JPH01259982A - 耐光性の優れたインクジエツト記録用シート - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水性インクを用いるインクジェット記録方式に
関し、さらに詳しくは、インクの吸収速度が大きく、発
色が鮮かでかつ鮮明な画像を与えることができ、表面強
度が大きく、普通紙と同様の触感、使用適性があ）、高
解像度の画像を記録できる水溶性染料からなる画像の耐
光性を改善したインクジェット記録用塗工シートに関す
るものである。

〔従来技術〕

水性インクを用いるインクジェット記録方式のプリンタ
ーに用いる記録用紙は、高品位の画ｆａｔ得るために１
記録用紙の表面に付着したインクがその上に不規則に広
がることなく、真円状にコントロールされて広がり、か
つ速やかに吸収されるようＫすること、及び、付着した
インクの発色が鮮明であシ耐光性、耐水性を有するよう
な表面とすることが重要な要件であシ、その為の手段に
ついては、従来から幾多の提案がなされている。

例えば、特開昭６２−１５８０８４号公報には、合成微
粒シリカを用い光沢感を有し、しかも高いインク吸収性
を有し水性インクによる印字において高い色再現性と色
濃度を与えるインクジェット記録媒体の製造法が開示さ
れている。

又、特公昭６１−５９２３９号公報には、高解像度で耐
水性のある画像を形成するインクジエット記録媒体の製
造法が開示されている。

特開昭６２−１５８０８４号公報に開示されているよう
に、インク吸収速度を速クシ、かつ、インク吸収容量全
持たせ、インクの広が夕をコントロールして、真円に近
いドツトを実現し耐水性、発色性を損なわないためには
、顔料としてシリカ、特に比表面積の大きい微粒子シリ
カ例えば比表面積が、２５ＯＮ／諷２以上、４５０１１
／−以下、吸油量１５０ｄ７１００．９以上２５０ｍＪ
／１００＃以下、見掛は比重が０．１５以上０．３５以
下のものを用いるのが最も優れている。しかしながら、
このようなシリカは染料の耐光性を悪化させ、室内に放
置した状態でも黒のインクが茶色に変色するなどの欠点
があった。

さらに、特公昭６１−５９２５９号公報などに開示され
ているように１インクジ工ツト記録用紙に耐水性を付与
する九めにカチオン高分子電解質を添加することが知ら
れているが、カチオン高分子電解質、例えばポリエチレ
ンイミンを添加すると画像の保存性や耐光性が極端に低
下する。

〔発明の目的〕

本発明は水性インクを用いるインクジェット記録用シー
トにおいて、記録用シートにすみやかば水性インクを吸
収し、インクによる画像の発色が鮮かで、かつ、インク
ドツト形状が真円形であシドットの広がシがコントロー
ルされ、シャープな画像が再現でき、従って高解像度の
画像を高速度でのプリントを可能ならしめるインクジェ
ット記録用シートで、前記従来技術の欠点である、耐光
性及び暗退色性すなわち保存性を改善した、インクジェ
ット記録用塗工シートを提供することを目的とするもの
である。

〔問題を解決するための手段〕

本発明はシート状の基材の少なくとも片面に白色顔料と
接着剤を主成分とした塗工層を設けたインクジェット記
録用塗工シートに於て、白色顔料としてカルシウム、マ
グネシウム及ヒ／又はバリウムで表面処理した微粒子シ
リカを用いることを特徴とするインクジェット記録用シ
ートであって、特釦、カルシウム、マグネシウム及び／
又はバリウムで表面処理した微粒子シリカを塗工層の５
０重量Ｘ以上含有させ、又、好ましくはカルシウム、マ
グネシウム及び／又はバリウムで表面処理した微粒子シ
リカの比表面積が２５０１１７ｍ２以上４５ＱＩ／＊２
以下、吸油量１５０ｄ／１００Ｎ以上２５０１Ｌｌ／１
００ｇ以下、見掛は比重が０．１５以上０．３５以下で
あシ、更に好ましくは７０〜１００重量％の木材パルプ
とＯ〜３０重ｔ％の軽質炭酸カルシウムを主成分とする
坪１ｉ１６４＃／ｆｉ２でのステキヒトサイズ度が２〜
１０秒で、紙の州が４〜８のシート状基材を用いる事に
よシ、前記従来技術の欠点を解決できることを見出した
。

なお紙の−はＪ工’３−Ｐ−８１５５の冷水抽出法で測
定した値である（以下同じ）。

保存性即ち耐光性の良くない理由としてシリカの表面構
造とく忙活注の酸基とインクとの間に何等かの化学反応
などの相互作用が推足される。すなわち、カルシウム、
マグネシウム、バリウムなどの２価の金属でシリカ表面
の活性部位を保護し光及び酸素との反応を防いだため、
耐光性が著しく改善されたと考えられ、カルシウムが特
に好ましい。

以下に、本発明の構成要素について個別的に詳説する。

基紙 本発明で用いる基紙は、天然の木材から蒸解して製造し
゛たパルプに漂白処理を行なって製造した晒しパルプと
内添用顔料を主成分とする。

内填される顔料として、特に平均粒子径が１〜５μｍ１
のカルサイトを主体とするものが特に適しているが、目
的に応じて他の白色顔料を配合してもよい。

これら白色顔料としては、各種の軽質炭酸カルシウム、
重質炭酸カルシウム、天然又は合成のゼオレックス、カ
オリンクレー、メルク、ケイソウ±、水酸化アルミニウ
ム、二酸化チタン、有機顔料（グラスチックピグメント
）等が挙げられる。

基材シートは、通常の抄紙プロセスで製造できるが、や
はシ白色度の高い、合成繊維、合成パルプを併用しても
よい。一般に抄紙に用いられる添加剤である、紙力増強
剤、歩留助剤、湿潤紙力増強剤、染料なども併用可能で
ある。シートの厚みは４０〜１５０μｍ１坪量は４０〜
１３０ｊｌ／ｍ２が好ましい。又、紙の≠は４〜８であ
ることが好ましい。ｒｉｌｔ−低くすると長期間保存す
ると、紙自体が腐食し、−を高くすると耐水性や染料゛
の保存せいが悪くなるという恐れがある。

この基材シートは坪量６４１／１１２の場合を標準とし
て、２〜１０秒のステキヒトサイズ度が好ましい。サイ
ズ度を低くすると画像の耐水性が不足し、印字・インク
の裏抜けが発生し、インクの広がシやドツトの形状が不
規則となるし、特にシリカ層以外の基紙内に染料が拡散
することＫより、シリカのカルシウム表面処理による染
料の退色防止効果が期待できない。基紙のサイズ度を高
くすればインク吸収性が不足し、乾燥せず、トラブルの
原因となる。基紙のサイズ度を高くしたままで、必要な
吸収速度、乾燥性を実現するＫは、基紙表面への塗工量
を１ｏＩ／ｒＩＬ２より大幅に増やす必要があシ、また
、基紙のサイズ度を低くしたままで、必要なインクの広
が９のコントロールと、真円に近いドツトを実現するＫ
も、基紙表面への塗工量を１ｏ９／ｍ２よシ大幅に増や
すことが必要となる。これらはいずれも本発明の範囲内
であるが、シリカの塗工層が出来るだけ薄いのが好まし
い点よりみて経済的でない。

塗工用顔料 本発明の塗工層に用いられる顔料は、高吸油量かつ高比
表面積を有する原色性白色顔料であるシリカをカルシウ
ム塩、マグネシウム塩又はバリウム塩の水溶液で表面処
理したものが適している。特に比表面積が２５０１７ｍ
２以上〜４５０１１　／　ｔｌＬ２以下、吸油量１５０
１Ｌｔ／１００ＪＩ以上〜２５０ａｕ／１００＃以下、
ｐＨ６〜１２、見掛は比重が０．１５以上〜０．３５以
下であるシリカをカルシウム塩、マグネシウム塩又はバ
リウム塩の水溶液で表面処理したものが適している。

表面処理の方法としては、例えば微粒子シリカ１００部
に対してカルシウム塩を０．５部添加し水分散液中で加
熱攪はんを行いカルシウムイオンを表面に化学的または
物理的忙吸着させたシリカ７＆：製造することができる
。又微粒子シリカを反応で生成させる時忙塩化カルシウ
ム等の溶液を添加するなどの方法もあるが、要は、シリ
カの活性基がカルシウムイオンによってブロックされて
いればよい。カルシウム処理されたシリカは市販されて
おり入手可能である。

記録紙の用途、目的に応じて顔色性白色顔料など他の顔
料を配合してもよい。ま九、マグネシウム、バリウムの
金属塩、またはイオンで表面を処理したシリカ等が使用
可能である。

塗料の…はｐＨ４〜１０であることが好ましい。

…がｐＨ４よシも低いと紙自体が黄変し、−が虜１０よ
シも高いとシリカコートを行った無機金属イオンが遊離
してしまう恐れがある。

本発明の塗工層には画像耐水化剤としてカチオン性水溶
性高分子物質を含有せしめてもよい。

カチオン性水溶性高分子物質としては平均分子量がｓ　
ｏ、ｏ　ｏ　ｏ以上のアクリルアミド・ジアリルジメチ
ルアンモニウムクロライドの共重合物が適しているが、
目的に応じて例えば、ポリエチレンイミ゛ン及びその共
重合体、３級又は４級アンモニュウム塩基を持つアクリ
ルモノマーの共重合体など他の水溶性高分子を用いるこ
とも可能である。

なお、インクジェットプリンターには表面平滑性の良好
なシートが必要である為、マシンカレンダー、スーパー
カレンダー処理などＫよって、ベック平滑度を５０秒以
上にすることが好ましい。

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

実施例で部は重量部を意味する。

実施例１ 填料としてカルサイト系炭酸カルシウム（ｐｃ：白石工
業）２０部を、晒広葉樹クラフトパルプ１００部に添加
し、カナオフ１フフフ１部、中性サイズ剤（ファイプラ
ン８１、玉子ナショナル）　０．０５部、メチオバオレ
ットブルー０．００２部を添加し、常法により長網多筒
式抄紙機を用いて坪量６４１　／　）ｌ１２の上質紙に
抄紙し、基材−１を製造した。灰分（炭酸カルシウムと
して）１５．０Ｘで、ステキヒトサイズ度は５秒、紙の
ｐＨｔｉ６．８であった。

この基材−１に塗料−１を５９７寓２の割合で塗工、乾
燥しスーパーカレンダーでペック平滑度１１０秒に平滑
化処理を行って、インクジェット記録用シート’２作成
した。塗料−１の−は７．３であった。

塗料−１ カルシウム表面処理シリカ 比表面積　　　　　　　　３００〜３４０吸油ｔ　　　
　　　　　　　２０２ゴ／１００．９見かけ比重　　　
　　　　０．２７４ （ミズカシールＰ７８Ｄ／Ｍ２水沢化学）　　　１００
部ポリビニルアルコール系共重合体　　　　　　２０部
（Ｐマム１１７　プラン） ポリエチレンイミン第４級アンモニウム塩　　１０部実
施例−１の基材−１（・−６，，３）を用い、実施例１
と同じ方法で塗料−２（…４．６　）　ｆｔ５　Ｆ／ｍ
２０割合で塗工、乾燥しスーパーカレンダーで平滑化処
理を行って塗工層を設は九インクジェット記録用シート
を作成した。ベック平滑度は、１１０秒であった。

微粒子状シリカ（ファインクールＸ３７：徳山曹達社製
）の２０％水分散液に塩化カルシウムｔ−ｏ、ｓ部添加
し溶解した後、９０ｔ：’に加熱し２０分間攪はんを行
った後ろ別してカルシウム表面処理シリカ−２を得た。

塗料−２ カルシウム表面処理シリカ−２１００部ポリビニルアル
コール系共重合体 （Ｒ−１１３０プラン）　　　　　３０部アクリルアミ
ド・ジアリルジメチル アンモニウムクロライド共重合物　　　　　　　５部比
表面積の小さｈシリカ（トクシールＧＵＭ徳山１達）を
用いてた以外は実施例−２と同様にして、インクジェッ
ト記録用シートを作成した。ベック平滑度は１５０秒、
塗料の−は５．７であった。

トクシールＧＵＮ　　比表面積　　　１３０〜１８０（
ｆｉ／、９）吸油量　　　１９０〜２４０ｄ／１００Ｎ
実施例１０基紙−１（ｐ！４４．８）Ｋ実施例１と゛同
様の方法で塗料層−５（ｐｉ１４．８）を５ＪＩ／鳳２
の割合で塗工し乾燥しスーパーカレンダーで平滑化処理
を行なって塗工層を設けたインクジェット記録用シート
ラ作成した。ベック平滑度は１１０秒で纏った。

塗料−３ シリカ 比表面積　　　　　　３００冨２／Ｉ 吸油量　　　　　　　３１０１４／１００Ｊ’沈降容積
（ＩＩＬｔ１５Ｉ）（静置法’）　　　９０ｄ１５．９
（サイロイド　富士デビソン４２４４）　　　　１　０
　０　部ポリビニルアルコール （ＰＶム１１７　クラｖ）　　　　　　　　　　　２０
部アクリルアミド・ジアリルジメチル アンモニウムクロライド共重合物　　　　　　　　５部
ポリアクリル酸ソーダ　　　　　　　　　　　１部比較
例２ 実施例１の基紙−１（ｐｆｉ６．ｅ　）　Ｋ％実施例１
と同様の方法で塗料−４（ｐＨ４，１）を５１　／　ｍ
２の割合で塗工し乾燥しスーパーカレンダーで平滑化処
理を行なって塗工層を設は次インクジェット記鎌用シー
トを作成した。ベック平滑度は１１０秒であった。

塗料−４ シリカ 比表面積　　　　　　２５５　＊／１ 吸油量　　　　　　　２８０ｊｆ７／１００．９見かけ
比重　　　　　７．４ａｊ７／ｊ（ファインシールＸ５
７　　徳山曹達）　　　１００部バインダー　ｐｖム （Ｒ−１１５０プラレ）　　　　　　　　　　２０部ポ
リエチレンイミン第４級アンモニウム塩　　　　　２０
部ポリアクリル酸ソーダ　　　　　　　　　　　１部比
較例３ 実施例−１の基材−１（ｐＨ４，８）をそのまま用いス
ーパーカレンダーで平滑化処理を行なって塗工層を設け
ないインクジェット記録用シートを作成した。ベック平
滑度は７０秒であった得られたインクジェット用紙の評
価結果を表−ＩＫ示す。

記録特注評価法 前述の各塗工紙のインクジェット記録性評価は市販のイ
ンクジェットプリンターを用いインク吸収性および記録
ドツトの形状について行つた。

インク吸収性評価にはプリント部分のインクのくじみが
乾燥するまでの時間（秒数）を測定して比較する方法を
用いた。

ドツトの形状はインクジェットプリンターによる用紙へ
のプリントドツトを顕微鏡で、測定及び観察し形状の真
円に近いものから、５〜１の５段階評価で示した。

画像の保存性はインクジェットプリンターにより印字し
たシートを室内に１ケ月放置し、印字直後のシートと比
較を行い印字直後のものに近いものから、５〜１の５段
階評価で示した。

耐光性はインクジェットプリンターによシ印字したシー
トをアトラスフェードメーターで７２時間、耐光性試験
を行いその試験前のものく近いものから、５〜１の５段
階評価で示しム耐水注はインクジェットプリンターによ
シ印字したシートラ穏かな流水中に１時間放置し、残存
し九色濃度が試験前・のものに近い順で、５〜１の５段
階評価で示した。

表−１ 〔発明の効果〕 本発明の、インクジェット記録用塗工シートは保存性、
耐水ａｔ有し、ドツト形状のいずれも優秀なもので、高
解偉度で発色性に優れ、従来法の欠点を解消したインク
ジェット・フルカラー・プリンターを可能ならしめるも
のであシ、産業界に寄与するところが大である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、シート状の基材の少なくとも片面に白色顔料と接着
   剤を主成分とした塗工層を設けたインクジェット記録用
   塗工シートに於て、白色顔料としてカルシウム、マグネ
   シウム及び／又はバリウムで表面処理した微粒子シリカ
   を用いることを特徴とするインクジェット記録用シート
   。