JP3091290B2 - 記録媒体 - Google Patents
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Description
好適に用いられる記録媒体に関する。
ジェット方式による出力が普及するのに伴い、記録媒体
に対しても低価格で、且つ、画像品位の良好なものが求
められるようになっている。従来、インク定着性に優
れ、ドット形状が真円に近く、画像濃度の高い記録媒体
として、特開昭56−148585号公報に記載されて
いる様なインク吸収性の低い基材上にインク受容層を設
けてなる記録媒体や、特開昭59−185690号公報
に記載されている様なインク吸収性の高い基材上にイン
ク受容層を設けてなる記録媒体が提案されている。又、
インクジェット記録画像の耐候性を向上させることを目
的として、特開昭61−57380号公報に記載させて
いる様なインク受容層中に多孔性無機顔料、カチオン性
樹脂、難溶性マグネシウム化合物を含有させた記録媒体
や、特開昭63−203896号公報に記載されている
様なキトサンを含有する記録媒体が提案されている。
以上の様な従来例においては、以下の様な欠点を有す
る。基材にインク受容層を設けてなる記録媒体において
は、高い画像濃度が得られる反面、表面吸着活性の高い
顔料を用いている為、記録画像の室内変色等の問題を生
ずる。室内変色とは、記録画像をオフィス内や外気のあ
たる室内の壁等に貼って保持した場合に発生する染料の
変褪色であり、コート紙における特有の問題である。
又、基材上にインク受容層を設けてなる記録媒体では、
基材のインク吸収性が低い場合に高品位な記録画像を形
成しようとすると、多量のインクを急速に吸収出来、且
つ、定着させることが必要となる為、インク受容層の塗
工厚を厚くしたり、顔料とバインダーとの比率を上げた
りしなければならない。この為、紙粉が発生し易いこ
と、製造上の負担が大きいこと、及びコスト高となるこ
と等の問題が生じる。これに対し、基材のインク吸収性
が高い場合には、比較的薄いインク受容層であっても優
れたインク吸収性が得られるので、上記の様な紙粉の発
生は少なく、低コストで製造することが出来るという利
点はあるが、基材の影響を受け易く、ベタ印字部の均一
性に劣るという別の問題が生じる。又、基材のインク吸
収性が高いと多量のインクが基材の深部まで浸透してし
まう為、インク中の染料が記録媒体表面にあまり捕捉さ
れず十分な画像濃度が得られないという問題もある。更
に、複数のインク滴が連続して付着した部分(混色部
等)では、色相の変化、彩度の低下等の問題がある。
又、キトサン及び/又はキトサン塩を普通紙表面に塗工
した記録媒体では、耐水性に優れているものの、画像の
均一性に欠ける等の問題がある。以上の様に、従来の粉
落ちの発生が少なく、且つ、低コストで製造することが
可能な基材にインクを吸収させるタイプの記録媒体にお
いては、画像の耐室内変色性に優れ、且つ、画像濃度及
びベタ印字部の均一性等に優れた画質を満足するものは
得られなかった。従って、本発明の目的は上記従来技術
の問題点を解決した優れた記録媒体を提供することにあ
り、特に、カラーインクジェット記録に好適な記録媒体
を提供することにある。
発明によって達成される。即ち、本発明は、インク吸収
性を有する基材表層に、カチオン性顔料及びキトサン及
び/又はキトサン塩を存在せしめてなり、上記カチオン
性顔料のBET比表面積が5〜170m 2 /gであり、
且つキトサン及び/又はキトサン塩の表層における添加
量が上記顔料に対して0.01〜15重量%であること
を特徴とする記録媒体である。
の結果、基材上に特定のBET比表面積を有するカチオ
ン性顔料と特定量のキトサン及び/又はキトサン塩を含
有するインク受容層を設けた記録媒体とすれば、得られ
る画像が耐室内変色性、及び、画像濃度・ベタ印字部の
均一性等に優れた画質を満足出来るものであることを知
見して本発明に至った。本発明で提案するところのカチ
オン性顔料とは、そのBET比表面積が5〜170m 2
/gであり、且つゼータ電位が正の値を示すものをい
う。一般に、正のゼータ電位を有する粉体は、その表面
にアニオン性物質を吸着し易く、この為、アニオン性染
料を用いたインクジェット記録において高濃度な記録画
像が得られるものと考えられる。上記のゼータ電位
(ξ)とは、粉体層に電解質溶液を流したときに発生す
る電位(流動電位)より、下記の式により求められる値
である。
ウム溶液を流したときの流動電位より求まる値をゼータ
電位とした。
面積としては、5〜170m2/gの範囲内のものであ
る。BET比表面積が5m2/gに満たない場合は、イ
ンク吸収性、画像濃度の面で不十分であり、170m2
/gを超すと、上記の画像の室内変色が顕著となるので
好ましくない。本発明者らの知見によれば、記録画像の
室内変色は染料の酸化分解により発生するものと考えら
れ、染料が表層に捕捉された場合はそれだけ染料が空気
に接触し、酸化され易くなる。特に、比表面積の大きな
顔料程、空気との接触面が増し、室内変色が発生し易く
なるものと思われる。本発明に使用するカチオン性顔料
として好ましいものは、上記のBET比表面積を有する
酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシ
ウム、塩基性炭酸マグネシウム等が挙げられる。又、こ
れらのカチオン性顔料は単独でも、多種を併用してもか
まわない。
ク受容層を、インク吸収性の高い基材上に比較的薄く設
け、画像濃度や耐室内変色性に優れ、且つ、粉落ちの少
ない低コストのカラーインクジェット用の記録媒体を得
ようとする場合は、基紙の影響を受け易く、染料の捕捉
され方にムラがある等の理由により、特に、ベタ印字部
でその均一性がやや劣っていた。本発明の記録媒体で使
用するキトサンとは、下記の一般式(Ι)で表されるも
のであり、カニ、エビ、オキアミ等に含まれるキチン
(N−アセチル−D−グルコサミンがβ(1→4)結合
したホモ多糖)を、脱アセチル化して得られた化合物で
ある。かかるキトサンの分子内には多数の反応性に富む
アミノ基を持っており、このアミノ基は、塩酸、酢酸等
の各種の酸と塩を形成し、水に溶解してカチオン性を示
す。
び/又はキトサン塩の添加量は、顔料に対して0.01
〜15wt%である。添加量が顔料に対して0.01w
t%より少ない場合には、キトサン及び/又はキトサン
塩の効果が得られず、画質の改善は望めない。又、添加
量が顔料に対して15wt%より多い場合には、インク
吸収性の低下、塗液の増粘等の問題がある。上記の様な
キトサン及び/又はキトサン塩とカチオン性顔料を含有
したインク受容層を基材上に設けると、カチオン性顔料
が被覆しきれずに露出した基材の部分や基材と顔料間、
顔料のすき間等は、基材繊維とからみ合うカチオン性を
示すキトサン及び/又はキトサン塩が覆う。この為、直
接染料、塩基性染料を用いたインクジェット記録では、
染料中のアニオン性のスルホン基、カルボキシル基がカ
チオン性を示すキトサン及び/又はキトサン塩と電気的
に結合し、染料を表層に捉える為、得られる記録物の画
像濃度が高く、ベタ印字部の均一性に優れ、フェザリン
グがない鮮明な画像が得られるものと思われる。
材としては、前述の様な問題を解決するためインク吸収
性を有する基紙を用いるのが好ましい。具体的には、ブ
リストウ法による液体吸収性試験において、ヘッドボッ
クスに80μlのインクを添加して求めた、紙−ヘッド
接触時間、0.08sec.時の液体転移量が、10m
l/m2〜70ml/m2の範囲にある基紙を用いる。但
し、ここでいうインクとは、水にジエチレングリコール
を20%含有させた混合溶媒に、重量百分率で2重量%
の黒色染料C.I.フードブラック2を溶解して作成さ
れるものである。又、ブリストウ法による液体吸収性試
験とは、ある紙−ヘッド接触時間における液体の浸透量
を表す量であり、本発明では、J TAPPI紙パルプ
試験方法No.51に記載されている液体を、水から上
記のインクに置き換えて試験を行った。この液体転移量
が10ml/m2より小さな基紙の場合は、適当なイン
ク吸収性を持たせる為に厚いインク受容層を設ける必要
があり、前述の様な粉落ち等の問題を生じる。又、液体
転移量が70ml/m2より大きな基紙の場合には、基
紙の上にインク受容層を設けても基紙の影響を強く受
け、ベタ均一性が低下したり、インク吸収性が良好すぎ
て染料が記録媒体表面に留まらず画像の濃度や彩度が低
下する等の問題を生ずる。
したカチオン性顔料、キトサン及び/又はキトサン塩の
他、バインダー及びその他の添加剤によって構成され
る。カチオン性顔料、キトサン及び/又はキトサン塩に
関しては上記の通りであるが、本発明の記録媒体では本
発明の目的達成を妨げない範囲において、カチオン性顔
料に加えて、従来一般に使用されている他の無機顔料や
有機顔料を併用することも出来る。又、本発明の記録媒
体に用いることの出来るバインダーとしては、例えば、
従来公知のポリビニルアルコール、澱粉、酸化澱粉、カ
チオン化澱粉、カゼイン、カルボキシメチルセルロー
ス、ゼラチン、ヒドロキシエチルセルロース、アクリル
系樹脂等の水溶性高分子及びSBRラテックス、ポリ酢
酸ビニルエマルジョン等の水分散型高分子の1種又は2
種以上が混合して用いられる。本発明の記録媒体に使用
される、顔料とバインダーとの好適な使用割合は、重量
比で顔料/バインダー(P/B)が10/1〜1/4の
範囲内、より好適には6/1〜1/1の範囲内であり、
1/4よりバインダー量が多いとインク受容層の持つイ
ンク吸収性が低下し、一方、10/1より顔料が多いと
インク受容層の粉落ちが激しくなり、好ましくない。更
に、本発明の記録媒体においては、インク受容層に必要
に応じて染料固着剤、(耐水化剤)、蛍光増白剤、界面
活性剤、消泡剤、pH調整剤、防かび剤、紫外線吸収
剤、酸化防止剤、分散剤、減粘剤等の添加剤を含有させ
てもよい。これらの添加剤については、従来公知の化合
物から目的に応じて任意に選択し添加すればよい。例え
ば、添加剤の一例として染料固着剤について説明する
と、下記の様な染料固着剤を併用することによって形成
された画像の耐水性を向上させることが出来る。
限定されるものではない。又、染料固着剤はインクジェ
ット記録に使用される染料によっても耐水化効果が異な
るので、添加する際には、記録に使用される染料との組
合せについても十分に考慮することが望ましい。
は、上記の如きカチオン性顔料、バインダー、及びその
他の添加剤を含む水系塗工液を、公知の方法、例えば、
ロールコーター法、ブレードコーター法、エアナイフコ
ーター法、ゲートロールコーター法、サイズプレス法等
により基材表面に塗工してもよいし、抄紙の際内添して
もよい。その後、例えば、熱風乾燥炉、熱ドラム等を用
いて乾燥し本発明の記録媒体が得られる。更に、記録媒
体の表面を平滑化する為、或いは記録媒体の表面強度を
上げる為に、スーパーカレンダー処理を施してもよい。
基材表層上の顔料塗工量としては、顔料の総量として
0.2〜20g/m2、より好ましくは0.2〜10g
/m2の範囲内である。尚、塗工量が少ない場合に、基
材の一部が表面に露出していてもよい。塗工量が0.2
g/m2に満たない場合には、インク受容層を設けなか
った場合と比べて染料の発色性の点で効果がなく、一
方、20g/m2を超えて設けた場合にはコート層の粉
落ちが発生し、好ましくない。
び/又はキトサン塩は、前記した様なインク吸収性を有
する基材表層上に存在せしめる。ここでいう基材とは、
好適には基紙のことを指す。即ち、基材とは、パルプ繊
維が絡まり合って構成されるものであり、基材表層と
は、絡み合い積み重なったパルプ繊維の厚さ30μm程
度の上層部を指す。顔料及びキトサン及び/又はキトサ
ン塩を基材表層に存在せしめるとき、図1に示した基材
表面部の拡大図に示す様に、顔料1は、基材表面のパル
プ繊維2の上又はパルプ繊維2間に存在している。パル
プ繊維2の空隙を伝ってパルプ繊維2の下にもぐり込ん
でいる顔料1もある。図2は、インク吸収性を有する基
材表層に顔料1及びキトサン及び/又キトサン塩を存在
せしめた記録媒体の断面図を示す。図3は、別の実施例
における基材表面部の拡大図であり、図4はその記録媒
体断面図であるが、図4に示した様に顔料及びキトサン
及び/又はキトサン塩は層を形成していてもかまわな
い。
ジェット記録を行う場合のインクそれ自体は、従来公知
のもの等を問題なく使用することが出来る。又、色剤と
しては、直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性染
料、食用色素に代表される水溶性染料が使用可能であ
り、通常のインクジェット記録用のものであれば特に制
限なく使用することが出来る。この様な水溶性染料は、
従来のインク中において、一般には約0.1〜20重量
%を占める割合で使用されており、本発明の記録媒体に
使用する場合においてもこの割合と同様でよい。本発明
に用いる水系インクに使用する溶媒は、水又は水と水溶
性有機溶剤との混合溶媒であり、特に好適なものとして
は、水と水溶性有機溶剤との混合溶媒であって、水溶性
有機溶剤としてインクの乾燥防止効果を有する多価アル
コールを含有するものである。
与して記録を行う為の方法として好ましいものは、イン
クジェット記録方法である。該インクジェット記録方法
は、インクをノズルより効果的に離脱させて、射程体で
ある記録媒体にインクを付与し得る方式であればいかな
る方式でもよい。特に、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
ェット方式を有効に使用することが出来る。
に詳細に説明する。尚、文中、部又は%とあるのは特に
断りのない限り重量基準である。実施例1〜4 本発明の記録媒体を作成するに当たって、表1に示す平
均粒子径、BET比表面積を有するカチオン性顔料を夫
々使用した。球状塩基性炭酸マグネシウムとしては、特
開昭60−54915号公報に開示されたものと同じ方
法により、反応条件を変化させて合成した。又、本発明
に記録媒体に使用するキトサン及び/又はキトサン塩と
しては、キトサンの酢酸塩(大日精化工業(株)製 ダ
イキトサン Mtype、カチオン量4.2m・eg/
g以上)を用いた。
5g/m2を基準に換算したブリストウ法による液体転
移量が30ml/m2である基紙を使用し、これらの組
合せで以下に述べる方法により、本発明の記録媒体1〜
4を作成した。先ず、カチオン性顔料15部を水85部
に混合し、市販のホモジナイザーにて3,000rpm
で10分間撹拌する。その後、この顔料と、別に用意し
ておいたバインダー10%水溶液(クラレ(株)製 P
VA117 けん化度99%重合度1700)とを所望
の顔料/バインダー比(固形分換算)が得られるように
混合して5分間撹拌し、次に、これに前述のキトサン酢
酸塩を特定量加えた後、更に5分間撹拌を行う。以上の
様にして得られた塗料を、ワイヤーバーコーターによっ
て5g/m2となるよう基紙上に塗布し、110℃にて
5分間乾燥後、スーパーカレンダーにより処理して本発
明の記録媒体を夫々得る。表2に、この様にして作成し
た実施例1〜4の記録媒体の、顔料構成、顔料/バイン
ダー比、キトサン酢酸塩の顔料に対する添加量の割合を
夫々示す。
記組成のインクを用いて単色当り8nl/mm2のイン
ク量でインクジェット記録を行った。
カラー印字物について、の評価項目を、(1)画像濃
度、(2)ベタ均一性、(3)室内保存性の3点とし、
以下の評価基準で夫々評価し、その結果を表3に示し
た。画像濃度は、ブラックベタ印字部の反射濃度OD
(Bk)を、マクベス反射濃度計RD−918を用いて測
定し、評価した。又、ベタ均一性については、得られた
ベタ印字物について官能試験により評価を行った。室内
保存性は、印字物を、オフィス内における、外気はよく
流通しているが太陽の直射光は当らないという環境下に
放置し、1ヶ月後、及び、3ヶ月後の色差(ΔE*)を
村上色彩研究所(株)製の色差計CA−35にて夫々測
定し、評価した。
業(株)製 シリカP−78−D 平均粒子径8.0μ
m、BET比表面積300m2/g)を用いた以外は実
施例1と同様にして、比較例1の記録媒体を得た。上記
の様にして調製した比較例1の記録媒体について、実施
例と同様に評価したところ、表3に示す様に画像濃度は
実施例4の記録媒体と同程度であったが、ベタ均一性及
び室内保存性は良好であるとはいえなかった。
は、インク受容層を構成する材料として特定のBET比
表面積のカチオン性顔料と特定量のキトサン及び/又は
キトサン塩を用いることにより、特に、本発明の記録媒
体をインクジェット用記録媒体に用いた場合に、得られ
る画像の濃度及びベタ均一性に優れ、且つ、室内変色の
ない印字物を得ることが出来る。
Claims (2)
- 【請求項1】 インク吸収性を有する基材表層に、カチ
オン性顔料及びキトサン及び/又はキトサン塩を存在せ
しめてなり、上記カチオン性顔料のBET比表面積が5
〜170m 2 /gであり、且つキトサン及び/又はキト
サン塩の表層における添加量が上記顔料に対して0.0
1〜15重量%であることを特徴とする記録媒体。 - 【請求項2】 カチオン性顔料が酸化アルミニウム、酸
化マグネシウム、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグ
ネシウムの中から選択された少なくとも一種を含有する
ものである請求項1に記載の記録媒体。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP03353992A JP3091290B2 (ja) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | 記録媒体 |
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JP03353992A JP3091290B2 (ja) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | 記録媒体 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP03353992A Expired - Fee Related JP3091290B2 (ja) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | 記録媒体 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3091290B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005063900A3 (de) * | 2003-12-22 | 2005-09-29 | Stoess & Co Gelatine | Chitosan und dessen verwendung als farbfixiermittel in ink-jet-aufzeichnungsmaterialien |
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CN107603344A (zh) * | 2017-08-01 | 2018-01-19 | 广东工业大学 | 一种在纸张脱酸过程中防墨水字迹褪色的加固剂 |
-
1991
- 1991-12-19 JP JP03353992A patent/JP3091290B2/ja not_active Expired - Fee Related
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WO2005063900A3 (de) * | 2003-12-22 | 2005-09-29 | Stoess & Co Gelatine | Chitosan und dessen verwendung als farbfixiermittel in ink-jet-aufzeichnungsmaterialien |
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JPH05169789A (ja) | 1993-07-09 |
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