JPH06297829A - 記録方法、インクジェット記録方法及び係る記録方法を用いた装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一般のオフィス等で使用されている上質紙、
中性紙、ボンド紙等の被記録材に対し記録する場合に、
耐水性の劣るインクを用いても、印字濃度及び印字品位
等を損なうことなく、格段に優れた耐水性の効果を示す
記録方法、インクジェット記録方法及び係る記録方法を
用いた装置を提供すること。 【構成】 記録剤及びこれを溶解又は分散する液媒体を
含むインクを用い、少なくともセルロース繊維、填料及
びサイズ剤を含む被記録材に対して記録を行う記録方法
において、該被記録材中の水分含有量が、被記録材を構
成する繊維に対し、７〜２０％の水分率に調整されてい
ることを特徴とする記録方法、インクジェット記録方法
及び係る記録方法を用いた装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録方法、インクジェ
ット記録方法及び係る記録方法を用いた装置に関し、更
に詳しくは、一般のオフィス等で使用されている上質
紙、中性紙、ボンド紙等の、被記録材に対して記録を行
った場合に、印字記録物が格段に優れた耐水性を示し、
且つ記録物の濃度及び印字品位等の良好な記録が行える
記録方法、インクジェット記録方法及び係る記録方法を
用いた装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、筆記具（万年筆、サインペン
及び水性ボールペン等）及びインクジェット記録方法に
ついては、実に様々な記録方法及びインクの組成が報告
されている。中でも近年は、オフィスで一般に使用され
ているコピー用紙、レポート用紙、ノート、便箋、ボン
ド紙及び連続伝票用紙等の普通紙に対し、耐水性の優れ
たインクが要望されており、インクの組成及び物性や、
被記録材等の多様な面から詳細な研究開発が為されてい
る。

【０００３】例えば、一般に被記録材に多量の耐水化剤
を含有させることにより、被記録材料に記録されて記録
物の耐水性を向上させることが行われている。しかしな
がら、前記した従来技術の中で、多量の耐水化剤が含有
された被記録材では、印字濃度及び印字品位を満足させ
ることが難しいという問題がある。この他に、該被記録
材は特殊紙に近く、又、手間がかかる為に一枚当りの単
価が高く、一般の普通紙としては適さないという問題も
ある。一方、これに対して、特開平３−９１５７７号公
報には、インク中の記録剤に水に溶けにくい染料を用
い、印字記録物の耐水性を向上させる方法が提案されて
いる。しかし、この場合には、インク中の記録剤として
水に溶けにくい染料を用いる為、溶解性の強い溶剤を用
いなくてはならず、このことにより接液部材へのインク
の侵食が生じ易いという問題がある。更に、別の面で
は、インク中の記録剤として水に溶けにくい染料を用い
る為、インク中で染料が凝集し、目詰まりを起こし易い
という問題点もある。

【０００４】

【発明が解決しようとしている問題点】従って、本発明
の目的は、一般のオフィス等で使用されている上質紙、
中性紙、ボンド紙等の被記録材に対し記録する場合に、
耐水性のないインクを用いても、印字濃度及び印字品位
等を損なうことなく、格段に優れた耐水性の効果を示す
記録方法、インクジェット記録方法及び係る記録方法を
用いた装置を提供することにある。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】上記目的は以下の本発
明によって達成される。即ち、本発明は、記録剤及びこ
れを溶解又は分散する液媒体を含むインクを用い、少な
くともセルロース繊維、填料及びサイズ剤を含む被記録
材に対して記録を行う記録方法において、該被記録材中
の水分含有量が、被記録材を構成する繊維に対し、７〜
２０％の水分率に調整されていることを特徴とする記録
方法、インクジェット記録方法及び係る記録方法を用い
た装置である。

【０００６】

【作用】本発明者は、水溶性インクによる印字記録物の
耐水性の向上の為に、様々な記録方法及びインク組成に
ついて鋭意検討を行った結果、記録剤及びこれを溶解又
は分散する液媒体を含むインクを用い、少なくともセル
ロース繊維、填料及びサイズ剤とを含む被記録材に対し
て記録を行う記録方法において、該被記録材中の水分含
有量を、繊維に対し水分率が７〜２０％に調整された被
記録材を使用すれば、印字濃度及び印字品位を損なうこ
となく、印字記録物の耐水性の向上が達成されることを
知見し、本発明を完成した。これは、通常、人間が不快
に感じない温湿度環境及びＯＡ機器の保証環境における
紙等の被記録材の水分含有率は、測定の結果、約６％以
下であることがわかっているが、被記録材の水分含有量
をこれよりも高くし、被記録材を構成する繊維に対し７
〜２０％の水分率になる様に調整すると、被記録材を構
成する繊維が膨潤し、該繊維の比表面積が増大してイン
クを吸着したり、或は水素結合等により、インクの極性
基と被記録材を構成する繊維の極性基が強固に結びつく
等により、印字記録物の耐水性の向上が達成されるもの
と推定される。即ち、被記録材が通常の水分率を有して
いる場合よりも、被記録材を構成する繊維にインクがほ
ぼ完全に吸着される為、印字記録物の耐水性の向上が達
成されるものと考えられる。

【０００７】

【好ましい実施態様】次に好ましい実施態様を挙げて本
発明を更に詳しく説明する。本発明の記録方法において
は、使用されるセルロース繊維、填料及びサイズ剤を少
なくとも含む被記録材中の水分含有量が、被記録材を構
成する繊維に対し、７〜２０％の水分率に調整されてい
る。この結果、一般に広く利用されている普通紙全般に
おいて、得られる印字記録物の耐水性を向上させること
が出来る。しかし、印字記録物の耐水性のみならず、印
字物の濃度及びフェザリング等をも高次元で両立させ用
とする場合には、水分率を７．５〜１５％になる様に調
整することが好ましく、８．５〜１３％にするとより好
ましい。被記録材の水分率が２０％を超えると印字記録
物の濃度が低下し、且つ印字がぼやけてシャープさが無
くなる。一方、７％より低い場合には印字記録物の耐水
性が向上されない。

【０００８】本発明で使用されるインクを構成する成分
である記録剤としては、特に限定されず、各種の染料及
び顔料等の色材が使用されるが、好ましくは直接性のあ
る染料がよい。又、これらの色材（記録剤）の使用量に
ついては特に制限されるものではないが、一般的にはイ
ンクの全重量に対して０．１〜１５重量％の範囲が好ま
しく、より好適には、０．１〜１０重量％である。

【０００９】本発明で使用されるインクを構成する液媒
体は、水と水溶性有機溶剤との混合物であることが好ま
しい。具体的な水溶性有機溶剤の例としては、例えば、
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；アセトン等のケトン類；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、
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、ジプロ
ピレングリコール、プロピ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モノメチル（又は
エチル）エーテル、ジエチレングリコールモノメチル
（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；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、トリエタノ
ールアミン、スルホラン、ジメチルサルフォオキサイド
等が挙げられる。

【００１０】上記水溶性有機溶剤の含有量は、一般には
インクの全重量に対して重量％で１％〜４０％が好まし
く、より好ましくは３％〜３０％の範囲である。又、イ
ンク中の水の含有量は、３０〜９５重量％の範囲で使用
される。３０重量％より少ないと記録剤の溶解性等が悪
くなり、インクの粘度も高くなる為好ましくない。一
方、９５重量％より多いと蒸発成分が多すぎて、十分な
固着特性を満足することが出来ない。更に、本発明方法
に使用されるインクは上記成分の他に、水溶性有機溶
剤、界面活性剤、防錆剤、防腐剤、防カビ剤、蒸発促進
剤、キレート剤及び水溶性ポリマー等の種々の添加剤を
必要に応じて添加してもよい。

【００１１】本発明の記録方法は、熱エネルギーによる
インクの発泡現象によりインクを吐出させるタイプのイ
ンクジェット記録方法に適用する場合に特に好適であ
り、印字記録物の濃度及び印字品位を良好にし、且つ耐
水性を向上し易いという特徴がある。この理由は、イン
クジェット記録方法における被記録材上に印字されたイ
ンクの定着方法が、主に自然浸透及び蒸発によるもので
ある為と考えられる。尚、この場合には、使用するイン
クの熱的な物性値（例えば、比熱、熱膨張係数及び熱伝
導率等）を調整する場合もある。更に、本発明の記録方
法で使用されるインクは、普通紙等に記録した場合の印
字記録物の耐水性の問題を解決すると同時に、印字濃
度、印字品位及びインクジェット用ヘッドに対するマッ
チングを良好にする面から、インク自体の物性として２
５℃における表面張力が３０〜６８ｄｙｎｅ／ｃｍ、粘
度が１５ｃＰ以下、好ましくは１０ｃＰ以下、より好ま
しくは５ｃＰ以下に調整されることが望ましい。

【００１２】本発明のインクジェット記録方法は、記録
ヘッドの室内のインクに記録信号に対応した熱エネルギ
ーを与え、該熱エネルギーにより液滴を発生させること
により印字が行われる。本発明方法を適用した装置の主
要部であるヘッド構成例を図１、図２及び図３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１
６、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
等の放熱性のよい基板２０とによりなっている。インク
２１は吐出オリフィス（微細孔）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１
７−１、１７−２に電気信号が加わると、発熱ヘッド１
５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２
３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に向かって飛翔す
る。図３には図１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１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。尚、図１は、イ
ンク流路に沿ったヘッド１３の断面図であり、図２は図
１のＡ−Ｂ線での切断面である。

【００１３】図４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４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
る記録領域に隣接した位置に配設され、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の水分、塵埃等の除去が行わ
れる。

【００１４】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被記録材にインクを吐
出して記録を行う記録ヘッドであり、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と慴動可能
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。５１は被記録材を挿入す
る為の給紙部、５２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被記録材が給紙され、記録
が進行するにつれて排紙ローラ５３を配した排紙部へ排
紙される。

【００１５】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の吐出面に当接
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。記録ヘッド６
５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。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
録の為に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。又、本発明においては、
上記の様なインクジェット記録を行う装置に、水分を被
記録材に含有させることが出来る装置を備えていれば特
に好ましい。

【００１６】

【実施例】次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に
具体的に説明する。尚、文中、％とあるのは特に断りの
ない限り重量基準である。インクＡの製造 ・Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１６８ ３％ ・チオジグリコール １０％ ・イソプロピルアルコール ３％ ・純水 ８４％ 上記の各成分を混合し、十分撹拌して溶解後、ポアサイ
ズが０．４５μｍのフロロポアフィルター（商品名：住
友電工（株）製）にて加圧濾過し、インクＡを得た。

【００１７】インクＢの製造 ・Ｃ．Ｉ．フードブラック２ ３％ ・ジエチレングリコール １０％ ・尿素 ３％ ・純水 ８４％ 上記の各成分を混合し、十分撹拌して溶解後、ポアサイ
ズが０．４５μｍのフロロポアフィルター（商品名：住
友電工（株）製）にて加圧濾過し、インクＢを得た。

【００１８】実施例１〜実施例６、比較例１〜比較例４ 室温環境で、水分率が下記の％になるように、本発明の
実施例及び比較例の被記録材を調製した。

【００１９】実施例１ 市販の酸性の上質紙の水分含有量を、水分率が８％にな
るようにした。 実施例２ 実施例１と同様の上質紙を用い、該上質紙の水分含有量
を、水分率が１０％になるようにした。 実施例３ 実施例１と同様の上質紙を用い、該上質紙の水分含有量
を、水分率が１２％になるようにした。 実施例４ 市販の中性の上質紙の水分含有量を、水分率が８％にな
るようにした。 実施例５ 実施例４と同様の上質紙を用い、該上質紙の水分含有量
を、水分率が１０％になるようにした。 実施例６ 実施例４と同様の上質紙を用い、該上質紙の水分含有量
を、水分率が１２％になるようにした。

【００２０】比較例１ 実施例１と同様の上質紙を用い、該上質紙の水分含有量
を、水分率が２１％になるようにした。 比較例２ 実施例１と同様の上質紙を用い、該上質紙の水分含有量
を、水分率が５％になるようにした。 比較例３ 実施例４と同様の上質紙を用い、該上質紙の水分含有量
を、水分率が２１％になるようにした。 比較例４ 実施例４と同様の上質紙を用い、該上質紙の水分含有量
を、水分率が５％になるようにした。

【００２１】次に、上記の様な実施例１〜実施例６及び
比較例１〜比較例４の夫々の被記録材と、上記で得られ
た２種のインクＡ及びＢを用い、インクジェット記録装
置として発熱素子をインクの吐出エネルギー源として利
用したオンデマンド型インクジェットプリンターＢＪ−
１３０（商品名：キヤノン（株）製）を使用して印字試
験を行った。得られて印字物について、（１）耐水性、
（２）印字濃度、（３）印字品位の評価を下記の基準に
従って夫々行った。又、得られた結果を表１に示す。

【００２２】［評価方法及び評価基準］ （１）耐水性 得られた実施例１〜実施例６と比較例１〜比較例４の被
記録材を用い、プリンターにインクＡ及びインクＢを充
填して、英数文字及びベタ部を印字し、室温で１時間放
置後、印字濃度をマクベスＲＤ９１５（商品名：マクベ
ス社製）にて測定を行う。その後、印字記録物を水を満
たした容器に５分間浸漬した後、乾燥して再度印字濃度
を測定し、印字記録物濃度の残存率を求め、耐水性の評
価とした。

【００２３】（２）印字濃度 得られた実施例１〜実施例６と比較例１〜比較例４の被
記録材を用い、プリンターにインクＡ及びインクＢを充
填して、英数文字及びベタ部を印字し、室温で１時間放
置後、印字記録物の濃度測定をマクベスＲＤ９１５（商
品名：マクベス社製）にて行なった。 ○ ： 印字記録物の濃度が１．３０よりも大きい。 △ ： 印字記録物の濃度が１．２０〜１．３０。 × ： 印字記録物の濃度が１．２０よりも小さい。

【００２４】（３）印字品位 得られた実施例１〜実施例６と比較例１〜比較例４の被
記録材を用い、プリンターにインクＡ及びインクＢを充
填して、英数文字及びベタ部を印字し、室温で１時間放
置後、目視で文字のシャープさや文字より発生するヒゲ
状の滲みの度合いを評価した。 ◎ ： 文字がシャープでヒゲ状の滲みがない。 ○ ： 文字がシャープであるが、ヒゲ状の滲みが少し
発生。 △ ： 文字にシャープさがない。又は、ヒゲ状の滲み
が多い。 × ： 文字にシャープさがなく、ヒゲ状の滲みも多
い。

【００２５】

【表１】 表１ 評価結果

【００２６】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の記録方法に
よれば、一般オフィス等で使用されている上質紙、中性
紙、ボンド紙及び再生紙等のいわゆる普通紙に対して記
録した場合に、印字記録物の印字濃度及び印字品位等を
損なうことなく耐水性を向上させることが出来る。即
ち、本発明の記録方法によれば、従来から知られてい
る、普通紙に記録した場合に印字記録物の耐水性には劣
るが高性能であるインクを使用することが出来る為、印
字濃度及び印字品位等を損なうことなく、印字記録物の
耐水性を向上させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】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２】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３】図１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４】インクジェット記録装置の一例を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

６１：ワイピング部材 ６２：キャップ ６３：インク吸収体 ６４：吐出回復部 ６５：記録ヘッド ６６：キャリッジ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録剤及びこれを溶解又は分散する液媒
   体を含むインクを用い、少なくともセルロース繊維、填
   料及びサイズ剤を含む被記録材に対して記録を行う記録
   方法において、該被記録材中の水分含有量が、被記録材
   を構成する繊維に対し、７〜２０％の水分率に調整され
   ていることを特徴とする記録方法。
2. 【請求項２】 記録信号に応じてインク滴をオリフィス
   から吐出させて被記録材に記録を行うインクジェット記
   録方法である請求項１に記載の記録方法。
3. 【請求項３】 インクを収容したインク収容部及び、該
   インクをインク滴として被記録材に向けて吐出させる為
   のヘッド部を有する記録ユニットを備えたインクジェッ
   ト記録装置において、被記録材中の水分含有量が、被記
   録材を構成する繊維に対し、７〜２０％の水分率に調整
   されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 インク滴を被記録材に向けて吐出する為
   の記録ヘッド、インクを収容したインク収容部を有する
   為のインクカートリッジ及びインクカートリッジから記
   録ヘッドにインクを供給する為のインク供給部を備えた
   インクジェット記録装置において、被記録材中の水分含
   有量が、被記録材を構成する繊維に対し、７〜２０％の
   水分率に調整されていることを特徴とするインクジェッ
   ト記録装置。