JPH0717088B2

JPH0717088B2 - 記録用シ−ト

Info

Publication number: JPH0717088B2
Application number: JP57061370A
Authority: JP
Inventors: 成彦宮本; 義信渡辺
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1982-04-13
Filing date: 1982-04-13
Publication date: 1995-03-01
Anticipated expiration: 2010-03-01
Also published as: JPS58177390A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は着色インクを用いて記録する記録用シートに関
するものであり、特にシート上に記録された画像や文字
の濃度が高く、解像度が良くかつ環境湿度の影響をほと
んど受けることがないインクジエツト記録用シートに関
するものである。

インクジエツト記録は20〜150μｍ直径の微少インク液
滴を発生させる手段、液滴を記録紙の所定の位置へ飛翔
させる手段により各種の方式がある。液滴は加圧された
インクが30〜150μｍ直径の微細なノズルオリフイスか
ら噴射することにより発生し、液滴に電荷をもたせ、電
界操作することにより液滴を記録紙の所定の位置へ飛翔
させる静電偏向型インクジエツト方式、インクを微少加
圧し、ノズル先端でメニスカスを形成すると共に、ノズ
ルと対向電極の間に高電圧をかけて、強電界により均一
な、帯電したインク粒子を対向電極表面に設けた記録紙
で受ける電界制御型インクジエツト方式、液滴を複数の
ノズルオリフイスより必要な個所だけ発生させ、記録紙
にダイレクトに飛翔させるドロツプオンデイマンド型イ
ンクジエツト方式などがある。いずれもインクジエツト
方式と云う点で液体インクを使用するため、記録紙に付
着したインクがすみやかに吸収され乾いた状態にするこ
と、記録紙上での吸収方向が均一で真円性がよいこと、
横方向への吸収が少なく、にじみがよく解像度が高いこ
と、及び画像濃度が高いことなど相矛盾する性質を同時
に記録紙に要求される。またこれらのインクジエツト適
性に加えて上述の電界制御型インクジエツト方式では環
境湿度が低くなると微小インク滴が所定の位置に到達せ
ず解像性を低下させたり飛抹で周囲が汚れると云う現像
があり、環境湿度の影響を受けない性能が要求される。

一般の印刷に使用される上質紙やコーテツド紙、静電記
録に使用される導電層を有する静電記録紙及び写真印画
紙のベースとして使用される、いわゆるバライタ紙、レ
ジンコーテツド紙等はインクの吸収性が著しく劣るた
め、インクジエツト記録用に使用した場合、インクが長
時間表面に残り、装置の一部に接触したり、取扱い者が
触れたり、連続して排出されたシートが重なつたりし
て、記録面がこすられた場合、残留インクで画像が汚れ
る。また、高密度画像部や多色記録で同一の場所に２〜
４色のインクドツトが重なつた場合は、インク量が多
く、インクが吸収されないまま混合し、あるいは流れ出
すなどの問題があり、実用性はない。これらを解決する
ために本発明者らは、合成シリカ層を表面に設けること
により解像度、色彩性、色濃度、吸収性、真円性等を改
良する方法を提供して来た。しかし、合成シリカは本来
導電性は殆どなく、むしろ合成シリカ層を絶縁層として
作用し、合成シリカを主体とするインク受理層を設けた
記録用紙を電界制御型インクジエツト方式に使用すると
環境湿度が低い場合に微小インク滴が所定の位置に到達
せず周囲に飛散するため解像度が低下したり周辺が汚れ
るいわゆるスパツタリング現象が起ることが判明した。

本発明者らは、上に述べたインクジエツト適性を有し、
更に環境湿度による影響を受けないインクジエツト記録
用紙を得るために種々検討した結果、本発明をなすに至
つた。本発明は高インク吸収能力、高解像度及び環境湿
度による影響の少ない、下記要件を備えたインクジエツ
ト記録用紙に関するものであり、電界制御型インクジエ
ツト方式に利用価値が高い。即ち、支持体表面に少くと
も合成シリカ及び水性接着剤よりなるインク受理層を設
けてなる記録シートに於いて、支持体又はインク受理層
中に第４級アンモニウム塩型導電剤を含有させることに
よつて、環境湿度が低い場合でもインク受理面の表面抵
抗が９×10¹¹Ω以下になるようにしたインクジエツト記
録用シートの提供である。

本発明に用いられる合成シリカとは、四塩化ケイ素の熱
分解、ケイ酸ナトリウムの酸、二酸化炭素、アンモニウ
ム塩などによる複分解沈澱生成物等のいわゆるホワイト
カーボン、ケイ酸ナトリウムの酸などによる複分解やイ
オン交換樹脂層を通して得られるシリカゾル又はこのシ
リカゾルを加熱熟成して得られるコロイダルシリカ、シ
リカゾルをゲル化させその生成条件をかえることによつ
て数ミリミクロンから10ミリミクロン位の一次粒子がシ
ロキサン結合をした三次元的な二次粒子となつたシリカ
ゲル、更にはシリカゾル、ケイ酸ナトリウム、アルミン
酸ナトリウム等を出発物質として80℃〜120℃で加熱し
て生成したいわゆる合成モレキユラーシーブ等、ケイ酸
を主体とする合成ケイ素化合物である。水性接着剤とし
ては、例えば、酸化澱粉、エーテル化澱粉、エステル化
澱粉、デキストリン等の澱粉類、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、ポリビニルアル
コール及びその誘導体、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重合体ラテツク
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ツクス、エ
チレン酢酸ビニル共重合体等のビニル系重合体ラテツク
ス、或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ツクス、メラ
ミン樹脂等の熱硬化合成樹脂系接着剤等であるが、合成
シリカの接着力の点からはポリビニルアルコール又はポ
リビニルアルコール誘導体が好ましい。これらの接着剤
は合成シリカを主体とする無機顔料100重量部に対し
て、２重量部〜30重量部、好ましくは５重量部〜20重量
部添加される。

更に必要ならば合成シリカ以外の白色顔料、顔料分散
剤、増粘剤、流重変性剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、螢
光剤、着色剤等を適宜配合することは特性を損なわない
限り何ら差し支えない。

本発明で云う第４級アンモニウム塩型導電剤とは、例え
ば式（１）で例示されるような構成単位からなるポリス
チレン系カチオン性ポリマー、式（２）で例示されるよ
うな構成単位からなるアクリル系カチオン性ポリマー、
式（３）で例示される構成単位からなるポリビニルピリ
ジン系ポリマー、式（４）で例示される環状インテグラ
ル型ポリマー、式（５）で例示されるような直鎖状インテグラル
型ポリマー、更に式（６）で示されるような、いわゆるペンダント型に第４級アンモニウムイオン基を
２個以上有する芳香族ビニル単量体の重合体等である。

Ｙは構成する結合様式としてはアミド結合、エステル結
合、エーテル結合、イミノ結合、メチレン結合および置
換基を含むメチレン結合及びこれらがいくつか組み合わ
さつたものであるアニオンＸとしてはたとえばＦ、
Cl、BrおよびＩなどのハロゲンイオンや、メトキ
シサルフエート、エトキシサルフエート、ドデシルベン
ゼンスルフオン酸、ドデシルスルフオン酸などのアルキ
ルサルフエート酸およびジオクチルリン酸エステルなど
である。

これらの第４級アンモニウム塩型導電剤を記録シートに
含有させる方法としては、支持体にあらかじめ塗布した
り含浸させてからインク受理層を設ける方法や、インク
受理層を設ける時にその塗液中に配合しておく方法、更
にインク受理層を設けた後にインク受理層表面又はその
裏面の支持体面に第４級アンモニウム塩を含む塗液を塗
布する方法等が使える。含有量は第４級アンモニウム塩
型導電剤の種類、効果によつて異るが、およそ0.2g/m²
〜3g/m²、好ましくは、0.5g/m²〜2g/m²含有させること
で20℃、30％RH時のインク受理層表面の表面抵抗が９×
10¹¹Ω以下になるようにすればよい。表面抵抗を低くす
ることによつて、なぜスパツタリング現象が起きない
か、その理由は明確ではないが、電界制御型インクジエ
ツト方式ではノズルと対向電極の間に高電圧をかけて、
帯電したインク粒子を生成し、対向電極に引付けられた
インク粒子を対向電極直前に設けた用紙で受けることに
なり、又、生成するインク粒子も１つに限らず複数個生
成するため所定の位置に複数個のインク粒子が付着する
ことになる。ところが一番始めのインク粒子が運んで来
た電荷が逃げないと次の粒子は同電位に帯電しているた
め一番目の粒子が付着した場所に近づき難くなりその周
辺へ散らされることになり、このような現象によってス
パッタリングが発生すると考えられる。

従つて、インク粒子が運んで来た電荷を表面抵抗を下げ
ることによつて逐一逃がしてやれば、次々に到達するイ
ンク粒子も電荷で散らされることなく同一の場所へ付着
することが可能になるものと考えられる。環境湿度が低
い場合にもその表面抵抗が９×10¹¹Ω以下であれば上述
の効果が現われることを見い出した。

以上のように本発明は染料及び非水性溶媒からなる記録
液を電界制御型インクジェット装置で記録する記録用シ
ートにおいて、支持体表面に少なくとも合成シリカ及び
水性接着剤よりなるインク受理層が設けられ、且つ該イ
ンク受理層又は該支持体が第４級アンモニウム塩型導電
剤を含有し、20℃、30％RH時のインク受理層の表面抵抗
が９×10¹¹Ω以下であることを特徴とするものである。

本発明に用いられる支持体としては紙または熱可塑性樹
脂フイルムの如きシート状物質が用いられる。その材質
に特に制限はなく、適度のサイジングを施した紙やポリ
エステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリメチル
メタクリレート、酢酸セルロース、ポリエチレン、ポリ
カーボネート等のフイルムが使用出来る。これら紙には
填料が含まれても、また熱可塑性樹脂フイルムは、固体
顔料を含まない透明フイルムであつても、あるいは白色
顔料の充填あるいは微細な発泡による白色フイルムであ
つてもよい。充填される白色顔料としては、例えば酸化
チタン、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、シリカ、ク
レー、タルク、酸化亜鉛等の多くのものが使用可能であ
る。これら支持体の厚みについても特に制限はないが、
通常10μｍ〜300μｍのものが多く使用される。又、該
フイルムとインク受理層の装着を改善するための層があ
つてもよい。

本発明で支持体又はインク受理層に第４級アンモニウム
塩型導電剤を含有させる方法として塗布工程を必要とす
る場合には、塗工機として一般に用いられているブレー
ドコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、
ブラツシユコーター、カーテンコーター、バーコータ
ー、グラビアコーター、スプレー等いづれも適用出来
る。更に支持体が紙の場合には抄紙機上のサイズプレ
ス、ゲートロール、装置などを適用することも可能であ
る。

支持体上にインク受理層を設けて第４級アンモニウム塩
型導電剤を含有させただけのシートは、そのままでも本
発明による記録用シートとして使用出来るが、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加圧下
ロールニツプ間を通して表面の平滑性を与えることも可
能である。

本発明の表面抵抗の測定方法は、JIS K6911の方法によ
りタケダ理研製電極（MODEL−TR−42）及び振動容量型
微少電流電位計（TR−84M）を使つて測定した。

本発明のシートを使用し、インクジエツト方式により画
像を描いた場合は、画像の色調が鮮明で解像性がよく、
インクの吸収能力が大きくしかもインクの吸収速度が早
い上、環境湿度の変化によつてこれらのインクジエツト
適性がほとんど変らない、実用的に充分な価値を有する
画像が得られる。

以下に本発明の実施例を挙げて説明するがこれらの例に
限定されるものではない。尚実施例に於いて示す部及び
％は重量部及び重量％を意味する。

以下に実施例中の諸物性値の測定方法を示す。

［スパッタリング］ 20℃、30％RHの環境に於いて、電界制御型インクジエツ
ト装置により印字して、油性インクドロツプレツトの飛
散状態を印字面から判定した。

実施例１〜４坪量63g/m²、ステキヒトサイズ度30秒のコート原紙に、
合成シリカ（多木化学製ビタシール＃1500）85部、重質
炭酸カルシウム（三共精粉製エスカロン＃200）15部、
水性接着剤（クラレ製、PVA117）15部、その他分散剤、
消泡剤、等を少量からなる固形分濃度18％の塗液を、上
記原紙に片面15g/m²（固形分）となるようエアナイフコ
ーターで塗抹した。

更に該塗抹面に４％に溶解したケミスタツト6200（三洋
化成製、第４級アンモニウム塩型ポリマー）を固型分で
1g/m²になるようスプレーして均一に塗布乾燥した後、
スーパーカレンダーを掛けて表面を平滑にしたものを実
施例１の記録用紙とした。又、カヤクリルレジンEC−00
3（日本化薬製、第４級アンモニウム塩型ポリマー）を
４％に溶解し同様に処理したものを実施例２の記録用紙
とした。更にST−3000W（三菱油化製、第４級アンモニ
ウム塩型ポリマー）を６％に溶解し、固型分で1.5g/m²
になるようにスプレーして均一に塗布乾燥し、スーパー
カレンダーを掛けたものを実施例３の記録用紙とした。
又、コータミン86−Ｐ（花王石ケン社製、第４級アンモ
ニウム塩型界面活性剤を６％に溶解し、固型分で1.8g/m
²になるようにスプレーして均一に塗布乾燥し、スーパ
ーカレンダーを掛けたものを実施例４の記録用紙とし
た。

これらの実施例１〜４の記録用紙についてインクジエツ
ト適性を測定した結果を表Ｉに示す。

比較例１〜３実施例１で用いた同じインク受理層を設けただけのスプ
レー前の用紙をスーパーカレンダー掛けしたものを比較
例１の記録用紙とした。又、ケミスタツト6120（三洋化
成製アニオン型ポリマー）を４％に溶解し、固型分で1g
/m²になるようにスプレーして均一に塗布乾燥した後、
スーパーカレンダーを掛けて表面を平滑にしたものを比
較例２の記録用紙とした。更に、エレクトロストリツパ
ーＫ（花王石ケン社製アルキルリン酸カリウム塩型導電
性界面活性剤）を６％に溶解し固型分で1.8g/m²になる
ようにスプレーして均一に塗布乾燥したのち、スーパー
カレンダーを掛けたものを比較例３の記録用紙とした。
これらの比較例１〜３の記録用紙についてインクジエツ
ト適性を測定した結果を表Ｉに示す。

表Ｉから明らかに本発明による実施例１〜４ではスパッ
タリングが非常に良好であることが判る。

実施例５〜８合成シリカ（富士デビソン製サイロイド620）100部、水
性接着剤（クラレ製PVA117）20部、その他、分散液、消
泡剤等を少量からなる固型分濃度20％の塗液を、坪量77
g/m²、ステキヒトサイズ度43秒の澱粉サイズプレス2g/m
²をしてあるコート原紙に、片面塗抹量16g/m²（固型
分）となるようエアナイフコーターで塗抹した。更に該
塗抹面に１〜４％に溶解したケミスタツト6300（三洋化
成製、第４級アンモニウム塩型導電性ポリマー）を固型
分でそれぞれ0.6g/m²、1.0g/m²、1.5g/m²、2.0g/m²とな
るようエアナイフコーターにて塗布乾燥し、スーパーカ
レンダーを掛けて表面を平滑にしたものをそれぞれ実施
例5,6,7,8の記録用紙とした。

これらの記録用紙についてインクジエツト適性及び20
℃、30％RH時の表面抵抗を測定した結果を表IIに示す。

比較例４実施例５〜８で用いた、第４級アンモニウム塩型導電性
ポリマーを塗抹する前の紙に水のみを塗布乾燥し、スー
パーカレンダーを掛けたものを比較例４とし同様に測定
した結果を表IIに示す。

表IIから明らかなように、20℃30％RH時の表面抵抗が８
×10¹¹以下になつている実施例ではスパッタリングが改
良されていることが判る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】染料及び非水性溶媒からなる記録液を電界
制御型インクジェット装置で記録する記録用シートにお
いて、支持体表面に少なくとも合成シリカ及び水性接着
剤よりなるインク受理層が設けられ、且つ該インク受理
層又は該支持体が第４級アンモニウム塩型導電剤を含有
し、20℃、30％RH時のインク受理層の表面抵抗が９×10
¹¹Ω以下であることを特徴とする記録用シート。