JP2001001634A - インクジェット被記録材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的低コストの手法で、表面に光沢を有
し、かつ高いインク吸収性を有するインクジェット被記
録材を得る。 【解決手段】 基材の少なくとも一方の面にインク受容
層を形成したインクジェット被記録材において、インク
受容層の少なくとも最表面の層の主成分として鎖状に凝
集した状態で分散した微小シリカを用いる。製造に際し
ては、当該微小シリカと結着剤とを含む塗料を塗工、乾
燥し、必要に応じてカレンダーにより平滑化処理を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基材の少なくとも
一方の面にインク受容層を形成したインクジェット被記
録材と、その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばファクシミリ、ワードプロセッサ
ー、パーソナルコンピューター等に用いられるプリンタ
ーの一つにインクジェットプリンターがある。これは、
液体のインクを特殊構造のノズルからジェット状に噴射
し、その飛跡を制御し用紙に付着させて文字や画像等を
印字するものである。このようなインクジェットプリン
ターに使用する用紙としては、インクジェット用のイン
ク（以下、特に断らない限り、「インク」とは「インク
ジョット用のインク」を意味する）の定着性や吸収性、
印字濃度、ドット形状の真円性、ドット周辺のシャープ
性、光沢度、白色度、耐水性および吸脱湿による寸法安
定性等の諸特性を持たせたインクジェット被記録材が用
いられている。

【０００３】しかしながら、特に写真やイラスト等のグ
ラフィックデータを印字する用途においては、高い印字
品質のみならず、これまで以上に光沢性の高いインクジ
ェット被記録材が求められている。

【０００４】このような高光沢性等の高度な特性を付与
する技術としては、例えば下記のような方法が知られて
いる。 通常用いられているアート紙やキャストコート紙の
ような高光沢処理を施した紙、あるいは平滑なフィルム
の表面に、表面処理剤としてポリビニルアルコール（Ｐ
ＶＡ）、ポリビニルピロリドン、ポリウレタン、ポリビ
ニルアセタールなどの水系の樹脂やエマルジョンを直接
塗工する方法。 上記と同様の基材上に、球状微粒子のコロイダルシ
リカや非球状微粒子のアルミナゾル等を主成分に用いた
塗工液を直接塗工する方法。 ポリエステルフィルムの表面に前記水系の樹脂やエ
マルジョンを直接塗工し、その塗工面が半乾燥の湿潤状
態にある時に、上質紙等を重ね合わせてそのまま乾燥さ
せ、乾燥後にポリエステルフィルムを剥がして、上質紙
等の表面に前記水系の樹脂やエマルジョンの皮膜を形成
すると同時に、ポリエステルフィルムの表面光沢と平滑
性とを写し取るフィルム転写法。 キャストコート紙におけるキャストコート層の塗工
組成物を改良して、キャストコート紙そのものに所要の
特性を付与する方法。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、の方法で
は、樹脂を適切に選択することによって光沢度や平滑性
は得られる反面、インクの吸収性が遅くなってインクの
ブロッキングを起こしたり、インクの重ね部分やインク
どうしの境界面でインクの滲みが生じたり、インクの吸
収不良によりプリンター内で走行中に擦れが起こったり
して満足なものが得られていない。加えて、高光沢処理
した紙または平滑性のフィルム等が必要である、塗工層
に溶剤の蒸発する孔が形成されていないため塗工後の乾
燥に時間がかかる等の制約があることから、必然的に製
造コストが高くなる。

【０００６】また、の方法では、球状微粒子のシリカ
の場合は粒子間の隙間ができにくいためにインクの吸収
性が低く、非球状微粒子アルミナの場合はインクの吸収
性は得られるものもあるが材料コストが高いという問題
がある。

【０００７】さらに、およびの方法では、光沢を有
し且つインクの吸収性の高い被記録材が得られるもの
の、製造に高度な技術が必要で、しかも製造に時間を要
するため、製造コストを下げることが難しい。

【０００８】本発明の目的は、このような問題を解消
し、光沢性とインク吸収性を併せ持ったインクジェット
被記録材を低コストで得られるようにすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的達
成のため鋭意検討を重ねた結果、基材の少なくとも一方
の面にインク受容層を形成したインクジェット被記録材
において、前記インク受容層の少なくとも最表面の層の
主成分として鎖状に凝集した微小シリカを用いることに
より、高い光沢度とインク吸収性を併せ持ったインクジ
ェット被記録材を低コストで得られることを見出した。
本発明のインクジェット被記録材が高い光沢度とともに
インク吸収性を有するのは、鎖状に凝集した微小シリカ
が非常に細い繊維のように振る舞い、不織布のような塗
膜構造を形成するためと考えられる。

【００１０】本発明のインクジェット被記録材は、例え
ば、基材または下層を設けた基材の少なくと一方の面
に、鎖状に凝集した微小シリカと結着剤とを含む塗料を
塗工して乾燥させることにより製造することができる。
また、こうして得られたインクジェット被記録材に、機
械的な平滑化処理、具体的には例えばカレンダーにより
平滑化処理を施すことで、より光沢度を高めることもで
きる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に用いる鎖状に凝集した微
小シリカは、球状等のシリカの一次粒子が、１列あるい
は２列以上連なった形で凝集したもので、分岐していて
も分岐していなくてもよい。一次粒子の大きさは、光沢
性を発現するために１μｍ以下が好ましく、形成可能な
最小サイズまで使用できる。光沢性を高めるためには５
００ｎｍ以下がさらに好ましい。凝集の無いコロイダル
シリカ等では得難いインク吸収性を発現するには、凝集
鎖の長さは一次粒子の数で平均５個以上が好ましい。凝
集鎖の長さは長くても構わないが、特定の長さ以上の凝
集は安定に存在できないと推測される。

【００１２】インク受容層の少なくとも最表面の層に用
いる顔料成分は、鎖状に凝集した微小シリカ単独であっ
てもよいが、他の顔料、例えば他の性状のコロイダルシ
リカ、粉末状シリカ、アルミナゾル、粉末状アルミナ、
樹脂粒子、種々の着色顔料等を併用してもよい。ただ
し、鎖状に凝集した微小シリカが顔料全体の２０％以上
であることが好ましく、５０％以上であることがより好
ましい。

【００１３】鎖状に凝集した微小シリカを固定するに
は、樹脂等の結着剤を併用すればよい。鎖状に凝集した
微小シリカに対する結着剤の比率は、インク吸収性を得
るには固形分換算で２００％以下であることが好まし
く、１００％以下がより好ましい。結着剤に高い結着力
があれば５０％以下がさらに好ましい。結着力を確保す
るには３％以上が好ましく、１０％以上がより好まし
い。

【００１４】結着剤には種々の樹脂を用いることがで
き、例えば、ＰＶＡ、ポニビニルピロリドン、ＣＭＣ、
ヒドロキシエチルセルロース、カゼイン、ゼラチン、澱
粉およびアルギン酸ナトリウム等の水溶性樹脂、さら
に、酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ス
チレン−ブタジエン共重合体、ポリウレタン、アクリル
共重合体、マレイン酸共重合体等の合成樹脂のエマルジ
ョン等が使用される。これらは適宜に選択し単独または
併用して適量を用いる。

【００１５】インク中の水性顔料を定着するためには、
カチオン化剤を併用するのも有用である。カチオン化剤
の例としては、長鎖アルキルアミン塩、長鎖アルキルジ
メチルアミン塩、長鎖アルキルトリメチルアンモニウム
塩等の低分子化合物、アリルアミンまたはその塩、ジア
リルジメチルアンモニウム塩、（メタ）アクリル酸ジア
ルキルアミノエチルまたはその塩、（メタ）アクリル酸
トリアルキルアンモニウムエチル塩、ジエチルアミノス
チレン等の単独または共重合体、またはその他のモノマ
ーとの共重合体、ポリアルキレンポリアミン類、ジシア
ンジアミド系樹脂等を使用することができる。その使用
量は選択する顔料、結着剤、これらの比率によっても変
わってくるが、通常は顔料に対して１〜５０％程度添加
される。

【００１６】インク受容層の少なくとも最表面の層には
上記顔料、結着剤、カチオン化剤の各成分の他に、必要
に応じて各種添加剤を用いてもよい。この種の添加剤と
しては、例えば、表面調整剤、消泡剤、分散剤、粘着調
整剤、架橋剤、着色染料、蛍光染料、防黴剤、防腐剤、
帯電防止剤、潤滑剤が挙げられる。

【００１７】インク受容層の少なくとも最表面の層の厚
さは、その下地にもよるが一般に１μｍ〜１００μｍが
好ましい。これ以下では光沢性を得るのが難しく、これ
以上ではその層の下部のインク受容に寄与しない部分が
多くなりコストを無駄に上昇させる。また、最表面の層
が薄い場合には、十分なインク受容能力を確保するため
にインク受容性の下層を設けるのが好ましい。

【００１８】インク受容層は２層以上の層構造としても
よく、最表面の層以外の下層には公知のインクジェット
記録用インク受容層の組成物等が利用できる。

【００１９】インク受容層を設ける基材としては、紙、
樹脂フィルム、布など、インクジェットプリンターで印
字可能なものであれば、いずれも用いることが可能であ
る。この種の基材とインク受容層との間には必要に応じ
て種々の層を設けてもよい。例えば、平滑性を有する層
を設ければインク受容層形成後の光沢の向上が期待で
き、接着性を向上する層を設ければインク受容層等の上
層の薄利や粉落ちを抑制できる。さらに他の例として
は、帯電防止層、着色層、蒸着層等が挙げられる。

【００２０】インク受容層を設けるのは一方の面でも両
方の面でもよい。また、本発明のインク受容層を一方の
面に設け、他方の面に異なるインク受容層、帯電防止
層、着色層、蒸着層、カール防止層、滑りを調整する
層、インクジェット記録以外の印刷に適した層、装飾層
などを必要に応じて設けてもよい。

【００２１】本発明のインクジェット被記録材は、例え
ば次のようにして製造することができる。すなわち、基
材上に必要な表面処理や下層を施し、その上に公知の塗
工機、例えばブレードコーター、エアーナイフコータ
ー、リバースコーター、グラビアコーター、ダイコータ
ー等によって、前記の最表面の層の組成を含む塗料組成
物を塗工し乾燥する。このとき、必要に応じて、例えば
スーパーカレンダー、グロスカレンダー、サーモプラニ
ッシャー等の平滑化処理機によって塗工表面を処理する
ことで、光沢をさらに高めることができる。ただし、こ
の処理が強すぎると表面層中に形成されていた空隙が潰
されてしまってインクの吸収性が低下するため、処理の
程度を最適化することが重要である。

【００２２】

【作用】本発明によれば、基材の少なくとも一方の面に
インク受容層を形成したインクジェット被記録材におい
て、インク受容層の少なくとも最表面の層の主成分とし
て鎖状に凝集した微小シリカを用いたので、高い光沢度
のみならず、優れたインク吸収性を確保することでき
る。これは、鎖状に凝集した微小シリカが非常に細い繊
維のように振る舞い、不織布のような塗膜構造を形成す
るためと考えられる。

【００２３】また、非球状微粒子アルミナ等を用いる場
合に比べて材料コストが安く、しかも高光沢処理した紙
や平滑性のフィルム等を用いなくても製造でき、かつ、
比較的容易に製造可能であるので、上記のような光沢性
とインク吸収性を併せ持ったインクジェット被記録材を
低コストで得ることができる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を比較例とあわせて説
明する。ただし、本発明が以下の実施例に限定されるも
のでないことは勿論である。なお、下記の組成で「部」
とあるのは「重量部」を意味する。

【００２５】（実施例１）まず、下記成分を有する組成
物を混合攪拌して、固形分１９％の表面層塗料Ａを調整
した。 スノーテックスＰＳ−ＭＯ １００部 （日産化学工業社製；鎖状に凝集したコロイダルシリカ） ポバールＰＶＡ−２１７ ２０部 （クラレ社製；ポリビニルアルコール） ＰＡＳ−Ｈ−１０Ｌ 9.８部 （日東紡績社製；カチオン化剤） 水 １３５部

【００２６】次に、得られた表面層塗料Ａを８５ｇ／ｍ
² のコート紙用の原紙上に、＃５０のバーコーターを使
用して塗工乾燥し、インクジェット被記録材を得た。

【００２７】（実施例２）実施例１のインクジェット被
記録材に、カレンダーにより線圧１００Kg／cmの条件で
平滑化処理を施した。

【００２８】（比較例１）実施例１で使用したスノーテ
ックスＰＳ−ＭＯの代わりに、スノーテックスＮ（日産
化学工業社製；凝集の無いコロイダルシリカ）を用いた
こと以外は、実施例１と同様にしてインクジェット被記
録材を作製した。

【００２９】（比較例２）比較例１のインクジェット被
記録材に、カレンダーにより線圧１００Kg／cmの条件で
平滑化処理を施した。

【００３０】（測定項目および試験方法）実施例１・２
および比較例１・２でそれぞれ得た各インクジェット被
記録材について、下記の各項目を、対応して示した測定
方法により測定した。結果を表１に示す。

【００３１】（１） 光沢度 最表面のＪＩＳ−Ｚ−８７４１による６０度の鏡面光沢
度を測定する。単位は％で表示する。

【００３２】（２） 印字特性 最表面にセイコーエプソン社製のプリンターＰＭ−２０
００Ｃを使用して、印字モードを専用光沢紙のモードに
設定し、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ
（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、Ｃ＋Ｍ、Ｍ＋Ｙ、Ｃ＋Ｙのベ
タを印字し、印字特性として以下の項目について調べ
た。

【００３３】（２−１） インク吸収性 被記録材を排出してから１０秒後、印字面にテッシュを
押し当ててインクの移りの有無を調べ、インク移りが
「なし」の場合を○、インク移りが「あり」の場合を×
とした。

【００３４】（２−２） 印字濃度 印字２４時間後マクベス濃度計ＲＤ９１５によって指定
印字部分（ブラック）の濃度を測定した。

【００３５】（２−３） 印字にじみ ベタの印字の周囲の白地部分へのにじみの最大量をルー
ペまたは目視で観察した。

【００３６】

【表１】

【００３７】表１に示した結果から、本発明実施例１・
２のインクジェット被記録材は、光沢度、インク吸収
性、印字濃度および印字にじみの各項目のいずれにおい
ても、比較例１・２のインクジェット被記録材に比べ
て、優れた品質を有していることがわかる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、比較的
低コストの手法で、表面に光沢を有し、かつ高インク吸
収性、高印字濃度、低印字にじみの優れた印字品質を有
するインクジェット被記録材を得ることができる。

フロントページの続き (72)発明者 西本 智久 大阪府茨木市丑寅１丁目１番88号 日立マ クセル株式会社内 (72)発明者 宮田 一司 大阪府茨木市丑寅１丁目１番88号 日立マ クセル株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 FC06 2H086 BA15 BA32 BA41 4D075 CA35 CB04 EC03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材の少なくとも一方の面にインク受容
   層を形成したインクジェット被記録材において、前記イ
   ンク受容層の少なくとも最表面の層の主成分として鎖状
   に凝集した微小シリカを用いたことを特徴とするインク
   ジェット被記録材。
2. 【請求項２】 基材または下層を設けた基材の少なくと
   一方の面に、鎖状に凝集した微小シリカと結着剤とを含
   む塗料を塗工して乾燥させることを特徴とするインクジ
   ェット被記録材の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項２で得られたインクジェット被記
   録材に、機械的な平滑化処理を施すことを特徴とするイ
   ンクジェット被記録材の製造方法。