JPH01295879A - インクジエツト用被記録材 - 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、主としてインクジェット記録方式に適用する
ための被記録材に関し、とりわけインクの定着性、記録
画像の耐水性、耐光性に優れたインクジェット用被記録
材に関する。

〔従来の技術〕

ノンインパクト記録法は、記録時に於ける騒音′の発生
が小さいという利点があり、最近活発に研究が行われて
いる。その中で、高速記録が可能であり、而も所謂普通
紙に特別の定着処理を必要とせずに記録が行えるインク
ジェット記録法は、極めて有力な記録法であって、これ
迄にも様々な方式が考案され、改良が加えられて商品化
されたものもあれば、現在も尚、実用化への努力が続け
られているものもある。

この様なインクジェット記録法は、所謂インクと称され
る記録液の液滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）を飛翔させ、これを
被記録材に付着させて記録を行うものである。斯かる記
録液は、記録剤（染料又は顔料が用いられる）及びこれ
を溶解又は分散する液媒体（水又は各種有機溶剤酸いは
これらの混合物が用いられる）を基本的成分とし、又必
要に応じて各種添加剤が添加されている。

この様な記録法には、液滴の発生方法及び液滴の飛翔方
向の制御方法によって、種々の方式がある。

その−例を第１図に示す。

即ち第１図の装置はピエゾ振動子を有する記録ヘッド部
に記録信号を与え、該信号に応じて記録液の液滴を発生
させて記録を行うものである。第１図において、１は記
録ヘッドで、ピエゾ振動子２ａ。

振動板２ｂ、記録液の流入口３、ヘッド内の液室４及び
吐出口（吐出オリフィス）５を有している。

液室４内には貯蔵タンク６に貯えられた記録液７が、供
給管８によって導入されている。尚、供給管８の途中に
は場合によって、ポンプ或いはフィルター等の中間処理
手段９が設けられることもある。モしてピエゾ振動子２
ａには、信号処理手段（例えばパルス変換器）　１０に
よって記録信号Ｓからパルスに変換された信号が印加さ
れ、該信号に応じて液室４内の記録液に圧力変化が生ず
る。その結果、記録液７は吐出オリフィス５から液滴１
１となって吐出し、被記録材１２の表面に記録が行われ
る。

又、上記の装置以外にも種々のタイプの装置が知られて
おり、例えば第２図に示す様に、第１図の変形例として
液室４をノズル状にし、その外周部に円筒状のピエゾ振
動子を設置した装置がある（この装置における液滴の発
生の機構は、本質的に第１図に示した装置と同じである
）。又、帯電した液滴を連続的に発生させ該液滴の一部
を記録に使用する装置。或いは又、記録ヘッドの室内の
記録液に記録信号に対応した熱エネルギーを与え、該エ
ネルギーにより液滴を発生させる装置等も知られている
。

その−例を第３−ａ図、第３−ｂ図、第４図に示す。

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と、感熱記録”に用い
られる発熱ヘッド１５（図では薄膜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より成っている。

インク２１は吐出オリフィス２２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。

今、電極１７−１．１７−２に電気信号が加わると、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、被記録材２５に向って飛
翔する。第４図には第３−ａ図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、第３−ａ図に説明し
たものと同様な発熱ヘッド２８を接着してつくられてい
る。

なお、第３−ａ図は、インク流路に沿ったヘッド１３の
断面図であり、第３−ｂ図は第３−ａ図のＡ−Ｂ線での
切断面である。

従来、この種の記録液として例えば特公昭５〇−８３６
１号、特公昭５１−４０４８４号、特公昭５２−１３１
２６号、特公昭５２−１３１２７号、特開昭５０−９５
００８号に示される様に各種染料、顔料を水系または非
水系溶媒に溶解或いは分散させたものが知られている。

この種の記録液の中でも特に水溶性染料を含む記録液を
用いて画像を形成するための被記録材の好ましい条件と
しては、 （１）インクの定着が速く、ドツトの周辺が滑らかでに
じみが小さいこと、 （２）印字された画像の色調が鮮明で濃度が高いこと、 （３）印字された画像の耐水性・耐光性が優れているこ
と、 等が挙げられる。

上記の様な緒特性を同時に満足させることは相当に困難
である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで本発明の目的は、インクの定着性、記録画像の濃
度、耐水性、耐光性のいずれにも優れたインクジェット
用被記録材を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕上記の目的は
、以下の本発明によって達成される。

即ち本発明は、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、ク
エン酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム。

炭酸カリウム、酢酸ナトリウムのいずれかを含有するこ
とを特徴とするインクジェット用被記録材である。

本発明の被記録材は、紙や布等を前記弱アルカリ塩で処
理したものであり、具体的には０．０１〜ｌ重量％程度
の弱アルカリ塩水溶液で処理したものである。

具体的な処理法としては、デイピング或いはスプレーし
た後乾燥するか、または紙の抄造時或いは仕上げ加工時
に上記アルカリ塩で処理する等の方法が用いられる。

本発明の被記録材を用いて画像を形成するのに好適なイ
ンク組成物としては、反応染料を含む水系インク組成物
が挙げられる。

本発明で好適に使用されるインク組成物としては、具体
的には ａ）　０．１〜２０重景％の一般式５−Ｄ−Ｘで表わさ
れる染料 （但し、Ｓはスルホン基、カルボキシル基、水酸基、ア
ミノ基から選ばれる染料を水に可溶性にする基であり、
Ｄはアゾ染料、アントラキノン染料、フタロシアニン染
料、金属錯塩染料から選ばれる母体染料分子であり、Ｘ
は反応基であり、下記の基から選ばれる残基である。； し！ 一５ｏ　２−ＮＨ−ＣＨ２−ＣＨ２−（Ｊ！。

−ＮＨ−３ｏ　２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＡ。

−３ｏ　２−ＮＨ−ＣＨ＝ＣＨ２゜ −ＮＨ−Ｃｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−０３Ｏ３Ｈ（Ｎａ）。

−８ｏ２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＯＳＯ３Ｈ（Ｎａ）。

−ＮＨ−Ｃｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｃｊ！、　　−ＮＨＣ
ＯＣＨ＝ＣＨ２）と、ｂ）　１〜５０重量％の２−ピロ
リドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１．３−ジメチ
ルイミダゾリジノン、モルホリン、Ｎ−メチルモルホリ
ン、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ−ヒドロキシエチルモル
ホリンから選ばれる水溶性含窒素環状化合物と、Ｃ）１
０〜９５重量％の水とを含有し、そのｐＨ値が２〜７の
間に調整された液組成物である。

本発明で用いる記録液の第１の必須成分である一般式５
−Ｄ−Ｘで表わされる染料は反応性染料として分類され
ている染料であり、その代表例を下記に示す。

リアクティブイエロー２ リアクティブイエロー３ リアクティブイエロー１７ リアクティブオレンジｌ リアクティブオレンジ２ リアクティブレッド６ ０３Ｎａ リアクティブレッド１７ リアクティブバイオレット２ リアクティブブルー２ リアクティブブルー４ リアクティブブルー５ リアクティブブルー７ リアクティブブルー１９ リアクティブブラウンｌ リアクティブブラックｌ これらの反応性染料の好ましい含有量は記録液全重量に
対して０．１〜２０重量％であり、更に好適には０．５
〜１０重量％である。

本発明で用いる記録液の第２の必須成分は２−ピロリド
ン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１．３−２−ジメチ
ル−２−イミダゾリジノン、モルホリン、Ｎ−メチルモ
ルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ−ヒドロキシエチ
ルモルホリンから選ばれる含窒素環状化合物である。こ
れ等は何れも、その化学構造から反応性染料水溶液の安
定化に顕著な効果を有するばかりでな（、吐出特性、記
録特性に於いても好適な結果を与える。更にはこれらの
含窒素環状化合物の水溶液は安定性の点でも有用である
。含窒素環状化合物の好ましい含有量は全重量の１〜５
０重量％であり、更に好適には５〜４０重量％である。

本発明で用いる記録液の第３の必須成分は水である。そ
の好ましい含有量は全重量の１０〜９５重量％であり、
更に好適には１５〜９０重量％である。

本発明で用いる記録液はｐＨが２〜７の間に調整されて
いることが必須であり、第１、第２の成分以外に必要に
応じて公知のｐＨ調整剤が使用される。

本発明で用いる記録液には上記の必須成分のほかに、従
来公知の各種有機溶剤、界面活性剤。

塩類９合成及び天然樹脂、各種染料等を併用することが
出来る。

本発明の被記録材を用いて記録を行う際、被記録材を予
め加熱処理することにより本発明の効果をより一層高め
ることもできる。

本発明を以下の実施例により具体的に説明する。

実施例 下記の第１表で示される上質紙、中質紙、ノンサイズ紙
に対し夫々０．１％のクエン酸ソーダ水溶液をスプレー
した後乾燥させ本発明の被記録材とした。

第１表 参考例１ 上記の各成分を容器の中で充分混合溶解し、孔径１μの
テフロン（商標名）製フィルターで加圧口過したのち、
真空ポンプを用いて脱気処理し記録液とした。該記録液
のｐＨは５．８であった。

該記録液を用いて、ピエゾ振動子によって記録液を吐出
させるオンデマンド型記録ヘッド（吐出オリフィス径５
０μ・ピエゾ振動子駆動電圧６０Ｖ、周波数４ＫＨｚ）
を有する記録装置により、実施例の被記録材に記録を行
い、記録画像の耐光性。

耐水性、インク定着性の評価を行った。

その結果、実施例の被記録材に記録された画像は濃度が
高（鮮明であった。室内光に６力月さらしたのちの濃度
の低下率は１％以下であり、又、水中に１分間浸した場
合、画像のにじみはきわめてわずかであった。

更に実施例の被記録材に対して印字１５秒後印字部を指
でこすり画像ずれ・ニジミの有無を判定したところ、い
ずれも画像ずれ・ニジミ等がなく優れた定着性を示した
。

参考例２ 参考例１と同様の方法により下記第２表の組成の記録液
を調合し、記録ヘッド内の記録液に熱エネルギーを与え
て、液滴を発生させ記録を行うオンデマンドタイプのマ
ルチヘッド（吐出オリフィス径３５μ・発熱抵抗体抵抗
値１５０Ω、駆動電圧３０ｖ２周波数２ＫＨｚ）を有す
る第４図の記録装置を用いて参考例１と同様の検討を行
ったが、いずれも参考例１同様の優れた結果を得た。

以上説明した様に本発明の被記録材は、（１）記録液の
定着が速く、画像は鮮明である（２）印字物の耐水性・
耐光性が良好である等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々インクジェット記録装置の模式
図である。 第３−ａ図、第３−ｂ図は別の記録装置の要部縦断面図
及び同横断面図である。第４図は第３−ａ図。 第３−ｂ図に図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。 但し、図において １・・・記録ヘッド、　　　２ａ・・・ピエゾ振動子、
２ｂ・・・振動板、　　　　　３・・・流入口、４・・
・液室、　　　　　　　５・・・吐出オリフィス、６・
・・貯蔵タンク、　　　　７・・・記録液、８・・・供
給管、　　　　　９・・・中間処理手段、１０・・・信
号処理手段、　　１１・・・液滴、１２・２５・・・被
記録材、　　Ｓ・・・記録信号、１４・・・液室、　　
　　　　１５・・・発熱ヘッド、１６・・・保護層、　
　　　　１７・・・電極、１８・・・発熱抵抗体層、　
　１９・・・蓄熱層、２０・・・基板、　　　　　　２
６・・・溝である。 特許出願人　　キャノン株式会社 第３−ａ７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、クエン酸ナ
   トリウム、酒石酸ナトリウム、炭酸カリウム、酢酸ナト
   リウムのいずれかを含有することを特徴とするインクジ
   ェット用被記録材。