿環境下に長時間放置した場合にドットがにじみ、
画像の鮮明性が低下する欠点がある。
【0012】さらに、特開昭63−221077号公報
に記載されているように、インク受容層を構成する材料
として、ポリビニルアセタールを用いることによりイン
ク吸収能の問題はある程度解決されるが、特に記録画像
を高温高湿環境下に長時間放置した場合の画像鮮明度の
維持性については満足できるものではない。
【0013】また、前述したブラックインクとカラーイ
ンクで表面張力等の物性値を異なったものを用いる記録
方法では、特開昭61−10483号公報、特開昭60
−171143号公報あるいは特開昭61−23518
2号公報等に記載されているように、インク受容層の構
成材料として、カチオン変性ポリビニルアルコールを用
いることでかなり満足できる印字特性を得ることができ
るが、インク定着性、表面のベトつき感等、画像以外の
面では十分な性能は得られない。
【0014】さらに、特開昭59−95188号公報、
特開昭57−93193号公報あるいは特開昭62−1
70383号公報等に記載されているように、インク受
容層の構成材料として水性樹脂エマルジョンを用いると
いう報告があるが、これらの組成においては、上記の問
題を総合的に解決する手段とはなりえず、特に、もっと
も重要性能である画質、特に画像濃度の高い部分、即ち
インク打ち込み量の多い部分でインクのあふれ出しによ
る画像汚れや濃度ムラを起こしてしまう。
【0015】そこで本発明の目的は、上記した諸特性を
バランス良く同時に満足する記録媒体及びこれを用いた
インクジェット記録方法を提供することであり、記録媒
体自体、あるいは画像を高温高湿環境下に長時間放置し
てもほとんど変質を起こさず、定着性、あるいは記録物
の積載性、搬送性、連続給紙性等に優れた記録媒体、そ
の製造方法及びこれを用いたインクジェット記録方法を
提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記の目的は以下の本発
明によって達成される。
【0017】即ち本発明は、基材及び基材の少なくとも
一方の面に設けたインク受容層を含む記録媒体におい
て、前記インク受容層が、カチオン変性ポリビニルアル
コールを含有するバインダーの連続被膜中に水性樹脂粒
子が保持された構造を有すると共に透明であり、かつ前
記水性樹脂粒子の含有量が前記カチオン変性ポリビニル
アルコールに対して0.1〜30重量%であることを特
徴とする記録媒体である。
【0018】又、本発明は、上記の記録媒体のインク受
容層に無機微粒子を含み、前記無機微粒子の一部がイン
ク受容層の表面から突出してなる構造を有する記録媒体
である。
【0019】また本発明は、上記記録媒体に、記録信号
に従って記録ヘッドのオリフィスからインクを吐出させ
て記録を行うインクジェット記録方法であり、インクの
液媒体成分が、水及び水混和性グリコール類またはグリ
コールエーテル類を主体に組成させたものであること、
インクがシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックイン
クであるインクジェット記録方法であること、インクの
吐出を熱エネルギーの作用により行うインジェット記録
方法であることを含む。
【0020】更に本発明は、基材の少なくとも一方の面
にインク受容層を有する記録媒体の製造方法であって、
基材上に、カチオン変性ポリビニルアルコールを含有す
バインダーと水性樹脂エマルジョンを必須成分とし
て含有する塗工液を塗布し、得られるインク受容層中に
該水性樹脂粒子が保持され、かつ前記水性樹脂粒子の含
有量が前記カチオン変性ポリビニルアルコールに対して
0.1〜30重量%となるようにインク受容層を形成す
ることを特徴とする記録媒体の製造方法である。
【0021】
【作用】本発明者等は、インクジェット記録に適した記
録紙、オ−バ−ヘッドプロジェクタ−用のトランスペア
レンシ−フィルムの開発を行うなかで、前記組成物を被
覆してなる記録媒体が、インクの吸収能力が極めて高
く、ドットが鮮明でシャ−プであり、耐ブロッキング性
に優れ、温度湿度の環境条件の変化に対しても性能の変
化が小さく、特に高温高湿環境下における長期保存に安
定な記録媒体であること、また、高温高湿環境下におけ
る長期保存に安定な画像を形成可能なこと、さらに定着
性、記録物積載性、搬送性、連続給紙性に優れているこ
とを見出し、本発明を完成するに至ったのである。
【0022】即ち、インク受容層にバインダー、より好
ましい態様ではカチオン変性ポリビニルアルコールを含
有させることにより、諸特性を有するインクに対する親
和性、とくに水、水混和性グリコール類またはグリコー
ルエーテル類に対する親和性が高まり、インクの吸収能
力が極めて高く、ドットが鮮明でシャ−プな画像が得ら
れるものと考えられる。また、温湿度の環境条件の変化
に対しても性能の変化が小さくなる。また、バインダ
ー、より好ましい態様ではカチオン変性ポリビニルアル
コールに於ける定着性、記録物積載性等の問題点を解決
するために、さらに水性樹脂エマルジョンを含有させる
ことにより、上記の性能を飛躍的に向上させ、OHPフ
ィルムとしての総合的な性能を満足させることが可能と
なる。
【0023】更に、無機微粒子をインク受容層に含有さ
せ、その一部をインク受容層表面から突出させた構造と
することによって、記録媒体の搬送性、連続給紙性を向
上させることが可能となる。
【0024】次に、好ましい実施態様を挙げて本発明を
さらに詳しく説明する。
【0025】バインダーとして用いる樹脂としては、と
くに限られるものではないが、いわゆる水性インクを受
容できる、水性インクに対して溶解性あるいは親和性を
示すものなら限られるものではなく、ポリビニルピロリ
ドン、ポリビニルアルコール、アニオン変性ポリビニル
アルコール、カチオン変性ポリビニルアルコール、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、ポリアクリル酸(エステル)、ポリアクリルアミ
ド、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピル
セルロース、メラミン樹脂、あるいはこれらの変性物等
の合成樹脂、また、アルブミン、ゼラチン、カゼイン、
でんぷん、カチオン化でんぷん、アラビアゴム、アルギ
ン酸ソーダ等の天然樹脂などの水溶性樹脂を挙げること
ができる。
【0026】その中でも、とりわけカチオン変性ポリビ
ニルアルコールは、諸特性をもつ様々なインクに対し、
良好な画像を得ることができるため好ましい。このカチ
オン変性ポリビニルアルコールについて以下に詳述す
る。
【0027】本発明で使用するポリビニルアルコール
(以下、PVAと略す)のカチオン変性物とは、第1〜
3級アミノ基や、4級アンモニウム塩基等のカチオン性
基を主鎖あるいは側鎖に有するPVAのことである。一
般にPVAはポリ酢酸ビニルを酸ケン化法あるいはアル
カリケン化法によりケン化することによって得られる
が、本発明で使用する被記録材を構成するPVAのカチ
オン変性物は、通常のPVAをグリシジルトリメチルア
ンモニウムクロライド等のごときカチオン性基と共にP
VAの水酸基と反応し得る基を同時に有するカチオン化
剤で直接カチオン化する方法、また、酢酸ビニルと他の
反応性基を有するモノマーとを共重合しておき、ケン化
後、そのような反応性基を利用して、カチオン性基含有
化合物を反応させて、PVAをカチオン変性する方法、
又は、原料の酢酸ビニルを重合する際に、カチオン性モ
ノマーを添加して共重合し、得られたコポリマーを常法
によりケン化する方法等により得られる。
【0028】このような共重合に用いられるカチオン性
モノマーとしては、ビニロキシエチルトリメチルアンモ
ニウムクロライド、2、3−ジメチル−1−ビニルイミ
ダゾリウムクロライド、トリメチル−(3−メタクリル
アミドプロピル)アンモニウムクロライド、又は、これ
らの前駆体第1〜3級アミン、N−(1、1−ジメチル
−3−ジメチルアミノプロピル)アクリルアミド、N−
(3−ジメチルアミノプロピル)メタクリルアミド、o
−、m−、p−アミノスチレンまたはこれらのモノアル
キル、ジアルキル誘導体あるいはそれらの第4級アンモ
ニウム塩;o−、m−、p−ビニルベンジルアミンまた
はこれらのモノアルキル、ジアルキル誘導体あるいはそ
れらの第4級アンモニウム塩;N−(ビニルベンジル)
ピロリジン;N−(ビニルベンジル)ピペリジン;N−
ビニルピロリドン;α−、β−ビニルピリジンまたはそ
れらの第4級アンモニウム塩;α−、β−ピペリジンあ
るいはそれらの第4級アンモニウム塩;2−、4−ビニ
ルキノリンあるいはそれらの第4級アンモニウム塩等、
その他の含窒素複素環ビニル化合物、あるいはそれらの
ニトロ誘導体の如く容易にカチオン性の基に変え得るビ
ニル化合物モノマー等が挙げられるが、共重合性及び酢
酸基をケン化する際の安定性等を考慮すると、ビニロキ
シエチルトリメチルアンモニウムクロライド、2、3−
ジメチル−1−ビニルイミダゾリウムクロライド、トリ
メチル−(3−アクリルアミド−3、3−ジメチルプロ
ピル)アンモニウムクロライド、トリメチル−(3−メ
タクリルアミドプロピル)アンモニウムクロライド、又
は、これらの前駆体第1〜3級アミン、N−(1、1−
ジメチル−3−ジメチルアミノプロピル)アクリルアミ
ド、N−(3−ジメチルアミノプロピル)メタクリルア
ミド等が好適である。
【0029】このようなPVAのカチオン変性物のカチ
オン性基の存在量としては、ポリマー中のモノマー単位
のモル分率で表わすと、カチオン性基が全モノマー単位
の0.05〜30モル%、より好ましくは0.1〜10
モル%の範囲である。カチオン性基の存在量が0.05
モル%以下になるとインク受容層の耐水性、画像の解像
性、発色性等のインクジェット記録特性が、無変性PV
Aに比べて効果が十分ではなく、一方、30モル%以上
になると、インク受容層の基材に対する接着力や成膜性
に劣ることになり、また、後述する、水性樹脂エマルジ
ョンとの混合性にも悪影響を及ぼすことになる。
【0030】また、幹ポリマーであるPVAのケン化度
は、70〜99モル%、より好ましくは74〜95モル
%のものを用いることが好ましい。さらに、PVAのカ
チオン変性物の重合度は300〜5000のものが好適
であり、500〜3000のものがより好ましい。さら
に、いずれの場合も、重合度、ケン化度の異なるものを
混合して用いてもよい。
【0031】つぎに、第2の成分としての水性樹脂エマ
ルジョンについて説明する。
【0032】本発明で用いる水性樹脂エマルジョンは、
例えば、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、ポリスチレン、スチレン−(メタ)アクリル酸エス
テル共重合体、(メタ)アクリル酸エステル系重合体、
酢酸ビニル−(メタ)アクリル酸(エステル)共重合
体、ポリ(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルア
ミド系共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチ
レン−ブタジエン共重合体、エチレン−プロピレン共重
合体、ポリビニルエーテル、シリコーン−アクリル系共
重合体等多数列挙することができるが、もちろんこれら
に限られるものではない。また、N−メチロールアクリ
ルアミド等の単位を含む共重合体で、自己架橋性を持つ
ものでもよい。
【0033】そしてインク受容層中で、これらの水性樹
脂エマルジョンの固形分での含有量は、カチオン変性ポ
リビニルアルコールの含有量に対して0.1〜50重量
%の範囲であることが好ましく、1〜30重量%の範囲
であることがより好ましい。0.1重量%未満の場合に
は、本発明による効果、即ち、定着性、記録物積載性等
が十分ではなく、50重量%を越えると、インク受容層
のインク受容能が急速に低下し、画像特性、特に均一
性、混色にじみに問題を生じやすい。
【0034】さらに、本発明で用いる水性樹脂エマルジ
ョンの最低造膜温度(MFT)は20℃以上、好ましく
は30℃以上であることが望ましい。即ち、MFTが2
0℃未満の水性樹脂エマルジョンを用いた場合には、M
FTが20℃以上のものを用いた場合に比べて定着性向
上の効果が顕著ではない。これは、加熱による被膜時
に、エマルジョン粒子同志の溶融、成膜化が進み過ぎ、
エマルジョン粒子がその粒子形状を保持しなくなること
によるものと考えられる。また、画像の滲みもMFT2
0℃以上のものを用いた場合に比べて若干発生しやすく
なる。
【0035】エマルジョン粒子の大きさ(直径)は、形
成されるインク受容層の厚さより小さいことが好まし
く、具体的には10μm以下、好ましくは5μm以下で
あり、下限値は0.01μm程度である。
【0036】上記した水性樹脂エマルジョンのMFT、
粒子の直径、ポリビニルアルコールと水性樹脂エマルジ
ョンとの混合比及び塗工層の乾燥条件等を調整すること
により、図1(A)に示すように、カチオン変性ポリビ
ニルアルコールの連続被膜4中に水性樹脂粒子3が保持
された構造を有するインク受容層2を基材1上に形成す
ることができる。
【0037】次に本発明において用いる無機微粒子とし
ては、シリカ、アルミナ、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸
マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、タルク、クレ
イ、ハイドロタルサイト、炭酸カルシウム、酸化チタ
ン、酸化亜鉛等を挙げることができるが、もちろんこれ
らに限られるものではない。そして、これらの無機微粒
子には、インク吸収性はそれほど必要ない。
【0038】例えば、微粒子として高吸水性樹脂粒子を
用いると、この樹脂粒子自体インクを吸収し、膨潤す
る。その結果、樹脂粒子の機械的強度が低下し、ピック
アップローラへの引っ掛かり性が大きく低下して、搬送
性、連続給紙性は実用レベルのものではなくなってしま
う。
【0039】この場合、無機微粒子を用いることで、印
字後の機械的強度を持続できるために、本発明の目的を
満足させることができる。
【0040】図1(B)に示すように、インク受容層2
のバインダー層表面よりも無機微粒子5の一部が突出し
た構造を作り出す方法としては、使用する微粒子の1次
粒子径(直径)あるいは凝集しやすい微粒子に対しては
2次粒子径(直径)あるいは平均粒子径がバインダー層
の厚みよりも大きければ、確実にインク受容層のバイン
ダー層表面よりも無機微粒子が突出した構成となる。ま
た、使用する微粒子の1次粒子径が、バインダー層の厚
みよりも小さくとも、表面に存在する微粒子のために、
結果的には、インク受容層のバインダー層表面よりも無
機微粒子が突出している構成とすることも可能である。
さらに、凝集した状態(2次粒子)で存在していること
も十分に考えられる(一般にはこのかたちで存在してい
る)ために、径の小さい微粒子を用いた場合でも、無機
微粒子が突出している構成は可能である。
【0041】ただし、これらの無機微粒子の平均粒子径
(直径)がインク受容層のバインダー層の厚みの5倍を
越えると、表面強度の減少、粉落ち等の減少が発生し、
好ましくない。また、これらの無機微粒子の平均粒子径
(直径)がバインダー層の厚みの5分の1以下である場
合であっても、結果的には、バインダー層表面よりも無
機微粒子を突出させた構造をとることは可能である。し
かしながら、バインダー層の厚みの5分の1以下の平均
粒子径を持つ無機微粒子を使用した場合、本発明を十分
に発揮させるための効果、即ち、滞りない搬送性、連続
給紙性を満足させるために、その使用量は、かなり多く
なってしまい、透明性が低くなり(ヘイズ度が高くな
る)、OHPフィルムとして実用域のレベルを逸脱して
しまう。
【0042】この透明性あるいは表面光沢性を実用域の
範囲に抑えるためには、バインダー層の厚みの5分の1
以上の平均粒子径を持つ無機微粒子を用いる必要があ
る。
【0043】本発明でもっとも好ましい態様としては、
バインダー層の厚さよりも大きな無機微粒子を使用する
ことが挙げられる。
【0044】これらの無機微粒子の含有量は、バインダ
ー成分の固形分100部に対して0.05〜3部程度が
好ましい。この量が0.05部以下の場合には、本発明
による効果を十分には発揮せず、また3部を越えた場合
は透光性もしくは表面光沢性の面から好ましくない。
【0045】本発明においては、さらに、画像保存性を
向上させる意味で、カチオン性化合物をさらに含有させ
てもよい。このカチオン性化合物は、分子内にカチオン
性部分を含むものであれば特に限られるものではない。
例えば、モノアルキルアンモニウムクロライド、ジアル
キルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウ
ムクロライド、トリメチルフェニルアンモニウムクロラ
イド、エチレンオキサイド付加アンモニウムクロライド
等の4級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、あ
るいはアミン塩型のカチオン性界面活性剤、さらにはカ
チオン性部分を含むアルキルベタイン、イミダゾリミウ
ムベタイン、アラニン系等の両性界面活性剤でもよい。
【0046】また、ポリマーあるいはオリゴマーとして
は、ポリアクリルアミドのカチオン変性物あるいはアク
リルアミドとカチオン性モノマーの共重合体、ポリエチ
レンイミン、ポリアミド−エピクロルヒドリン樹脂、ポ
リビニルピリジニウムハライド、各種ポリアミン系樹
脂、例えばポリアリルアミン、ポリアミンスルホン、ポ
リビニルアミン等が挙げられる。
【0047】また、カチオン変性したポリビニルアルコ
ール、セルロース等でもよい。
【0048】以上のようなカチオン性化合物が好適に用
いられるが、もちろん、これらに限られるものではな
い。
【0049】これらのカチオン性化合物のインク受容層
中の含有量は、前記した本発明で使用するバインダーの
インク受容層中の含有量に対して0.01〜30重量%
の範囲であることが望ましい。
【0050】0.01重量%未満の場合には、高温高湿
環境下における長期保存に安定な画像を形成するという
効果は未添加の場合に比べて顕著ではなく、30重量%
を超えた場合には、吸湿性が強くなり過ぎ、ブロッキン
グを起こしやすくなる。また記録面の機械的強度が弱く
キズがつきやすくなる。
【0051】もちろん、本発明では、上記の別途添加さ
れるカチオン性化合物は必須成分ではなく、あくまで補
助的な役割を示すものである。
【0052】さらに、メチロール化メラミン、メチロー
ル化尿素、メチロール化ヒドロキシプロピレン尿素、イ
ソシアネート等、これらに限られるものではないが、架
橋剤を含んでいてもよい。
【0053】本発明の好ましい態様では、上記カチオン
変性PVA及び水性樹脂エマルジョンを必須成分とし、
別の好ましい態様では更に無機微粒子を必須成分として
含有する組成物を、基材表面の少なくとも片方の面に被
覆して基材表面にインク受容層を有する記録媒体とする
ものである。
【0054】添加剤の具体的な一例としては各種界面活
性剤、染料固着剤(耐水化剤)、消泡剤、酸化防止剤、
蛍光増白剤、紫外線吸収剤、分散剤、粘度調整剤、pH
調整剤、防カビ剤、可塑剤が挙げられる。これらの添加
剤については従来公知の化合物から目的に応じて任意に
選択すればよい。
【0055】本発明の記録媒体を構成する基材として
は、上質紙、中質紙、アート紙、光沢紙、ボンド紙、再
生紙、バライタ紙、キャストコート紙、ダンボール紙、
非木材紙、合成紙などの紙や、ポリエチレンテレフタレ
ート、ジアセテート、トリアセテート、セロハン、セル
ロイド、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリビニルク
ロライド、ポリビニリデンクロライド、ポリアクリレー
ト、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのプラスチック
からなるフィルム、セラミックス、ベニア、桧、杉など
の木もしくは板、ガラス板、アルミ、鉄、銅などの金属
板あるいは木綿、レーヨン、アクリル、ナイロン、絹、
ポリエステルなどの布、牛、羊、蛇、ワニなどの皮革や
人工皮革、不織布、ゴム状弾性体、無機質紙などを使用
することができる。前記基材の表面が滑らかな表面であ
っても、凹凸のついたものであっても良いし、透明、半
透明、不透明のいずれであっても良い。又、これらの基
材を2種以上を互いに張り合せたものでも良い。更に印
字面の反対側にマット層、剥離粘着層などを設けても良
く、又印字後、印字面に粘着層などを設けても良い。記
録媒体の記録目的、記録画像の用途、あるいはその上部
に被覆される組成物との密着性などの諸条件に応じて上
記基材の中から適宜選択される。透光性の記録媒体を得
るには基材として透明なプラスチックフィルムもしくは
ガラスが使用され、光沢のある記録媒体を得るには基材
として不透明なプラスチックフィルムや紙が使用され
る。
【0056】本発明の記録媒体を作成するに当たって
は、まず前記組成物を、必要により他の添加剤と共に、
水あるいはアルコ−ル、多価アルコール類、または他の
適当な有機溶媒に溶解、または分散し、塗工液を調整す
る。
【0057】得られた塗工液を、例えば、ロールコータ
ー法、ブレードコーター法、エアナイフコーター法、ゲ
ートロールコーター法、バーコーター法、サイズプレス
法、スプレ−コ−ト法、グラビアコ−タ−法、カ−テン
コ−ター法などにより基材表面に塗工する。その後、例
えば熱風乾燥炉、熱ドラムなどを用いて乾燥し、本発明
の被記録媒体が得られる。
【0058】この時、含有する水性樹脂エマルジョンの
MFT+120℃の温度以下でベーキングすることが好
ましい。MFT+120℃以上の温度でベーキングを行
うと、前述したように、加熱による被膜時に、エマルジ
ョン粒子同志の溶融、成膜化が進み過ぎ、エマルジョン
粒子がその粒子形状を保持しなくなることによるものと
考えられる定着性の悪化、画像のにじみが顕著に発生す
る場合がある。
【0059】さらに必要に応じてインク受容層の平滑化
或は表面強度を上げるためにス−パ−カレンダー処理な
どを施してもよい。
【0060】インク受容層の塗工量としては総量として
0.2〜50g/m2 、より好ましくは1〜30g/m
2 の範囲である。塗工量が少ない場合には基材の一部が
表面に露出していてもよい。又、塗工量が0. 2g/m
2 に満たない場合には、インク受容層を設けなかった場
合に比べて塗料の発色性の点で効果がなく、一方、50
g/m2 を越えて設けた場合には、特に低温低湿環境下
に於けるカールの発生が著しくなる。塗工量を厚さで表
した場合の塗工量は0.5〜100μmの厚みになる範
囲が好適である。
【0061】以上説明した本発明の記録媒体にインクジ
ェット記録を行う場合のインクそれ自体は、公知のもの
が使用可能である。又、記録剤としては直接染料、酸性
染料、塩基性染料、反応性染料、食用色素に代表される
水溶性染料、さらに分散性染料、顔料が使用可能であ
り、通常のインクジェット記録に用いられるものであれ
ば特に制限なく使用することが出来る。このような水溶
性染料あるいは分散性染料、顔料は、インク中に0.1
〜20重量%を占める割合で使用される。
【0062】本発明に用いる水系インクに使用する溶媒
は、水又は水と水溶性有機溶剤との混合溶媒であり、特
に好適なものは水と水溶性有機溶剤と混合溶媒であっ
て、水溶性有機溶剤としてインクの乾燥防止効果を有す
る多価アルコールを含有するものである。
【0063】水溶性有機溶剤としては、水混和性グリコ
−ル類またはグリコ−ルエ−テル類が好ましく使用でき
る。
【0064】前記の記録媒体に上記のインクを付与して
記録を行う為の方法は、好ましくはインクジェット記録
方法であり、該方法は、インクをノズルより効果的に離
脱させて、射程体である記録媒体にインクを付与し得る
方式であればいかなる方式でもよい。
【0065】特に、特開昭54−59936号公報に記
載されている方法で、熱エネルギーの作用を受けたイン
クが急激な体積変化を生じ、この状態変化による作用力
によって、インクをノズルから吐出させるインクジェッ
ト方式は有効に使用することが出来る。
【0066】本発明の記録媒体を用いて記録を行うのに
好適な一例のインクジェット記録装置を以下に説明す
る。その装置の主要部であるヘッド構成例を図2、図3
及び図4に示す。
【0067】ヘッド13はインクを通す溝14を有する
ガラス、セラミックス又はプラスチック板等を、感熱記
録に用いられる発熱ヘッド15(図ではヘッドが示され
ているが、これに限定されるものではない)とを接着し
て得られる。発熱ヘッド15は酸化シリコン等で形成さ
れる保護膜16、アルミニウム電極17−1、17−
2、ニクロム等で形成される発熱抵抗体層18、蓄熱層
19、アルミナ等の放熱性の良い基板20よりなってい
る。
【0068】インク21は吐出オリフィス(微細孔)2
2まで来ており、圧力Pによりメニスカス23を形成し
ている。
【0069】今、電極17−1、17−2に電気信号公
報が加わると、発熱ヘッド15のnで示される領域が急
激に発熱し、ここに接しているインク21に気泡が発生
し、その圧力でメニスカス23が突出し、インク21が
吐出し、オリフィス22より記録小滴24となり、被記
録媒体25に向かって飛翔する。図4には図2に示すヘ
ッドを多数並べたマルチヘッドの外観図を示す。該マル
チヘッドはマルチ溝26を有するガラス板27と、図2
に説明したものと同様な発熱ヘッド28を密着して製作
されている。
【0070】尚、図2は、インク流路に沿ったヘッド1
3の断面図であり、図3は図2のA−B線での切断図で
ある。
【0071】図5に、かかるヘッドを、組み込んだイン
クジェット記録装置の1例を示す。図5において、61
はワイピング部材としてのブレードであり、その一端は
ブレード保持部材によって保持されて固定端となり、カ
ンチレバーの形態をなす。ブレード61は記録ヘッドに
より記録領域に隣接した一に配設され、又、本例の場
合、記録ヘッドの移動経路中に突出した形態で保持され
る。62はキャップであり、ブレード61に隣接するホ
ームポジションに配設され、記録ヘッドの移動方向と垂
直な方向に移動して吐出口面と当接し、キャッピングを
行う構成を備える。更に63はブレード61に隣接して
設けられるインク吸収体であり、ブレード61と同様、
記録ヘッドの移動経路中に突出した形態で保持される。
上記ブレード61、キャップ62、吸収体63によって
吐出回復部64が構成され、ブレード61及び吸収体6
3によってインク吐出口面に水分、塵埃等の除去が行わ
れる。
【0072】65は吐出エネルギー発生手段を有し、吐
出口を配した吐出口面に対向する記録媒体にインクを吐
出して記録を行う記録ヘッド、66は記録ヘッド65を
搭載して記録ヘッド65の移動を行う為のキャリッジで
ある。キャリッジ66はガイド軸67と摺動可能に係合
し、キャリッジ66の一部はモータ68によって駆動さ
れるベルト69と接続(不図示)している。これにより
キャリッジ66はガイド軸67に沿った移動が可能とな
り、記録ヘッド65による記録領域及びその隣接した領
域の移動が可能となる。
【0073】51は記録媒体を挿入する為の給紙部、5
2は不図示のモータにより駆動される紙送りローラであ
る。これらの構成によって記録ヘッドの吐出口面と対向
する位置へ記録媒体が給紙され、記録が進行するにつれ
て排紙ローラ53を配して排紙される。
【0074】上記構成において記録ヘッド65が記録終
了等でホームポジションに戻る際、ヘッド回復部64の
キャップ62は記録ヘッド65の移動経路から退避して
いるが、ブレード61は移動経路中に突出している。こ
の結果、記録ヘッド65の吐出口面がワイピングされ
る。尚、キャップ62が記録ヘッド65の突出面に当接
してキャッピングを行う場合、キャップ62は記録ヘッ
ドの移動経路中に突出する様に移動する。
【0075】記録ヘッド65がホームポジションから記
録開始位置へ移動する場合、キャップ62及びブレード
61は上述したワイピング時の位置と同一の位置にあ
る。この結果、この移動においても記録ヘッド65の吐
出口面はワイピングされる。
【0076】上述の記録ヘッドのホームポジションへの
移動は、記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記録ヘ
ッドが記録の為の記録領域を移動する間に所定の間隔で
記録領域に隣接したホームポジションへ移動し、この移
動に伴って上記ワイピングが行われる。
【0077】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。尚、文中、部または%とあるのは、特に断りのな
い限り重量基準である。
【0078】(実施例1)カチオン変性ポリビニルアル
コール(商品名:CM−318、クラレ製、ケン化度約
89モル%、重合度約1700、カチオン化度約2モル
%)100部と、スチレンーアクリル酸エステル共重合
体水性エマルジョン(商品名:モビニール970、ヘキ
スト合成製、固形分40%、MFT:100℃)を固形
分換算で20部からなる組成物を水を媒体として溶解混
合した。得られた塗工液をワイヤ−バ−を用いて、ポリ
エチレンテレフタレートフィルム(厚さ100μm;商
品名ルミラー、東レ製)に、乾燥後の塗布厚が10μm
になるように塗布したのち、120℃にて3分間乾燥し
て本発明の記録媒体を調製した。
【0079】上記記録媒体に、下記組成のインクを用い
て、熱エネルギ−によりインクを発泡させてインクを吐
出させるインクジェット記録装置により下記条件でカラ
−記録を行った。
【0080】インク組成(BK) C.I.ダイレクトブラック19 3部 グリセリン 6部 エチレングリコール 5部 尿素 5部 イソプロピルアルコール 3部 水 78部 このインクの表面張力は約45dyne/cmであっ
た。
【0081】インク組成(Y、M、C) 染料 4部 グリセリン 7部 チオジグリコール 7部 尿素 7部 アセチレングリコール 1.5部 水 73.5部 このインクの表面張力は約35dyne/cmであっ
た。
【0082】染料 Y:C.I.ダイレクトイエロ−86 M:C.I.アシッドレッド23 C:C.I.ダイレクトブルー199 記録条件 吐出周波数 :4KHz 吐出液滴の容量 :45pl 記録密度 :360DPI 最大単色インク付与量 :8nl/mm2
【0083】(実施例2)実施例1に於いてスチレンー
アクリル酸エステル共重合体水性エマルジョンを固形分
換算で5部とした他は全く同様にして記録媒体を調製
し、実施例1と同様にして評価を行った。
【0084】(実施例3)実施例1に於いてスチレンー
アクリル酸エステル共重合体水性エマルジョンを固形分
換算で10部とした他は全く同様にして記録媒体を調製
し、実施例1と同様にして評価を行った。
【0085】(実施例4)実施例1に於いてスチレンー
アクリル酸エステル共重合体水性エマルジョンを固形分
換算で40部とした他は全く同様にして記録媒体を調製
し、実施例1と同様にして評価を行った。
【0086】(実施例5)実施例1に於いてスチレンー
アクリル酸エステル共重合体水性エマルジョンをメタク
リル酸エステル系共重合体水性エマルジョン(商品名;
プライマルB−88、ローム&ハース製、固形分42
%、MFT:90℃)とした他は全く同様にして記録媒
体を調製し、実施例1と同様にして評価を行った。
【0087】(実施例6)実施例1に於いてスチレンー
アクリル酸エステル共重合体水性エマルジョンをアクリ
ル酸エステル系共重合体水性エマルジョン(商品名;モ
ビニール742N、ヘキスト合成製、固形分46%、M
FT:50℃)とした他は全く同様にして記録媒体を調
製し、実施例1と同様にして評価を行った。
【0088】(実施例7)実施例1においてカチオン変
性ポリビニルアルコールを他のカチオン変性ポリビニル
アルコール(商品名:C−506、クラレ製、ケン化度
約74〜80モル%、重合度約500、カチオン化度約
1モル%) とした他は全く同様にして記録媒体を調製
し、実施例1と同様にして評価を行った。
【0089】(実施例8)実施例5においてカチオン変
性ポリビニルアルコールを実施例7で用いたカチオン変
性ポリビニルアルコールとした他は全く同様にして記録
媒体を調製し、実施例1と同様にして評価を行った。
【0090】(実施例9)実施例6においてカチオン変
性ポリビニルアルコールを実施例7で用いたカチオン変
性ポリビニルアルコールとした他は全く同様にして記録
媒体を調製し、実施例1と同様にして評価を行った。
【0091】(実施例10)実施例1に於いてスチレン
ーアクリル酸エステル共重合体水性エマルジョンをアク
リル酸エステル系共重合体水性エマルジョン(商品名;
モビニール950、ヘキスト合成製、固形分41%、M
FT:0℃)とした他は全く同様にして記録媒体を調製
し、実施例1と同様にして評価を行った。
【0092】(実施例11)実施例1に於いてスチレン
ーアクリル酸エステル共重合体水性エマルジョンをアク
リル酸エステル系共重合体水性エマルジョン(商品名;
プライマルAC−388、ローム&ハース製、固形分5
0%、MFT:8℃)とした他は全く同様にして記録媒
体を調製し、実施例1と同様にして評価を行った。
【0093】(実施例12及び13)基材として、アー
ト紙、上質紙を用いた以外は、実施例1と同様にして本
発明の記録媒体を調製し、実施例1と同様にして評価を
行った。
【0094】(実施例14、15)基材として、白色P
ETフィルム(厚さ100μm、商品名;白色ルミラ
ー、東レ製)、半透明PETフィルム(厚さ100μ
m、商品名;ルミマット、東レ製)を用いた以外は、実
施例1と同様にして本発明の記録媒体を調製した。
【0095】(実施例16、17)基材として、アルミ
板、銅板を用いた以外は、実施例1と同様にして本発明
の記録媒体を調製した。
【0096】(実施例18)基材として、木綿を用いた
以外は、実施例1と同様にして本発明の記録媒体を調製
した。
【0097】(実施例19)基材として、牛革を用い、
乾燥時に牛革が収縮しないように周囲を枠で止めたほか
は実施例1と同様にして本発明の記録媒体を調製した。
【0098】(実施例20)基材の一方の面に剥離粘着
層を設けた以外は、実施例14と同様にして本発明の記
録媒体を調製した。
【0099】(比較例1)実施例1においてインク受容
層材質を、カチオン変性ポリビニルアルコールのみとし
た他は実施例1と全く同様にして記録媒体を調製し、実
施例1と同様にして評価を行った。
【0100】(比較例2)実施例1に於いてカチオン変
性ポリビニルアルコールに代えて未変性ポリビニルアル
コール(商品名:PVA217、クラレ製、ケン化度約
88mol%、重合度約1700) とした他は全く同様
にして記録媒体を調製し、実施例1と同様にして評価を
行った。
【0101】(比較例3)実施例1に於いてカチオン変
性ポリビニルアルコールに代えてポリビニルピロリドン
(商品名:PVP K−60、GAF製、重量平均分子
量16万) とした他は全く同様にして記録媒体を調製
し、実施例1と同様にして評価を行った。
【0102】(比較例4)実施例1に於いてカチオン変
性ポリビニルアルコールに代えてヒドロキシエチルセル
ロース(商品名;AL−15、フジケミカル製)とした
他は全く同様にして記録媒体を調製し、実施例1と同様
にして評価を行った。
【0103】得られたカラ−プリントサンプルについて
以下の項目について評価を行った。 [評価項目] (1)ベタ均一性 ブラック部及びカラー部(Y、M、C及びR、G、B)
について、投影画像あるいは目視で明らかにビーディン
グが発生しており、ムラの目立つものを×、若干ビーデ
ィングが発生しているものを△、全く発生せず、ムラの
ないものを○とした。ここでビーディングとは、インク
がインク受容層に定着する前の流動性を有しているとき
に、ドットがインク受容層表面の面方向へ不規則に移動
し、隣接するドットと新たなドットの集合体を形成して
記録画像に濃度ムラを生じる現象を言う。 (2)ブラックとカラー間の滲み ブラック部及びカラー部(Y、M、C及びR、G、B)
の境界間で明らかに滲みが発生しているものを×、若干
発生しているものを△、全く発生していないものを○と
した。 (3)定着性 25℃/60%の環境下において、ブラック及びイエロ
ー、シアン、マゼンタの各2色のフルドットで記録して
から2分間放置した後、ブラック部及びカラー部、即ち
イエロー、シアン、マゼンタの各2色のフルドット部の
それぞれにNP−DRY用紙(キヤノン製)を重ね合わ
せ、上部から4Kg/cm2 の圧力で擦り、用紙をはが
したときに、用紙に明らかにインクが転写しており、記
録部に明らかに傷がついているものを×、若干の転写が
認められ、小傷がついているものを△、転写、傷が全く
認められないものを○とした。 (4)記録物積載性 A4サイズの記録媒体を用いて次々と記録を行い、得ら
れた記録物を順次積層した際に、積層による画像の乱れ
が明らかに認められた場合を×、若干認められた場合を
△、全く認められない場合を○とした。 (5)OHP適性 記録画像をOHPによりスクリーンに投影し、目視によ
り観察して判定し、記録部が明るく、記録画像の光学濃
度が高く、コントラストの高い、鮮明な見やすい投影画
像が得られるものを○、記録部の若干光学濃度が低く、
暗く観察されるものを△、記録部が明らかに暗く、光学
濃度が低く、精細性に欠けるものを×とした。 (6)画像保存性 画像の保存性は、それぞれの記録媒体に対して上記のプ
リンターを用いて記録した画像を35℃/90%の環境
下に7日間保管した後に、保存前の画像と比較評価し
た。保存前の画像に比べ、インクの溢れ、滲み出し、文
字太りを発生し、画質が著しく劣っているものを×、変
化の認められないものを○、その中位のものを△とし
た。
【0104】評価結果をまとめて、表1に示した。
【0105】(実施例21)実施例6の塗工組成物に、
シリカ微粒子(サイリシア470、平均粒子径12μ
m、富士シリシア化学製)を固形分換算で0.8部加え
たことを除いて、実施例6と同様にして無機微粒子の一
部がインク受容層から突出した構造の記録媒体を調製し
た。
【0106】この記録媒体を実施例6と同様にして評価
したところ、実施例6と同様の効果が得られた。更に、
この記録媒体をキヤノン製バブルジェットプリンターB
JC−600(商品名)に10枚連続給紙したところ、
滞りなく給紙できた。又、上記プリンターのオートシー
ドフィーダにこの記録媒体を30枚セットし、フルカラ
ー画像を連続して印字したところ、滞りなく印字でき印
字後20分放置しても記録媒体同志は接着していなかっ
た。
【0107】
【表1】
【0108】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、諸
特性を持つ様々なインクに対して、インク吸収性に優
れ、ドットが鮮明であり光学濃度が高く、均一性に優れ
た滲みのない高精細な画像の形成が可能なばかりでな
く、定着性、記録物積載性、搬送性、連続給紙性に優
れ、さらに画像を高温高湿環境下に長時間放置しても変
質しない画像の保存安定性にも優れた理想的な要求性能
をもった記録媒体を供給することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の記録媒体の一例を示す断面図である。
【図2】インクジェット記録装置のヘッド部の縦断面図
である。
【図3】インクジェット記録装置のヘッド部の横断面図
である。
【図4】図2に示したヘッドをマルチ化したヘッドの外
観斜視図である。
【図5】インクジェット記録装置の一例を示す斜視図で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−51469(JP,A) 特開 昭62−170383(JP,A) 特開 平1−225585(JP,A) 特開 昭61−3777(JP,A) 特開 平5−278322(JP,A) 特開 平8−252968(JP,A) 国際公開93/24330(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41M 5/00 B41J 2/01

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基材及び基材の少なくとも一方の面に設
    けたインク受容層を含む記録媒体において、前記インク
    受容層が、カチオン変性ポリビニルアルコールを含有す
    バインダーの連続被膜中に水性樹脂粒子が保持された
    構造を有すると共に透明であり、かつ前記水性樹脂粒子
    の含有量が前記カチオン変性ポリビニルアルコールに対
    して0.1〜30重量%であることを特徴とする記録媒
    体。
  2. 【請求項2】 前記インク受容層に無機微粒子を含み、
    前記無機微粒子の一部がインク受容層の表面から突出し
    てなる構造を有する請求項1に記載の記録媒体。
  3. 【請求項3】 前記無機微粒子がバインダーの固形分1
    00部に対して0.05〜3部含まれる請求項2に記載
    の記録媒体。
  4. 【請求項4】 前記水性樹脂粒子の最低造膜温度(MF
    T)が20℃以上である請求項1又は2に記載の記録媒
    体。
  5. 【請求項5】 基材がプラスチックフィルムである請求
    項1乃至に記載の記録媒体。
  6. 【請求項6】 前記水性樹脂粒子の直径が、インク受容
    層の厚さより小さい請求項1又は2に記載の記録媒体。
  7. 【請求項7】 請求項1乃至に記載の記録媒体に、記
    録信号に従って記録ヘッドのオリフィスからインクを吐
    出させて記録を行うことを特徴とするインクジェット記
    録方法。
  8. 【請求項8】 インクの液媒体成分が、水及び水混和性
    グリコ−ル類またはグリコ−ルエ−テル類を主体に組成
    されたものである請求項に記載のインクジェット記録
    方法。
  9. 【請求項9】 インクがシアン、マゼンタ、イエロ−及
    びブラックインクである請求項に記載のインクジェッ
    ト記録方法。
  10. 【請求項10】 ブラックインクの表面張力がシアン、
    マゼンタ及びイエローインクの表面張力に比べて高い請
    求項に記載のインクジェット記録方法。
  11. 【請求項11】 インクの吐出を熱エネルギ−の作用に
    より行う請求項に記載のインクジェット記録方法。
  12. 【請求項12】 基材の少なくとも一方の面にインク受
    容層を有する記録媒体の製造方法であって、基材上に、
    カチオン変性ポリビニルアルコールを含有するバインダ
    ーと水性樹脂エマルジョンを必須成分として含有する
    塗工液を塗布し、得られるインク受容層中に該水性樹脂
    粒子が保持され、かつ前記水性樹脂粒子の含有量が前記
    カチオン変性ポリビニルアルコールに対して0.1〜3
    0重量%となるようにインク受容層を形成することを特
    徴とする記録媒体の製造方法。
  13. 【請求項13】 前記水性樹脂エマルジョンの最低造膜
    温度(MFT)が20℃以上である請求項12に記載の
    記録媒体の製造方法。
  14. 【請求項14】 基材がプラスチックフィルムである請
    求項12又は13に記載の記録媒体の製造方法。
  15. 【請求項15】 前記塗工液を塗布後、水性樹脂エマル
    ジョンの最低造膜温度(MFT)+120℃以下の温度
    で乾燥してインク受容層を形成する請求項12に記載の
    記録媒体の製造方法。
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