JPS62282964A - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フェルトペン、万年筆、ペンブロック−、イ
ンクジェット記録装置等、記録液を用いた記録方法に関
し、とりわけ記録液の吸収性と色彩性、光学濃度に優れ
た高画質画像の得られる記録方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、記録液を用いた記録方法、例えばフェルトペン、
万年筆、ボールペンによる筆記、あるいはペンブロック
−、インクジェット記録装置による記録に用いられる被
記録材としては、上質紙、ボンド紙、筆記用紙などの一
般紙、あるいはアート紙、キャストコート紙などのコー
ト紙が挙げられる。

しかし、近年、インクジェット記録装置やペンプロッタ
−等の記録機器の発達に伴い、前述した従来の被記録材
では十分な記録特性が得られていない。

すなわち、従来とは比較にならない程の高速記録と多色
記録が行われるため、従来の被記録材では、記録液の吸
収性や同一箇所に複数の記録液が付着した際の発色性、
色彩性等が満足すべきレベルまで到達していない。

これらの問題点を解決するために、従来からインクジェ
ット用紙に代表されるような多孔質のインク吸収層を基
材表面に有するコート紙が考案されている。

例えば、特開昭５８−１３６４８０号公報には、支持体
上に屈折率が１．５８以下である顔料を主体としたイン
ク受理層を設けたインクジェット記録用媒体が記載され
ている。

この記録用媒体は、従来の記録媒体とは異なり、記録画
像を支持体側から観察しようとするものであり、支持体
に隣接するインク受理層を、屈折率が１．５８以下であ
る顔料を主体として構成することにより、色再現性、着
色濃度が良好な記録画像を得ようとするものである。

しかし、この記録媒体は、インク吸収性は比較的良好で
あるが、顔料層をインク吸収・保持層としているため、
インクの定着性や記録画像の解像度、色彩性、光学濃度
に劣るという欠点がある。

又、最近では、インクジェット記録装置、ペンプロッタ
−等を用いた記録の高速化、高品位化が進むにつれて、
被記録材に対しても飛躍的な記録性能を有するものが要
求されている。

すなわち、記録液の吸収性、記録剤の発色性、記録画像
の画質、解像度、色彩性、記録画像濃度、あるいは光沢
等の記録性能すべてにおいて、従来よりも格段に優れた
被記録材が必要になってきた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、これらすべての記録特性を同時に満足する被記
録材及び記録方法が未だ得られていなＬ）のが現状であ
る。

そこで本発明の目的は、インク吸収性、インク定着性に
優れた記録方法を提供することにある。

また本発明の目的は、光学濃度が高く、色彩性、発色性
、解像度に優れた記録画像が得られる記録方法を提供す
ることにある。

さらに本発明の目的は、表面に光沢を有し、耐水性、耐
光性等の耐久性に優れた記録画像が得られる記録方法を
提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、以下の本発明によって達成される。

すなわち本発明は、インク輸送層とインク保持層とを有
する被記録材に記録液を以て記録を行う方法であって、
該インク輸送層の厚さＢ（μｍ）と記録液滴径Ｄ（μｍ
）とが下式を満足することを特徴とする記録方法。

−＜　Ｂ／Ｄ　＜　ｔ。

〔作　用〕

本発明の記録方法の特徴は、インク付与側であるインク
輸送層に記録液を以て記録を行い、その記録液（特に記
録剤）をインク保持層に保持せしる被記録材を用いるこ
とである。

従って、インク輸送層は通液性を有し、その表面に付着
した記録液を速かに吸収、透過せしめる機能を有し、他
方、インク保持層は、前記インク輸送層から移行してき
た記録液もしくは記録剤を吸収、保持しうる機能を有す
るものである。

この際、インク°輸送層は、記録液中の液媒体に対して
親和性が高くなければならないと同時に、記録剤（染料
、顔料等の着色材及び発色性を有する材料）に対しては
、逆に親和性が低くなければならない。

従って、インク輸送層は、記録液媒体に対して、濡れ、
浸透、拡散等の特性を持ち、記録剤に対しては、吸着、
浸透、反応等の特性を持たない材料を選択して構成され
なければならない。

インク輸送層が記録液媒体に対して、濡れ、浸透、拡散
等の特性を持たない場合には、記録液がインク輸送層表
面に付与された際に、速やかにインク輸送層内部に、浸
透していくことができず、記録液の吸収性を低下してし
まう。

さらに記録液がインク輸送層内に保持されたままになっ
てインク保持層に到達せず、耐水性に優れた記録画像を
得ることができな（なる。

またインク輸送層が記録剤に対して、吸着、浸透、反応
等の特性を持つ場合には、記録剤がインク輸送層表面あ
るいはその内部に残留することになってインク保持層に
まで至らず、十分な色彩性を有する高光学濃度の記録画
像を得ることができな（なる。

他方、インク保持層は、インク輸送層に一時的に吸収さ
れた記録液を吸収、捕捉するため、記録液に対する吸収
力がインク輸送層よりも強くなければならない。

従って、インク保持層は、記録液媒体に対すると同時に
、記録剤に対しても高い親和性を有していなければなら
ない。

本発明者らは、鋭意研究の結果、上記のインク保持層と
インク輸送層を有する被記録材において、輸１ 記録液の吸収容量はインク保持層の厚さに太き（厚を調
整することが必要であることを見出し、本発明に至った
のである。

以下、実施態様に基づき、本発明の詳細な説明する。

本発明に用いる被記録材は、支持体としての基材と、該
支持体上に形成された実質的に記録液あるいは記録剤を
吸収、捕捉するインク保持層と、インク保持層上に形成
された、記録液を直接受容するが、実質的に記録剤を残
留せしめない通液性を有するインク輸送層より構成され
る。

但し、インク輸送層又はインク保持層が基材としての機
能を兼備するものである場合には、基材は必ずしも必要
ではない。

本発明に用いる基材としては、従来公知のものがいずれ
も使用でき、例えば、ポリエステル樹脂、ジアセテート
樹脂、トリアセテート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエ
チレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメタクリレー
ト樹脂、セロノ１ン、セルロイド、ポリ塩化ビニル樹脂
、ポリイミド樹脂、ポリサルホン樹脂等のプラスチック
フィルム、板あるいはガラス板などが挙げられる。

尚、本発明の被記録材は、記録画像をインク付与面とは
反対側から観察する場合には、基材は透光性を有するこ
とが必要である。

また、使用する基材は、最終的に透光性を有していれば
、基材に対していかなる加工を施しても良く、例えば、
基材に所望の模様や光沢（適度のグロスや綱目模様）を
施すことが可能である。

更に、基材として耐水性、耐摩耗性、耐ブロッキング性
を有するものを選択することによって、被記録材の画像
観察面に耐水性、耐摩耗性、耐ブロッキング性を付与す
ることもできる。

本発明の被記録材を構成するインク輸送層は、通液性を
有することが必要である。

本発明で言う通液性とは、記録液を速かに通過させ、イ
ンク輸送層内に記録液中の記録剤を実質的に残留させな
い性質のことである。

本発明において、通液性を向上させるための好ましい態
様は、インク輸送層表面及びその内部に亀裂や連通孔（
ミクロサイズのものを含む）を含む多孔質構造とするこ
とである。

例えば、水系インクを用いて記録する場合、次のような
態様が挙げられる。

（１）非多孔性の粒子と結着材とにより構成され、内部
に亀裂を有する態様、 （２）被膜中に、他の材料を分散させ、溶剤で処理する
ことにより、層内部を多孔質にする態様、（３）樹脂を
混合溶媒に分散させ、高沸点の溶剤が、樹脂の貧溶媒と
して層内部を多孔質とする態様、（４）成膜時に発泡性
の材料を含有させて、層内部を多孔質とする態様。

このとき用いる材料は、いずれも水及びインク中の溶剤
に対して非膨潤性であり、インク中の染料に対して、非
染着性であるものを選択する。

上記性質を満足する本発明に係るインク輸送層の好適な
実施態様としては、例えば、記録剤に対して非染着性で
ある粒子と結着材とからなる態様である。

上記の性質を満足する粒子としては、熱可塑性樹脂、熱
硬化性樹脂等の有機樹脂粒子、例えば、ポリエチレン、
ポリメタクリレート、エラストマー、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、スチレン−アクリル共重合体、ポリエス
テル、ポリアクリル、ポリビニルエーテル等の有機樹脂
粉体およびエマルジョン、さらに非多孔質化処理した無
機顔料の粉体等のうち少なくとも１種が所望により使用
される。

また、使用する結着材は、上記粒子同士及び／又はイン
ク保持層とを結着させる機能を有するものであり、粒子
と同様に、記録剤に対して非吸着性であることが必要で
ある。

結着材として好ましい材料は、前記の機能を有するもの
であれ従来公知のものがいずれも使用でき、例えば、ポ
リビニルアルコール、アクリル樹脂、スチレン−アクリ
ル共重合体、エチレン−酢酸ビニル重合体、デンプン、
ポリビニルブチラール、ゼラチン、カゼイン、アイオノ
マー、アラビアゴム、カルボキシメチルセルロース、ポ
リビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、フェノール
、メラミン、エポキシ、スチレン−ブタジェンゴム、ユ
リア、α−オレフィン、クロロブレン、ニトリルゴム、
ビニルウレタン、ポリウレタン等の樹脂のうち１種以上
が所望により使用される。

さらに、インク輸送層としての前記機能を向上させるた
めに、必要に応じて、各種の添加剤、例えば、可塑剤、
紫外線吸収剤、酸化防止剤、防パイ剤、老化防止剤、ケ
イ光増白剤、着色剤、界面活性剤、浸透剤等をインク輸
送層に添加してもよい。

また、インク輸送層の通液性を妨げない程度において、
従来公知の顔料粒子を添加しても良い。

前記粒子と結着層との混合比（重量比）は、粒子／結着
剤＝１／３〜５ｏ／１の範囲が好ましく、より好適には
、３／１〜２０／１の範囲である。

この混合比が１／３以下の場合、インク輸送層の亀裂や
連通孔が小さくなり、記録液の吸収効果が減少してしま
う。また、混合比が５０／１以上の場合、粒子同士又は
インク保持層と粒子との接着が充分でな（なり、インク
輸送層を形成し得なくなる。

本発明に於いて、インク輸送層の厚さは、記録液滴量に
依存し、インク吸収が速やかで且つ高画質の画像を得る
ためには、記録液滴径の１１５０〜１９倍、好ましくは
ｌ／２５〜６倍、より好ましくはｌ／１０〜３倍である
ことが必要である。

インク輸送層の厚さが、記録液滴径の１１５０倍未満の
場合には、インク吸収性が極端に悪くなり、ドツトの滲
みが大きくなり、解像力が著しく低下する。従って、画
像の鮮明性も著しく低下する。

一方、インク輸送層の厚さが、液滴径の１０倍以上め場
合には、インク吸収性は向上するものの、インク透過性
が著しく低下し、インク輸送層中にインクがとどまり、
インク保持層にまで記録液が到達しにく（なるため、基
材側からの濃度が著しく低下することになる。

次に、記録液又は記録剤を実質的に捕捉する非多孔性の
インク保持層は、インク輸送層を通過してきた記録剤を
吸収、捕捉し、実質的に恒久保持するものである。従っ
て、インク保持層が、インク輸送層よりも記録液の吸収
力が強いことが要求される。

というのは、インク保持層の吸収力が、インク輸送層の
吸収力よりも弱い場合、インク輸送層表面に付与された
記録液が、インク輸送層内を通過し、その記録液の先端
がインク保持層に到達した際に、インク輸送層中に記録
液が滞留することになり、インク輸送層とインク保持層
の界面で記録液がインク輸送層内を横方向に浸透、拡散
してい（こととなる。

その結果、記録像の解像度が低下し、高品質の画像を形
成し得なくなる。

また、前述のように、記録画像をインク付与面とは反対
側から観察する場合には、インク保持層は光透過性であ
ることが必要である。

上記の要求を満足するインク保持層は、記録剤を吸着す
る光透過性樹脂及び／又は記録液に対し溶解性、膨潤性
を有する光透過性樹脂により構成されるのが好ましい。

例えば記録剤として酸性染料又は直接染料を含有する水
系記録液を用いた場合、インク保持層は、上記染料に対
して吸着性を有するカチオン樹脂及び／又は水系記録液
に対して膨潤性を有する親水性ポリマーにより構成され
ることになる。

上記のポリマーとしては、例えば以下に示すものが好適
に用いられる。

（１）分子中に親水性セグメントと疎水性セグメントを
有するブロックコポリマーまたはグラフトコポリマー このようなブロックコポリマーまたはグラフトコポリマ
ーは全体として水不溶性であるが、親水性である。この
ようなポリマーの親水性セグメントとは、例えば、カル
ボキシル基、スルホン酸基、水酸基、エーテル基、酸ア
ミド基、それらのメチロール化基、第１〜３級アミノ基
、第４級アンモニウム基等の親水性基を有するビニルモ
ノマーが２個以上重合したセグメントであり、このよう
な親水性モノマーの例としては、（メタ）アクリル酸、
無水マレイン酸、ビニルスルホン酸、スルポン化スチレ
ン、ビニルアセテート、エチレングリコール等のポリオ
ールのモノ（メタ）アクリレートまたはモノマレート、
（メタ）アクリル酸アマイドそれらのメチロール化物、
モノまたジアルキルアミノエチル（メタ）アクリレート
、これらの４級化物、ビニルピロリドン、ビニルピリジ
ン等が挙げられる。

疎水性のポリマーセグメントとは、エチレン、プロピレ
ン、ブチレン等の如きオレフィン、スチレン、メチルス
チレン、ビニルナフタレン等の芳香族ビニル化合物、塩
化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン等のハロ
ゲン化オレフィン、（メタ）アクリル酸、クロトン酸そ
の地下飽和カルボン酸の各種アルコールエステル等のモ
ノマーの２個以上の重合体である。

また、上記以外の水溶性ポリマー、例えばアルブミン、
ゼラチン、カゼイン、でんぷん、カチオンでんぷん、ア
ラビアゴム、アルギン酸ソーダ等の天然樹脂、ポリビニ
ルアルコール、ポリアミド、ポリアクリルアミド、ポリ
ビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリビニルピ
リシリウムハライド、メラミン樹脂、ポリウレタン、ポ
リエステル、ポリアクリル酸ソーダ等の如き親水性の天
然または合成ポリマーあるいはこれらを水不溶性に変性
した疎水性の天然または合成ポリマーも親水性のポリマ
ーセグメントあるいは疎水性のポリマーセグメントとし
て使用できるのは当然である。

（２）水溶性ポリマーの架橋物 上記および後述の如き各種の水溶性ポリマー等を、親水
性を失わず水不溶性になる程度に適当な架橋剤や放射線
で架橋させたものである。

（３）ポリマーコンプレックス ポリマーコンプレックスとは、２種以上の相互に異なり
、且つ互いに作用力を及ぼす水溶性〜親水性ポリマーか
らなるものであり、いずれの元のポリマーとも異なる性
状の混合物を生じるものであり、例えば２種以上のポリ
マーがイオン間静電力、水素結合、ファンデルワールス
力、電荷の部分的な移動等により何らかの強い結合を生
じるものである。

このようなポリマーコンプレックスとしては種々のもの
が使用できるが、本発明において特に好ましいものは塩
基性ポリマーと酸性ポリマーとからなるポリマーコンプ
レックスである。

なお、インク保持層を構成する材料は、記録液を吸収、
捕捉する機能を有し、非多孔性層を形成し得るものであ
れば、特に限定されるものではない。

インク保持層の厚さは、記録液を吸収、捕捉するのに充
分であれば良く、記録液滴量によっても異なるが、好ま
しくは、１−１００μｍであり、より好適には５〜５０
μｍである。

基材上にインク保持層とインク輸送層を形成する方法と
しては、上記の適当な溶剤に溶解又は分散させて塗工液
を調整し、該塗工液を例えば、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の公知の方法により、基材
上に塗工し、その俊速やかに乾燥させる方法が好ましく
、前記のホブトメルトコーティング法あるいは前記の材
料から一旦、単独のシートを形成しておき、該シートを
基材にラミネートする如き方法でも良い。但し、基材上
にインク保持層を設ける際には、基材とインク保持層と
の密着を強固にし、空間をなくす必要がある。

基材とインク保持層との間に空間が存在すると、記録画
像の表面が乱反射し、実質的な画像光学濃度を下げるこ
とになるので好ましくない。

本発明の被記録材を用いて画像を形成する手段としては
、万年筆、ボールペン、フェルトペン、ペンブロック−
、インクミスト、インクジェット、各種印刷等、記録剤
を含有する記録液を用いた記録器具及び記録装置が挙げ
られる。

これらの記録器具及び記録装置のうち、画像記録の高速
性の観点から、インクジェット記録装置やペンブロック
−が好適である。

本発明の被記録材に記録を行うための記録液としては、
従来公知の水系及び／又は油系の記録液が好ましく、イ
ンク透過層に速やかに浸透し、インク保持層で速やかに
吸収、捕捉されるためには、記録液の粘度が１０００ｃ
ｐｓ以下、好ましくは１ｏｏｃｐｓ以下、好適には５０
ｃｐｓ以下であることが必要である。

また、火気に対する安定性や環境に対する耐汚染性等を
考慮すれば、水系の記録液が好ましい。記録液に含有し
ている記録剤としては、従来公知の染料、顔料等の着色
剤及び／又は発色性を有するものはいずれも用いること
カーできる。

例えば、インクジェット記録に用いられる記録剤として
は、直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性染料、食
用色素等に代表される水溶性染料が好ましい。

本発明の被記録材を用いた画像の形成は、インク輸送層
を透明化処理することにより、通常の記録装置、筆記具
を用いて行われるが、基材側から画像を観察する場合に
は鏡文字（逆転文字）を印字できる記録装置を用いて、
被記録材のインク輸送層側に、記録液をもって画像を記
録することで行われる。

〔実施例〕

以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。尚、
文中、部とあるのは特に断りのない限り重量基準である
。

実施例及び比較例 透光性基材としてポリエチレンテレフタ、レートフィル
ム（厚さ１００μｍ：東し製）を使用し、その基材上に
下記組成物Ａを乾燥膜厚８μｍになるように、バーコー
ター法により塗工し、１２０℃、５分間乾燥炉内で乾燥
した。

組成物Ａ 更に、その上に下記組成物Ｂを表−２に示す乾燥膜厚に
なるように、バーコーター法により塗工し、８０　’Ｃ
、１０分間乾燥炉内で乾燥し、被記録材１〜５を得た。

組成物Ｂ 次に、被記録材１〜５の組成物Ｂの代わりに、下記組成
物Ｃを用いたことを除いて、被記録材１〜５と同様にし
て被記録材６〜９を得た。

組成物Ｃ このようにして得られた９種の被記録材は、いずれも白
色の不透明なものであった。

これらの被記録材に対して、表−１に示した４種のイン
クを用いて、発熱抵抗体でバブル（泡）を発生させ、そ
の圧力で記録液を吐出させる２種のオンデマンド型イン
クジェット記録ヘッドを有する記録装置を使用してベタ
でインクジェット記録を実施した。

このとき、各装置を用いたときのインク滴径は５０μｍ
と８０μｍであった。使用した４種の記録液の組成を表
１に示す。

表　　　１ イエローインク ｃ、ｒ、ダイレクトイエロー８６　　　　　２部Ｎ−メ
チル−２−ピロリドン　　　　　１０部ジエチレングリ
コール　　　　　　　　２０部ポリエチレングリコール
＃２００　　　１５部水　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　５５部マゼンタインク Ｃ，１，アシッドレッド３５　　　　　　　２部Ｎ−メ
チル−２−ピロリドン　　　　　１０部ジエチレングリ
コール　　　　　　　　２０部ポリエチレングリコール
９２００　　　１５部水　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　５５部シアンインク Ｃ，１，ダイレクトブルー８６　　　　　２部Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン　　　　１０部ジエチレングリコー
ル　　　　　　　２０部ポリエチレングリコール＃２０
０　　　１５部水　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　５５部ブラックインク Ｃ，１，フードブラック２　　　　　　　２部Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン　　　　　１０部ジエチレングリコ
ール　　　　　　　　２０部ポリエチレングリコール３
２００　　　１５部水　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　５５部このようにして得られた
記録物に対して、本発明の目的に充分適合したものであ
るかどうかを、以下の方法に従って試験し、評価した。

（１）インク吸収性は、インクジェット記録後、記録物
を室温下で放置し、記録部に指で触れてもインクが付着
せずに充分乾燥定着するまでの時間を測定した。

（２）画像光学濃度（０，Ｄ）は、マクベス濃度計ＴＲ
−５２４を用いて、黒インク記録部につき、画像観察面
（基材側）から測定した。

（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○、円形が多少くずれたものを△
、不定形のものをＸとした。

（４）にじみ度は、印字ドツトを実体顕微鏡で測定し、
インクドロップレットの何倍になったかで示した。

（５）色彩鮮明性は、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、最も良いものを◎、最も悪い
ものをＸとし、◎、○、Δ、×のランク分けをした。

表　　　２ 〔発明の効果〕 以上述べため如く、本発明によれば、記録液と被記録材
のマツチングをとり、しかもインク付与面であるインク
輸送層側に記録液を以て記録を行い、基材側から記録画
像を観察することによって、インク吸収性に優れ、画像
濃度、ドツト形状や色彩鮮明性のいずれにも優れた記録
画像が得られる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）インク輸送層とインク保持層とを有する被記録材
   に記録液を以て記録する方法であって、該被記録材のイ
   ンク輸送層の厚さＢ（μｍ）と記録液滴径Ｄ（μｍ）と
   が下式を満足することを特徴とする記録方法。 １／５０＜Ｂ／Ｄ＜１０
2. （２）該被記録材が、基材上にインク保持層とインク輸
   送層を積層してなる特許請求の範囲第１項記載の記録方
   法。
3. （３）該被記録材のインク輸送層が多孔性である特許請
   求の範囲第１項記載の記録方法。
4. （４）該被記録材のインク輸送層が、記録剤に対して非
   染着性の粒子と結着剤を含む特許請求の範囲第１項記載
   の記録方法。
5. （５）該被記録材のインク保持層が非多孔性である特許
   請求の範囲第１項記載の記録方法。