JP3301070B2

JP3301070B2 - インクジェット磁気複合記録用シート

Info

Publication number: JP3301070B2
Application number: JP07278894A
Authority: JP
Inventors: 義晴川島; 勝加藤
Original assignee: Oji Holdings Corp; Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd; Oji Holdings Corp
Priority date: 1994-03-18
Filing date: 1994-03-18
Publication date: 2002-07-15
Anticipated expiration: 2017-07-15
Also published as: JPH07257021A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は被記録材に関し、詳しく
は、回数券、商品券カード、プリペイドカード、ハイウ
エイカード等の各種自動システム用カードに使用され、
磁気記録情報の一部を水性インクジェットプリンターに
より印字することで可視化することの出来るインクジェ
ット磁気複合記録用シートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水性インクを用いるインクジェット方式
のプリンターの性能、特にプリント速度、解像度、彩度
などの向上によって、被記録材に対しても高速吸収性、
高吸収容量、規則的なインクにじみ等、より高度な特性
が要求されるようになり、インク受容性被覆層を表面に
設けたいわゆる塗工紙が開発されている。例えば、特開
昭６２−１５８０８４号公報には、微粒子合成シリカを
用い、高い水性インク吸収性、色再現性及び色濃度を持
つインクジェット記録媒体の製造方法が開示されてい
る。即ち、前記した要求特性に応じるために、微粒子合
成シリカのような吸液性の優れた白色顔料を主成分とす
る被覆層をセルロースパルプを主成分とする基紙の表面
に設けることが通常実施されている。

【０００３】一方、近年、テレホンカードやオレンジカ
ードの急速な普及によって、プリペイドカードがにわか
に注目を集めており、交通機関をはじめ、各種流通サー
ビス業の分野における実用化が急速に普及している。こ
のような磁気記録カードの普及は、磁気記録層の情報記
憶容量の大きいこと、書き込み情報の読み取りが簡便で
あり、かつ正確であること、自動改札装置、あるいは販
売装置により容易に処理することが出来ること、及び端
数金額処理が可能であり、かつ省力化に有効であること
などの理由による。

【０００４】プリペイドカードの残高表示方式として、
従来、パンチ孔方式、電子写真方式、静電記録方式、イ
ンキを用いる印刷方式、ジアゾ複写方式、感熱記録方式
等種々の方式が採用されている。パンチ孔方式は、正確
な残高がカードのみでは把握できないため、利用履歴が
明確でなく、かつリーダー／ライター内にパンチ屑がた
まるという欠点がある。また、感熱記録方式以外の記録
方式は、いずれも現像、定着工程が必要とされ、印字装
置の大型化、コスト高等の問題がある。一方、感熱記録
方式はこれらの工程を必要としないため、装置の小型
化、省力化が可能であるが、保存性、サーマルヘッドの
スティッキング現象による印字不良等の問題がある。

【０００５】また、プリペイドカードはその使われ方か
ら、耐水性、耐熱性、記録面の強度、カール、紙力等、
通常のプリンターに用いられる記録用紙に比べて十分な
耐久性が要求される。またプリペイドカードは現金と同
等の価値を持つため、上記の耐久性の良いフィルムや合
成紙等の一般紙以外の支持体が多く用いられている。し
かしこれらの支持体は、耐水性等には優れているが、例
えばポリエステルではコスト高となったり、廃棄の際に
高温、高熱量となり焼却炉を傷める等の問題がある。ま
た塩化ビニルフィルムではコストは低いが、焼却の際に
有毒な塩素ガスを発生するなどの問題を生じる。

【０００６】また、合成紙は支持体として耐水性に優れ
るほか、焼却時の問題も少ないため各種用途に使用され
てはいるが、熱には弱く、特に感熱記録等のサーマルヘ
ッドを用いる印字方式では、印字中にヘッドの熱で支持
体が収縮し、シートの走行性にトラブルを生じ、正確な
印字が出来ない等の問題がある。さらに保存時環境条件
によっては車内放置等により、高温状態に置かれる等の
他、残高表示を記録するための記録層、磁気記録層を支
持体に加工する際に、一般には熱を加えるため、熱収縮
が起きやすく、カールやしわ等の問題が起きやすいこと
から改善が望まれている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、磁気情報記
録が可能で、かつ水性インクによるインクジェット方式
のプリンターを用いて高品位の画像を高速でプリントす
ることができるインクジェット磁気複合記録用シートを
提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、かかる現
状に鑑み上記の目的を達成すべく鋭意研究した結果、ポ
リオレフィン樹脂と無機顔料を含む延伸されている複数
の樹脂フィルムからなり、１００℃でのＭＤ及びＣＤ方
向の熱収縮率が０．５％以下である多層構造支持体の片
面に無機質微粉顔料と水性バインダー樹脂とを主成分と
するインク受容性被覆層を設け、反対面に磁気記録層を
設けることによって、インクジェット方式でプリントす
ると高品位で高発色な画像が得られ、さらに磁気情報記
録も可能であり、かつ耐熱性が改善されることを見いだ
し、本発明を完成させるに至った。

【０００９】即ち、本発明に係わるインクジェット磁気
複合記録用シートは、ポリオレフィン樹脂と無機顔料と
の混合物を主成分として含み、かつ縦及び／又は横方向
に延伸された複数の樹脂フィルムからなる多層構造のシ
ート状支持体と、この支持体の一面上に形成され、非晶
質微粉シリカ等の無機質微粉顔料とバインダー樹脂を主
成分としたインク受容性被覆層と、前記シート状支持体
の反対面上に形成され、かつ磁性粉末と結着剤を主成分
とする磁気記録層とを有し、前記磁気記録層は、前記イ
ンク受容性被覆層が前記シート状支持体の一面上に形成
された後にその反対面上に形成され、前記シート状支持
体がＪＩＳ−Ｋ−６７３４に記載される加熱伸縮性試験
法により、１００℃の温度で測定されたときの熱収縮率
がＭＤ方向及びＣＤ方向共に０．５％以下であることを
特徴とするものである。

【００１０】本発明のインクジェット磁気複合記録用シ
ートの支持体は、炭酸カルシウム、焼成クレー、ケイ藻
土、タルク、シリカなどの無機質微細顔料を８〜６５％
含有する熱可塑性樹脂フィルムが１軸又は２軸延伸され
た状態で積層されているシートであって、基材層の表面
及び裏面に１軸又は２軸延伸された紙状層が結着された
３層構造のシートのほか、用途によって、上記紙状層と
基材層とに例えば、白色度を向上する目的で設けられた
表面層を含む４層以上の構造の無機質微粉顔料を含有す
る縦及び／又は横方向に延伸されている状態の樹脂フィ
ルムからなる多層構造のポリオレフィンシートで、顔料
の添加量、種類によって、不透明な紙から、半透明なト
レース紙のような種類まで製造されている合成紙であ
る。

【００１１】この熱可塑性樹脂としてはポリオレフィン
樹脂、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレ
ン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合
体が主成分となるが、他に、ポリスチレン、アクリル酸
エステル共重合体などの熱可塑性樹脂を混合して用いら
れる。その他、合成、天然樹脂フィルム等も使用でき
る。シート状支持体の坪量、厚みは記録シートの最終用
途によって決定され、厚みは１００〜３５０μｍ、坪量
は１００〜３００ｇ／ｍ² であることが好ましいが、特
に限定されるものではない。

【００１２】本発明のシート状支持体は、ＪＩＳ−Ｋ−
６７３４の加熱伸縮性試験による、１００℃の温度で測
定されたときの熱収縮率がＭＤ方向及びＣＤ方向共に
０．５％以下にあることが望ましい。熱収縮率が０．５
％より大きいと、インク受容性被覆層及び磁気記録層を
支持体に加工するために、加熱した場合、熱収縮が発生
し、カール、しわ等が生じ、印字の際の障害となるため
不適である。

【００１３】本発明に記載される低熱収縮性樹脂フィル
ムは、樹脂フィルムを加熱ロール等のような加熱媒体に
収縮可能な状態で接触させ、樹脂フィルム製造の際の延
伸による応力を緩和させるか、あるいは樹脂フィルムの
延伸時により応力を発生しないよう低速度でフィルム化
するなどの方法でその熱収縮率を所望値に低下させるこ
とにより調整することが出来る。このような低熱収縮性
樹脂フィルムは、例えば商品名ＫＡＧ（王子油化合成紙
製）等として知られている。

【００１４】本発明のインク受容性被覆層に使用される
顔料は例えば、非晶質微粉シリカ、ゼオライト、炭酸カ
ルシウム、ケイソウ土、カオリン、焼成クレー、タル
ク、水酸化アルミニウム等の無機質微粉顔料であり、中
でも非晶質微粉シリカが特に好ましい。非晶質微粉シリ
カを使用する場合は、上記した他の顔料や有機顔料（プ
ラスチックピグメント）等の一般に、紙塗工に使用され
ている顔料を併用することもできる。

【００１５】本発明で使用できる非晶質微粉シリカは、
その製造法により湿式法によるものと乾式法によるもの
とに大別される。湿式法は珪酸ソーダを原料として、酸
で中和してシリカを析出させることにより得られるが、
更に沈降法とゲル化法に分けられる。また、乾式法は四
塩化珪素を原料として、水素、酸素と共に燃焼し、シリ
カを析出することで得られる。通常、ホワイトカーボン
と呼称され、無水珪酸、含水珪酸等として知られてい
る。また、これらの珪酸は場合により、珪酸アルミニウ
ム、珪酸マグネシウムとしても利用される。本発明に使
用される前記非晶質微粉シリカ等の無機質微粉顔料の平
均粒径は０．５〜１５μｍが好ましい。また、インクを
吸収する目的のためには、無機質顔料の吸油量は高いこ
とが望ましく１００〜４００ｍｌ／１００ｇが好まし
い。

【００１６】このような顔料の配合量は、全被覆層固形
分の２０〜７０重量％が望ましい。２０重量％未満では
インクの吸収性が不十分となり、７０重量％を越えると
被覆層の強度の低下が懸念され、通常のインクジェット
記録用紙とは用途が異なり、プリペイドカード等に使用
されるため、使用が荒く、傷、擦れ等で印字記録ができ
なくなったり、印字記録されたものが傷等で判読不能と
なったりするため不適である。

【００１７】本発明の水性バインダー樹脂としては、ポ
リビニルアルコール及びその誘導体、カゼイン等の蛋白
質、澱粉、澱粉誘導体、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、あるいはこれらの各種
重合体のカルボキシル基、カチオン性基等の官能基含有
変性重合体ラテックス、メラミン樹脂、尿素樹脂等の熱
硬化樹脂等の合成樹脂系の水性接着剤、無水マレイン酸
共重合樹脂系、ポリアクリルアミド系、ポリメチルメタ
クリレート系、ポリウレタン樹脂系、不飽和ポリエステ
ル樹脂系、ポリビニルブチラール系、アルキッド樹脂系
等の合成樹脂系接着剤などの高分子が、顔料との接着性
が良く、かつインクとの親和性が良いため、吸液性を向
上させるので、好ましく用いられる。

【００１８】インク受容性被覆層におけるバインダー樹
脂の使用比率は全被覆層固形分の２０〜７０重量％、好
ましくは２５〜６０重量％である。２０％未満では接着
力が不十分となり、被覆層の強度の低下が懸念され、
傷、擦れ等による記録層の欠陥が生じ、印字記録ができ
なくなったり、印字記録されたものが傷等で判読不能と
なったりするため不適である。一方、７０％を越えると
接着性は大きくなるものの、顔料の使用比率が低下し、
前記したようにインクの吸収性に問題が生じるので不適
である。

【００１９】本発明のインクジェット磁気複合記録用シ
ートにおいて、支持体を挟んで反対面上に磁気記録層が
形成される。この磁気記録層は、磁性粉末と接着剤を含
むものである。磁性粉末としてはγ−酸化鉄、コバルト
変性γ−酸化鉄、バリウムフェライト、酸化クロム等を
使用することが出来る。また結着剤としては、ポリビニ
ルアルコール及びその誘導体、カゼイン等の蛋白質、ス
チレン−ブタジエン共重合体、メチルメタアクリレート
−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン−メチル
メタアクリレート共重合体、アクリル系樹脂、酢酸ビニ
ル系樹脂等のラテックスまたはエマルジョン、あるいは
ポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹
脂、塩ビ−酢ビ共重合体等を使用することが出来る。

【００２０】これら磁性粉末と結着剤とを主成分とする
磁性塗料は、水系あるいは有機溶剤系のいずれかを用い
て調製されるが、水系のほうが経済的で好ましい。有機
溶剤としてはトルエン、キシレン、メチルエチルケトン
等を使用することが出来る。また、あらかじめフィルム
に磁気塗料を塗布した磁気テープを、本発明の磁気塗料
のかわりに用いることも可能である。この場合は、支持
体と上記磁気テープを張り合わせることになり、通常、
接着剤を用いるが、本発明の支持体は熱収縮率が小さい
ため、加熱粘着型の接着剤を用いることも可能である。

【００２１】本発明のインク受容性被覆層及び磁気記録
層を設けるための塗工はバーコーター、ロールコータ
ー、エアナイフコーター等の公知の塗工設備が応用され
る。支持体上にインク受容性被覆層を設けたシートは、
そのまま本発明の記録用シートとして使用することが可
能であるが、例えばスーパーカレンダー、グロスカレン
ダー等で処理し、表面の平滑性を与えることも可能であ
る。

【００２２】本発明で得られるインク受容性被覆層の塗
工量は、最終用途によって決定され、インク吸収性、記
録特性、保存性、不透明度等を満足させるかぎり不必要
に多くする必要はなく、３〜２０ｇ／ｍ²の範囲から適
宜選択して用いられる。インク受容性被覆層が３ｇ／ｍ
²未満では多くの場合インク吸収容量が不足し、画像が
流れ出したり、色にじみ込みが生じ、画像がぼけてしま
ったり、乾燥が遅くロールにインクが付着し、汚れてし
まう。しかしながら、２０ｇ／ｍ²を越えるインク受容
性被覆層を設けると、塗工層が厚いため支持体との接着
性が弱くなり、ヘッドノズルの目づまりのような問題を
生じることが多く、さらにコスト的にも高価なものとな
る。本発明で得られる磁気記録層の塗工量は、最終用途
によって決定され、２５〜４０ｇ／ｍ²の範囲から適宜
選択して用いられる。

【００２３】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、勿論本発明はこれによって限定されるもの
ではない。尚、以下において部および％とあるのは、す
べて重量部および重量％を示す。

【００２４】実施例１無機顔料を含むポリオレフィン（ポリプロピレン樹脂）
を主成分として２軸延伸した多層構造のフィルム（ユポ
ＦＰＧ−２００、厚さ２００μｍ、王子油化合成紙製）
を８０℃で２４時間熱処理した。このフィルムのＭＤ
（縦）、ＣＤ（横）の熱収縮率は、熱処理後、それぞれ
０．５％、０．３％であった。このフィルムの片面に実
験室においてテストバーコーターを用いて塗料−１を１
２ｇ／ｍ²の割合で塗工、乾燥してインク受容性被覆層
を形成し、続いて同様にして反対面に塗料−２を３０ｇ
／ｍ²の割合で塗工、乾燥し、磁気記録層を形成し、イ
ンクジェット磁気複合記録用シートを製造した。

【００２５】塗料−１微粒子珪酸１００部（ミズカシル：水澤化学（株）製）ポリビニルアルコール４０部（Ｒ−１１３０：クラレ（株）製）塗料−２ γ−酸化鉄１００部ポリビニルアルコール２０部スチレン−ブタジエンラテックス１５部

【００２６】実施例２無機顔料を含む多層構造の合成紙ユポＫＡＧ−２５０
（厚さ２５０μｍ、熱収縮率ＭＤ方向：０．４５％、Ｃ
Ｄ方向：０．１０％、王子油化合成紙製）の片面に実験
室においてテストバーコーターを用いて塗料−１を１１
ｇ／ｍ²の割合で塗工、乾燥してインク受容性被覆層を
形成し、続いて同様にして反対面に塗料−２を３０ｇ／
ｍ²の割合で塗工、乾燥し、磁気記録層を形成し、イン
クジェット磁気複合記録用シートを製造した。

【００２７】実施例３無機顔料を含む多層構造の合成紙ユポＫＡＧ−２００
（厚さ２００μｍ、熱収縮率ＭＤ方向：０．３９％、Ｃ
Ｄ方向：０．０７％、王子油化合成紙製）の片面に実験
室においてテストバーコーターを用いて塗料−１を９ｇ
／ｍ²の割合で塗工、乾燥してインク受容性被覆層を形
成し、続いて同様にして反対面に塗料−２を３５ｇ／ｍ
²の割合で塗工、乾燥し、磁気記録層を形成し、インク
ジェット磁気複合記録用シートを製造した。

【００２８】比較例１無機顔料を含む多層構造の合成紙ユポＦＰＧ−２００
（厚さ２００μｍ、熱収縮率ＭＤ方向：１．３０％、Ｃ
Ｄ方向：１．０９％、王子油化合成紙製）の片面に実験
室においてテストバーコーターを用いて塗料−１を１０
ｇ／ｍ²の割合で塗工、乾燥してインク受容性被覆層を
形成し、続いて同様にして反対面に塗料−２を３５ｇ／
ｍ²の割合で塗工、乾燥し、磁気記録層を形成し、イン
クジェット磁気複合記録用シートを製造した。

【００２９】比較例２実施例１で用いた支持体の片面にインク受容性被覆層を
設けないで反対面に実験室においてテストバーコーター
を用いて塗料−２を３５ｇ／ｍ²の割合で塗工、乾燥
し、磁気記録層を形成し、インクジェット磁気複合記録
用シートを製造した。

【００３０】インクジェット記録特性の評価は次の方法
によった。インクジェットプリンター（ＤｅｓｋＷｒ
ｉｔｅｒ−Ｃ：ＨＰ社製）を用い、インク吸収性、発色
濃度、カールについて行なった。インク吸収性の評価
は、プリントしたインクが乾燥するまでの秒数を測定し
た。５秒以下を○、６〜１０秒を△、１１秒以上を×で
示した。発色濃度は、ブラックインクで２ｃｍ×２ｃｍ
のべたを印字し、マクベス濃度計で測定した。カールの
評価は、平らな台の上にカールしている側を上面にして
置き、金尺で測定した。四隅を測定し、平均した。支持
体の熱収縮率は、ＪＩＳ−Ｋ−６７３４による方法で測
定した。これらの各記録用シートの評価結果を表１に示
す。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１からわかるように、実施例によりＭ
Ｄ、ＣＤ方向の熱収縮率が低い基材により得られたイン
クジェット磁気複合記録用シートは、インク吸収性、発
色濃度、加工後のカールについて非常に優れている。し
かし、比較例に示した熱収縮率の高い基材によるインク
ジェット磁気複合記録用シートは加工後のカールが大き
く（比較例１）、インク受容性被覆層を設けない比較例
２は、インク吸収性で問題が発生する。

【００３３】

【発明の効果】本発明のインクジェット磁気複合記録用
シートは、インクの吸収性、発色性に優れ、加工時にカ
ールを発生しないため、プリペイドカード等の特殊用途
に適したインクジェットプリンティングを可能ならしめ
るものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−70389（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−161594（ＪＰ，Ａ) 特開平１−307016（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−28689（ＪＰ，Ａ) 特開平３−82589（ＪＰ，Ａ) 特開平３−133684（ＪＰ，Ａ) 特開昭49−65805（ＪＰ，Ａ) 特開平７−172040（ＪＰ，Ａ) 特開平７−257022（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41M 5/00 G11B 5/80 B42D 15/10 501

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオレフィン樹脂と無機顔料との混合
物を主成分として含み、かつ縦及び／又は横方向に延伸
された複数の樹脂フィルムからなる多層構造のシート状
支持体と、この支持体の一面上に形成され、無機質微粉
顔料とバインダー樹脂を主成分としたインク受容性被覆
層と、前記シート状支持体の反対面上に形成され、かつ
磁性粉末と結着剤を主成分とする磁気記録層とを有し、
前記磁気記録層は、前記インク受容性被覆層が前記シー
ト状支持体の一面上に形成された後にその反対面上に形
成されている層であり、前記シート状支持体がＪＩＳ−
Ｋ−６７３４に記載される加熱伸縮性試験法により、１
００℃の温度で測定されたときの熱収縮率がＭＤ方向及
びＣＤ方向共に０．５％以下であることを特徴とするイ
ンクジェット磁気複合記録用シート。
【請求項２】前記インク受容性被覆層は、非晶質微粉
シリカとバインダー樹脂を主成分としたインク受容性被
覆層であることを特徴とする請求項１記載のインクジェ
ット磁気複合記録用シート。