JPH02258284A - インク記録方法 - 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、インク記録方法に関し、詳しくは、水性イン
クによる印字記録方法に関する。

従来の技術 最近、高速記録を行なう印字方法として、インクジェッ
ト法がしばしば利用されている。インクジェット法は、
ノズル、メツシュ状フィルム、またはスリットからイン
クを噴出させ、記録紙上に印字を行なう方法であるが、
通常、インクとしては、着色剤である染料や顔料と、湿
潤剤、溶解剤、ｐＨ調整剤、肋屑剤等の添加剤と、水又
は有機溶媒とからなり、そして着色剤は通常１〜１０％
添加されたものが使用されている。

一方、インクジェット記録用の記録紙としては、高速印
字を行なうためにシリカコート紙等の加工紙が使用され
ている。

発明が解決しようとする課題 ところで、シリカコート紙等の加工紙は高価であるため
、菅通紙を用いることが望まれる。しかしながら、水性
インクを用いて曹通紙上に記録を行うと、水性インクの
浸透が遅いために、高速印字やインク量の多いフルカラ
ー記録等を行う場合には支障があり、良好な印字記録を
行うことが出来なかった。この問題を解決するためには
、（１）乾燥機を使用して溶媒を除去するか、（ｉｉ）
インクの表面張力を下げて、インクの紙への浸透を促進
させることが必要になってくる。

ところが、（ｉ）の場合は、電力を必要とし、また（ｉ
ｉ）の場合は、印字ドツト画像かにじむという問題があ
り、いずれにしても、普通紙に高速で印字記録を行うに
は支障があった。

本発明は、上記のような事情の下になされたものである
。

したがって、本発明の目的は、水性インクを用いて普通
紙に印字記録を行うインク記録方法を提供することにあ
る。

課題を解決するための手段及び作用 本発明者は、検討の結果、ロール加圧法を採用して、イ
ンクを強制的に浸透させれば、上記の目的が達成される
ことを見出だし、本発明を完成するに至った。

本発明のインク記録法は、水性インクを用いて記録紙に
印字した直後、該記録紙をロール加圧することを特徴と
する。

本発明において水性インクとしては、染料や顔料等の色
材と、水又は水性媒質とからなり、所望により湿潤剤、
溶解剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、その他の添加剤を含有す
る公知のものが使用される。

水性媒質としては、アルコール類、グリコール類等が使
用できる。また、水と共に用いられる湿潤剤、溶解剤等
の機能を有する有機溶媒及び添加剤としては、例えば、
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチ
レングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ポリエチレングリコール、エチレングリ
コールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエ
チルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル
、メチルカルピトール、エチルカルピトール、ブチルカ
ルピトール、エチルカルピトールアセテート、ジエチル
カルピトール、トリエチレングリコールモノメチルエー
テル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プ
ロピレングリコールモノメチルエーテル、グリセリン、
トリエタノールアミン、ホルムアミド、ジメチルホルム
アミド、ジメチルスルホキシド、トメチル−２−ピロリ
ドン、１．３−ジメチルイミダゾリジン、尿素、Ｉ）−
トルエンスルホン酸塩、アミノアセタミド等があげられ
る。

そのほか、粘度、表面張力、ｐＨ，導電性等のインク物
性を制御するために、ポリビニルアルコール、ポリビニ
ルピロリドン、セルロース誘導体、アクリル酸アンモニ
ウム塩等のアクリル系共重合体、ポリエチレンイミン等
の水溶性ポリマー、親水性ポリマー類、親水性部分と疎
水性部分とから構成されるブロック又はグラフト共重合
体類、ポリマーエマルジョン、ポリマーラテックス、塩
化カリウム等の無機塩類や有機塩類、カチオン系、アニ
オン系、ノニオン系の各種界面活性剤等が用いられる。

また、インク画像の定着強度、耐水性、耐光性改善の目
的で、或いはインクのシェルフライフ改善等の目的で、
更にＥＤＴ＾等のキレート剤、クラウンエーテル等の環
状エーテル類、亜硫酸ナトリウム等の酸素吸収剤、エタ
ノール、イン１０パノール等の低級アルコール類、オリ
ゴ糖及びその誘導体類、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、
酸化防止剤、殺菌／防腐剤等が必要に応じて添加される
。

色材としては、各種の染料、顔料などを用いることがで
きる０代表例をあげると、例えば、ダイレクトブラック
１９、ダイレクトブラック１５４、フードブラック２、
アシッドブルー１、アシッドブルー９、ダイレクトブル
ー８６、アシッドレッド３５、アシッドレッド８７、ア
シッドイエロー２３、ダイレクトイエロー８６などの水
溶性染料を、水及びアルコール、グリコール系溶剤に溶
解して用いるか、ピグメントイエロー１２、同１３、同
１４、同９７、ピグメントレッド４８、同４９；１、同
５３；１、同５７、詞５７：１、同８１、同１２２、ピ
グメントブルー１５：３、ピグメントグリーン７、同３
Ｇ、マグネタイト、フェライト、カーボンブラック、酸
化チタン等の顔料を直接又は界面活性剤、分散剤と共に
、水やアルコール、グリコール系溶媒に分散させて用い
ることができる。また、ソルベントイエロー１９、同７
７、同７９、デイスパースイエロー７０などの油溶性染
料や分散染料を界面活性剤や分散助剤と共に水系媒体中
に分散させて色材としてもよい、また、前記顔料や油溶
性染料、或いは反応性染料で着色、染着しなオイル、ワ
ックス、ポリマー等を色材として水系媒質中に分散させ
て用いることもできる。その他、高分子染料、高分子グ
ラフト顔料、無機顔料など、公知の色材類を水系螺体中
に溶解又は分散させて用いることができる。

そしてその水性インクは、表面張力３０ダイン／■以上
のものが好ましく使用され、特に、表面張力３０〜６５
ダイン／１の範囲のものが好ましい、更に好ましくは約
３５〜約５５ダイン／ｃｍの水性インクが都合よく使用
できる。何故ならば、その範囲のものを使用した場合に
は、ロールに水性インクがオフセットせず、かつ、滲み
のない画像が得られるからである。

また、表面張力が約３０ダイン／ａＩｍよりも低い水性
インクの場合は、紙への浸透がよすぎて、ロール加圧法
で瞬時に水性インクを紙中に浸透、定着させた場合でも
、紙繊維に沿って水性インクが流れ、画像に滲みや裏抜
けを起こしやすい、一方表面領力が約６５ダイン／ａｍ
よりも高い水性インクの場合は、界面化学的には確かに
ロールにオフセットしにくく、また、紙上でも滲みにく
いと思われるが、ロール加圧時に、水性インクの一部が
飛散し、画像乱れやロール汚染を誘発しやすい傾向が見
られる。更に表面張力が約６５ダイン／ｃｓよりも高い
水性インクの場合は、水性インク中の水分量が多く、グ
リコール類等の湿潤剤の添加量を減らさざるを得ないの
で、ノズルからインクを吐出するインクジェット記録の
場合は、ノズルの目詰まりを誘発し易く、使用粂件を選
ぶ必要がある。

インクジェットインクの粘度は、通常１０ｃｐ　（セン
チポイズ）以下、ＩＣｐ〜５ｃｐ程度に設定されるが、
これ等の粘度範囲において、ロール加圧法は極めて良好
にその特徴を発揮する。更に１０ｃｐ以上のより高粘度
水性インクを用いた場合でも、本発明の方法は、有効に
水性インクを強制浸透させることが可能である。

本発明において菅通紙としては、ゼロックスベーパーＥ
　（富士ゼロックス■製）等の電子写真複写機用紙、上
質紙、ボンド紙が使用される。

本発明において使用するロールとしては、金属ロール、
セラミックロール、合成樹脂被覆ロール、合成樹脂ロー
ル等が使用できる。金属ロールとしては、鉄、アルミニ
ウム、銅等、特に表面クロム鍍金等を施し、鏡面仕上げ
したものや、シランカップリング剤、チタネートカップ
リング剤等で表面処理したもの等が使用できる。また、
合成樹脂被覆ロールとしては、ポリテトラフルオロエチ
レン、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオ
ロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テト
ラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重
合体、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体
、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、パーフル
オロアクリレート共重合体等のフッ素系樹脂またはラバ
ーシリコーンラバー、フルオロシリコーンラバーポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート
等の合成樹脂で、金属ロールやセラミックロールを被覆
したものが使用できる。

また、上記の合成樹脂自体や、ポリスルホン、ポリエー
テルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエー
テルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ボリアリレ
ート、ポリアミドイミド、ポリイミド等のエンジニアリ
ングプラスチックス、スチレン系、ポリアミド系等の汎
用プラスチックス自体、或いは更にフィラーを添加した
複合プラスチックス自体でロールを作成して用いること
もできる。　合成樹脂被覆ロール又は合成樹脂ロールの
場合、その表面層の臨界表面張力が約３５ダイン／ｃｍ
より低い値、特に３０ダイン／口より低い値のものが特
に好ましく使用される。臨界表面張力が低い場合には、
水性インクがオフセットし難くなるので好ましい。

また、加圧ロール表面にシリコーンオイル、変性シリコ
ーンオイル、フッ素系オイル、炭化水素系オイル、或い
は加熱により溶融オイル化するパラフィンワックス、ポ
リエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等の離型
剤を外部供給したり、水性インク中に添加することで供
給し、水性インクのロールへのオフセット防止を行なう
こともできる、これ等離型剤は、表面張力約３５ダイン
／ｃｍ以下、特に好ましくは約２５ダイン／１以下のも
のが用いられる。

更にまた、インク又はインク中の染顔料の紙などに対す
る定着助剤として作用し得る高分子物質、反応性物質、
吸着性物質、或いはラミネート材料をロールに供給する
ことによって、ロール加圧時に記録紙、記録像を処理し
てもよい。

本発明において、普通紙への印字は、例えばインクジェ
ットプリンタによって実施される。

印字した直後のロール加圧は、例えば、加圧ロールと背
面ロールとの間を通過させることによって行うことがで
き、例えば、電子写真複写機の定着装置が利用される。

その際、ロールに付与される圧力は、約１にぎ／ｉ程度
の低い圧力で十分である。勿論、必要に応じて１０瞳／
−以上、更には１００　ｋｇ／ａｌ１以上の高圧を印加
しても記録上の問題は生じない。

水性インクを直接紙などの被記録体に印字せず、中間体
ドラムやフィルムに接するように配置し、ロールと中間
体ドラム間に圧力を印加することで、インク像転写と同
時に水性インクを加圧し、紙など被記録体中に水性イン
クを強制浸透させることもできる。

また、加圧に際しは、所望により加熱されたロールを使
用してもよく、その場合、ロールに加熱装置を内臓させ
ることができる。また、ロール加圧後又はロール加圧前
に記録紙、記録像を更に加熱処理することもできる。

本発明は、水性インクを普通紙に印字記録する際に最も
その効果を発揮するが、勿論、シリカコート紙などの加
工紙、各種紙、布、ＯＨＰシート等のフィルム類などに
対しても有効に適用することができる。また、炭化水素
油等を主成分とするいわゆるオイル系インク、加熱及び
／又は加圧時に液化、流動化し得るワックス状物質やゼ
リー状物質などを媒体とする固体状インクに対しても勿
論適用することができる。

実施例 以下、本発明を実施例によって説明する。

実施例１ イオン交換水　　　　　　　　　　　　７０部ジエチレ
ングリコール　　　　　　　　３０部マゼンタ染料（ア
シッドレッド８７）３部上記成分を混合、溶解し、０．
５　ａＩのフィルターで濾過し、表面張力約４５ダイン
／（２）の水性インクを作成した。

この水性インクを、マイクロシリンジで普通紙（富士ゼ
ロックス■社製、ゼロックスペーパーＬ紙）上に、約０
．１μｍの量滴下して観察したところ、１０秒後でも紙
中への浸透は不十分であり、紙上にインク層が確認され
た。

一方、上記の水性インクを滴下した記録紙を、インク滴
形成後１秒以内に、下記のロールを用いた加圧装置を通
過させたところ、全て瞬時に水性インクが紙中に浸透し
たことが確認された。また、このとき、インク像の乱れ
や水性インクのロールへのオフセット等は見られなかっ
た。

なお、加圧装置におけるロールは加熱せずに用いた。使
用したロール次の通りである。

（ｉ）シリコーンラバー表面コート層を有するロール（
富士ゼロックス■製複写機ＦＸ２３０Ｇで使用する定着
ロール） （：ｉ）フッ素樹脂表面コート層を有するロール（富士
ゼロックス■製複写機ＦＸ２８３０で使用する定着ロー
ル） （ｉｉ’ｉ）°クロム鍍金金属ロール（富士ゼロックス
■製複写機ＦＸ２ＧＧＧで使用する定着ロール）実施例
２ 実施例１の水性インクを、試作ピエゾ型ドロップオンデ
マンドインクジェットプリンタ（解像度：１８０ｓｐｉ
）に装着し、印字記録を行った。記録紙としては、普通
紙（ゼロックスペーパーＬ紙）を用いた。印字記録直後
に、記録紙を実施例１におけるフッ素樹脂コート層を有
するロールを用いたロール加圧装置を通過させた。比戟
のために、ロール°加圧を行わなかった場合についても
、画質の評価を行った。

ロール加圧を行わなかった場合については、印字ドツト
の広がり、滲みが目立ったのに対し、口−ル加圧を行っ
た場合には、印字ドツトは広がりや滲みがなく、非常に
良好な画質のものであった。

また、ベタ画像部については、ロール加圧を行った場合
には、インクが紙中に瞬時に浸透したのに対して、ロー
ル加圧を行わなかった場合はは、印字１０秒後でも濡れ
感があり、手を汚しな。

実施例３ 実施例２のロール加圧装置におけるロールを、実施例１
で用いたシリコーンラバー表面コート層を有するロール
に変更し、ロール表面温度約１２０℃にして加熱加圧を
行ったところ、管通紙上に漢字及びベタ画像の印字が極
めて良好に行われた。

実施例４ イオン交換水　　　　　　　　　　　　９０部ジエチレ
ングリコール　　　　　　　　１０部黒色染料（フード
ブラック２）３部 上記成分を混合、溶解し、０．５ａ＋のフィルターで一
過し、表面張力約５３ダイン／ｃｍの水性インクを作成
した。

この水性インクを、実施例２の試作インクジェットプリ
ンタと加圧ロール装置を用い、普通紙に対して、実施例
２と同様にして印字記録を行なったが、極めて良好な画
像が得られた。

比較のために、ロール加圧を行なわない場合のプリント
も採取したが、印字品質自体は、ロール加圧プリントに
比べ、若干滲み等劣るものの、かなり良好であうな、こ
れは、このインクの表面張力が高いためと考えられる。

しかしながら、ロール加圧を行なわない場合のインクの
浸透は極めて遅く、印字後１分後でも画像は濡れ感があ
り、手を汚した。また、インク浸透と共に画像の滲み・
もみられるようになった。

実施例５ イオン交換水　　　　　　　　　　　　７０部エチレン
グリコール　　　　　　　　　３０部ポリオキシエチレ
ンノニルフェニル エーテル　　　　　　　　　　　　０．５部青色染料（
ダイレクトブルー８６）２部上記成分を混合、溶解し、
０．５ａのフィルターで濾過し、シアン色のインクを調
製した。このインクの表面張力は約３６ダイン／１であ
った。

この水性インクを、実施例２の試作インクジェットプリ
ンタと加圧ロール装置を用い、普通紙に対して、実施例
２と同様にして印字記録を行なったところ、僅かな滲み
は見られたが、非常に鮮明なプリントが得られた。

比較のために、ロール加圧を行なわない場合のプリント
も採取し、画像の画質を評価したところ、インクの浸透
は約２０秒程度で完了したが、画像は滲みの目立つもの
であった。

実施例６ イオン交換水　　　　　　　　　　　　８５部エチレン
グリコール　　　　　　　　　１０部トメチル−２−ピ
ロリドン　　　　　　　　５部黄色染料（アシッドイエ
ロー２３）３部上記成分を混合、溶解し、０．５ｍのフ
ィルターで一過し、黄色インクを調製した。このインク
の表面張力は約５０ダイン／ａｍであった。

この水性インクを、実施例２の試作インクジェットプリ
ンタに実装し、印字し、更に実施例１で用いたシリコー
ンラバー表面コート層を有するロールで、加熱すること
なくインク画像を加圧し、プリントテストを行なったと
ころ、極めて鮮明なプリントが得られた。

更に、このインクを、熱ヘツドによりインクを噴出させ
るインクジェットプリンター（Ｄｅｓｋ　Ｊｅｔ、ヒユ
ーレットパラカド社製）に実装し、上記加圧ロールと組
み合わせて印字テストを行なったところ、上記と同様に
極めて鮮明なプリントが得られた。

実施例フ イオン交換水　　　　　　　　　　　　６５部プロピレ
ングリコール　　　　　　　　２５部スチレン−ブチル
アクリレート− メタクリル酸のアンモニウム塩　　７部からなる共重合
体 青色顔料（銅フタロシアニン）　　　　　５部上記成分
を混合、溶解し、１．０−と０．５−のフィルターで濾
過し、シアン色のインクを調製した。

このインクの表面張力は約４１ダイン／ｃｍであった。

この水性インクを、実施例６と同様に試作インクジェッ
トプリンタとシリコーンラバー表面コート層を有するロ
ールを用い、印字記録を行なったところ、極めて鮮明な
青色プリントが得られた。

発明の効果 本発明は、上記のように、記録紙上に印字した直後の記
録紙をロール加圧するから、水性インクが紙中に強制的
に浸透させられることになる。したがって、水性インク
を用いて普通紙上に印字記録を行った場合、極めて良好
な画質の印字画像が得られるので、インクジェット法に
より、水性インクを用いて普通紙に高速で印字記録を行
うことが可能になる。

特許出願人　富士ゼロックス株式会社 代理人　　　弁理士　　液部　剛

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）水性インクを用いて記録紙に印字した直後、該記
   録紙をロール加圧することを特徴とするインク記録方法
   。
2. （２）水性インクが、表面張力３０〜６５ダイン／ｃｍ
   である特許請求の範囲第１項に記載のインク記録方法。