JP3126128B2 - インクジェット記録媒体 - Google Patents
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Description
のであり、特に媒体上に記録された画像や文字の濃度が
高く、インクの吸収性に優れたインクジェット記録媒体
に関するものである。
の作動原理により飛翔させて紙などの記録媒体に付着さ
せ、画像・文字などの記録を行なうものであるが、高
速、低騒音、多色化が容易、記録パターンの融通性が大
きい、現像・定着が不要等の特徴があり、漢字を含め各
種図形及びカラー画像等の記録装置として種々の用途に
於いて急速に普及している。更に、多色インクジェット
方式により形成される画像は、製版方式による多色印刷
やカラー写真方式による印刷に比較して遜色のない記録
を得ることが可能であり、作成部数が少なくて済む用途
に於いては、写真技術によるよりも安価であることから
フルカラー画像記録分野にまで広く応用されつつある。
しては、通常の印刷や筆記に使われる上質紙やコーテッ
ド紙を使うべき、装置やインク組成の面から努力が成さ
れてきた。しかし、装置の高速化・高詳細化あるいはフ
ルカラー化などインクジェット記録装置の性能の向上や
用途の拡大に伴い記録媒体に対してもより高度な特性が
要求されるようになった。すなわち、当該記録媒体とし
ては、印字ドットの濃度が高く、色調が明るく鮮やかで
あること、インクの吸収が早くて印字ドットが重なった
場合に於いてもインクが流れ出したり滲んだりしないこ
と、印字ドットの横方向への拡散が必要以上に大きくな
く、かつ周辺が滑らかでぼやけないこと等が要求され
る。
提案が成されてきた。例えば、特開昭52−53012号公報
には、低サイズの原紙に表面加工用の塗料を湿潤させて
なるインクジェット記録用紙が、また、特開昭53−4911
3号公報には、尿素−ホルマリン樹脂粉末を内添したシ
ートに水溶性高分子を含浸させたインクジェット記録用
紙が開示されている。また、特開昭55−5830号公報に
は、支持対表面にインク吸収性の塗層を設けたインクジ
ェット記録用紙が開示され、また、特開昭55−51583号
公報には、被覆中の顔料として非晶質シリカ粉末を使っ
た例が、更に、特開昭55−11829号公報には、インク吸
収速度の異なる2層構造を使った塗抹紙の例が開示され
ている。
剤を無機顔料とバインダーからなる水性塗料中に添加
し、それを基材に塗布したインクジェット記録用紙のう
ちはHLB4〜10の特定の非イオン性界面活性剤を通常用い
られる水性塗料中に塗料固形物に対して1〜10重量%添
加することによりインク吸収性を高めたインクジェット
記録用紙が提案されている。
ない不透水性物質を支持体として、アニオン界面活性剤
またはノニオン界面活性剤を塗工層に含有し、記録媒体
表面の濡れ性を向上し、インクの水平方向への広がりを
大きくして、記録画像の画素径を大きくすることによ
り、白抜けのない良好なベタ画像を記録することが示さ
れている。
記録材に含有する記載があり、特開昭61−209190号公報
には、ポリエチレンオキサイドをインク受理層に含有す
るインクジェット記録シートの例が開示され、特開昭61
−132376号公報には、水溶性高分子化合物と界面活性剤
を併用した主にOHP用記録シートの例が開示され、更
に、特開昭61−237680号公報には、低分子量のポリエチ
レングリコール、ポリプロピレングリコールなどの高沸
点溶剤を含有したOHPシートの例が開示され、また、特
開昭62−144986号公報には、HLB3〜12のノニオン系界面
活性剤を0.1重量%以下添加した主にOHP用記録シートの
例が開示されている。更に、特開昭62−21579号公報に
は、アルキルイミダゾリン型両性界面活性剤を0.1〜5
重量%含有したシートの例が開示されている。
媒体側から種々の問題点を解決すべく多数の提案がなさ
れている。それに応じて記録画像の品質も高度に改良さ
れてきている。
品質は、記録装置の性能・インクの性質・記録媒体の性
能の3者が密接に関係している。
画質の記録を得るためには、インク液滴形成を安定に行
なわなくてはならない。この中で特に記録装置のノズル
孔部分の乾燥によるインク液滴形成の不良は、記録画像
品質の致命的欠陥となって現われるためにインク液滴の
乾燥を防止する必要が生じた。このために記録装置のノ
ズル孔部分の形状を改良したり、記録しない間はノズル
孔部分にキャップをするなど種々の方法が提案されてお
り、一方、インク中に湿潤剤などを含有しインクそのも
のの乾燥を遅らせたり防止することが提案されている。
しかし、これらの水性インクはノズル孔詰まりを防止す
るためや染料溶解度が低いため、染料濃度が薄く多くの
インクが1〜5%程度にしかならず、記録媒体は高いイ
ンク吸収性を必要とする。特に多色記録する際には、記
録媒体にインクの急速乾燥を要望される。
彩性・染料の特徴をいかした透明性などを確保するため
には、理想的には記録媒体表面上にインク染料を定着さ
せ、インク中の溶媒を下層の塗工層もしくは支持体に吸
収させることが必要である。
体が吸収性を持たなくてはならずノーサイズ紙またはサ
イズ等を微量添加する低サイズ紙にせざるを得ない。し
かし、このような記録媒体は水性インクによる記録を行
なった場合、吸収性は良いものの、画像の色彩性・鮮明
性・印字ドット濃度・画像濃度などが低く、鳥の羽状に
ギザギザのフェザリング(feathering)と称するドット
形状の悪化とドット周囲のぼけがあり、インクが原紙層
内に深く浸透し裏面まで抜けてしまうという不都合が生
じたりする。
サイズ紙または低サイズ紙を支持体として塗工層を設け
た記録媒体では、吸収性は良く画像の色彩性・鮮明性・
フェザリング・インク裏抜けなどの点でノンコートタイ
プインクジェット記録媒体より改良されるが高密度印字
を行なうフルカラー記録媒体などでは、インク液滴の噴
射ドット密度を高くすると単位面積あたりの受理インク
量が大きくなり、インク中の染料が記録媒体表面に留ま
らず、支持体へ深く浸透して、最終的には裏抜けを生じ
てしまい、上記特性が著しく損なわれてしまう。また、
高サイズ紙・ポリエチレンテレフタレートフィルム・合
成紙などの水性インクの溶媒を吸収しないか、あるいは
吸収性の低いものを支持体として塗工層を設けた記録媒
体は、支持体自体がインク溶媒をほとんど吸収しないた
め、染料を記録媒体表面に保持するため、印字ドット濃
度・画像濃度・色彩性・鮮明性・フェザリング・裏抜け
などの面で良好な画像が得られやすいがインクの吸収性
が悪く、特に重色記録の際のインク吸収速度が低く、吸
収容量も小さくなってしまう。吸収容量を大きくするた
めに塗工層を増すと塗工層の接着性・粉落ちなどが悪く
なり実用に適さない。
有することによって、吸収性を上げられるようである
が、塗工層のバインダーによる造膜性が抑制され、その
結果、塗工層内の空孔容積が増したり、表面張力が低下
することによってインク吸収性が向上すると考えられ
る。従来公知のノニオン界面活性剤あるいはアニオン界
面活性剤は、その添加によって記録画像のドット径を拡
げる働きを有している。
記録媒体に於いては、次のようなことが要望されてい
る。
く、粉落ち少なく良いこと。
て、ノンコートタイプの場合、前記アセチレングリコー
ル、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加
物、アセチレングリコールの群より選ばれる少なくとも
一種以上を含有し、また、コートタイプの場合は、イン
ク受理層にアセチレングリコールのエチレンオキサイド
付加物を含有することにより、支持体のサイズ度によら
ず、印字ドット径の大きな変化がなく高い吸収性(吸収
速度、吸収容量)を得ることを目的とした。
ルは、他分野に於いて異なる機能を持たせるために添加
使用されている。例えば、特開昭56−19793号公報に
は、ロイコ化合物に対して0.05〜20重量%のアセチレン
グリコール又はアセチレンアルコールを含有することに
よって地肌カブリを改良した感熱紙が提案されており、
特開昭61−255896号公報には、熱溶融性インク層を塗設
してなる熱溶融転写記録シート(ドナーシートと称す
る)のインク層中に没食子酸等とアセチレングリコール
を含有することにより階調性記録ができることを提案し
ている。
く異なる構成、全く異なる機能を有する顕著な効果を得
ることができ、従来公知の一般的なノニオン界面活性剤
の添加とは異なる全く新規な構成及び思いもよらない効
果を見出し、本発明に至った。
応性染料及び食品用色素の内、少なくとも一種の水溶性
染料を含有する水性インクを用いて記録画像を形成する
インクジェット記録媒体に於いて、該記録媒体が分子内
に一個の三重結合を有するアセチレングリコール、アセ
チレングリコールのエチレンオキサイド付加物、アセチ
レンアルコールの群より選ばれる少なくとも一種以上を
含有することを特徴とするノンコートタイプのインクジ
ェット記録媒体である。
反応性染料及び食品用色素の内、少なくとも一種の水溶
性染料を含有する水性インクを用いて記録画像を形成す
るインクジェット記録媒体に於いて、該記録媒体が支持
体表面に少なくとも一層のインク受理層を設けてなり、
かつ、該インク受理層が分子内に一個の三重結合を有す
るアセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物を
含有することを特徴とするコートタイプのインクジェッ
ト記録媒体である。さらに詳しくは、該インク受理層が
無機顔料と水溶性高分子バインダーとカチオン性オリゴ
マー又はポリマーを含有するインクジェット記録媒体で
あり、好ましくは、該無機顔料が合成微粒子シリカであ
るインクジェット記録媒体である。
キヒトサイズ度4秒以下の紙をいい、中サイズ紙とは、
坪量60g/m2基準でステキヒトサイズ度5秒〜20秒の紙を
いい、高サイズ紙とは、坪量60g/m2基準でステキヒトサ
イズ度21秒以上の紙をいう。本発明に於いては、低サイ
ズ紙、中サイズ紙、高サイズ紙を問わず、又、ノンコー
トタイプ、コートタイプインクジェット記録媒体を問わ
ず高い吸収性が得られるが、特に高サイズ紙を用いた場
合でも、裏抜けなどの欠点が無い高い吸収性のインクジ
ェット記録媒体が得られる。
グリコール、アセチレングリコールのエチレンオキサイ
ド付加物、アセチレンアルコールは接着剤100重量部に
対して、好ましくは、0.1〜2重量部使用するのが良い
が、印字ドット径を小さくし吸収性を上げたい場合に
は、更に増量し、接着剤100重量部に対して2重量部を
越えて10重量部まで加えても良い。10重量部を越えて添
加すると接着剤の被膜形成性が低下するため好ましくな
い。
g含有されるのが好ましいが、特に限定されるものでは
ない。
離解してスラリーとし抄紙機で抄造せしめる際、途中に
設けたサイズプレス装置で、アセチレングリコール、ア
セチレングリコールのエチレンオキサイド付加物、アセ
チレンアルコールのうち少なくとも一種以上を含有した
サイズプレス液を浸漬又は塗布する方法、更に塗工液中
に前記の、アセチレングリコールのエチレンオキサイド
付加物を含有せしめ、この塗工液をゲートロールコータ
ー等のロールコーター、エアーナイフコーター、ブレー
ドコーター、スプレーコーター等の通常の塗工装置を用
いて塗工乾燥し、インク受理層を設ける方法等がある。
この場合、一般に使われる填料や顔料、接着剤及びその
他の添加剤を併用することも可能である。
質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、カオリン、タ
ルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、酸
化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸ア
ルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、珪酸マグネ
シウム、合成非晶質シリカ、水酸化アルミニウム、アル
ミナ、リトポン等の白色無機顔料および、スチレン系プ
ラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメ
ント、マイクロカプセル、尿素樹脂顔料等の有機顔料が
ある。
ニルアルコール、酸化澱粉、エーテル化澱粉、カルボキ
シメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等の
セルロース誘導体、カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、シ
ラノール変性ポリビニルアルコール等、無水マレイン酸
樹脂、通常のスチレン−ブタジエン共重合体、メチルメ
タクリレート−ブタジエン共重合体等の共役ジエン系共
重合体ラテックス、アクリル酸エステル及びメタクリル
酸エステルの重合体又は共重合体等のアクリル系重合体
ラテックス、エチレン酢酸ビニル共重合体等のビニル系
重合体ラテックス、或いはこれらの各種重合体のカルボ
キシル基等の官能基含有単量体による官能基変性重合体
ラテックス、メラミン樹脂、尿素樹脂等の熱硬化合成樹
脂系等の水性接着剤、及びポリメチルメタクリレート、
ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル、塩化ビニル−
酢酸ビニルコポリマー、ポリビニルブチラール、アルキ
ッド樹脂等の合成樹脂系接着剤が単独あるいは複合して
用いられる。
る。併用するカチオン性樹脂としては、水に溶解したと
き、離解してカチオン性を呈する従来公知のモノマー、
オリゴマーあるいはポリマーがいずれも使用できるが、
好ましくは3級又は4級アンモニウム基を有するオリゴ
マー又はポリマーである。
改良剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着
色染料、着色顔料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防
止剤、防腐剤、防バイ剤、耐水化剤、湿潤紙力増強剤、
乾燥紙力増強剤等を適宜配合することもできる。
は適度なサイジングを施した紙で、特に限定されるもの
ではないが、好ましくはステキヒトサイズ度が0〜40秒
程度の紙で填料は含まれても、含まれなくてもよい。適
度なサイジングを施した紙は中性サイズ剤でサイジング
を施した冷水抽出pHが5.2〜10.5の範囲にある紙で填料
は含まれても、含まれなくてもよい。また、従来公知の
ロジンサイズ剤を用いたいわゆる酸性紙でもよいがコー
トタイプ記録媒体の原紙としては、中性サイズ剤及び填
料を含有するのが好ましい。
体(アルキルケテンダイマー)、置換環状ジカルボン酸
無水物等のセルロース反応型サイズ剤、エポキシ化高級
脂肪酸アミド、カチオン化スチレン−無水マレイン酸共
重合体、カチオン化石油樹脂等のカチオン性自己定着型
サイズ剤、及びスチレン−アクリル酸コポリマー、スチ
レン−マレイン酸コポリマー、α−オレフィン−無水マ
レイン酸コポリマー、石油樹脂等のサイズプレス装置、
ゲートロールコーター等で紙表面に付着させることによ
ってサイズ性を発現するいわゆる外添サイズ剤等を指す
が、本発明に於いて好ましくは、アルキルケテンダイマ
ー、あるいは置換環状ジカルボン酸無水物から選ばれた
一種、特に好ましくは、アルキルケテンダイマーサイズ
剤が用いられる。これらのサイズ剤を一種又は組み合わ
せて使用して、ステキヒトサイズ度0〜40秒の支持体を
製造できる。特にステキヒトサイズ度が40秒より大きく
ても本発明の効果に及ぼす影響は少ないが、過剰にサイ
ズ度を上げても何ら意味をなさない。
れるタルク、クレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カ
ルシウム、焼成カオリン、酸化アルミニウム、水酸化ア
ルミニウム、酸化チタン、アルミニウムシリケート、合
成非晶質シリカ、尿素−ホルマリン樹脂等を内添するこ
とができる。本発明に於いては、重質炭酸カルシウム、
軽質炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム等アルカリ性
填料が好ましく用いられる。これら填料の好ましい添加
量はパルプ100重量部に対して、5〜30重量部である。
発明による記録用シートとして使用できるが、例えばス
ーパーカレンダー、グロスカレンダーなどで加熱及び/
又は加圧化ロールニップ間を通して表面の平滑性を与え
ることも可能である。この場合、スーパーカレンダー加
工による過度の加工は、せっかく形成した粒子間の空隙
によるインク吸収性を低下させることになるので加工程
度は制限されることがある。
媒体としての使用に留まらず、記録時に液状であるイン
クを使用するどのような記録媒体として用いてもかまわ
ない。そのような記録媒体としては、例えば、ワックス
類や樹脂成分と染料・顔料などを主体成分とする熱溶融
性常温個体インクを樹脂フィルムや高密度紙や合成紙な
どの薄い支持体上に熱溶融塗布したインクシートをドナ
ーシートとして、そのドナーシートのインク裏面より加
熱し、インクを溶融させて転写する熱溶融型転写記録媒
体、上記の如き熱溶融性常温個体インクを加熱溶解し、
微小液滴化、飛翔記録するインクジェット記録媒体、油
溶性染料を溶媒に溶解したインクを用いたインクジェッ
ト記録媒体、光重合型モノマー、無色または有色の染料
又は顔料を含有するマイクロカプセルを用いた感光感圧
型ドナーシートなどが挙げられる。
録時にインクが液状となっている点にある。液状インク
は硬化、固化又は定着するまでの間に記録媒体のインク
受理層の深さ方向又は水平方向に浸透又は拡っていく。
このため、記録媒体もそれぞれの方式に応じた吸収性が
必要となる。従って、本発明による記録媒体を上記した
各種の記録媒体として利用しても何ら構わない。
これらの例に限定されるものではない。又、実施例に於
いて示す部は重量部を意味する。
た。
ノン製(A−1210)インクジェットプリンターを用い
て、赤印字(マゼンタ+イエロー)のベタ印字直後(約
1秒後)に紙送りして、ペーパー押さえロール又は指等
に接触させ、汚れが出るか出ないかで判定した。汚れが
出ないものがインク吸収速度が早く良好である。
ットプリンターを用いて、ブラックインクで網点を印字
して得たドットについて、画像解析装置を用いて、ドッ
トの円相当径について算出した。
部から成るパルプスラリーにタルク20部、カチオン澱粉
(CATOF、王子ナショナル社製)0.5部を添加して、坪量
60g/m2の紙を長網抄紙機で抄造し、抄造時にサイズプレ
ス装置でポリビニルアルコール(PVA117、クラレ社製)
に対して、1部の構造式(I)で示すアセチレングリコ
ール(サーフィノール104、日信化学工業社製)を含有
する濃度2%のサイズプレス液を固形分で3g/m2付着さ
せ、乾燥後マシンカレンダーを通して仕上げ、実施例1
の記録紙とした。
独にした以外は、実施例1と同様にして記録紙を得た。
として、合成非晶質シリカ(ファインシールX−37B、
徳山曹達社製)100部、ポリビニルアルコール(PVA11
7)80部、カチオン性樹脂(ポリフィックス601、昭和高
分子社製)20部を配合した濃度15%の塗工液をエアーナ
イフコーターで固形分10g/m2となるように塗工し、スー
パーカレンダー仕上げをし、比較例2の記録紙とした。
チレングリコールのエチレンオキサイド付加物(サーフ
ィノール465、日信化学工業社製)0.8部を添加した以外
は、比較例2と同様にして記録紙を得た。
ソルビタン樹脂酸モノエステルのエチレンオキサイド付
加物、花王アトラス社製)0.8部を添加した以外は、比
較例2と同様にして記録紙を得た。
た結果を表1に示す。
ートタイプインクジェット記録媒体に於いて、高い吸収
性の記録媒体が得られた。
トタイプインクジェット記録媒体に於いて、アセチレン
グリコールのエチレンオキサイド付加物を用いても過度
にインクドット径が小さくなることもなく、高い吸収性
の記録媒体が得られた。
て、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物
を含有することにより、高い吸収性の記録媒体を得るこ
とができた。
Claims (4)
- 【請求項1】直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性
染料及び食品用色素の内、少なくとも一種の水溶性染料
を含有する水性インクを用いて記録画像を形成するイン
クジェット記録媒体に於いて、該記録媒体中に、分子内
に一個の三重結合を有するアセチレングリコール、アセ
チレングリコールのエチレンオキサイド付加物、アセチ
レンアルコールの群より選ばれる少なくとも一種以上を
含有することを特徴とするノンコートタイプのインクジ
ェット記録媒体。 - 【請求項2】直線染料、酸性染料、塩基性染料、反応性
染料及び食品用色素の内、少なくとも一種の水溶性染料
を含有する水性インクを用いて記録画像を形成するイン
クジェット記録媒体に於いて、該記録媒体が支持体表面
に少なくとも一層のインク受理層を設けてなり、かつ、
該インク受理層が分子内に一個の三重結合を有するアセ
チレングリコールのエチレンオキサイド付加物を含有す
ることを特徴とするコートタイプのインクジェット記録
媒体。 - 【請求項3】該インク受理層が無機顔料と水溶性高分子
バインダーとカチオン性オリゴマー又はポリマーを含有
する請求項(2)記載のインクジェット記録媒体。 - 【請求項4】該無機顔料が合成微粒子シリカである請求
項(3)記載のインクジェット記録媒体。
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