JPH10100531A - インクを用いた記録方法に用いられる記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 にじみが少なく、かつ色濃度が高く、ムラの
少ない印字を実現する記録媒体の提供。 【解決手段】 特定条件下で特定の金属イオンをある量
溶出させる記録媒体を用いる。具体的には、ＪＩＳ Ｐ
８１３３による冷水抽出法によって、二価以上の金属イ
オン、例えばＣａ²⁺、Ｍｇ²⁺、またはＡｌ³⁺が、０．１
×１０^-3ｍｏｌ／ｌ以上溶出する記録媒体にインク組成
物を用いて記録を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の背景】発明の分野 本発明は、インク組成物を用いた記録方法に用いられる
記録媒体に関し、より好ましくはインクジェット記録方
法に好ましく用いられる記録媒体に関する。

【０００２】背景技術 インク組成物により高品質の印字または画像を得ようと
する場合、主にインク組成物の改良と、記録媒体の改良
との二面からの工夫が行われている。

【０００３】またインク組成物を用いた記録方法の一つ
であるインクジェット記録方法は、比較的安価な装置で
高解像度、高品位な画像を、高速で印刷可能であるとい
う特徴を有する。インクジェット記録にあっては、より
高画質と良好な印字安定性をめざし、インク組成物、記
録媒体、記録方法などの観点からその改良が種々行われ
ている。とりわけ記録媒体にあっては、（１）文字、画
像ともにブリード（色間のにじみ）およびフェザリング
（単色のにじみ）が生じないこと、（２）インク組成物
が多量の溶媒を含むことから、インク吸収速度および吸
収量が大きいこと、（３）発色性に優れ、また印字が鮮
明であることなどの実現を目指して改良が行われてい
る。

【０００４】とりわけブリードおよびフェザリングに関
しては、印字品質を直接左右するものであることから、
インク組成物、記録媒体、および記録方法の観点から様
々な提案がなされている。

【０００５】

【発明の概要】本発明者らは、今般、特定条件下で特定
の金属イオンをある量溶出させる記録媒体を用いること
で、インク組成物によって形成された画像のにじみを有
効に防止できるとの知見を得た。本発明はかかる知見に
基づくものである。

【０００６】よって、本発明はにじみが少なく、かつ色
濃度が高く、ムラの少ない印字を実現する記録媒体の提
供をその目的としている。

【０００７】そして、本発明による記録媒体は、インク
組成物を用いた記録方法に用いられ、ＪＩＳ Ｐ８１３
３による冷水抽出法によって、二価以上の金属イオン
が、０．１×１０^-3ｍｏｌ／ｌ以上溶出するものであ
る。

【０００８】

【発明の具体的説明】本発明による記録媒体は、インク
組成物を用いた記録方式に用いられる。インク組成物を
用いた記録方式とは、例えば、インクジェット記録方
式、ペン等による筆記具による記録方式、その他各種の
印字方式が挙げられる。特に本発明による記録媒体は、
インクジェット記録方法に好ましく用いられる。

【０００９】本発明による記録媒体は、ＪＩＳ Ｐ８１
３３による冷水抽出法によって、二価以上の金属イオン
が、０．１×１０^-3ｍｏｌ／ｌ以上溶出する性質を有す
る。本発明による記録媒体によれば、にじみの少ない記
録画像が実現できる。本発明が限定的に解釈されないこ
とを条件にその理由を述べれば、記録媒体から溶出する
金属イオンがインク組成物中の着色剤、その他の分散ま
たは溶解状態を破壊し、それらを凝集させると考えられ
る。この凝集物が記録媒体上に付着し、色濃度の高い、
にじみ、ムラの少ない印字を実現するものと考えられ
る。さらに、カラー画像においては、異なる色の境界領
域での不均一な色混じり、すなわちカラーブリードを有
効に防止できるとの利点も有する。

【００１０】本発明の好ましい態様によれば、この溶出
する二価の金属イオンは、Ｃａ²⁺、Ｃｕ²⁺、Ｎｉ²⁺、Ｍ
ｇ²⁺、Ｚｎ²⁺、Ｂａ²⁺、Ａｌ³⁺、Ｆｅ³⁺、およびＣｒ³⁺
からなる群から選択されるものであるのが好ましい。さ
らに、Ｃａ²⁺、Ｍｇ²⁺、またはＡｌ³⁺がより好ましい。

【００１１】上記のような二価の金属イオンが溶出する
性質は、記録媒体の基材に、二価の金属イオンを生じさ
せる塩を適量担持させることで実現されてよい。本発明
による記録媒体は、好ましくは二価の金属イオンと結着
剤と水に溶解または分散させてなる塗工液を調製し、そ
の塗工液を基材に適用し、乾燥させることで製造されて
よい。

【００１２】本発明による記録媒体の製造に用いられる
塗工液に含まれる好ましい塩としては、これら二価金属
イオンと、それに結合する硝酸イオンまたはカルボン酸
イオンとから構成され、水に可溶なものが好ましい。

【００１３】ここで、カルボン酸イオンは、好ましくは
炭素数１〜６の飽和脂肪族モノカルボン酸または炭素数
７〜１１の炭素環式モノカルボン酸から誘導されるもの
である。炭素数１〜６の飽和脂肪族モノカルボン酸の好
ましい例としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、
イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ピバル酸、ヘキサン酸
などが挙げられる。特に蟻酸、酢酸が好ましい。

【００１４】このモノカルボン酸の飽和脂肪族炭化水素
基上の水素原子は水酸基で置換されていてもよく、その
ようなカルボン酸の好ましい例としては、乳酸が挙げら
れる。

【００１５】さらに、炭素数６〜１０の炭素環式モノカ
ルボン酸の好ましい例としては、安息香酸、ナフトエ酸
等が挙げられ、より好ましくは安息香酸である。

【００１６】本発明による記録媒体の製造に用いられる
塗工液に含まれる好ましい結着剤としては、カゼイン、
デンプン、ＰＶＡ、ポリビニルピロリドン、ポリビニル
アセタール、ポリビニルブチラール、スチレンアクリル
共重合体、スチレンマレイン酸共重合体、変成ポリアミ
ン、酢酸ビニル、スチレンブタジエン系ラテックス、ア
クリル酸エステル、水系ポリウレタンなどが挙げられ
る。

【００１７】また、本発明による記録媒体の基材として
は、一般上質紙、再生紙などが挙げられる。

【００１８】塗工液の適用方法は特に限定されず、例え
ばロールコーター、エアナイフコーター、ブレートコー
ター、ロッドコーター、バーコーター、コンマコーター
などを用いておこなわれてよい。塗布量は最終的な記録
媒体において溶出させたい金属イオン濃度を勘案して決
定されてよいことは明らかである。また、塗工液の適用
は、上質紙製造工程ラインにおけるオンマシーンコーテ
ィングにより実施することもできる。

【００１９】本発明による記録媒体に記録を行うための
インク組成物に含まれる着色剤としては、記録媒体から
溶出する金属イオンと反応して凝集物を形成するもので
あるのが好ましい。また、着色剤は染料、顔料のいずれ
であってもよいが、顔料がこのましい。

【００２０】染料としては、直接染料、酸性染料、食用
染料、塩基性染料、反応性染料、分散染料、建染染料、
可溶性建染染料、反応分散染料、など通常インクジェッ
ト記録に使用する各種染料を使用することができる。

【００２１】また、顔料としては、特別な制限なしに無
機顔料、有機顔料を使用することができる。無機顔料と
しては、酸化チタンおよび酸化鉄に加え、コンタクト
法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によっ
て製造されたカーボンブラックを使用することができ
る。また、有機顔料としては、アゾ顔料（アゾレーキ、
不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料など
を含む）、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、
ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キ
ナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔
料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など）、
染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染
料型キレートなど）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニ
リンブラックなどを使用できる。

【００２２】本発明の好ましい態様によれば、これらの
顔料は、分散剤または界面活性剤で水性媒体中に分散さ
せて得られた顔料分散液としてインクに添加されるのが
好ましい。好ましい分散剤としては、顔料分散液を調製
するのに慣用されている分散剤、例えば高分子分散剤を
使用することができる。なお、この顔料分散液に含まれ
る分散剤および界面活性剤がインク組成物の分散剤およ
び界面活性剤としても機能するであろうことは当業者に
明らかであろう。

【００２３】インクへの顔料の添加量は、０．５〜２５
重量％程度が好ましく、より好ましくは２〜１５重量％
程度である。

【００２４】また、本発明の好ましい態様によれば、本
発明による記録媒体への記録に用いられるインク組成物
は、その表面に、カルボニル基、カルボキシル基、ヒド
ロキシル基、またはスルホン基の少なくとの一種の官能
基またはその塩が結合するような表面処理により、分散
剤なしに水に分散および／または溶解が可能とされた顔
料を着色剤として含んでなるのが好ましい。このような
顔料は、具体的には、真空プラズマなどの物理的処理や
化学的処理により、官能基または官能基を含んだ分子を
カーボンブラックの表面にグラフトさせることによって
得ることができる。一つのカーボンブラック粒子にグラ
フトされる官能基は単一でも複数種であってもよい。グ
ラフトされる官能基の種類およびその程度は、インク中
での分散安定性、色濃度、およびインクジェットヘッド
前面での乾燥性等を考慮しながら適宜決定されていよ
い。

【００２５】本明細書において、顔料が分散剤なしに水
中に安定に存在している状態を「分散および／または溶
解」と表現する。物質が溶解しているか、分散している
のかを明確に区別することが困難な場合も少なくない。
本明細書にあっては、分散剤なしに水中に安定に存在い
うる顔料である限り、その状態が分散か、溶解かを問わ
ず、そのような顔料を利用可能である。よって、本明細
書において、分散剤なしに水中に安定に存在しうる顔料
を水溶性顔料ということがあるが、顔料が分散状態にあ
るものまでも排除することを意味するものではない。

【００２６】本発明において好ましく用いられる上記顔
料は、例えば特開平８−３４９８号公報記載の方法によ
って得ることが得きる。また、上記顔料として市販品を
利用することも可能であり、好ましい例としてはオリエ
ント化学工業株式会社製のマイクロジェットＣＷ１また
は２が挙げられる。

【００２７】このような顔料のインク組成物への添加量
は、２〜１５重量％が好ましく、より好ましくは４〜１
０重量％程度である。

【００２８】本発明の好ましい態様によれば、インク組
成物は有機溶媒を含んでなるのが好ましい。この有機溶
媒は、好ましくは低沸点有機溶剤であり、その好ましい
例としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルア
ルコール、ｉｓｏ−プロピルアルコール、ｎ−ブタノー
ル、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、ｉｓ
ｏ−ブタノール、ｎ−ペンタノールなどがあげられる。
特に一価アルコールが好ましい。低沸点有機溶剤は、イ
ンクの乾燥時間を短くする効果がある。

【００２９】また、本発明の好ましい態様によれば、本
発明に使用するインク組成物は、さらに高沸点有機溶媒
からなる湿潤剤を含んでなることが好ましい。高沸点有
機溶媒剤の好ましい例としては、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、ポリ
エチレングリコール、ポリプロピレングリコール、プロ
ピレングリコール、ブチレングリコール、１，２，６−
ヘキサントリオール、チオグリコール、ヘキシレングリ
コール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチ
ロールプロパンなどの多価アルコール類、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、ジエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノブチルエーテル、トリエチエレング
リコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコール
モノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチ
ルエーテルなどの多価アルコールのアルキルエーテル
類、尿素、２−ピロリドン、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
タノールアミンなどがあげられる。

【００３０】これら湿潤剤の添加量は、インクの０．５
〜４０重量％が好ましく、より好ましくは２〜２０重量
％の範囲である。また、低沸点有機溶剤の添加量はイン
クの０．５〜１０重量％が好ましく、より好ましくは
１．５〜６重量％の範囲である。

【００３１】その他、必要に応じて、ｐＨ調整剤、防腐
剤、防かび剤等を添加しても良い。

【００３２】

【実施例】本発明を以下の実施例によって詳細に説明す
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。

【００３３】塗工液および記録媒体の製造 下記の第１表に示される組成を有する塗工液１〜９を、
表中の成分を混合することによって調製した。

【００３４】

【表１】 得られた塗工液１〜９を、表面サイズ処理を行ってない
上質紙（６０ｇ／ｍ²）にワイヤーコータにより５ｇ／
ｍ² でコーティングし、記録紙を得た。得られた記録紙
を、塗工液の番号に対応させて記録紙１〜９とする。

【００３５】得られた記録紙１〜９を、ＪＩＳ Ｐ８１
３３として規定される、紙および板紙のｐＨ試験方法の
冷水抽出法に従い処理した。記録紙から溶出した金属イ
オンのモル濃度をイオン交換クロマトグラフィーにより
分析した。その結果は、次の第２表に示されるとおりで
あった。また、これら金属イオンの種類は、記録紙１〜
９の塗工液に添加された硝酸塩の金属イオンに対応して
おり、イオン交換クロマトグラフィー法による分析によ
れば、記録紙１〜６の溶出金属イオンはＭｇ²⁺であり、
記録紙７〜９の溶出金属イオンはＡｌ³⁺であった。

【００３６】

【００３７】印刷試験 下記の第３表に示される組成を有するインク組成物を常
法に従い製造した。すなわち、顔料を分散剤とともに分
散した後、他の成分を加え混合し、一定以上の大きさの
不溶成分を濾過して、インク組成物とした。

【００３８】

【表２】

【００３９】得られたインク組成物をＭＪ−８００Ｃ
（セイコーエプソン株式会社製）のインクカートリッジ
に充填し、上記で得られた記録紙１〜９上に各色１００
％ｄｕｔｙで、各色がとなり合う様に印刷を行った。得
られた印字の色間のにじみを次のように評価した。

【００４０】にじみの評価 となり合う色の境界上に、 にじみが全くない−◎ にじみがほとんどない−○ にじみがあり、印字品質を劣化させている−× さらに各色を１００％ｄｕｔｙ印刷した後、その上にさ
らにブラックインク組成物によって文字を印刷した。得
られた文字のにみじを次のように評価した。

【００４１】にじみの評価 文字に、 にじみが全くない−◎ にじみがわずかにあるが、印字品質にほとんど影響を与
えない−○ にじみがあり、印字品質を劣化させている−× 以上の結果は次の第４表に示されるとおりであった。

【００４２】第 ４ 表 記録紙 にじみ評価 にじみ評価 １ ◎ ◎ ２ ◎ ◎ ３ ◎ ○ ４ × × ５ ◎ ◎ ６ ◎ ○ ７ ◎ ◎ ８ ◎ ○９ × ×

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＪＩＳ Ｐ８１３３による冷水抽出法によ
   って、二価以上の金属イオンが、０．１×１０^-3ｍｏｌ
   ／ｌ以上溶出する、インクを用いた記録方法に用いられ
   る記録媒体。
2. 【請求項２】二価以上の金属イオンが、Ｃａ²⁺、Ｃ
   ｕ²⁺、Ｎｉ²⁺、Ｍｇ²⁺、Ｚｎ²⁺、Ｂａ²⁺、Ａｌ³⁺、Ｆｅ
   ³⁺、およびＣｒ³⁺からなる群から選択される、請求項１
   記載の記録媒体。
3. 【請求項３】二価以上の金属イオンがＣａ²⁺、Ｍｇ²⁺、
   またはＡｌ³⁺である、請求項２記載の記録媒体。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれか一項に記載の記録
   媒体にインク組成物を付着させて記録媒体に印字を行う
   工程を含んでなる、記録方法。
5. 【請求項５】請求項１〜３のいずれか一項に記載の記録
   媒体にインク組成物の液滴を吐出し、該液滴を記録媒体
   に付着させて印字を行う工程を含んでなる、インクジェ
   ット記録方法。
6. 【請求項６】インク組成物が、着色剤として顔料を含ん
   でなる水性インク組成物である、請求項４または５に記
   載の記録方法。
7. 【請求項７】前記顔料が分散剤なしに水に分散および／
   または溶解が可能な顔料である、請求項６に記載の記録
   方法。
8. 【請求項８】請求項４〜７のいずれか一項に記載の記録
   方法によって記録が行われた、記録物。