JPH03211080A - インクジェット記録方法 - 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】 〔産業上の利用分野） 本発明は、インクジェット記録方法に関し、特に優れた
解像度、高いコントラストを有し、更に鮮明性にも優れ
た記録画像を与えるインクジェット記録方法に関する。

〔従来の技術〕

インクジェット記録方法は、従来より、高速で静粛な優
れた記録方法として知られており、記録装置、記録方法
、記録材料等について研究開発が盛んに行われている。

近年ではインクジェット記録において写真に近い優れた
鮮明性や高解像度を達成するために種々の研究が行われ
ている。このためには高密度印字でかつ記録面に付与さ
れたインクドツトの形状が真円に近く、かつエツジが鮮
明であることが必要であり、そのために従来は、被記録
材の記録面を平滑化する努力が払われてきた。このよう
な記録面の平滑化によって、記録面の凹凸によるインク
ドツトの乱れはある程度改善されたが、それ以上には、
いかに記録面を平滑化しても鮮明性や解像度は向上しな
いものであり、従って現在のインクジェット記録方法に
よる記録画像は、その鮮明性や解像度において写真によ
る画像には到底及ばないものであった。

特開昭６１−２９００８５号公報には記録面の平滑化と
ともに、下記式で示されるインク滴のウェーバ−数（Ｗ
ｅ）を５００以下にすることによって鮮明性の高いイン
クジェット記録を達成する方法が記載されている。

Ｗｅ＝ρｄｖ’ γ ここでρはインクの密度 ｄはインク滴の径 νはインク滴の飛翔速度 γはインクの表面張力を表す。

この方法によれば、かなりのレベルの鮮明性や解像度に
優れたインクジェット記録画像が得られるが、銀塩写真
等の画像にはやや劣るのが現状であった。

（発明が解決しようとする課題〕 特に特開昭６１−２９００８５号の方法によると、形状
が真円に近いドツトが形成され、その結果鮮明性、解像
度の比較的良い画像が得られるが、この方法のみではド
ツトのエツジ部かにじんだりぼやけたりして、画像がや
や「キレ」のないぼけた感じになってしまう欠点があフ
た。

従りて、本発明の目的は、特開昭ｆｉｌ　−２９００８
５号の方法による画像をさらに鮮明にし、写真画像によ
り近いような、コントラストが高く、優れた解像度を有
し、かつ優れた鮮明性を有する記録画像を与えるインク
ジェット記録方法を提供することである。

（課題を解決するための手段〕 本発明者らは上述の如き従来技術の欠点を解決すべく鋭
意研究の結果、インクジェット記録方法において、上記
の目的を達成するためには、被記録４Δの記録面の平イ
）：化とインク滴のウェーバ−数の制御に加えて、イン
ク滴のレイノルズ数（Ｒｅ）を特定の範囲に制御するこ
とが必要であることを見い出して本発明を完成した。

すなわち、本発明インクジェット記録方法は、被記録材
にインク小滴を付着させることによって記録を行うイン
クジェット記録方法において、上記被記録材の記録面の
ＪＩＳ　Ｐ８１１９によるベック平滑度が５００秒以上
であり、かつ上記インク小滴の下記式で表されるウェー
バ−数（Ｗｅ）およびレイノルズ数（Ｒｅ）がそれぞれ
５００以下、４００以下であることを特徴とする。

但し、上記式中のρはインクの密度を、ｄはインク小滴
の径を、νはインク滴の飛翔速度を、γはインクの表面
張力を、ηはインクの粘度を表す。

〔作　用〕

本発明を更に詳細に説明すると、本発明の特徴は、イン
クジェット記録方法を実施するにあたり、記録面のＪＩ
Ｓ　Ｐ８１１９によるベック平滑度が５００秒以上の被
記録材を採用することを第１の特徴とし、かつ使用する
インク小滴のウェーバ−数（Ｗｅ）とレイノルズ数（Ｒ
ｅ）とをそれぞれ５００以下、４００以下に制御したこ
とを第２の特徴とし、このような構成によって、木発明
の目的が初めて達成されたものである。

本発明で使用する被記録材は、一般に支持体としての基
材とその表面に設けた記録面、すなわちインク受容層と
からなるものであり、−数的には、透明性あるいは不透
明性の基材に水溶性〜親水性ポリマーからなるインク受
容層を形成することによって得られる。

本発明において使用する被記録材のインク受容層を形成
するために使用する水溶性〜親水性ポリマーは、従来公
知の水溶性〜親水性ポリマーがいずれも使用できる。ま
た、インク受容層のインクの吸収性や透光性を調整する
ために、インク受容層中に各種の充填剤を包含させるこ
ともできる。

上記の如き水溶性〜親水性ポリマーからなるインク受容
層の支持体として用いる基材としては、透明性、不透明
性等従来公知の基材はいずれも使用できる。

以上の如くして得られる被記録材の記録面のＪＩＳ　Ｐ
８１１９によるベック平滑度は一般に２０〜１．０００
秒以上であり、本発明方法においてはこれらの平滑度の
うち、ＪＩＳ　Ｐ８１１９によるベック平滑度が５００
秒以上のものを使用する必要がある。

この平滑度が５００秒未満であるとぎは、その表面凹凸
によって、インク小滴の物性をいかに変化させても、十
分な鮮明性や解像度を有する記録画像を得ることが困難
となる。

以上の如き被記録材の記録面、すなわちインク受容層の
表面の平滑度は、被記録材の調製に使用する基材の種類
によっても変化し、例えば前記の如きプラスチックフィ
ルムやシートの如く、インク受容層を設けるべき面が十
分な平滑度を有するものを使用すれば、得られる被記録
材のインク受容層の表面の平滑度は、約５００〜１．０
００秒以上となるので、本発明方法に適した被記録材と
云える。

一方、基材として紙の如ぎ表面凹凸が大で、しかも吸液
性の基材を使用する場合には、得られる被記録材のイン
ク受容層の表面の上記ベック平滑度は、約２０〜５００
秒になるので、そのままでは本発明方法に適した被記録
材とは云えない。

しかしながらこのような紙等を基材として用いた被記録
材であっても、その基材の表面を目止め処理したり、あ
るいは、インク受容層の形成後に加圧ロール等を用いて
表面平滑化処理を施すことによって、その表面を平滑か
つ光沢性にすれば、その表面のベック平滑度を５００秒
以上にすることは容易である。

従って、本発明方法においては、前記の如き透光性ある
いは上記の如き光沢性の被記録材を使用することが好ま
しく、−層優れた鮮明性や解像度を有する記録画像を提
供することができる。

本発明に係る記録液に使用できる記録剤としては、染料
、顔料のいずれでも良く、カラーインデックスに記載さ
れている水溶性の酸性染料、直接染料、塩基性染料１反
応性染料はそのほとんどすべてが使用できる、また、顔
料は、水性液媒体中に分散した状態で使用できる。

カラーインデックスに記載されていないものであっても
、水溶性の染料であればいずれでも使用でき、また、顔
料も水性液媒体中に分散し得るものであればいずれでも
使用できる。

これらの記録剤の使用量は、特に制限はないが、記録液
全重量に対して１〜１５重量％の範囲が好ましい。

木発明に用いるインクに使用する溶媒は、水と水溶性有
機溶剤との混合溶媒である。水溶性有機溶剤としてはメ
タノール、エタノール、プロパツール、ブタノール等の
アルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケト
ン類、エチレングリコール、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千ツメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールエチルエーテルなどのグリコ
ールおよびそれらのアルキルエーテル類、ジエチレング
リコール、トリエチレングリコール、ボリエチレングリ
コール等のグリコール類、およびそのアルキルエーテル
、アリールエーテル等の話導体、エチレンオキサイドプ
ロピレンオキサイド共重合体、エチレンオキサイド、エ
チピレンオキサイド付加グリセリン、プロピレンオキサ
イド付加グリセリン等が挙げられ、これらのうち１種ま
たは２種以上が使用される。その含有量は記録液全重量
に対して１〜８０重量％、より好ましくは１〜５０重量
％の範囲である。

なお、本発明に用いるインクには上記の成分の外に必要
に応じて界面活性剤、ｐｌ調整剤、防錆剤、防腐剤、防
カビ剤、酸化防止剤、蒸発促進剤、キレート化剤等の種
々の添加剤をも添加して良い。

本発明方法において前記の被記録材に上記のインクを付
与して記録を行うためのインクジェット記録方法は、イ
ンクをノズルから効果的に離脱させて、被記録材にイン
クを付与し得る方式であれば、圧電素子を用いるもの、
静電エネルギーを用いるもの熱エネルギーを用いるもの
等いかなる方１ 式でもよいが、特に本発明に好適なのは熱エネルギーを
用いマルチノズルを有するインクジェット記録方法（バ
ブルジェット）である。

以上の如きインクジェット記録方法において、インクの
密度（ρ）、表面張力（γ）、粘度（η）およびインク
小滴の直径（ｄ）、飛翔速度（Ｖ）の値は種々の値を取
り、その結果ウェーバ−数（Ｗｅ）、レイノルズ数（Ｒ
ｅ）ともに１０−′〜１０３のオーダーで変化しうる。

しかし、本発明において銀塩写真に匹敵する高画質は、
使用する被記録材の記録面のＪＩＳ　Ｐ８１１９による
ベック平滑度を５００秒以上に調整し、かつ密度（ρ）
、粘度（η）、表面張力（γ）インク小滴の直径（ｄ）
、飛翔速度（ｖ）等の値を制御して、ウェーバ−数（Ｗ
ｅ）数を５００以下、レイノルズ数（Ｒｅ）を４００以
下とすることによって得られる。

本発明者らの詳細な研究によれば、被記録材の記録面の
平滑度が５００秒以下である場合には、インクの物性と
インク小滴の物性をいかに変更して２ も、記録面に付与されたインクドツトは、その形状が記
録面の凹凸性のために真円に近づかず、優れた記録画像
が得られないものであった。

また、使用する被記録材の記録面のベック平滑度が５０
０秒以上であっても、使用するインクのウェーバ−数（
Ｗｅ）数が５００を越えるか、レイノルズ数（Ｒｅ）が
を４００を越える場合は、記録面に形成されるインクド
ツトの形状が真円から遠く、著しく歪んだり、時にはイ
ンクが飛び散ったスプラッシュ現象を生じたり、ドツト
のエツジ部分がぼやけたりしてしまう。

例えばウニバー数（Ｗｅ）が１．０００以上であると、
インク小滴が記録面に衝突したときの衝撃により、イン
ク小滴が破壊して周囲に飛び散るスプラッシュ現象を生
じ、またウェーバ−数（Ｗｅ）が５００を越え、１，０
００に達する範囲においては、上記と同様に記録面に衝
突した時の衝撃により、付着したインク小滴が振動して
、歪んだドツトを形成するものであり、その結果、得ら
れた記録画像の鮮明性や解像度はいずれも満足できるも
のではなかりた。

また、たとえウェーバ−数が５００以下てあっても、レ
イノルズ数が４００を越えると記録面上でインク小滴が
衝突時に拡がり過ぎ、その結果形成されるドツトのエツ
ジ部の濃度が薄くなフてしまい、画像として見た時「キ
レ」の悪いぼけたような印象となってしまう。特に高密
度（例えば１０ドツト／＋ｎｍ以上）で、マルチノズル
のインクジェットヘッドを用いて印字を行った場合、レ
イノルズ数が４００を越え、インク滴が拡がり過ぎると
隣り同士のドツトがつながってドツト形状が悪くなり、
また、カラー印字の場合異る色同士で潤色し、画像が不
鮮明になる。

これに対してＷｅを５００以下かつＲｅを４００以下と
するとドツト形状が真円に近く、かつエツジのはっきり
した鮮明な画像が得られた。

ウェーバ−数およびレイノルズ数のより好適な範囲はＷ
ｅ、　Ｒｅが上記範囲内でかつこれらの積ＷｅＸＲｅが
２００以上ａｏ、ｏｏｏ以下となることである。

（実施例〕 次に実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明する。なお、インク組成は全て重量％で示しであ
る。

Ａ、使用するプリンターと吐出条件 ヘッド：記録密度１４．２Ｘ　１４．２ドツト／ｍｍ２
．４８ノズルのバブルジェット方式 １　駆動電圧　２３．ＯＶ、ヘッド温度２　　　））　
　　　２４．ＯＶ、　　　　）１３　　　））　　　　
２５．ＯＶ、　　　　ｌ）４　　　））　　　　２６．
ＯＶ、　　　　））Ｂ、使用するインク インク１ グリセリン エチレンオキサイドプロピレンオキサイ合体（平均分子
量８００） メチルアルコール 水 Ｃ，１，ダイレクトブラック１５４ ３５℃ ３５℃ ５０℃ ６０℃ ２５％ ド共重 １０％ １０％ ６１％ ３％ ５ インク２゜ グリセリン　　　　　　　　　　　　２５％エチレンオ
キサイドプロピレンオキサイド共重合体（平均分子量８
００）　　　　　　　　　１０％ブタノール　　　　　
　　　　　　　　　２％水　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　６０％Ｃ，１，ダイレクトブ
ラック１５４３％インク３゜ プロピレンオキサイド付加グリセリン （平均分子量７００）　　　　　　　　　　　　５％ア
セトン　　　　　　　　　　　　　　　１０％ブタノー
ル　　　　　　　　　　　　　　２％水　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　８０％Ｃ，１，ダ
イレクトブラック１９　　　　　　３％上記組成物を充
分に混合溶解し、フィルターでろ過して調整しインクと
した。これらインクの物性値は第１表の如くであった。

　６ 第 表 Ｃ１被記録材 被記録材１ 基材としてアート紙（ＯＫアートポスト（商標名）、玉
子製紙製〕を用い、その上に下記組成物を乾燥膜厚が３
μ団となるようにバーコーター法により塗布し、８０℃
１０分の条件で乾燥して被記録材１とした。この被記録
材１のベック平滑度は８００秒であった。

組成 ポリビニルアルコール （ＰＶＡ−５３３、クラレ製）　　　　　　５部ポリビ
ニルピロリドン （ｐｖｐに−９０、クラレ製）　　　　　　５部水　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９０部被記
録材２゜ 基材として、ＰＵＴフィルム（厚さ１００μｍ、ルミラ
ー＃　１００Ｔ、東し製）を用い、その上に下記組成物
を乾燥膜厚が５μｍとなるようにバーコーター法により
塗布し、１００℃５分の条件で乾燥した。

この被記録材２のベック平滑度は１，０００秒以上であ
った。

組成　ヒドロキシエチルセルロース （ｌ（ＥＣ八へ−１５、フジケミカル製）　５部水　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　９５部被記録材
３゜ 被記録材として市販の上質紙〔銀環（商標名）二山陽国
策バルブ製〕を用いた。この被記録材３のベック平滑度
は、５５秒であった。

以上のヘッド、記録条件、インクおよび被記録材を用い
て印字を行った。これらの組合せは第２表のとおりであ
る。

第 ２ 表 以上の実施例および比較例における諸特性および印字画
像の評価結果を第３表に示す。

第３表から明らかなように、本発明実施例１〜１４、す
なわちインク小滴のウェーバ−数を５００以下、かつレ
イノルズ数を４００以下とし、ベック平滑度８００秒の
被記録材１およびベック平滑度１０００秒以上の被記録
材２を使用した場合、画像評価は全て良であった。これ
に対し、インク小滴のウェーバ−数が５００をこえ、あ
るいはレイノルズ数が４００を越えた比較例および、ウ
ェーバ−数、レイノルズ数が実施例と同一条件でも被記
録材として、ベック平滑度が５５秒の被記録材を用いた
比較例の画像評は全て良くなかった。

〔発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、コントラストが
高く、優れた解像度を有し、かつ優れた鮮明性を有する
記録画像を得ることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被記録材にインク小滴を付着させることによって記
   録を行うインクジェット記録方法において、前記被記録
   材の記録面のＪＩＳＰ８１１９によるベック平滑度が５
   ００秒以上であり、かつ前記インク小滴の下記式で表さ
   れるウェーバー数（Ｗｅ）およびレイノルズ数（Ｒｅ）
   がそれぞれ５００以下および４００以下であることを特
   徴とするインクジェット記録方法。 Ｗｅ＝ρｄυ＾２／γ、Ｒｅ＝ρｄυ／η 〔但し、上記式中のρはインクの密度を、ｄはインク小
   滴の真球換算径を、νはインクの飛翔速度を、γはイン
   クの表面張力を、ηはインクの粘度を表す。〕 ２）前記記録方法が、マルチノズルのオンデマンド方式
   であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェッ
   ト記録方法。 ３）前記記録密度が、１０ドット／ｍｍ×１０ドット／
   ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載のイン
   クジェット記録方法。 ４）前記ウェーバー数とレイノルズ数の積が２００以上
   、８０，０００以下であることを特徴とする請求項１に
   記載のインクジェット記録方法。