JPS60122188A - カラ−画像の形成方法 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、カラー画像の形成方法、より詳しくは、複数
の原色記録液を用いたインクジェット記録法により、高
解像度で１明で、しがもインクの発色性に優れたカラー
画像を形成する方法に閣する。

〔従来技術〕

記録液を使用して記録を行う方式は、例えば万年筆によ
る筆記など古くから一般的なものであるが、最近では、
所謂インクシエンド記録方式も出現し、ここでも記録液
が使用されている。

インクジェット記録法は１種々の作動原理により記録液
の小滴を発生させ、これを飛翔させて紙などの被記録材
に付着させて記録を行うものであるが、騒音の発生が少
なく、高速印字、多色印字の行える記録法として注目さ
れている。インクジェット記録用の記録液としては、安
全性、印刷適性の面から主に水系のものが使用されてい
る。

このインクジェット記録法に使用される被記録材として
は、従来通常の紙が一般的に使用されてきた。しかし、
記録の高速化あるいは多色化など、インクジェット記録
機の性能の向上に伴ない、インクジェット記録用の被記
録材に対しても、より高度な特性が要求されつつある。

すなわち、高解像度、高品質の記録画質を得るためのイ
ンクジェット記録用被記録材としては、ｌ）インクの吸
収が可及的速やかであること、２）インｌドツトが重な
った際に、後で付着したインクが前のドツトに流れ出さ
ないこと、３）インクドツトの径が必要以上に大きくな
らないこと。

４）インクドツトの形状が真円に近く、またその周辺が
滑らかであること、 ５）インクドツトの濃１■が高く、ドツト周辺がぼけな
いこと、 等の要求性能を満たすものであることが必要とされる。

インクジェット記録法によるカラー画像の形成は、複数
の原色インクを用いて記録を行う所、１１１減法混色法
により実施される。この場合の原色カラーインクとして
は、・般にシアン（Ｃ）、マゼンタＣＭ）およびイエＵ
−（Ｙ　）の三原色が使用されている。これらカラーイ
ンクを同一画素に混合記録して表現することのできる色
は、基本的には次の囲包である。

Ｃ＋Ｍ−Ｂ（ブルー） Ｃ＋Ｙ→Ｇ　（グリーン） Ｍ＋Ｙ−＋Ｒ（し、ド） Ｃ＋Ｍ＋Ｙ−＋Ｋ（ブラック） したがって、Ｃ，Ｍ及びＹの三原色によって表わされる
色は、基本的にはＣ，Ｍ、Ｙ、Ｒ，Ｇ、Ｂ及びＫの毛色
であり、このし色で構成される多色画像はフォールスカ
ラー画像と称されている。

このような多色インクジェット記録方式によりカラー写
真に匹敵する程度の記録画質を得るには、被記録材には
上記の五つの要求性能に加え。

６）白色度が高いこと、 ７）インクの着色成分の発色性が優れたものであること
。

８）インクの色の数と同数のインク小液滴が、同一　−
一箇所に重ねて付着することがあるのでインク吸収性が
特に優れていること。

等の性能が加重して要求される。

しかしながら、これ等要求性能を全て満たした被記録材
は未だ見当らないのが実状である０例えば、特開昭５２
−７４，３０４号記載のインクジェット記録用紙は、イ
ンクの吸収は速やかであるが、ドツト径が大きくなりや
すく、ドツトの周辺がぼけやすいし、また記録後の用紙
の寸法変化が大きいという欠点を有している。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前記のような諸要求を満足させ、特に
記録画像の鮮ＩＪＩ性に優れ、かつ発色性に優れたフル
カラーのインクジェット記録川波記録材を提供すること
にある。

上記及び他の目的は、以下の本発明によって達成される
。

〔発明の開示〕

すなわち本発すＪのカラー画像の形成方法は、色を異に
する複数種のカラー記録液をもって名々の小液滴を形成
し、該小１ｒｋ滴を被記録材に付着させてカラー画像を
形成する方法であって、該被記録材として、支持体にイ
ンク受容層を設けてなり、該被記録材のインク吸収容量
が７．ＯＸ　１１）”　ＪＩＪ／ｍ鳳２以上であるもの
を用いることを特徴とする。

本発明において規定するインク吸収容量とは。

以下のような測定法に基づきめられる値である。すなわ
ち、ノズル径５０鱗のノズルを８木／ｍ■の間隔で１０
本以上設けたインクジェット記録機から、直径約６５鱗
のインク滴を連続的に吐出させ被記録材に付着させる。

この時インクジェット記録ヘッドに対して被記録材を相
対的に移動させ、その移動速度を変化させて単位面積当
りのインク付着量を変化させる０次いで、インクの付着
した被記録材にその１秒後に吸取紙を押し当て、吸取紙
にインクが転移しない最大インク量をインク吸収容量と
する。なお、インク吸収容量の測定に際して用いるイン
クは、ジエチレングリコール３０重量部と水７０重量部
とからなる混合溶媒に染料２重量部を溶解させてなるも
のである。

アートコート紙のような従来市販の被覆層を有する用紙
につき、上記の測定法によりそのインク吸収容量を測定
すると、いずれも５．ＯＸ　１Ｇ−’　ＪＩＪ／厘厘２
以下の値をとり、カラーインクジェット記録機でカラー
画像を形成した場合には、付着したインクが流れ出した
り、あるいは紙面上に残留したインクによって記録装置
や紙面が汚染されてしまう、一方、インク受容層をもた
ない普通紙では、インク吸収容量が５．０ＸＩＯ−’μ
／ｍ腸２にも達するものもあるが、インクの滲みも大き
く印字ドツト形状が悪く、更にはカラー画像を形成した
場合に画像の鮮明度も低い。

このような従来の被記録材の有する欠点を解消するには
、被記録材がインク受容層を有するものであり、かつ該
被記録材が７．ＯＸ　１Ｏ−３ＪＬＩ／厘履２以」二、
より好ましくは１．ＯＸ　１Ｏ−２７Ｌｊ／　ａｒｍ２
以、１−（Ｑ　インク吸収容量を有せばよいことが解明
された。更には、インク受容層が単独で」−記のインク
吸収８砥を有することがより好ましい、なお、インク受
容層中独でのインク吸収６蹴は、ガラスＡ”　ＩＩ脂フ
ィルム等のインク吸収性の全くない支持体［二にインク
受容層を設け、そのインク吸収容６Ｉ、を前記の方法に
従って測定することによりその概η９値をめることがで
きる。

本発明のカラー画像の形成力法に用いる被記録材の支持
体としては１紙を使用するのが適当であるが、布、多孔
性樹脂、木材等の多孔質材ネ１や、樹脂、金属、ガラス
等の非多孔質材料も使用でき、これらの何れを選定する
かは記録目的や用途により異なる。

一方、本発明の方法に用いる被記録材のインク受容層は
、多孔性樹脂から、あるいは充填材粒子と結着剤とから
構成される。

本発明の方法に用いる被記録材のインク受容層が多孔性
樹脂から構成される場合には、その原料樹脂としては、
成膜可能な水溶性又は有機溶剤可溶性の樹脂の何れも使
用可能である０例えば、水溶性樹脂としては、ポリビニ
ルアルコール、デンプン、カゼイン、アラビアゴム、ゼ
ラチン、ポリアクリルアミド、カルボキシメチルセルロ
ースポリアクリル酸ソーダ、アルギン酸ソーダ等があり
、有機溶剤可溶性樹脂としては、ポリビニルクロライド
、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリメチル
メタクリレート、ポリビニルホルマール、メラミン樹脂
、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂，ポリウレタン樹脂
、アルキッド樹脂等がある。

なお、水溶性樹脂を用いるときには，吸湿による変形や
インクの裏抜４ＪＪｉｌが過大になる等の不都合が生ず
ることもあるので．多孔性樹脂層に対して更に耐水化処
理を施こすこともある。

」二足樹脂を用いて支持体の」―に多孔性樹脂層を作製
する方法としては。

■）熱や光で発泡する物質を樹脂中に加えてＪＩＳ練し
たものを成型（製１１り）した後、これを加熱又は光照
射することにより樹脂中に気泡にＪ２る微細な孔を形成
する方１ノ、、 ２）樹脂中に水溶性無機」１１類（例えば、用１１−す
トリウム）の微粒子を分散したものを成型（製１１！２
）した後、水中にｆ：Ｊ　ｊ’ｉ　する等して前記無機
１１１類を水に溶出させて４ＩＡＩｌｌｉ　１１体中に
微細な孔を形成する方法、 ３）８４脂中にゼオライト類、シリカ、ケイソウ上等の
微粒子を分散したものを１＆．型（製膜）した後、酸性
水溶液に浸漬する等して前記微細粒子を溶出させて樹脂
ＩＪｊ体中に微細な孔を形成する方法。

がある。

因みに，２）あるいは３）の方法を採用するときの樹脂
としては，少なくとも水性溶液や酸性の水性溶液に溶解
されないものであれば何れでも良い。参考のため、これ
等の方法に適した樹脂の例を挙げれば、ポリ塩化ビニル
、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリ酢酸ビニ
ル、セルロースアセテート、ポリビニルブチラール、ア
クリル樹脂、ポリアミド樹脂、スチレンブタジェンラテ
ックス、アルキッド樹脂、ポリビニルアルコール、ポリ
エステル樹脂，及びこれらの共重合体等が挙げられる．
更にこれら樹脂の可塑剤も添加でき，その例としては、
フタル酩ジブチル、アジピン酸ジオクチル、ポリエチレ
ングリコール、塩素化パラフィン等がある。

このようにして形成された多孔性樹脂層には、多数の孔
が互いに密接してランダムに３次元配列し、ここでは複
数の孔が連通して貫通孔となっているものも多い．これ
らの孔の大きさく孔径）としては毛管力が作用する程度
が望ましく、数百オングストロームから数ミクロンの範
囲において設定される。また、孔の形状は特に限定され
ない。

そして、本発す１では、これらの孔の大きさや形状等は
多孔性にする前の樹脂８１体の成膜後の％Ａ造、加工条
件を調整制御することにより、はぼ叙にの範囲において
任意に変化させることができる。

一方、本発明の方法に用いる被記録材のインク受容層が
充填材粒子と結着剤とから構成される場合には、該充填
材粒子としては、例えばシリカ、クレー、タルり、ケイ
ソウに、）Ｒ酸カルシウ１１、硫酸カルシウム、＆Ｌ酢
酸リウム、酸化チタン、酸化亜鉛、サチンホワイＩ・、
ケイ酸アルミニウ１１、リトポン、アルミナ、ゼオライ
ト等の白色系無機顔料：ポリスチレン、ポリエチレン、
尿素−ポルヤリン樹脂、ポリ１４４化ビニル、ポリメチ
ルメタクリレート等、有機高分子粒子が挙げらる。充填
材粒子は色素吸着性が高いもの程好ましく、多孔性構造
を有する無機顔料は稲に好ましい。これは、充填剤粒子
の間隙に吸収されたインク中の色素がインク受容層の最
表層に捕捉された方が呈色性が良好となるためである。

他方、該結着材とじては、デンプン、ゼラチン、カゼイ
ン、アラビアゴム、アルギン酸ソーダ、カルボキシメチ
ルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロ
リドン、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド等
の水溶性高分子：合成ゴムラテックス等の合成樹脂ラテ
ックス、ポリビニルブチラール、ポリビニルクロライド
、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリメチル
メタクリレート、ポリビニルホルマール、メラミン樹脂
、ポリアミド。

フェノール樹脂、ポリウレタン、アルキッド樹脂等の有
機溶剤可溶性樹脂が挙げられ、これらの１一種以上が用
いられる。また、インク受容層には。

分散剤、蛍光染料、ＰＨ調整剤、消泡剤、潤滑剤、防腐
剤、界面活性剤等の各種添加剤を混在させることもでき
る。

このタイプの被記録材は、これらのインク受容層成分を
水等の媒体中に分散させて調製した塗工液ヲ、ロールコ
ーティング法、ロッドバーコーティング法、スプレーコ
ーティング法、エアナイフコーティング法等により支持
体上に塗工し、その後可及的速やかに乾燥させて作製さ
れる。塗工液中の充填材粒子と結着剤の混合比としては
、一般に充填剤粒子１００重１．１部に対して結着剤が
ｌＯ乃至１００重量部が適当であり、充填剤粒子の’Ｆ
均粒径が大きいときには、できるだけ結着剤のｌｉｔを
少なく用いることが好結果をもたらす。支持体１；のイ
ンク受容層の量は、通常１〜５０ｇ／ｒｒ？程度（乾燥
塗工量）の量を基４４−１−に塗」する。また、Ｄｆま
しくは２〜３０ｇ／ｄ程ＩＮ　（乾燥塗工量）塗１．す
るのがよい。

一方、本発明の方法に使用されるカラー記録液は、染料
等の記録剤と液傅体成分とからｌＪ：す、該液媒体成分
は、木巾体のみならず、望ましくは水と水溶性の各種有
機溶剤等との７品合物であることが望ましい。

上記水溶性の有機溶剤としては、例えばメチルアルコー
ル、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソ
プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、　５ｅｃ
−ブチルアルコール、　ｔｅｒＬ−ブチルアルコール、
イソブチルアルコール等の炭素原子数が１〜４のアルキ
ルアルコ−Ｊし類ニ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、ジアセトンアルコ
ール等のケトン又はケトンアルコール類：テトラヒトロ
フラン、ジオキサン等のエーテル類：ポリエチレンクリ
コール、ポリプロピレングリコール等のボ１ノアルキレ
ングリコール類：エチレングリコール、プロピレングリ
コール、１，２．６−ヘキサントりオール、チオジグリ
コール、ヘギシレングリコール、ジエチレングリコール
等のアルキレンツ、（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
メチルエーテル。

ジエチレングリコールメチル（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ｔ±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。

これら多くの水溶性有機溶剤の中でも、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ｉｆｔｌｆましいものである。

多仙１アルコール類１よ、カラーインク中の水が蒸発し
、記録剤が析出することに基づくノズルの１」詰まり現
象を防止するための湿潤剤としての効果が大きいため特
に（Ｉｆましいものである。

このような液媒体成分を含むカラー記録１１ｋの表面張
力を適正な範囲内に調整するために、カチオン、アニオ
ン又はノニオン系の各種界面活ｆ′１削、ジェタノール
アミン、ｌ・リエタノールアミニ／等の表面張力調整剤
を加えることができる。

カラー記録液にはり丁溶化剤を加えることもできる０代
表的な可溶化剤は含窒；に複素環式ケトン類であり、そ
の目的とする作用は、記録液のＩｆ１奴に対する溶解性
を飛躍的に向−１二さげることにある。

例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１．３−ジメチ
ル−２−イミダゾリジノンが好ましく用いられる。

このような成分から調製されるカラー記録液は、それ自
体で記録特性（信号応答性、液滴形成の安定性、吐出安
定性、長時間の連続記録性、長期間の記録休止後の吐出
安定性）、保存安定性、被記録材への定着性に優れたも
のであるが、これらの特性を更に改善するために、各種
添加剤を更に含有させてもよい。例えばポリビニルアル
コール、セルロース類、水溶性樹脂等の粘度調節剤；緩
衝液によるＰＨ調整剤を挙げることができる。

また、インクを帯電するタイプのインクジェット記録方
法に使用されるカラー記録液を調合するためには、塩化
リチウム、塩化アンモニウム、Ｉｎ化ナトリウム等の無
ａ１１！類等の比抵抗調整剤が添加される。なお、熱エ
ネルギーの作用によってインクを吐出させるタイプのイ
ンクジェット方式に適用する場合には、熱的な物性値（
例えば、比熱、熱膨張係数、熱伝導率等）が調整される
こともある。

本発明の方法にしたがいカラー画像を形成する際に使用
するカラー記録液は、上述したような成分からなり、前
述したシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（
Ｙ）の三原色のカラー記録液を用いる方法が代表的なも
のであるが、目的とするカラー画像の色相に応じ、これ
らに加えてブラック、更には他の中間色のカラー記録液
を適宜使用することができる。

〔本発明の効果〕

複数の原色記録液を用いてインクジェット記録法により
カラー画像の形成を実施するに際し、このようにして支
持体上にインク受容層を設り、４０定値以上のインク吸
収台ｉｌ値を有してなる被記録材を用いることにより、
異色の記録液が短１１１ｊ間内に同一箇所に重複して４
＝Ｉ着した場合にも記録１１★の流れ出しや滲み出し現
象がなく、高解像度で鮮りＪで、しかも発色性において
も優れた特性が発ＪＩＮされ、カラー写真に匹敵する程
度の記録画質を有するカラー画像の形成がＩ１１能とな
った。

〔実施例〕

以下、実施例に従って本発すｊを更に詳細に説すＪする
。

製造例１ 充填剤粒子としてシリカ（サイロイド４０４：商品名、
富士デヴイソン化学■製、平均粒子ｔ￥　：　１０−）
と炭醜カルシウムを用い、結着剤としてポリビニルアル
コールとＳＢＲラテックスを用いて下記組成に基づきイ
ンク受容層塗工用組成物を作製した。

シリカ　１００　重量部 炭酸カルシウム　１５　ｔｔ ポリビニルアルコール　３０〃 ＳＢＲラテツクス　３１／ 氷　ｓｏｏ　ｔｔ 一方、支持体としては、ＪＩＳ　Ｐ８１２２に基づくサ
イズ度が３５秒の一般上質紙（坪量６５ｇ／ｒｎ’）を
使用し、この支持体上に上記塗工用組成物を乾燥塗工１
１２０ｇ／ｒｎ’の割合でブレードコーター法により塗
工し、常法により乾燥させて被記録材を得た。

製造例２ 充填剤粒子としてケイソウ±（セライトホワイトミスト
、商品名、シアンマンビル製、平均粒子径二４騨）を用
い、結着剤としてデンプンと　ＳＢＲラテックスとを用
いて、下記組成に基づきインク受容層塗工用組成物を作
製した。

ケイソウ±　１００　−重量部 デンプン　３０〃 ＳＵＲラテツクス　ｌＯ〃 水　８００　〃 一方、支持体としては、製造例１と同じ〜・般」二賀紙
を使用し、この支持体−Ｌに上記塗工用組成物を乾燥塗
工量１５ｇ／ｒｎ’の割合でブレードコーター法により
塗工し、常法により乾燥させて被記録材を得た。

製造例３ 充填剤粒子として、クレー（平均粒子１￥：　１．１鱗
）と硫酸バリウム（・１！均粒子径＝０．３μ鴫）とを
用い、結着剤としてカゼインを用いて、下記、Ｍｌ成に
基づきインク受容層塗」−用組成物を作ヤした。

クレー　８０　重量部 硫酸バリウム　２０／ｌ カゼイン　２０　ｔｔ 水　２５０　ｔｔ 一方、支持体としては、製造例１と同じ一般上質紙を使
用し、この支持体上に上記塗工用組成物を乾燥塗工量２
０ｇ／ｒｒ（の割合でブレードコーター法により塗工し
、常法により乾燥させて被記録材を得た。

製造例４ ポリビニルアルコールの１０重量％水溶液１００重量部
と１３Ｘ型ゼオライト（ＵＣＣ社製モレキュラーシーブ
１３Ｘ、平均粒子径：１Ｏｕ）粉末３０重量部を混合し
、サンドミルで粉砕混合した。得られた混合液をコーテ
ィングロッドパーを用いて、１００ｕＰＸのポリエチレ
ンテレフタレートフィルム上に４０ｕの厚さに塗布し乾
燥させた。このフィルムをＰＩ（３に調整したクエン酸
水溶液中に２分間浸漬した後、水洗、乾燥して、多孔製
フィルムシートを得た。− 参考例１ 被記録材として市販の一般印刷用紙、銀環（商品名、重
陽国策パルプ■製）をそのまま被記録材とした。

参考例２ 被記録材として市販の一般印刷用紙、ＳＫコート（商品
名、山陽国策パルプ鈎製）をそのまま被記録材とした。

実施例１〜４および比較例１．２ 上記製造例および参考例で準翻した人種の被記録材に対
して、下記４色のカラー記録液を川り）てインクジェッ
ト記録により同一・のカラー画像を形成し、記録画像の
特性評価を行った。

イエローインク（組成） Ｃ，１，アシッドイエロー２３　２　屯−礒部ジエチレ
ングリコール　３Ｑ　ｔｔ 水　’ｌ　Ｑ　／／ マゼンタインク（組成） Ｃ１！、アシッドレッド０２　；１ｆｕｕ部ジエチレン
グリコール　３　（］　／／木　７０　〃 シアンインク（組成） Ｃ，１，ダイレクトブルー８６　２　重量部ジエチレン
グリコール　３０／／ 木　７０　ｌ／ ブラックインク（組成） Ｃ，１，ダイレクトブラック１９２　重量部ジエチレン
グリコール　３Ｑ　ｔｔ 水　７Ｑ　ｔｔ 得られたカラー画像についての３ｆ１１１１１結果を表
１に示す。なお、記録画像の特性評価は、下記の基準に
基づき実施した。

１）インク吸収容量は、ピエゾ振動素子によってインク
を吐出させるオンデマンド型インクジェット記録ヘッド
（吐出オリフィス径５０−、オリフィス設置幅２４木／
３■厘、ピエゾ振動素子駆動電圧ｅｏｖ、ｒｉ波数ＩＫ
Ｉ（ｚ）を使用して、先の定義に従い測定した。

２）ドツト濃度は、さくらマイクロデンシトメーターＰ
ＭＤ−５（小西六写真工業（株）製）を川ｔｌ）て測定
した。

３）ドツト形状は、印字ドツトを実体顕微鏡で観察して
、はぼ円形のものを○、円形の多少くずれたものをΔ、
不定形のものをＸとした。

４）滲み度は、印字ドツトの直径を実体Ｉ＃１微鏡で測
定し、インクドロップレフトの何倍になったかで示した
。

５）カラー鮮明性は、インクジェット記録画像の色の鮮
明さを目視により比較し、最も良い６のを■、最も悪い
ものを×とし、ｏ、Ｏ１Δ、Ｘのランク分けをした。

なお、表１における各記録特性の評価の欄に割弧内に示
したのは、３ｆ　ｌ＋Ｉｌｌの際に用いたカラー記録液
の色である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、色を異にする複数種のカラー記録液をもって各々の
   小液滴を形成し、該小液滴を被記録材に４＝Ｊ着させて
   カラー記録液を形成する方〃にであって、該被記録材と
   して、支１１体にインク受容層を設けてなり、該被記録
   材のインク吸収容１１１が７．０Ｘ１０−３μ／ｆｆ１
   １１２以上であるものを用いることを特徴とするカラー
   画像の形成方法。