JPH10119425A

JPH10119425A - 記録紙及びこれを用いたインクジェット記録方法

Info

Publication number: JPH10119425A
Application number: JP8283811A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Komata; 宏志小俣; Mamoru Sakaki; 守坂木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1996-10-25
Publication date: 1998-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】表面に特殊なコーティングの施していない普
通紙であって、良好なインク定着性を有しながら文字品
位も良好であリ、記録画像の耐水性を改善した記録紙及
びこれを用いたインクジェット記録方法を提供する。【解決手段】繊維状物質及び填料を主体としてなり、
比容積が１．２ｃｍ³／ｇ以上２．０ｃｍ³／ｇ以下の範
囲にある原紙に、ベンジル基を有する（メタ）アクリル
アミドアルキル第四級アンモニウム塩を骨格とする重合
物を有効成分とするカチオンポリマーと水溶性樹脂を含
有させた記録紙であり、アニオン性基を有する水溶性染
料を少なくとも含有するインクを上記の記録紙に付与し
て画像を形成するインクジェット記録方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特殊なコーティン
グの施していない、いわゆる普通紙に関し、とりわけイ
ンクジェット記録方式による印字において、印字品位と
印字画像の耐水性に優れた記録紙とそれを使用したイン
クジェット記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式は、記録の高速
化、カラー化、高密度化が容易なことから注目されてお
り、インクジェット記録方式を用いた記録装置も普及し
ている。こうしたインクジェット記録方式には、例えば
特開昭59-35977号公報や特開平1-135682号公報に開示さ
れるような、専用コート紙が用いられてきた。専用コー
ト紙の問題点は以下の３点である。 1.普通紙のような風合いに欠ける。 2.鉛筆筆記性が悪い。 3.コート層の粉落ちの可能性がある。

【０００３】さらに、モノクロ記録やビジネスカラー記
録の分野では専用紙を用いるのではなく、オフィスで容
易に入手できる、低価格で汎用性のある普通紙に記録で
きることが求められている。

【０００４】しかしながら、現在オフィスに普及してい
る電子写真方式を用いた複写機等のトナー転写紙（PPC
用紙）であって、十分なインクジェット記録適性を十分
に満足するものは、いまだ見出されていない。インクジ
ェット記録方式におけるPPC用紙を用いた問題点は、以
下の２点である。すなわち、 1.インクが紙層内に吸収される際に、紙の繊維に沿って
滲むため、ドットが過大に滲んだり、ドットの周辺がギ
ザギザになったり、ボケたりする、いわゆるフェザリン
グが発生し、鮮明な文字、画像が得られにくい。 2.水溶性の記録剤を用いるために記録画像の耐水性が不
十分である。

【０００５】安価に文字品位を良好にする手段として、
一般的にデンプンが用いられているが記録画像の耐水性
が得られない。

【０００６】記録画像の耐水性を高める手段として、特
開昭５６−９９６９３号公報には、ハロゲン化第四級ア
ンモニウム塩等を含有させたインクジェット記録用紙が
開示されている。しかし、このような耐水化剤は少量で
は耐水性の効果が低いという欠点がある。また、少量の
使用で耐水性を良好にする手段として、特開昭６１−５
８７８８号公報には、ポリアリルアミン塩を含有させた
記録紙が開示されている。しかし、特殊なコート層を設
けず、ポリアリルアミン塩のみを含む記録紙は、画像濃
度が低いという問題がある。

【０００７】さらに特開平８−１０８６１８号公報に
は、ベンジル基を有する（メタ）アクリル酸アルキル第
四級アンモニウム塩あるいはベンジル基を有する（メ
タ）アクリルアミドアルキル第四級アンモニウム塩を骨
格とする重合物を含有させた記録紙が開示されている。
ベンジル基により疎水性を持たせ水分子を染料に近づけ
させないことで耐水性を向上させているため、デンプン
等の水溶性樹脂の表面サイズ剤と共に繊維状物質及び填
料よりなるシート材の表面に塗布した場合その疎水性の
ためにインクをはじいてしまうという問題点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に鑑みて
下記２点の課題を解決するためになされたものである。
すなわち表面に特殊なコーティングの施していない普通
紙であって、（１）良好なインク定着性を有しながら文
字品位も良好であリ、（２）記録画像の耐水性を改善し
た、記録紙及びこれを用いたインクジェット記録方法を
提供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、以下の本
発明により達成される。

【００１０】すなわち本発明は、繊維状物質及び填料を
主体としてなり、比容積が１．２ｃｍ³／ｇ以上２．０
ｃｍ³／ｇ以下の範囲にある原紙に、下記一般式（１）
で示される、ベンジル基を有する（メタ）アクリルアミ
ドアルキル第四級アンモニウム塩を骨格とする重合物を
有効成分とするカチオンポリマーと水溶性樹脂を含有せ
しめたことを特徴とする記録紙である。

【００１１】

【外２】（式中、Rは水素原子またはメチル基、R₁及びR₂は水素
原子あるいは炭素原子数１〜１８の脂肪族アルキル基を
表し（R₁及びR₂は同一であっても異なっていても良
い）、R₃は炭素原子数１〜４のアルキレン基もしくはCH
₂CH(OH)CH₂を示す。X^-はハロゲンイオン、硫酸イオン、
炭素原子数１〜１８のアルキル硫酸イオン、炭素原子数
１〜１８のアルキルあるいはアリールスルホン酸イオ
ン、酢酸イオンを表す。）

【００１２】また、アニオン性基を有する水溶性染料を
少なくとも含有するインクを上記の記録紙に付与して画
像を形成するインクジェット記録方法である。

【００１３】以下に本発明を詳細に説明する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明では、一般式（１）で表さ
れる、第四級アンモニウム塩型カチオンポリマーと水溶
性樹脂を記録紙に含有させることにより、付与されたイ
ンクが記録紙上あるいは記録紙に浸透した所でこれらの
物質と混合する結果、インクに含まれる色材が記録紙中
の水溶性樹脂により吸着されながら記録紙中のカチオン
ポリマーとイオン的相互作用により会合を起こすため、
瞬間的に溶液相から分離を起こす。

【００１５】このとき、カチオンポリマーが水溶性樹脂
中に固定されているため、上述した染料とカチオンポリ
マーの会合体も記録紙中の水溶性樹脂中に固定されて、
記録紙の繊維間の隙間に入り込みにくくなり、その結果
として固液分離した液体部分のみが記録紙中にしみこむ
ことになり、印字品位と定着性の両立が達成される。ま
た、上記凝集体は本質的に水不溶性であるから、形成さ
れた画像の耐水性はより改善されたものとなる。

【００１６】本発明で使用する第四級アンモニウム塩型
カチオンポリマーが優れた記録画像の耐水性を発揮する
理由は、染料と反応するカチオン基が高密度に存在し、
一旦カチオンポリマーと染料とが結合してコンプレック
スを形成すると、そこに水分子が近づきにくい疎水性を
与えるベンジル基が存在するためであり、ポリマーの分
子量効果によって、ポリマーが染料を強固に捕捉し再溶
解させないことによると考えられている。

【００１７】しかしながら、カチオンポリマーが疎水性
であればあるほど印字品位が良好であるわけではなく、
カチオンポリマーの疎水性が高すぎるとインクをはじい
てしまうので、文字品位が低下するばかりでなく、イン
クに含まれている色材が記録表面のカチオン基としか反
応できず、記録紙中のカチオン基と反応できないために
耐水性は逆に低下する。また、疎水性が低い場合も前述
の耐水化メカニズムに従って耐水性は当然低下してしま
う。

【００１８】このため、構造的に近い第四級アンモニウ
ム塩型カチオンポリマーであってもその特性は大きく異
なる。たとえば特開平８―１０８６１８号公報の実施例
1で使用されているベンジル基を有する（メタ）アクリ
ル酸アルキル第四級アンモニウム塩（下記一般式2）に
おいて、Ｒ＝Ｒ₁＝Ｒ₂＝ＣＨ₃，Ｒ₃＝（ＣＨ₂）₂，Ｘ＝
Ｃｌ）を骨格とする重合物とデンプン等の水溶性樹脂を
坪量１００ｇ／ｍ²、厚さ１００μm、ステキヒトサイズ
度が５秒の原紙の表面に塗布した場合は、特にインクを
はじくことはなかったが、耐水性は悪かった。

【００１９】

【外３】

【００２０】また特開平８−１０８６１８号公報の実施
例３で使用されているベンジル基を有する（メタ）アク
リルアミノアルキル第四級アンモニウム塩（一般式
（1）において、Ｒ＝Ｈ，Ｒ₁＝Ｒ₂＝ＣＨ₃，Ｒ₃＝（Ｃ
Ｈ₂）₃，Ｘ＝Ｃｌ）を骨格とする重合物と水溶性樹脂を
坪量１００ｇ／ｍ²、厚さ１００μm、ステキヒトサイズ
度が５秒の原紙の表面に塗布した場合は、インクをはじ
いてしまい、さらに耐水性も悪かった。

【００２１】そこで本発明では、疎水性の高いカチオン
ポリマーであっても、インクをはじかず、優れた文字品
位、画像品位、記録画像の耐水性を実現するためには、
前記カチオンポリマーと前記水溶性樹脂が塗布される原
紙の特性、とりわけその比容積が重要であり、その値が
１．２ｃｍ³／ｇ以上２．０ｃｍ³／ｇ以下の範囲にある
原紙を用いることが好ましいことを見出した。ここでい
う比容積とは、紙の一定質量に対する容積であり、密度
の逆数である。紙の比容積の値は、ＪＩＳ−Ｐ−８１１
８（紙及び板紙の厚さと密度の試験方法）に従って求め
られる。

【００２２】原紙の比容積が１．２ｃｍ³／ｇ未満の高
密度な構造では、前記カチオンポリマーと水溶性樹脂を
塗布した場合、いずれの成分も原紙表面に局在化するた
めに水溶性樹脂の表面サイズ効果もよく効くが、カチオ
ンポリマーの疎水性もかなり効いてしまうのでインクを
はじいてしまう。

【００２３】一方原紙の比容積が２．０ｃｍ³／ｇを越
える低密度な構造では、前記カチオンポリマーと水溶性
樹脂が共に原紙内部に深く入り込むため表面サイズ効果
が十分発揮できず、インクをはじくことはないが、フェ
ザリングが発生し、鮮明な文字、画像が得られずに文字
品位及び画像品位が共に低下してしまう。

【００２４】上記本発明でいう範囲の比容積を有する原
紙に前記カチオンポリマーと水溶性樹脂を塗布した場合
であれば、文字品位、画像品位、画像の耐水性が共に優
れた記録紙を得ることができる。

【００２５】つぎに本発明の好ましい実施態様について
述べ、本発明をさらに詳細に説明する。

【００２６】本発明の記録紙に含有される第１の成分で
あるカチオンポリマーは、下記一般式（１）で示され
る、ベンジル基を有する（メタ）アクリルアミドアルキ
ル第四級アンモニウム塩を骨格とする重合物を有効成分
とするカチオンポリマーである。

【００２７】

【外４】（式中、Rは水素原子またはメチル基、R₁及びR₂は水素
原子あるいは炭素原子数１〜１８の脂肪族アルキル基を
表し（R₁及びR₂は同一であっても異なっていても良
い）、R₃は炭素原子数１〜４のアルキレン基もしくはCH
₂CH(OH)CH₂を示す。X^-はハロゲンイオン、硫酸イオン、
炭素原子数１〜１８のアルキル硫酸イオン、炭素原子数
１〜１８のアルキルあるいはアリールスルホン酸イオ
ン、酢酸イオンを表す。）

【００２８】このカチオンポリマーの耐水性の機能を左
右する疎水性の程度は、カチオンポリマーの分子量によ
っても変化する。分子量が低いと疎水性が低くなり、水
分子が染料に容易に近づけるため耐水性が低下しやす
い。分子量があまり高いと疎水性も高くなり原紙の特性
ではカバーしきれない範囲となるとインクをはじき耐水
性も低下する場合がある。これらを考慮すると、カチオ
ンポリマーの好ましい重量平均分子量（Mｗ）として
は、２０万から２００万の範囲であり、１００万から２
００万の範囲がより好ましい。

【００２９】疎水性の程度は、同様にカチオンポリマー
の構造によっても変化する。そのため、上記一般式
（２）で示される、ベンジル基を有する（メタ）アクリ
ル酸アルキル第四級アンモニウム塩を骨格とする重合物
を有効成分とするカチオンポリマーより、一般式（１）
で示される、ベンジル基を有する（メタ）アクリルアミ
ドアルキル第四級アンモニウム塩を骨格とする重合物を
有効成分とするカチオンポリマーの方が耐水化能力に優
れていると考えられる。

【００３０】また、染料とカチオンポリマーのカチオン
基との反応のしやすさの点で一般式（１）の式中、カチ
オン基につながっているR₁及びR₂は水素原子あるいは炭
素原子数１〜１８の脂肪族アルキル基であることが好ま
しく、炭素原子数１〜３の脂肪族アルキル基であること
がより好ましい。

【００３１】記録紙中に含有されるカチオンポリマーの
量としては、０.０５〜７ｇ／ｍ²が好適な範囲である。
かかる量が０.０５ｇ／ｍ²より少ない場合は効果がな
く、７ｇ／ｍ²より多いと耐光性が悪くなる傾向にあ
る。より好ましい範囲は０.３〜３ｇ／ｍ²である。かか
る量は、各々使用する物質の組み合わせにより、最適な
範囲を決定する必要がある。

【００３２】本発明の記録紙に含まれる第２の成分であ
る水溶性樹脂としては、ノニオン性の水溶性高分子であ
るデンプン；ポリアクリルアマイド；ポリビニルピロリ
ドン；カルボキシメチルセルロ−ス，ヒドロキシメチル
セルロ−ス，ヒドロキシプロピルセルロ−スなどの水溶
性セルロ−ス；ポリビニルメチルエ−テル；ポリビニル
アセタ−ル；ポリビニルアルコ−ル等が挙げられるが、
これらに限定されない。

【００３３】上記水溶性樹脂はカチオン性高分子物質で
あることがより好ましい。これらのカチオン性高分子物
質は、例えばポリアリルアミン塩酸塩、ポリアミンスル
ホン塩酸塩、ポリビニルアミン塩酸塩、キトサン酢酸塩
等を挙げることができるが、もちろんこれらに限定され
ない。また塩酸塩型，酢酸塩型に限定されるわけではな
い。

【００３４】同様に、上記ノニオン性高分子物質の一部
をカチオン化したものでも良い。具体的には、カチオン
化デンプン、ビニルピロリドンとアミノアルキルアルキ
レ−ト４級塩との共重合体、アクリルアマイドとアミノ
メチルアクリルアマイド４級塩との共重合体等を挙げる
ことができるが、もちろんこれらの化合物に限定されな
い。

【００３５】上記の例示化合物のうち、デンプン、とり
わけカチオン化デンプンがコスト及び性能のうえで好ま
しい。

【００３６】もし水溶性樹脂がアニオン性の場合、本発
明で使用するカチオンポリマーのカチオン基とイオン的
相互作用により会合を起こしてしまい、破片状の不溶性
物質を作り、塗布ムラを起こすばかりでなく染料と反応
するカチオン基の量を著しく低下させてしまうことがあ
る。

【００３７】本発明では、これら２種の物質を溶媒、と
りわけ水に溶解または分散した塗工液を原紙に塗布して
記録紙を調製するのであるが、付与されるインクのはじ
きを防ぐために原紙の比容積を１．２ｃｍ³／ｇ以上
２．０ｃｍ³／ｇ以下にしてあるので、もし塗工液の粘
度が低いと塗膜が繊維をきれいにカバーできずにインク
が紙層内に吸収される際に、紙の繊維に沿って滲むた
め、ドットが過大ににじんだり、ドットの周辺がギザギ
ザになったり、ボケたりする、いわゆるフェザリングが
発生し、鮮明な文字、画像が得られない場合がある。ま
た、塗工液の粘度が高いとインクが紙層内に吸収されな
いためインクが表面で凝集してしまいムラになる、いわ
ゆるビーディングが起きて良好な画像が得られない場合
がある。インクが吸収されないとカチオンポリマーとの
反応が表面だけで起こるので耐水性も低下する。

【００３８】そこで良好な画像を得るための好ましい塗
工液の粘度は、B型回転粘度計で測定した回転数６ｒｐ
ｍにおいて１０００から４０００ｃｐの範囲であり、２
０００から４０００ｃｐがより好ましい。この粘度範囲
を容易に実現するうえでも水溶性樹脂としてはカチオン
化デンプンを用いることが好ましい。

【００３９】塗工液に含まれるその他の成分としては、
前記のカチオン性物質以外の界面活性剤や表面サイズ
剤、ｐＨ調整剤，防腐剤，酸化防止剤等の添加剤が挙げ
られる。界面活性剤を加えることによって、インクによ
っては、画像濃度が高くなりブリーディングが改善され
る。

【００４０】用いる界面活性剤としては、高級アルコー
ルエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノールエチ
レンオキサイド付加物、脂肪酸エチレンオキサイド付加
物、多価アルコール脂肪酸エステルエチレンオキサイド
付加物、高級アルキルアミンエチレンオキサイド付加
物、脂肪酸アミドエチレンオキサイド付加物、油脂のエ
チレンオキサイド付加物、ポリプロピレングリコールエ
チレンオキサイド付加物、グリセロールの脂肪酸エステ
ル、ペンタエリスリトールの脂肪酸エステル、ソルビト
ール及びソルビタンの脂肪酸エステル、ショ糖の脂肪酸
エステル、多価アルコールのアルキルエーテル、アルカ
ノールアミン類の脂肪酸アミド等が挙げられるが、必ず
しもこれらに限定されるわけではない。これらの中で、
アセチレンアルコール、アセチレングリコール及びその
エチレンオキサイド付加物は、特に効果がある。

【００４１】表面サイズ剤としては、SBR（スチレンブ
タジエンラバー）ラテックス、アクリルエマルジョン、
スチレン／アクリル酸共重合体等の親水性部分と疎水性
部分を分子内に有する樹脂、シリコンオイル、パラフィ
ン、ワックス、フッ素化合物等、撥水性を有する物質な
どが挙げられる。

【００４２】本発明に用いられる原紙は、ＬＢＫＰ、Ｎ
ＢＫＰ等に代表される化学パルプ及び填料を主体とし、
その他、サイズ剤や抄紙助剤を必要に応じて用い、常法
により抄紙される。使用されるパルプ材としては、機械
パルプや古紙再生パルプを併用しても良く、また、これ
らを主体とするものであってもよい。

【００４３】サイズ剤としては、ロジンサイズ、アルキ
ルケテンダイマー、アルケニル無水コハク酸、石油樹脂
系サイズ、エピクロルヒドリン、アクリルアミド等が挙
げられる。又、填料としては、炭酸カルシウム、カオリ
ン、タルク、二酸化チタン等が挙げられる。

【００４４】原紙の比容積を１．２ｃｍ³／ｇ以上２．
０ｃｍ³／ｇ以下に調整する方法としては、たとえば、
原料パルプとしての短繊維パルプの比率を増加させ、プ
レスを強くしたり、逆に長繊維パルプの比率を増加さ
せ、プレスを弱くする等の方法が挙げられる。

【００４５】上記の材料を用いて調製した本発明の記録
紙は、水抽出pHが６以上、より好ましくは７以上のもの
として調整される。水抽出pHとは、JIS-P-8133に規定さ
れた試験片約１.０ｇを、蒸留水７０mlに浸した際の抽
出液のpHをJIS-Z-8802に従って測定したものである。

【００４６】pHが前記の範囲に満たない場合には、紙自
体の長期にわたる保存性の面で問題となってくるほか、
紙面上で染料が十分な発色性を示さない場合がある。こ
のようにして調製される記録紙のステキヒト・サイズ度
は、低すぎると付着したインク滴が滲み過ぎ、鮮明な画
像や文字が形成されにくくなり、また高すぎるとインク
がいつまでたっても紙層中に吸収されないため、付着し
たインクの定着性、乾燥性が悪くなる傾向にある。この
ためステキヒト・サイズ度が０〜４０秒の範囲内である
ことが好ましい。

【００４７】本発明の記録紙は、従来の中性のPPC用紙
と比べても、記録特性以外の表面形状や物理特性につい
て大きな変更を伴わないため、電子写真記録用のトナー
転写紙及びインクジェット記録用紙の双方に適用可能で
ある。

【００４８】つぎに、本発明で使用するインクについて
説明する。

【００４９】本発明で使用するインクは、上述したアニ
オン性基を含有する水溶性染料と水、水溶性有機溶剤を
含み、必要に応じてその他の成分、例えば粘度調整剤，
ｐＨ調整剤，防腐剤，界面活性剤，酸化防止剤等を含ま
せることができる。

【００５０】本発明で使用するアニオン性基を含有する
水溶性染料としては、カラ−インデックス（ＣＯＬＯＵ
ＲＩＮＤＥＸ）に記載されている水溶性の酸性染料，
直接染料，反応性染料、食用染料であれば特に限定され
ない。また、カラ−インデックスに記載のないもので
も、アニオン性基、例えばスルホン基，カルボキシル基
等を有するものであれば特に制限はない。ここで言う水
溶性染料の中には、溶解度のｐＨ依存性があるものも当
然含まれる。

【００５１】インクに使用される水溶性有機溶剤として
は、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−テル類；ポリエチレングリコ−
ル，ポリプロピレングリコ−ル等のポリアルキレングリ
コ−ル類；エチレングリコ−ル，プロピレングリコ−
ル，ブチレングリコ−ル，トリエチレングリコ−ル，
１，２，６−ヘキサントリオ−ル，チオジグリコ−ル，
ヘキシレングリコ−ル，ジエチレングリコ−ル等のアル
キレングリコ−ル類；エチレングリコ−ルメチルエ−テ
ル，ジエチレングリコ−ルモノメチルエ−テル，トリエ
チレングリコ−ルモノメチルエ−テル等の多価アルコ−
ルの低級アルキルエ−テル類；エタノ−ル，イソプロピ
ルアルコ−ル，ｎ−ブチルアルコ−ル，イソブチルアル
コ−ル等の１価アルコ−ル類；その他、グリセリン，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−ルアミン，スルホラン，
ジメチルサルホキサイド等が用いられる。

【００５２】上記水溶性有機溶剤の含有量について特に
制限はないが、インク全重量に対して１〜５０重量％、
さらに好ましくは２〜３０重量％が好適な範囲である。

【００５３】インク中には、この他必要に応じて、粘度
調整剤，ｐＨ調整剤，防腐剤，界面活性剤、酸化防止
剤，蒸発促進剤等の添加剤を配合してもかまわない。界
面活性剤の選択は、液体の浸透性を調整する上で特に重
要である。

【００５４】また、インクの好適な物性値は２５℃付近
で、ｐＨが３〜１２の範囲、表面張力が１０〜６０ｄｙ
ｎ／ｃｍの範囲、粘度が１〜３０ｃｐｓの範囲である。

【００５５】さらに本発明の効果を一層引き出すため
に、上記の成分に加えて、インク中に、アニオン性の界
面活性剤あるいはアニオン性の高分子物質を添加しても
よい。あるいは、前記両性界面活性剤をその等電点以上
のｐＨに調整して使用しても良い。

【００５６】アニオン性界面活性剤の例としては、カル
ボン酸塩型，硫酸エステル型，スルホン酸塩型，燐酸エ
ステル型等、一般的なものが使用できる。また、アニオ
ン性高分子物質の例としては、アルカリ可溶型の樹脂、
具体的には、ポリアクリル酸ソ−ダ、あるいは高分子の
一部にアクリル酸を共重合したもの等を挙げることがで
きるが、もちろんこれらに限定されない。

【００５７】次に、インクジェット記録方式について説
明する。

【００５８】インクジェット記録方法は、インクの小滴
を種々の駆動原理を利用して、オリフィスより吐出して
記録を行なわせる従来公知のインクジェット記録方式の
いずれのものにも、適用可能である。その代表例とし
て、特開昭５４−５９９３６号公報に記載されている方
法で、熱エネルギーの作用を受けたインクが急激な体積
変化を生じ、この状態変化による作用力によって、イン
クをノズルから吐出させるインクジェット方式をあげる
ことができる。

【００５９】本発明のインクジェット記録方法に好適な
一例のインジェット記録装置を以下に説明する。その装
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。

【００６０】図１において、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
板等を、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
よりなっている。

【００６１】インク２１は吐出オリフィス（微細孔）２
２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。

【００６２】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、記録シー
ト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。

【００６３】尚、図１は、インク流路に沿ったヘッド１
３の断面図であり、図２は図１のＡ−Ｂ線での切断図で
ある。

【００６４】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
より記録領域に隣接した一に配設され、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
６３によってインク吐出口面に水分、塵埃等の除去が行
われる。

【００６５】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記録媒体にインクを吐
出して記録を行う記録ヘッド、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と摺動可能に係合
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。

【００６６】５１は記録媒体を挿入する為の給紙部、５
２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
する位置へ記録媒体が給紙され、記録が進行するにつれ
て排紙ローラ５３を配した排紙される。

【００６７】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の突出面に当接
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。

【００６８】記録ヘッド６５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。

【００６９】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
ッドが記録の為の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。

【００７０】カラー化する場合には、ブラック、シア
ン、マゼンタ、イエローのインクがそれぞれ入っている
記録ヘッドをキャリッジ６６上に並列に４色並べる。ま
た、記録ヘッドを並列に並べずに、１個の記録ヘッドを
縦列に４つに分割してもよい。さらに、インクは４色で
なく、シアン、マゼンタ、イエローの３色でもよい。

【００７１】

【実施例】以下に、実施例を用いて本発明を具体的に説
明する。文中、部とあるのは重量基準である。

【００７２】（実施例１）原料パルプとしてLBKP９０部
とNBKP１０部を混合し、叩解した後、炭酸カルシウム２
０部、アルケニル無水コハク酸０.２部、カチオン化デ
ンプン０.５部を配合して、常法により坪量６４ｇ／
ｍ²、厚さ９０μm、ステキヒトサイズ度１５秒の原紙を
抄造した。この原紙の比容積は１．４ｃｍ³／ｇであっ
た。

【００７３】次に、下記の成分〔Ｍ−１〕を混合溶解し
た後、前記原紙にバーコーターで１．５ｇ／ｍ²になる
ように塗布し、１００℃のオーブンで３分間乾燥させ
た。

【００７４】〔Ｍ−１の成分〕下記で示すカチオンポリマーＡ３部（固形分として）水溶性樹脂：カチオン化デンプン６部（商品名；CATO304、NATIONAL STARCH & CHEMICAL製）水残部カチオンポリマーＡ：Ｎ，Ｎ-ジメチルアミノプロピル
アクリルアミドを塩化ベンジルで四級化したアクリルア
ミドプロピルジメチルベンジルアンモニウムクロライド
とメチレンビスアクリルアミドをイオン交換水に溶か
し、窒素を吹き込みながら７０℃まで加熱し、２，２
‘-アゾビス（２-アミジノプロパン）ヒドロクロライド
０．１％水溶液を加え、８５℃で２時間反応させて得た
化合物（固形分１５．５％、重量平均分子量：１５０
万、一般式（１）において、Ｒ＝Ｈ，Ｒ₁＝Ｒ₂＝Ｃ
Ｈ₃，Ｒ₃＝（ＣＨ₂）₃，Ｘ＝Ｃｌ）。

【００７５】つぎに下記の成分を混合し、さらにポアサ
イズが０．２２μｍのメンブレンフィルタ−（商品名；
フロロポアフィルタ−，住友電工製）にて加圧濾過して
イエロ−，マゼンタ，シアン，ブラックのインク１−
Ｙ，１−Ｍ，１−Ｃ，１−Ｋを得た。

【００７６】１−Ｙ：Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロ−８６２部チオジグリコ−ル１０部アセチレノ−ルＥＨ０．０５部水残部

【００７７】１−Ｍ：染料をＣ．Ｉ．アシッドレッド２
８９；２．５部に代えた以外は１−Ｙと同じ組成。

【００７８】１−Ｃ：染料をＣ．Ｉ．アシッドブル−
９；２．５部に代えた以外は１−Ｙと同じ組成。

【００７９】１−Ｋ：染料をＣ．Ｉ．フ−ドブラック
２；３部に代えた以外は１−Ｙと同じ組成。

【００８０】次に、上記で得られた記録紙及びインクを
用いて、１mmあたり１４本の割合で記録ノズルを有す
る、熱の作用によりインク滴を吐出させるインクジェッ
ト方式（バブルジェット方式）の記録ヘッドを搭載した
記録装置によりカラー画像を形成し、下記の基準に基づ
いて記録画像を評価した。その結果を表１に示す。

【００８１】１．文字品位の評価ドットが過大に滲んだり、ドットの周辺がギザギザにな
ったり、ボケたりする、いわゆるフェザリングが発生し
ないものを○とし、それ以外のレベルのものは×とし
た。画像品位の評価はインクのはじきが発生しないもの
を○とし、それ以外のものは×とした。

【００８２】２．耐水性の評価１００％デューティの文字の上にスポイトで水を１滴た
らして自然乾燥させ、目視にて評価した。画像の流れは
生じないが文字太りを生じるものを△とした。特に、画
像の流れが生じず、且つ文字太りも生じないものを○と
した。それ以外のレベルのものは×とした。

【００８３】（実施例２）実施例１における成分〔Ｍ−
１〕に代えて下記の成分〔Ｍ−2〕を使用したことを除
き、その他は実施例１と同様にして記録紙を調製し、記
録画像の評価を行った。その結果を表１に示す。

【００８４】〔Ｍ−2の成分〕下記で示すカチオンポリマーＢ３部（固形分として）水溶性樹脂：カチオン化デンプン６部（商品名；CATO304、NATIONAL STARCH & CHEMICAL製）水残部カチオンポリマーＢ：Ｎ，Ｎ-ジエチルアミノエチルア
クリルアミドを塩化ベンジルで四級化したアクリルアミ
ドエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライドとメ
チレンビスアクリルアミドをイオン交換水に溶かし、窒
素を吹き込みながら７０℃まで加熱し、２，２‘-アゾ
ビス（２-アミジノプロパン）ヒドロクロライド０．１
％水溶液を加え、８５℃で２時間反応させて得た化合物
（固形分１６．５％、重量平均分子量：１３０万、一般
式（１）において、Ｒ＝Ｈ，Ｒ₁＝Ｒ₂＝Ｃ₂Ｈ₅，Ｒ₃＝
（ＣＨ₂）₂，Ｘ＝Ｃｌ）。

【００８５】（実施例３）実施例１における成分〔Ｍ−
１〕に代えて下記の成分〔Ｍ−３〕を使用したことを除
き、その他は実施例１と同様にして記録紙を調製し、記
録画像の評価を行った。その結果を表１に示す。

【００８６】〔Ｍ−3の成分〕下記で示すカチオンポリマーＣ３部（固形分として）水溶性樹脂：カチオン化デンプン６部（商品名；CATO304、NATIONAL STARCH & CHEMICAL製）水残部カチオンポリマーＣ：単量体としてメタクリルオキシエ
チルジメチルベンジルアンモニウムクロライド水溶液と
アクリルアミドプロピルジメチルベンジルアンモニウム
クロライド水溶液とメチレンビスアクリルアミド水溶液
を用いた以外は実施例1と同じ条件で重合させて得た化
合物（固形分１６．９％、重量平均分子量：１２０万、
一般式（１）と一般式（２）の共重合体、一般式（１）
において、Ｒ＝Ｈ、Ｒ₁＝Ｒ₂＝ＣＨ₃，Ｒ₃＝（Ｃ
Ｈ₂）₃，Ｘ＝Ｃｌ、一般式（２）において、Ｒ＝Ｒ₁＝
Ｒ₂＝ＣＨ₃，Ｒ₃＝（ＣＨ₂）₂，Ｘ＝Ｃｌ）。

【００８７】（実施例４）実施例１における成分〔Ｍ−
１〕に代えて下記の成分〔Ｍ−４〕を使用したことを除
き、その他は実施例１と同様にして記録紙を調製し、記
録画像の評価を行った。その結果を表１に示す。

【００８８】〔Ｍ−４の成分〕下記で示すカチオンポリマーＤ３部（固形分として）水溶性樹脂：カチオン化デンプン６部（商品名；CATO304、NATIONAL STARCH & CHEMICAL製）水残部カチオンポリマーＤ：単量体としてメタアクリルアミド
プロピルジメチルベンジルアンモニウムクロライド水溶
液とメチレンビスアクリルアミド水溶液を用いた以外は
実施例1と同じ条件で重合させて得た化合物（固形分１
７．５％、重量平均分子量：１００万、一般式（１）に
おいて、Ｒ＝Ｒ₁＝Ｒ₂＝ＣＨ₃，Ｒ₃＝（ＣＨ₂）₃，Ｘ＝
Ｃｌ）。

【００８９】（実施例５）実施例１における成分〔Ｍ−
１〕に代えて下記の成分〔Ｍ−５〕を使用したことを除
き、その他は実施例１と同様にして記録紙を調製し、記
録画像の評価を行った。その結果を表１に示す。

【００９０】〔Ｍ−５の成分〕下記で示すカチオンポリマーＥ３部（固形分として）水溶性樹脂：カチオン化デンプン６部（商品名；CATO304、NATIONAL STARCH & CHEMICAL製）水残部カチオンポリマーＥ：アクリルアミドプロピルジメチル
ベンジルアンモニウム硫酸塩とメチレンビスアクリルア
ミドをイオン交換水に溶かし、窒素を吹き込みながら７
０℃まで加熱し、２，２‘-アゾビス（２-アミジノプロ
パン）ヒドロ硫酸塩０．１％水溶液を加え、８５℃で２
時間反応させて得た化合物（固形分１７．５％、重量平
均分子量：１６０万、一般式（１）において、Ｒ＝Ｈ，
Ｒ₁＝Ｒ₂＝ＣＨ₃，Ｒ₃＝（ＣＨ₂）₃，Ｘ＝ＳＯ₄）。

【００９１】（実施例６）坪量６４ｇ／ｍ²、厚さ１２
０μm、ステキヒトサイズ度１５秒の原紙（比容積は
２．０ｃｍ³／ｇ）を用いた以外は実施例1と同様にし
て、記録紙を調製し、記録画像の評価を行った。その結
果を表１に示す。

【００９２】（比較例１）実施例１において、原紙をそ
のまま記録紙として用いて記録画像の評価を行った。そ
の結果を表１に示す。

【００９３】（比較例２）実施例１において、塗布液
〔Mー１〕からカチオンポリマーを除いた成分を使用し
たことを除いて実施例１と同様にして記録紙を調製し
た。実施例１と同様にして記録を行い、記録画像の評価
を行った。その結果を表１に示す。

【００９４】（比較例３）実施例１における成分〔Ｍ−
１〕に代えて下記の成分〔Ｍ−６〕を用いたことを除い
て、実施例１と同様に記録紙を調製した。実施例１と同
様にして記録を行い、記録画像の評価を行った。その結
果を表１に示す。

【００９５】〔Ｍ−６の成分〕下記で示すカチオンポリマーＦ３部（固形分として）水溶性樹脂：カチオン化デンプン６部（商品名；CATO304、NATIONAL STARCH & CHEMICAL製）水残部カチオンポリマーＦ：メタクロイルオキシエチルジメチ
ルベンジルアンモニウムクロライド６０％水溶液５０．
６ｇとアクリルアミド４０％水溶液２．２２ｇをイオン
交換水１４０ｇに溶かし、窒素を吹き込みながら７０℃
まで加熱し、２，２‘-アゾビス（２-アミジノプロパ
ン）ヒドロクロライド０．１％水溶液を加え、８５℃で
２時間反応させて得た化合物（固形分１５．４％、重量
平均分子量：１５万）。

【００９６】（比較例４）実施例１における成分〔Ｍ−
１〕に代えて下記の成分〔Ｍ−７〕を用いたことを除い
て、実施例１と同様に記録紙を調製した。実施例１と同
様にして記録を行い、記録画像の評価を行った。その結
果を表１に示す。

【００９７】〔Ｍ−７の成分〕カチオンポリマー３部（固形分として）（商品名；ネオフィックスRP-70、日華化学製）水溶性樹脂：カチオン化デンプン６部（商品名；CATO304、NATIONAL STARCH & CHEMICAL製）水残部（比較例５）実施例１における成分〔Ｍ−１〕に代えて
下記の成分〔Ｍ−８〕を用いたことを除いて、実施例１
と同様に記録紙を調製した。実施例１と同様にして記録
を行い、記録画像の評価を行った。その結果を表１に示
す。

【００９８】〔Ｍ−８の成分〕カチオンポリマー３部（固形分として）（商品名；PAA-HCl-3L、日東紡績製）水溶性樹脂：カチオン化デンプン６部（商品名；CATO304、NATIONAL STARCH & CHEMICAL製）水残部（比較例６）実施例１における成分〔Ｍ−１〕に代えて
下記の成分〔Ｍ−９〕を用いたことを除いて、実施例１
と同様に記録紙を調製した。実施例１と同様にして記録
を行い、記録画像の評価を行った。その結果を表１に示
す。

【００９９】〔Ｍ−９の成分〕カチオンポリマー３部（固形分として）（商品名；PAS-880、日東紡績製）水溶性樹脂：カチオン化デンプン６部（商品名；CATO304、NATIONAL STARCH & CHEMICAL製）水残部（比較例７）原料パルプとしてLBKP９０部とNBKP１０部
を混合し、叩解した後、カオリン（土屋カオリン製）１
０部、アルケニル無水コハク酸０.２部、カチオン化で
んぷん０.５部を配合して、常法により坪量１００ｇ／
ｍ²、厚さ１００μm、ステキヒトサイズ度１５秒の原紙
を抄造した。この原紙の比容積は１．０ｃｍ³／ｇであ
った。

【０１００】この原紙を用いたことを除いて実施例１と
同様に記録紙を調製した。実施例１と同様にして記録を
行い、記録画像の評価を行った。その結果を表１に示
す。

【０１０１】（比較例８）坪量６４ｇ／ｍ²、厚さ１４
０μm、ステキヒトサイズ度１５秒の原紙（比容積は
２．２ｃｍ³／ｇ）を用いたことを除いて実施例１と同
様に記録紙を調製した。実施例１と同様にして記録を行
い、記録画像の評価を行った。その結果を表１に示す。

【０１０２】

【表１】

【０１０３】表１から明らかなように、実施例１〜６に
より、文字品位，耐水性ともに良好な画像が得られたの
に対し、比較例１及び２では、カチオンポリマーを含ま
ないので全く耐水性がない。しかし、比較例７では実施
例1と同じ成分を塗布していても比容積が小さく密度の
高い原紙を用いたためインクをはじいてしまい耐水性も
劇的に低下している。また、比較例３では一般式2）示
されるの構造を骨格とする疎水性が弱いカチオンポリマ
ーを用いたところ耐水性が劣っていた。市販のカチオン
ポリマーを用いた比較例４〜６ではいずれも耐水性に劣
っており、更に比較例４及び５では黒インクの茶変化や
インクはじきが起こり、かなり悪い画像しか得られな
い。比較例８は原紙の影響で文字品位が悪くなってい
る。

【０１０４】

【発明の効果】以上説明したように、カラーインクジェ
ット記録を行なう場合に、本発明を実施した記録紙を使
用することで、耐水性を満足した画像を得ることが可能
となった。また、本発明の記録紙は、従来技術のような
特殊なコーティングを施していないため、粉落ちの心配
がなく、風合いは普通紙と変わらず、鉛筆筆記性が良好
である。さらに、インクジェット用紙としてだけでな
く、電子写真用記録用のトナー転写紙としても使用可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法で使用するインクジェット記録装置
のヘッド部の縦断面図。

【図２】本発明方法で使用するインクジェット記録装置
のヘッド部の横断面図。

【図３】図１及び図２に示したヘッドをマルチ化したヘ
ッドの外観斜視図。

【図４】インクジェット記録装置の一例を示す斜視図。

【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

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維状物質及び填料を主体としてなり、
比容積が１．２ｃｍ³／ｇ以上２．０ｃｍ³／ｇ以下の範
囲にある原紙に、下記一般式（１）で示される、ベンジ
ル基を有する（メタ）アクリルアミドアルキル第四級ア
ンモニウム塩を骨格とする重合物を有効成分とするカチ
オンポリマーと水溶性樹脂を含有せしめたことを特徴と
する記録紙。【外１】（式中、Rは水素原子またはメチル基、R₁及びR₂は水素
原子あるいは炭素原子数１〜１８の脂肪族アルキル基を
表し（R₁及びR₂は同一であっても異なっていても良
い）、R₃は炭素原子数１〜４のアルキレン基もしくはCH
₂CH(OH)CH₂を示す。X^-はハロゲンイオン、硫酸イオン、
炭素原子数１〜１８のアルキル硫酸イオン、炭素原子数
１〜１８のアルキルあるいはアリールスルホン酸イオ
ン、酢酸イオンを表す。）
【請求項２】前記カチオンポリマーと水溶性樹脂を原
紙の表面に塗布してなる請求項１に記載の記録紙。
【請求項３】前記水溶性樹脂がデンプンである請求項
１もしくは２に記載の記録紙。
【請求項４】前記デンプンがカチオン化デンプンであ
る請求項３に記載の記録紙。
【請求項５】前記カチオンポリマーの重量平均分子量
が20万から200万の範囲にある請求項１乃至４に記載の
記録紙。
【請求項６】前記カチオンポリマーと前記水溶性樹脂
を含み、Ｂ型回転粘度計で測定した６ｒｐｍにおける粘
度が、１０００から４０００ｃｐの範囲にある塗工液を
原紙に塗布した請求項２に記載の記録紙。
【請求項７】アニオン性基を有する水溶性染料を少な
くとも含有するインクを請求項１乃至６に記載の記録紙
に付与することを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項８】前記インクが更に、アニオン性を有する
化合物を含む請求項７に記載のインクジェット記録方
法。
【請求項９】前記インクがイエロー、シアン、マゼン
タ及びブラックの4色からなる請求項７もしくは８に記
載のインクジェット記録方法。