JPH0276774A - インクジェット記録用シート - 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被記録材に関し、詳しくは優れた色
彩の発色、ドツト形状等の特性を持つ改良されたインク
ジェットプリンター用記録シートに関するものである。

〔従来技術と発明が解決しようとする問題点］水性イン
クを用いるインクジェット方式の画像記録装置の性能、
印画速度、解像度、階調性などＯ向上によって、被記録
材に対して高速吸収性、高吸収量、小さなインクにじみ
など、よυ高度な特性が要求されるようになった。

従来のインクジェット用紙は、無サイズ紙等の吸収性の
潰れた紙を用−るもの（例えば特公昭６２−５５９９６
）、実質的に無サイズの紙にシリ、力などの吸収性被覆
層を設は九もの（特開昭５ｚ−ｓ３ｏ１ｚ）高サイズ紙
や非吸収性のグラスチックフィルム等の基材にシリカな
どを主成分とする吸収性被覆層を設けたもの（特公昭６
５−５５９９６）などがある。

吸収量、吸収速度については、特開昭５５−５８３０に
、吸収層の吸収性（水に濡れる速度）を測定しｔ５−１
８■／分が良いとしたものや、特開昭５５−１４６７８
６に基材の吸水度を５０１７ｇ”以下と規定したものが
あるが、インク吸収の動的な挙動について定量的に測定
し、最適化し友ものはほとんど見られない。

このようなインクジェット用紙を用いると、インクの吸
収が時間によって異なる丸めに様々の問題を生じる。

列えば、低サイズの１ノーの紙を用いた場合は、吸収性
が実質的に寺方的であり、吸収速度を早くするためには
インクの浸透が早くなる必要があり、ドツト形状が不規
則になると共に、インクが深く浸透して色沈み、裏抜け
の原因となる。

例えば、高サイズの基紙上に吸収性被覆層を設けると吸
収層のみの吸収速度を早くすることができる。しかしイ
ンクの吸収に限界がめり、これを越えた場合はにじみな
どの原因となる。

本発明者らは一部これらの問題点を解決したインクジェ
ット用紙をカチオン性高分子エマルジョンによって吸収
性被覆層に透過性を与えることで改善した（特開昭６２
−８５１７８）。

しかし、定量的なインク吸収挙動を解析することは行な
っていなかった。

〔発明の目的〕

本発明は、水性インクを用いる多色又は単色のインクジ
ェット記録方式において、被記録材によるインクの吸収
速度が早く、吸収容濾が大きく、インクドツトの広が夛
が小さく、従ってシャープな高解像度の多色画像を高速
度でプリントすることを可能ならしめる、前記従来技術
の欠点を解消し得るインクジェット被記録材を提供する
ことを目的とする。

１　〔発明の構成〕 本発明のインクジェット記録用シートは、シート状支持
体上に設けた顔料と接着剤を主成分とするインク受容性
被覆層に、顔料として微粒子合成珪酸を、接着剤として
水溶性高分子を配合することを特徴とする。

基紙上の吸収性被覆層による吸収速度を遅くし、基紙自
体またはインクの吸収性下ｍｂ層による吸収速度を、こ
れよυ早くすることによっての最適なインク画像受容適
性を達成する。

本発明者等は、前に述べた従来技術の欠点を除く九め、
種々検討を重ねた結果、上記の顔料と接着剤とを主成分
とする塗工液をシート状支持体に＊布、乾燥してインク
受容性被覆層を設けたシートにおいて、インク受容性被
覆層側からのシート全体への水の吸収量が［１１秒で１
０−７ｍ３以上、５０　ｄ／ｒｎ”以下、１０秒で５０
−／　ｍ　”以上であるようなシート構成にすることに
よシ、吸収性、高解像度、鮮明な発色などの特性を持つ
曖れ九インクジェット記録用紙が得られることを実験的
に見出した。

（１１秒でのシート全体への水の吸収ｊｔハ、インク受
理層の組成および厚さに大きく関係し、シート全体への
水の吸収量を１０ｒｄ／ｍ”以上とする丸めには特定の
インク受理層を３〜３０μｍ塗工する必要がある。又、
５秒での水の吸収量はインク受理層の組成、厚さ、シー
ト状支持体の厚さ、ステキヒトサイズ度に関係する。５
０ｗ１／ｍ”以上とするには、シート状支持体のステキ
ヒトサイズ度が１〜１０秒の場合は特定なインク受理層
を３〜１０μｍ設け、シート状支持体のステキヒトサイ
ズ度が１０秒以上の場合は特定なインク受理層を１０〜
３０μｍ設ける必要がある。

本発明の被記録材の構成は支持体基紙を吸収体として用
いる場合と、吸収性の実質的にない支持体上に吸収層を
設ける場合の２種類の構成が考えられるが、本発明の用
件を満たすかぎシ、これ以外の構成するものであっても
よい。

△ 短時間での吸液速度／ｊＬの指標として、インク受容性
被覆層側からのシート全体への水の吸収量がα１秒で１
０ｗｊ／ｍ”以上、５０ａｄ／ｍ”以下、長時間での吸
液速度／量の指標として、５秒で５０ｄ／ｍ”以上が好
ましいことを見出だした。

インク受容性被覆層側からのシート全体への水の吸収量
の測定法はグリストチスター（Ｊ。

ＴＡＰＰ工試験法ＮＩｈ５７）を用いて測定した。

短時間（１１秒を指標とし九）での吸液速度／量のイン
クジェット特性との関連性は、インク受容性被覆層側か
らのシート全体への水の吸収量で１０　ｄ／　ｍ”以上
とすることによ）必要なドツト液滴の定位置への保持が
実現され、一方５０ｄ／ｍ”以下とすることによシ、完
全な吸収／乾燥を防止できる。

長時間（５秒を指標とした）での吸液速度／量のインク
ジェット特性との関連性は、５〇−７ｍ２以上とするこ
とにより十分な乾燥ができる。本来は水性インクによっ
て測定すべきものであるが、各種のインクによるばら付
きよシも、標準的な水を用いた場合の吸収挙動の差が決
定的と判断し、吸水量で規定した。グリストチスターを
用いた測定は、幅広い液状物質に適用可能であシ、各種
のインク組成への吸収挙動の最適化が本発明によシ容易
に実現できる。

長時間での吸液速度／量は、基紙の吸液速度／ｌ、又は
下塗シの吸液層の吸液速度／址によって決定される。グ
リストチスターを用いて測定し、適当な用紙／吸収下塗
層を選定できる。

短時間での吸液速度／１は微粒子合成珪酸Ｏ゛種類水溶
性高分子接着剤の種類並びにその配合割合によって、被
積層の透過性をコントロールすることにより実現調節で
きる。カチオン性酢酸ビニル共重合体を配合することが
本発明目的達成の好ましい手段の一つである。

支持体を吸収体として用いずにその上に吸収層を設ける
場合は第１被覆層：透過性＋インクドツトのコントロー
ルを、第２被覆層が吸収体本発明で用いる素材について
説明する。

・シート状支持体 本発明に用いられるシート状支持体は通常の木材パルプ
紙が好ましく、通常併闇されることのある合成繊維、合
成パルプを混抄してもよい。

支持体の厚さはプリントの最終用途によって決定される
が、１０〜２００μｍ１坪ｔは２０〜２００　ｔ／ｍ”
　、表面平滑性の良好なものが通常用いられる。

支持体１紙を吸収体として用いる場合、ステ中ヒトサイ
ズ度１〜１０秒のもの、特に３〜８秒が好ましく、支持
体を吸収体として用いず、その上に吸収層を設ける場合
、ステキヒトサイズ度１０秒以上特に２５秒以上の支持
体１紙が好ましい。実質的に吸収性を有しないプラスチ
ックフィルムも使用可能である。

・顔料 本発明のインク受答性被覆層に用いられる顔料は高吸液
性でかつ、顕色性の白色顔料である微粒子台底珪酸を主
成分とするのが良く、適切な初期（短時間）吸収性を達
成するためには粒子間の空隙を確保するために、ある程
度大きい、２次粒子径で１〜５μの粒子を主成分とする
のが好ましい。微粒子合成珪酸以外の併用可能な白色顔
料としては、列えばカオリンクレー、タルク、ゼオライ
ト、沈降性炭酸カルシウム、電質炭酸カルシウム、水酸
化アルミニウム、ホワイトカーボン、有機顔料（プラス
チックピグメント）等が挙げられる。

・水溶性高分子接着剤 本発明のインク受容層に用いらｎる接着剤としては、ポ
リビニルアルコール、カゼイン等の蛋白質、澱粉、澱粉
誘導体などの天然もしくは合成の水溶性高分子が、顔料
のシリカとの接着性が良く、かつ水性インクとの親和性
が良いため、短時間での吸液性を向上させうるので、好
ましい。

ポリ酢酸ビニル系、ステレンブタジエ７等の高分子ラテ
ックス接着剤も併用できる。

顔料および接着剤等の成分の配合割合は、水性イｙり受
容性被積層としての吸収挙動および強度の要請から決め
られるが、塗工液の操作特性（例：粘度、流動性、塗工
の乾燥性）の要請によっても制限される。水溶性高分子
接着剤量は被覆層固形分の２０〜５０重量優、特に塗工
層固形分の２５〜５５重１％が好ましい。カチオン性酢
酸ビニル共重合体（エマルジョン重合体で使用する）は
、被覆層の２〜２５重１に％が好ましく、特に５〜１５
重量係が好ましい。

水性インク画儂の耐水化に用いるカチオン性水溶性高分
子を、被覆層固形分の２〜２５重量係添加するのが好ま
しい。

被覆層の厚嘔は被覆層による必要な吸水量によって決め
られるが、厚すぎる場合は被覆層が強度不足となシ、プ
リンターでの紙粉等使用上様々の問題を起こすので塗工
量でいえば５０１／ｍ意以下であることが望ましい。

薄すぎる場合はインクの初期吸収、初期透過が不十分と
なシ、かつ均一な被覆層を得ることが困ａなので塗工汝
でいえば１ｆ／ｍ”以上、特に３〜ｆ　ＯＦ／ｍ”が好
ましい。

以下、実ｍ列によって本発明をさらに詳細に説明する。

なお、実施例において部は固型分重量部を、係は重量部
を示す。

実施列１ 顔料として２次粒子径２〜５μのものが７０憾以上であ
る微粒子珪１ｉ１（ファインシール　Ｘ３７：徳山９達
）１００部、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ１部に
水を加えて、高速分散混合を行つ死後、シラノール化ポ
リビニルアルコール（Ｒ−１１３０：クラン）２０部、
カチオン性酢酸ビニル共重合体くヨドゾール１Ｅ５０２
に−４：カネボウＭ８０）１０部を添加した。この塗料
−１（濃度１５憾）を、坪量６　ａ　ｔ／ｍ”　、ステ
キヒトサイズ度８秒の上質紙に塗工、乾燥し、８１７ｍ
”の被覆層をもつ被記録シートを得た。

実施例２ 実施列１と同様の操作によシ、下記処方の塗料−２（濃
度１７僑）以外は同一の材料を用い５　ｔ　／　ｍ”の
被覆層を持つインクジェット記録用紙を作成した。

塗料−２ 微粒子珪酸（ファインシール Ｘ３７：徳山口達）　　　　　　１００部ＰＶＡ（１１
７：クラン）　　　　　　３０部カチオン性ポリ酢酸ビ
ニル （ｖｃ−ｑｏｓ　：カネボウ エヌエスシー）　　　　　　　　　２０部画像耐水化剤
：ポリエチレン イミ７　　　　　　　　　　１０部 ポリアクリル酸ソーダ　　　　　　　　　１部実施列３ 実施列１と同様の操作によシ、下記処方の塗料−３（濃
度１７％）ｔ−坪量１０４．５　ｆ　／ｎｗ”　−＊ス
テ會ヒトサイズ度３０秒以上の上質紙に塗工、乾燥し、
２０　ｆ／Ｊの吸収層を設けた。このシートの上に更に
同様の操作によ’）、５ｔ／ｍ”の被覆層を設け、２層
の被覆層を持つインクジェットプリンター用被記録シー
トを作成した。

塗料−３ 微粒子珪！ｌ（サイロイド２４４： 富士デヴインン）　　　　　　　１００部ＰＶＡ（１１
７：クラン）　　　　　　１５部ポリオキシエチレン界
面活性剤　　　　　１部比較ｇＮ１１ 実施例１と同様の操作によシ、下記処方の塗料−４（ｉ
！！１度２０％）以外は同一の材料を用い５　ｆ　／　
ｍ　ｌの被覆層を持つインクジェット記録用紙を作成し
た。

塗料−４ 微粒子珪酸（ファインシールＸ ５７：徳山１達）　　　　　　　１００部ＰＶＡ（１１
７：り５ｖ）　　　　　　　５０部比較例２ 実施列１と同様の操作によシ、下記処方の塗料−５を実
施列３と同じ坪量ＩＧ４．５ｔ／ｍ’の割合で、ステ中
ヒトサイズ度３０秒以上の上質紙に塗工、乾燥し、２ｏ
ｒ／ｍ”の吸収層を設けた。

塗料−５ 微粒子珪酸（トクシール：徳山 曹達）　　　　　　　　　　　　　１ａｏ部Ｐｖム（１
１７：クラン）　　　　　　　３０部画像耐水化剤：ボ
リエテレンイ ミン　　　　　　　　　　　　１０部 これらの各塗工紙の評価結果を表−１に示す。

時間辺シの水の吸収量はグリストチスター（Ｊ。

ＴＡＰＰ工試験法−５７）を用いて測定した。

インクジェット記録特性の評価は、インクジェットプリ
ンター（ＨＰ社　シンクジェット）を用匹イ／り吸収性
、発色濃度およびドツトの直径および形状について行っ
た。

インク吸収性の評価には、プリントしたイ／りが乾燥す
るまでの秒数を測定した。インク吸収性の良いものから
優、良、可、やや難で示した。

発色の鮮かさは、イエロー、マゼンタ、シアンのカラー
インクの発色を目尻で評１１ｉＩｉシた。発色の良いも
のから優、良、可、やや雌で示した。

ドツトの形状は真円に近いものから優、良、可、やや難
で示した。

表１　インクジェット用紙品質評価 〔発明の効果〕 本発明のインクジェットプリンター用被記録材はインク
吸収速度と盆が大きく、ドツトにじみが小さく、形状が
真円に近い、優秀なもので従来法の欠点を解消し高解像
度で発色に唆れた、高速のインクジェット・フルカラー
・プリンターを可能ならしめるもので必υ、産業界に爵
与するところが大である。

特許出願人　　王子製紙株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、シート状支持体上に微粒子合成珪酸と水溶性高分子
   接着剤を主成分とするインク受容層を設け、この受容層
   側からシート全体への水の吸収量が０．１秒間に１０ｍ
   ｌ／ｍ＾２以上、３０ｍｌ／ｍ＾２以下であり、５秒間
   で５０ｍｌ／ｍ＾２以上であることを特徴とするインク
   ジェット記録用シート。