JPH08104054A

JPH08104054A - インクジェット記録方法

Info

Publication number: JPH08104054A
Application number: JP6263277A
Authority: JP
Inventors: Zengiyoku Gu; 善玉具; Yoshihiro Takada; 吉宏高田; Yoshikuni Ito; 善邦伊藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-10-04
Filing date: 1994-10-04
Publication date: 1996-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】複数のカラーインクを用いたフルカラー記録
において、インクジェット記録に要求される諸要求を全
て満足した印字特性に優れたインクジェット記録方法を
提供すること。【構成】インクの小滴を形成し、この小滴を基材上に
被覆層が設けられている被記録材に付着させて記録を行
うインクジェット記録方法において、被記録材の被覆層
表面に不定形の亀裂が形成されており、且つ該亀裂の枝
分かれしている部分から測定した場合に、長さが２０〜
５０μｍである亀裂が被覆層表面１ｍｍ²中に１，００
０個以上存在している被記録材を使用し、且つ２０℃に
おける表面張力が３０〜６０ｄｙｎ／ｃｍの範囲にある
インクを使用することを特徴とするインクジェット記録
方法。

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方
法、特に、カラーインクジェット記録方法の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方法は、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又は変位を与える方式、インクを加
熱発泡させその圧力を利用する方式等）により、インク
（記録液）の小滴を発生させ、これを飛翔させて、それ
らの一部若しくは全部を紙等の被記録材に付着させて記
録を行うものであり、騒音の発生が少なく、高速印字及
び多色印字を行うことの出来る記録方法として注目され
ている。

【０００３】インクジェット記録用のインクとしては、
安全性及び印刷適性の面から主に水系のものが使用され
ており、一方、被記録材としては、紙やフィルムが一般
的に使用されている。液状のインクを用いて記録を行う
場合には、一般的にインクが記録用紙上で必要以上に滲
んでドットがぼけないことが必要であり、又、インクが
被記録材に付着後速やかに吸収され、乾燥定着すること
が望ましい。

【０００４】特に、２色以上のインクを用いるカラーイ
ンクジェット記録方式においては、下記の様な諸要求を
満足させる必要がある。インクの被記録材への吸収が速やかであって異色の
インクの重なりがあっても、後から付着したインクが前
のインクと混合したり、ドットを乱したり、流れ出した
りしないこと。インクの液滴が被記録材上で拡散し、ドット径が必
要以上に大きくならないこと。インクのドットの濃度が高く、ドット形状が真円に
近いこと。被記録材の寸法変動（しわ、のび等）が少ないこ
と。

【０００５】しかしながら、従来、これらの諸要求全て
を満足し得るインクジェット記録方法はまだ見当たらな
い状況にあった。即ち、例えば、被記録材とインクの表
面張力との関係について考察してみると、従来の被記録
層を有する被記録材に対してインクジェット記録を行う
と、この被記録層表面には図４に示される様な少ない亀
裂しか存在していないので、これに高い表面張力のイン
クを使用して印字すると、この亀裂へとインクの浸透が
集中する為にインクの吸収が遅くなり、且つドット形状
が円形から崩れ画像濃度が低下するという問題があっ
た。一方、吸収速度を上げる為に低い表面張力のインク
を使用すると、ノンコート紙を使用した場合と同様に、
紙表面方向へのインクの広がりが大きくなり、良好な印
字特性が得られないという問題があった。

【０００６】

【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、上記した諸要求を全て満足した、被記録材へ
のインク吸収が速やかで、異色のインクの重なりがあっ
ても後から付着したインクが前のインクと混合したり、
ドットを乱したり、流れ出したりせず、且つインク液滴
のドット径が必要以上に大きくなることがなく、又、イ
ンクドットの濃度が高く且つその形状が真円に近く、更
には、被記録材の皺や伸び等の寸法変動が少ない印字特
性に優れたインクジェット記録方法を提供することにあ
る。

【０００７】

【問題点を解決する手段】上記問題点は、以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、インクの小滴を
形成し、この小滴を基材上に被覆層が設けられている被
記録材に付着させて記録を行うインクジェット記録方法
において、被記録材の被覆層表面に不定形の亀裂が形成
されており、且つ該亀裂の枝分かれしている部分から測
定した場合に、長さが２０〜５０μｍである亀裂が被覆
層表面１ｍｍ²中に１，０００個以上存在している被記
録材を使用し、且つ２０℃における表面張力が３０〜６
０ｄｙｎ／ｃｍの範囲にあるインクを使用することを特
徴とするインクジェット記録方法である。

【０００８】

【作用】本発明によれば、被記録材の被覆層表面に不定
形の亀裂が形成され、且つ特定の長さを有する亀裂が被
記録材の被覆層表面に多数（被覆層表面１ｍｍ² 中に
１，０００個以上）存在し、更に特定の表面張力を有す
るインクを使用する為、インクの被記録材への吸収が速
やかで、液滴が被記録材上に適宜に拡散する為、インク
のドット径が必要以上に大きくならず、ドットの濃度が
高く、その形状がほぼ真円となる為、優れた画像特性を
有するインクジェット記録方法が提供される。

【０００９】

【好ましい実施態様】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明は、インクの小滴を形成し、この小滴を基
材上に被覆層が設けられている被記録材に付着させて記
録を行うインクジェット記録方法において、被記録材の
被覆層表面に不定形の亀裂が形成されており、且つ該亀
裂の枝分かれしている部分から測定した場合に、長さが
２０〜５０μｍである亀裂が被覆層表面１ｍｍ ²中に
１，０００個以上存在している被記録材を使用し、且つ
２０℃における表面張力が３０〜６０ｄｙｎ／ｃｍの範
囲にあるインクを使用することを特徴とする。

【００１０】先ず、本発明の方法において用いられる被
記録材について説明する。図１は、本発明に用いられる
被記録材の構成を示す模式図であるが、図中、１は基材
であり、２は基材の上に設けられた被覆層であり、この
基材上の被覆層２が主にインクの受容層として機能す
る。基材１としては、パルプから製造される坪量１００
〜３００ｇ／ｍ²程度の通常のコート原紙がいずれも好
ましく使用される。

【００１１】本発明に用いられる被記録材は、上記の様
な基材１の表面上に、特定の被覆層２が形成されて構成
されているが、被覆層２は、所謂、従来印刷用のキャス
コート紙を作成する場合に用いられているキャストコー
トティング方式により塗工を行い作成するのが好まし
い。キャストコートティング方式の概略としては、塗工
液を中間のトランスファーロールを経て原紙に塗工し、
直ちに（塗工された合成樹脂ラテックスを含む塗工液が
可塑性のある間に）大径乾燥筒のよく仕上げされたクロ
ムめっきした乾燥面に当てて乾燥する。この様して作成
される結果、キャストコート紙は、表面に乾燥筒の表面
光沢が移り、特殊の高光沢を有するものとなる。

【００１２】本発明において、上記被覆層２を形成する
為に用いられる塗工液としては、水性結着剤であるカゼ
イン及びスチレンブタジエンラバーに、少なくとも合成
シリカを含有させたものを使用するのが好ましい。合成
シリカと併用させることの可能な他の顔料としては、例
えば、カオリン、タルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウ
ム、水酸化バリウム、水酸化アルミニウム、二酸化チタ
ン、酸化亜鉛、サチンホワイト、ケイソウ土、酸性白
土、ゼオライト、コロイダルシリカ、有機顔料等が挙げ
られる。この際、塗工液中の顔料のうち合成シリカの含
有率を８０重量％以上とするのが好ましい。合成シリカ
の量が８０重量％より少ないと、インク吸収要領が低下
してしまう為、好ましくない。

【００１３】この他、被記録材の被覆層２を形成する為
に用いられる塗工液中には必要に応じて、顔料分散剤、
保水剤、増粘剤、消泡剤、離型剤、着色剤、耐水化剤、
湿潤剤、蛍光染料、紫外線吸収剤等を適宜配合すること
も出来る。又、被覆層２を形成するには、前記基材１上
に前記組成の塗工液を公知の手法（ロールコーティング
法、ブレードコーティング法、エアナイフコーティング
法等）により塗工し、塗工後直ちに凝固法により塗工液
中のカゼインを凝固させ、乾燥には、加熱したクロムめ
っきした大径乾燥筒の仕上げ面に上記の被覆層２を圧着
し、被記録材の被覆層２の表面に高光沢をもたせて乾燥
仕上げする方式が用いられる。上記の様にして構成され
る本発明で使用される被記録材は、キャストコートティ
ング方式により塗工が行われる為に、被記録材の被覆層
表面に特殊な高光沢が得られ、高品位な被記録材を製造
することが出来る様になる。

【００１４】上記の様にして作製される本発明において
使用される被記録紙の被覆層２には、図２に示す様に不
定形の亀裂が多数形成される。尚、図２〜図４は被覆層
２の表面を約１４０倍に拡大した顕微鏡写真である。図
２中、３は不定形の亀裂を示し、４ａはインクドットの
印字部を示す。本発明においては、該亀裂３の大きさと
して、枝分かれした部分から亀裂の枝の長さを測定した
場合に、この枝の長さが２０〜５０μｍであるものが、
被記録材の被覆層２の１ｍｍ²中に１，０００個以上存
在していることを要する。亀裂の枝の長さが２０〜５０
μｍのものは、インクジェット記録特性に特に影響する
からである。

【００１５】即ち、亀裂の枝の長さは、２０μｍより短
いものはインクの吸収にあまり寄与しない為、好ましく
なく、枝の長さが５０μｍより長いものは一般に亀裂の
幅も大きく、インクの殆どがこの亀裂に流れ込んでしま
う為、ドット形状が円になりにくく、濃度も低くなって
しまい、更に、被記録材の被覆層表面の光沢度も低下し
てしまい好ましくない。又、亀裂の数に注目すると、上
記範囲の枝の長さを有する亀裂が、被記録材の被覆層２
の１ｍｍ²中、１，０００個に満たないと、インク中の
溶媒が内部に移行しにくい為、表面の乾燥状態を速やか
に得ることが出来ない。更に、亀裂が少ないと亀裂部に
インクが集中する為に、ドット形状が劣悪化したり、ド
ットの濃度が低くなる等の欠点が見られる。尚、上記の
様な亀裂３の幅としては、通常数μｍ程度であり、深さ
は０．２μｍ程度であり、深いものは基材１の表面にま
で達しているものもある。

【００１６】上記した様な本発明で使用する構成の被記
録材の被覆層２にインクが付着すると、インク中の色素
（例えば、染料）の一部が主に前記亀裂３以外の領域に
吸着等して捕捉され、一方、ここで吸着しきれなかった
染料とインク中の溶媒とは、亀裂３を通り、被覆層２の
内部、又は基材１内に速やかに吸収される。この様に上
記した様な特定の被記録材を使用した場合には、インク
中に含まれている溶媒は、亀裂３を介して被覆層２の内
部、又は基材１内に移行するので被記録材の表面では乾
燥状態が速やかに得られる。

【００１７】次に、本発明の方法において用いられるイ
ンクについて説明する。本発明に用いるインクとして
は、少なくとも染料等の記録剤と溶媒成分とからなる通
常のインクが使用されるが、一般には、被記録材とイン
クとの物性のマッチングをとることが重要であり、本発
明においては、特にインクの被記録材に対する濡れ性が
良好なものを選択して使用することが好ましい。従っ
て、本発明に使用するインクとしては、２０℃における
表面張力が３０〜６０ｄｙｎ／ｃｍであることを要し、
好ましくは３５〜５５ｄｙｎ／ｃｍの範囲の表面張力を
有するインクを用いる。この範囲よりも低い表面張力の
インクを使用して印字した場合には、被記録材に対する
濡れ性はよいが、印字ドットの広がりが大きくなり好ま
しくない。一方、前記範囲よりも高い表面張力のインク
を使用して印字した場合には、被記録材に対する濡れ性
が悪くなり、インクの吸収性及びドット濃度の低下が生
じ、好ましくない。

【００１８】本発明の方法に用いられるインクを構成す
る溶媒成分としては、前記インクの表面張力を満たす範
囲内で使用されるが、水単体のみならず、好ましくは水
と水溶性の各種有機溶剤等との混合物が使用される。上
記水溶性の有機溶剤としては、例えば、ジエチレングリ
コール等の多価アルコール、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等が挙げられる。尚、多価アル
コール類は、インク中の水が蒸発し、インクが析出する
ことに基づくノズルの目詰り現象を防止する為の保湿剤
としての効果が大きい為、本発明において特に好ましく
使用される。

【００１９】本発明に用いられるインク中には、上記の
成分の他、必要に応じて、各種界面活性剤、表面張力調
整剤、可溶化剤、粘度調節剤、ｐＨ調整剤等を適宜加え
たものを用いることが出来る。本発明の方法によれば、
異色のインクが短時間に同一箇所に重複して付着した場
合にも、インクの流れ出しや滲み出しがなく、高解像度
で鮮明な記録画像が得られる。

【００２０】

【実施例】以下、実施例に従って本発明の方法を更に詳
しく説明する。実施例１顔料として合成シリカ（水澤化学工業社製、商品名：ミ
ズカシルＰ−７８Ｆ）１００重量部、水性結着剤として
カゼイン（ニュージーランド製、ラクチックカゼイン）
３０重量部及びスチレンブタジエンラバー（日本合成ゴ
ム社製、商品名：ＪＳＲ−０Ｓ０１）２５重量部を使用
し、離型剤としてステアリン酸カルシウム（サンノブコ
社製、商品名：ノブコートＣ１０４）２重量部を均一に
混合し、固形分濃度３０重量％の水性塗工液を調製し
た。

【００２１】得られた水性塗工液を、秤量１９１ｇ／ｍ
²のコート原紙にロールコーターで塗工し、次いで、塗
膜を蟻酸亜鉛の５重量％水溶液で凝固処理し、塗膜が湿
潤状態にあるうちに１００℃に加熱した鏡面ドラムに圧
着して乾燥し、塗工量１８ｇ／ｍ²の被記録材ａを作製
した。得られた被記録材表面の約１４０倍の顕微鏡写真
を図２に示す。本実施例において、枝分かれしている部
分から測定した亀裂の枝の長さが２０〜５０μｍの範囲
であるものの個数は、１ｍｍ²当たり約１，２００個で
あった。

【００２２】次に、上記で得られた被記録材ａに対し、
下記の組成を有する各色インクＡＹ、ＡＭ、ＡＣ及びＡ
Ｂを用いて、フルカラーのインクジェット記録を行い記
録特性の評価を行った。各インクの２０℃における表面
張力は全て約５４ｄｙｎ／ｃｍであり、記録装置として
は、インク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２０μｍ、駆動電圧１８Ｖ、周波数４ｋＨｚ）
を有するインクジェット記録装置を用いた。この結果得
られた記録特性の評価結果を表１に示す。

【００２３】ＡＹ：イエローインク（組成）・Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー８６２重量部・ジエチレングリコール３０重量部・水７０重量部ＡＭ：マゼンタインク（組成）・Ｃ．Ｉ．アシッドレッド３５２重量部・ジエチレングリコール３０重量部・水７０重量部ＡＣ：シアンインク（組成）・Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１９９２重量部・ジエチレングリコール３０重量部・水７０重量部ＡＢ：ブラックインク（組成）・Ｃ．Ｉ．フードブラック２２重量部・ジエチレングリコール３０重量部・水７０重量部

【００２４】実施例２実施例１で作製した被記録材ａに対し、２０℃における
表面張力が全て約４９ｄｙｎ／ｃｍである下記の組成を
有する各色インクＢＹ、ＢＭ、ＢＣ、ＢＢを用いて、実
施例１と同様にしてフルカラーインクジェット記録を行
い、記録特性の評価を行い、得られた記録特性の評価結
果を表１に示す。尚、保湿剤としては、ジエチレングリ
コールを用いた。

【００２５】ＢＹ：イエローインク（組成）・Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー８６２重量部・ジエチレングリコール２０重量部・水８０重量部・アセチノールＥＨ（１０％水）０．４重量部ＢＭ：マゼンタインク（組成）・Ｃ．Ｉ．アシッドレッド３５２重量部・ジエチレングリコール２０重量部・水８０重量部・アセチノールＥＨ（１０％水）０．４重量部ＢＣ：シアンインク（組成）・Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１９９２重量部・ジエチレングリコール２０重量部・水８０重量部・アセチノールＥＨ（１０％水）０．４重量部ＢＢ：ブラックインク（組成）・Ｃ．Ｉ．フードブラック２２重量部・ジエチレングリコール２０重量部・水８０重量部・アセチノールＥＨ（１０％水）０．４重量部

【００２６】実施例３実施例１で作製した被記録材ａに対して、各インクの２
０℃における表面張力が全て約３５ｄｙｎ／ｃｍである
下記の組成を有する各色インクＣＹ、ＣＭ、ＣＣ及びＣ
Ｂを用いて、実施例１と同様にしてフルカラーインクジ
ェット記録を行い、記録特性の評価を行い、その評価結
果を下記表１に示す。

【００２７】ＣＹ：イエローインク（組成）・Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー８６２重量部・ジエチレングリコール３０重量部・水７０重量部・アセチノールＥＨ（１０％水）１重量部ＣＭ：マゼンタインク（組成）・Ｃ．Ｉ．アシッドレッド３５２重量部・ジエチレングリコール３０重量部・水７０重量部・アセチノールＥＨ（１０％水）１重量部ＣＣ：シアンインク（組成）・Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１９９２重量部・ジエチレングリコール３０重量部・水７０重量部・アセチノールＥＨ（１０％水）１重量部ＣＢ：ブラックインク（組成）・Ｃ．Ｉ．フードブラック２２重量部・ジエチレングリコール３０重量部・水７０重量部・アセチノールＥＨ（１０％水）１重量部

【００２８】比較例１実施例１で作製した水性塗工液を、秤量１９１ｇ／ｍ²
のコート原紙にロールコーターで塗工し、次いで、塗膜
を蟻酸亜鉛の５重量％水溶液で凝固処理し、塗膜が湿潤
状態にあるうちに８０℃に加熱した鏡面ドラムに圧着し
て乾燥し、塗工量１８ｇ／ｍ²の被記録材ｂを作製し
た。得られた被記録材の表面の約１４０倍の顕微鏡写真
を図３に示す。ここで、亀裂の枝の長さが２０〜５０μ
ｍの範囲にある亀裂の個数は、１ｍｍ²当たり約５００
個であった。

【００２９】上記の様な被記録材ｂを用い、実施例１で
用いたと同様の各色インクＡＹ、ＡＭ、ＡＣ及びＡＢを
用いて、実施例１と同様にしてフルカラーのインクジェ
ット記録を行い、記録特性の評価を行い、記録特性の評
価結果を表１に示す。

【００３０】比較例２比較例１で作製した被記録材ｂに対して、実施例２で用
いた各色インクＢＹ、ＢＭ、ＢＣ及びＢＢを用いて、実
施例１と同様にしてフルカラーのインクジェット記録を
行い、記録特性の評価を行い、その評価結果を下記表１
に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】※インクの内訳は以下の通り。Ａ：ＡＹ、ＡＭ、ＡＣ、ＡＢの４つの各色インクＢ：ＢＹ、ＢＭ、ＢＣ、ＢＢの４つの各色インクＣ：ＣＹ、ＣＭ、ＣＣ、ＣＢの４つの各色インク

【００３３】上記表１における（１）〜（４）の４つの
評価項目の測定は、下記の方法に従った。（１）濃度各色夫々のベタ画像を作製し、この濃度をマクベス濃度
計（ＲＤ−９１４、ＳＰＩフィルター）にて測定した。
代表値としてイエローの値を記す。（２）ドット形状印字ドットを実体顕微鏡で観察して、ほぼ円形のものを
○、円形の多少崩れたものを△、不定形のものを×とし
た。

【００３４】（３）インク吸収性使用した４色のインクを等量に印字して、１色フル記録
を１００％として換算すると２５０％になるごとく印字
し、その印字レベルを評価した。印字は矩形のベタとし
て、この矩形からのインクのはみ出しがなければ○、あ
れば×とした。（４）滲み度印字ドットの等価円直径を顕微鏡で測定し、インクドロ
ップレットの何倍になったかを表示した。

【００３５】

【効果】以上説明した様に本発明によれば、インクの被
記録材への吸収が速やかで、液滴が被記録材上で拡散し
必要以上に大きくならず、ドットの濃度が高く、その形
状がほぼ真円となる画像特性に優れたインクジェット記
録方法が提供される。又、本発明によれば、複数のカラ
ーインクを用いたフルカラー記録において、異色のイン
クが短時間に同一箇所に重複して付着した場合にも、イ
ンクの流れ出しや滲み出しがなく、高解像度で鮮明な記
録画像か得られるインクジェット記録方法が提供され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いられる被記録材の構成を示す模式
図。

【図２】本発明に使用された、印字後の被記録材表面の
約１４０倍の顕微鏡写真を図化したものである。

【図３】比較例に使用された、印字後の被記録材表面の
約１４０倍の顕微鏡写真を図化したものである。

【図４】従来のインクジェット記録に使用された、印字
後の被記録材表面の約１４０倍の顕微鏡写真を図化した
ものである。

【符号の説明】

１：基材２：被覆層３：亀裂４ａ，４ｂ，４ｃ：ドットの印字部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクの小滴を形成し、この小滴を基材
上に被覆層が設けられている被記録材に付着させて記録
を行うインクジェット記録方法において、被記録材の被
覆層表面に不定形の亀裂が形成されており、且つ該亀裂
の枝分かれしている部分から測定した場合に、長さが２
０〜５０μｍである亀裂が被覆層表面１ｍｍ²中に１，
０００個以上存在している被記録材を使用し、且つ２０
℃における表面張力が３０〜６０ｄｙｎ／ｃｍの範囲に
あるインクを使用することを特徴とするインクジェット
記録方法。
【請求項２】被記録材がキャストコートティング塗工
法で塗工製造されたものである請求項１に記載のインク
ジェット記録方法。