JPH1134481A - インクジェット記録用紙およびその製造方法 - Google Patents
インクジェット記録用紙およびその製造方法Info
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- JPH1134481A JPH1134481A JP9191292A JP19129297A JPH1134481A JP H1134481 A JPH1134481 A JP H1134481A JP 9191292 A JP9191292 A JP 9191292A JP 19129297 A JP19129297 A JP 19129297A JP H1134481 A JPH1134481 A JP H1134481A
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Abstract
要に増大させることなくインク吸収容量を増大させたイ
ンク吸収層を支持体上に有し、ひび割れの少ないインク
ジェット記録用紙、また高耐水性と高耐湿性を有し、か
つ高インク吸収速度と高インク吸収容量を有するインク
ジェット記録用紙及び該記録用紙の製造方法の提供。 【解決手段】 支持体上に、硬膜された親水性バインダ
ーを含有する実質的に空隙を有しない第1のインク吸収
層と平均粒径が100nm以下の無機微粒子および親水
性バインダーを含有する空隙層を有する第2のインク吸
収層をこの順に設けたことを特徴とするインクジェット
記録用紙。
Description
て記録を行うインクジェット記録用紙およびその製造方
法に関し、特に高いインク吸収速度と高インク吸収容量
を有するインクジェット記録用紙とその製造方法に関す
る。
滴を種々の作動原理により飛翔させて紙などの記録シー
トに付着させ、画像・文字などの記録を行うものである
が、比較的高速、低騒音、多色化が容易である等の利点
を有している。この方式で従来から問題となっていたノ
ズルの目詰まりとメンテナンスについては、インクおよ
び装置の両面から改良が進み、現在では各種プリンタ
ー、ファクシミリ、コンピューター端末等、さまざまな
分野に急速に普及している。
インクジェット記録用紙(以下単に記録用紙ともいう)
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。
以上のインク液滴が重なって記録される際に、記録用紙
上で液滴がハジキ現象を起こしてムラになったり、ま
た、異なる色の境界領域でお互いの色が滲んだりして画
質を大きく低下させやすいために、記録用紙としては高
いインク吸収性を持たせるようにすることが必要であ
る。これらの問題を解決するために、従来から非常に多
くの技術が提案されている。
記載されている低サイズ原紙に表面加工用の塗料を湿潤
させた記録用紙、特開昭55−5830号に記載されて
いる支持体表面にインク吸収性の塗層を設けた記録用
紙、特開昭56−157号公報に記載されている被履層
中の顔料として非膠質シリカ粉末を含有する記録用紙、
特開昭57−107878号に記載されている無機顔料
と有機顔料を併用した記録用紙、特開昭58−1102
87号公報に記載されている2つの空孔分布ピークを有
する記録用紙、特開昭62−111782号に記載され
ている上下2層の多孔質層からなる記録用紙、特開昭5
9−68292号、同59−123696号および同6
0−18383号公報などに記載されている不定形亀裂
を有する記録用紙、特開昭61−135786号、同6
1−148092号および同62−149475号公報
等に記載されている微粉末層を有する記録用紙、特開昭
63−252779号、特開平1−108083号、同
2−136279号、同3−65376号および同3−
27976号等に記載されている特定の物性値を有する
顔料や微粒子シリカを含有する記録用紙、特開昭57−
14091号、同60−219083号、同60−21
0984号、同61−20797号、同61−1881
83号、特開平5−278324号、同6−92011
号、同6−183134号、同7−137431号、同
7−276789号等に記載されているコロイド状シリ
カ等の微粒子シリカを含有する記録用紙、および特開平
2−276671号公報、同3−67684号公報、同
3−215082号、同3−251488号、同4−6
7986号、同4−263983号および同5−165
17号公報などに記載されているアルミナ水和物微粒子
を含有する記録用紙等が多数が知られている。
合には、高い吸収容量とインク吸収性を持っておりイン
クの吸収という観点からは好ましいものであるが、支持
体自身がインク溶媒を吸収するために、記録後にインク
溶媒が乾燥した後で支持体が波打ち状になてシワが画像
状に生じやすい問題がある。
した問題が無く高い濃度の鮮明な画像が得られる反面、
支持体上に設けられたインク吸収層の空隙容量が制限を
受ける。
おいて、固形分が均一な容積として仮に22μmである
皮膜を想定すると空隙量はインクジェット記録用紙1m
2当たり(40−22)=18ml/m2しか有さないこ
とになり、記録方式にもよるが最大インク量付近でイン
ク吸収容量が不足し兼ねない場合が生じ得る。インク吸
収容量が不足する場合にはインクが溢れ、画像品質を大
幅に劣化させる。
元々の皮膜の乾燥容量よりインク吸収量が少ないために
多量のインクを十分吸収するためには乾燥膜厚を十分厚
くする必要があるがこの場合、皮膜の脆弱性(特に低湿
下のヒビワレや支持体に対する接着性)が低下しやす
い。
を受容するインクジェット記録用紙も知られている。こ
の様なインクジェット記録用紙はインク吸収速度は空隙
構造を有する記録用紙に比べて遅いものの、インクの吸
収容量は親水性バインダーの膨潤する分だけあるために
比較的高いインク吸収容量を持つことができる。
を有するインク吸収層を組み合わせてインク吸収層にす
ることで高インク吸収速度と高インク吸収容量を達成す
るのに容易に類推される。
インクを吸収する最上層に空隙構造を有する層を設け、
支持体に近い側に膨潤層を設けることでインク吸収速度
を低下させることなくインク吸収容量を増大させること
ができることを見いだしたが、製造時にひび割れが生じ
ることが判明した。
として親水性バインダーを塗設しておき、この上に空隙
構造を有するインク吸収層を設けた場合に生じる。
鑑みてなされたものであって、本発明が解決しようとす
る第1の課題は、高インク吸収速度を保持したままで膜
厚を不要に増大させることなくインク吸収容量を増大さ
せたインク吸収層を支持体上に有し、ひび割れ少ないイ
ンクジェット記録用紙を提供することにある。
題は、高耐水性と高耐湿性を有し、かつ高インク吸収速
度と高インク吸収容量を有するインクジェット記録用紙
を提供することにある。
題は上記記録用紙の製造方法を提供することにある。
の構成により達成される。
ダーを含有する実質的に空隙を有しない第1のインク吸
収層と平均粒径が100nm以下の無機微粒子および親
水性バインダーを含有する空隙層を有する第2のインク
吸収層をこの順に設けたことを特徴とするインクジェッ
ト記録用紙。
親水性バインダーの30〜100重量%がゼラチンであ
ることを特徴とする前記1に記載のインクジェット記録
用紙。
用紙1m2あたり0.5〜5gであることを特徴とする
前記1または2に記載のインクジェット記録用紙。
することを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載
のインクジェット記録用紙。
カチオン性のポリマー媒染剤を含有することを特徴とす
る前記1〜4のいずれか1項に記載のインクジェット記
録用紙。
インク吸収層がカチオン性の非ポリマー媒染剤を含有す
ることを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載の
インクジェット記録用紙。
ダーを含有する実質的に空隙を有しない第1のインク吸
収層と平均粒径が100nm以下の無機微粒子および親
水性バインダーを含有する空隙層を有する第2のインク
吸収層をこの順に設けてなるインクジェット記録用紙の
製造方法において、第1のインク吸収層を形成する硬膜
剤を含有する塗布液を支持体上に塗布乾燥した後、第1
のインク吸収層の硬膜度を5以下にしてから第2の空隙
層を有するインク吸収層を形成する塗布液を第1のイン
ク吸収層の上に塗布乾燥して得られるものであることを
特徴とするインクジェット記録用紙の製造方法。
ダーを含有する実質的に空隙を有しない第1のインク吸
収層と平均粒径が100nm以下の無機微粒子および親
水性バインダーを含有する空隙層を有する第2のインク
吸収層をこの順に設けてなるインクジェット記録用紙の
製造方法において、第1のインク吸収層を形成する塗布
液と、第2の空隙層を有する第2のインク吸収層を形成
する塗布液を同時に支持体上に塗布することを特徴とす
るインクジェット記録用紙の製造方法。
支持体としては、従来インクジェット用記録用紙として
公知のものを適宜使用できる。
ル系樹脂、ジアセテート系樹脂、トリアテセート系樹
脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩
化ビニル系樹脂、ポリイミド系樹脂、セロハン、セルロ
イド等の材料からなるフィルムや板、およびガラス板な
どを挙げられ、この中でもOHPとして使用されたとき
の輻射熱に耐える性質のものが好ましく、ポリエチレン
テレフタレートが特に好ましい。このような透明な支持
体の厚さとしては、約10〜200μmが好ましい。透
明支持体のインク受容層側およびバック層側には公知の
下引き層を設けることが、インク受容層やバック層と支
持体の接着性の観点から好ましい。
支持体としては、例えば、一般の紙、合成紙、樹脂被覆
紙、布、木材、金属等からなるシートや板、および上記
の透光性支持体を公知の手段により不透明化処理したも
の等を挙げることができる。不透明の支持体としては、
基紙の少なくとも一方に白色顔料等を添加したポリオレ
フィン樹脂被覆層を有する樹脂被覆紙(いわゆるRCペ
ーパー)、ポリエチレンテレフタレートに白色顔料を添
加してなるいわゆるホワイトペットが好ましい。
きくする等の目的で、インク受容層の塗布に先立って、
支持体にコロナ放電処理や下引処理等を行うことが好ま
しい。さらに、本発明の記録用紙は必ずしも無色である
必要はなく、着色された記録用紙であってもよい。
持体の両面をポリエチレンでラミネートした紙支持体を
用いることが、記録画像が写真画質に近く、しかも低コ
ストで高品質の画像が得られるために特に好ましい。そ
のようなポリエチレンでラミネートした紙支持体につい
て以下に説明する。
主原料とし、必要に応じて木材パルプに加えてポリプロ
ピレンなどの合成パルプあるいはナイロンやポリエステ
ルなどの合成繊維を用いて抄紙される。木材パルプとし
てはLBKP,LBSP,NBKP,NBSP,LD
P,NDP,LUKP,NUKPのいずれも用いること
が出来るが短繊維分の多いLBKP,NBSP,LBS
P,NDP,LDPをより多く用いることが好ましい。
但し、LBSPおよびまたはLDPの比率は10重量%
以上、70重量%以下が好ましい。
(硫酸塩パルプや亜硫酸塩パルプ)が好ましく用いら
れ、又、漂白処理を行って白色度を向上させたパルプも
有用である。
ダイマー等のサイズ剤、炭酸カルシウム、タルク、酸化
チタンなどの白色顔料、スターチ、ポリアクリルアミ
ド、ポリビニルアルコール等の紙力増強剤、蛍光増白
剤、ポリエチレングリコール類等の水分保持剤、分散
剤、4級アンモニウム等の柔軟化剤などを適宜添加する
ことが出来る。
規定で200〜500ccが好ましく、また、叩解後の
繊維長がJIS−P−8207に規定される24メッシ
ュ残分重量%と42メッシュ算分の重量%との和が30
乃至70%が好ましい。なお、4メッシュ残分の重量%
は20重量%以下であることが好ましい。
く、特に50乃至200gが好ましい。原紙の厚さは4
0乃至250μmが好ましい。
処理して高平滑性を与えることも出来る。原紙密度は
0.7乃至1.2g/m2(JIS−P−8118)が
一般的である。更に原紙剛度はJIS−P−8143に
規定される条件で20乃至200gが好ましい。
く、表面サイズ剤としては前記原紙中添加できるサイズ
と同様のサイズ剤を使用できる。
された熱水抽出法ににより測定された場合、5〜9であ
ることが好ましい原紙表面および裏面はを被覆するポリ
エチレンは、主として低密度のポリエチレン(LDP
E)および/または高密度のポリエチレン(HDPE)
であるが他のLLDPEやポリプロピレン等も一部使用
することが出来る。
真用印画紙で広く行われているようにルチルまたはアナ
ターゼ型の酸化チタンをポリエチレン中に添加し、不透
明度および白色度を改良したものが好ましい。酸化チタ
ン含有量はポリエチレンに対して概ね3〜20重量%、
好ましくは4〜13重量%である。
ことも、また、ポリエチレンを原紙表面上に溶融押し出
してコーティングする際にいわゆる型付け処理を行って
通常の写真印画紙で得られるようなマット面や絹目面を
形成した物も本発明で使用できる。
ク受容層やバック層を設けた後で低湿および高湿化での
カールを最適化するように選択されるが、概ねインク受
容層側のポリエチレン層が20〜40μm、バック層側
が10〜30μmの範囲である。
の特性を有していることが好ましい。
規定される強度で縦方向が2乃至30Kg、横方向が1
乃至20Kgであることが好ましい 引き裂き強度はJIS−P−8116による規定方法
で縦方向が10乃至200g、横方向が20乃至200
gが好ましい 圧縮弾性率≧103Kgf/cm2が好ましい 表面ベック平滑度:JIS−P−8119に規定され
る条件で20秒以上が光沢面としては好ましいが、いわ
ゆる型付け品ではこれ以下であっても良い 不透明度:直線光入射/拡散光透過条件の測定条件で
可視域の光線での透過率が20%以下、特に15%以下
が好ましい 光沢度:75度鏡面光沢度≧30%が好ましい 原紙が含有する水分は5〜10重量%が好ましい。
けられた親水性バインダーを含有する実質的に空隙を有
しない第1のインク吸収層と、この上に設けられた空隙
構造を有する第2のインク吸収層からなる。
潤する層であるが、この層が無制限に膨潤する様な層で
ある場合には、インクジェット記録時に画像部に小さな
シワが寄ったりあるいはひび割れが生じやすい。このた
め、本発明のインクジェット記録用紙においては、親水
性バインダーが硬膜されている必要がある。
インダーとしては、例えば、ゼラチンまたはゼラチン誘
導体、ポリビニルピロリドン(平均分子量が約20万以
上が好ましい)、プルラン、ポリビニルアルコールまた
はその誘導体(平均分子量が約2万以上が好ましい)、
ポリエチレングリコール(平均分子量が10万以上が好
ましい)、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、デキストラン、デキストリン、ポリア
クリル酸およびその塩、寒天、κ−カラギーナン、λ−
カラギーナン、ι−カラギーナン、キサンテンガム、ロ
ーカストビーンガム、アルギン酸、アラビアゴム、プル
ラン、特開平7−195826号および同7−9757
号に記載のポリアルキレンオキサイド系共重合性ポリマ
ー、水溶性ポリビニルブチラール、あるいは、特開昭6
2−245260号に記載のカルボキシル基やスルホン
酸基を有するビニルモノマーの単独またはこれらのビニ
ルモノマーを繰り返して有する共重合体等のポリマーを
挙げることができる。これらの親水性バインダーは単独
で使用しても良く、2種以上を併用しても良い。
はその誘導体である。
ゼラチンのいずれも用いることができる。
酸などの酸無水物やフェニルイソシアネートなどのイソ
シアネート類で処理してゼラチンのアミノ基を封鎖して
得られるゼラチン誘導体が好ましく用いられる。
場合にはゼラチンおよびゼラチン誘導体の中でも酸処理
ゼラチンを使用するのが好ましく、特に等電点が6以上
の酸処理ゼラチンが好ましく用いられる。
ンダーに対する上記ゼラチンおよびゼラチン誘導体の比
率は30〜100重量%が好ましく、特に50〜100
重量%用いるのが好ましい。
ンダーの量はインクジェット記録用紙1m2あたり0.
5〜5gであることが好ましく、0.5g未満の場合、
本発明の効果であるインク吸収容量を増加させる効果が
小さくなる。
ワやひび割れが発生しやすくなる。
架橋し得る親水性バインダーが用いられる。そのような
親水性バインダーは硬膜剤の種類により変わるが、第1
のインク吸収層が含有する親水性バインダーの総量の3
0重量%以上は硬膜剤と架橋し得る親水性バインダーで
あるのが好ましい。
ては、親水性バインダーが有する水酸基やアミノ基など
と反応し得る化合物が用いられる。そのような硬膜剤と
しては、クロム化合物、アルミニウム化合物、ホウ酸な
どの無機化合物、エポキシ基、エチレンイミノ基、ビニ
ルスルホン基、アクリロイル基、ホルミル基などを有す
る有機硬膜剤が用いられる。
非ポリマー媒染剤を含有する場合には媒染剤との凝集防
止や媒染剤の媒染能力を低下させないために、無機硬膜
剤あるいはノニオン性またはカチオン性の有機硬膜剤を
使用することが好ましい。
硬膜剤の種類により異なるが、一般には架橋し得る親水
性ポリマー1gに対して通常1〜200mg、好ましく
は5〜100mgである。
であるが、第1層の硬膜度が以下に従って求められる方
法で測定した場合に通常0.5〜5の範囲になるように
決められるのが好ましい。
を塗布乾燥し、硬膜させた試料を30℃の純水中に1分
間浸漬した時の吸水重量を皮膜の親水性バインダーの重
量で割った値を硬膜度と言う。
合にはインク吸収量の増大効果が小さく、5を越える場
合にはインクジェット記録時にシワやひび割れが発生し
やすくなる。好ましい硬膜度は0.7〜3である。
ていないことが必要である。
ことは、硬膜されている第1のインク吸収層の最大吸水
量に対する第1層が有している空隙容量が20%以下で
あることを本発明では言う。
集した微粒子シリカ等の無機微粒子を添加することによ
り空隙が形成されることがあるが、これらの空隙容量が
小さい場合には親水性バインダーの膨潤作用により封鎖
されるために本来の空隙であるインク吸収速度にはほと
んど影響を与えない。
くると記録用紙全体の膜厚が増大してくるためにこれに
伴う皮膜の脆弱性が低下するようになる。
組成や添加剤の種類の異なる2以上の親水性バインダー
含有層を積層させたものも含まれる。この場合、硬膜度
や親水性バインダーの量はこれら複数の親水性バインダ
ー層全体について設定される。
る第2のインク吸収層について説明する。
m以下の無機微粒子と親水性バインダーを含有する。
を使用した場合には記録用紙の光沢性が低下したり、イ
ンクジェット記録時のドットの真円度が低下したり不要
なドットの広がりが生じたり、あるいは表面での乱反射
による最高濃度の低下が生じたりして鮮明な画像が得に
くくなる。
取り扱い性や製造時の安定性などから概ね10nm以上
である。
酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、カオリン、クレー、タルク、硫酸カルシウム、硫酸
バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、硫化
亜鉛、炭酸亜鉛、ハイドロタルサイト、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、コロイダルシリカ、アルミナ、コロ
イダルアルミナ、擬ベーマイト、水酸化アルミニウム、
リトポン、ゼオライト、水酸化マグネシウム等の白色無
機顔料等を挙げることが出来る。
バインダー中に均一に分散された状態で用いられること
も、また、2次凝集粒子を形成してバインダー中に分散
された状態で添加されても良い。
を形成した形で用いられる場合、その1次粒子の粒径が
30nm以下のものを使用することが光沢性の観点から
好ましい。
が粒子の製造上の観点から通常3nm以上、特に6nm
以上が好ましい。
子そのものあるいは空隙層の断面や表面を電子顕微鏡で
観察し、100個の任意の粒子の粒径を求めてその単純
平均値(個数平均)として求められる。ここで個々の粒
径はその投影面積に等しい円を仮定した時の直径で表し
たものである。
な画像を記録し低コストで製造できる等の点より、無機
微粒子として、気相法により合成された微粒子シリカお
よびコロイダルシリカから選ばれる固体微粒子を用いる
ことが好ましいが気相法により合成されたシリカが最も
好ましい。
常、四塩化珪素を水素及び酸素共に高温で燃焼して得ら
れる1次粒子径が5〜500nmのシリカ粉末であるこ
とが好ましく、本発明では特に50nm以下の1次粒子
径を有するものが光沢性の点でより好ましい。
れているものとしては日本アエロジル社の各種のアエロ
ジルが該当する。
リカは、珪酸ナトリウムの酸等による複分解やイオン交
換樹脂層を通過させて得られるシリカゾルを加熱熟成し
て得られるものであり、このコロイダルシリカをインク
ジェット記録用紙に使用することは、例えば、特開昭5
7−14091号、同60−219083号、同60−
219084、同61−20792号、同61−188
183号、同63−17807号、同平4−93284
号、同5−278324号、同6−92011号、同6
−183134号、同6−297830号、同7−81
214号、同7−101142号、同7−179029
号、同7−137431号、および国際特許公開WO9
4/26530号などに記載されている。
は5〜100nmであるが特に7〜50nmの粒子径が
好ましい。
びコロイダルシリカは、その表面をカチオン変成された
ものであってもよく、また、Al、Ca、MgおよびB
a等で処理された物であってもよい。
インダーには、第1のインク吸収層で用いられる親水性
バインダーと同様の親水性バインダーが好ましく用いら
れるが、特にポリビニルアルコールが好ましい。
性、ノニオン変性およびアニオン変性の各変性ポリビニ
ルアルコールも含まれる。
性の観点から1000〜5000のものが好ましく用い
られ、特に平均分子量が2000以上のものが好まし
い。
100%のものが好ましく、80〜100%のものが特
に好ましい。
は、例えば特開昭61−10483号に記載されている
ような、第1〜3級アミノ基や第4級アンモニウム基を
上記ポリビニルアルコールの主鎖または側鎖中に有する
ポリビニルアルコールであり、カチオン性基を有するエ
チレン性不飽和単量体と酢酸ビニルとの共重合体をケン
化することにより得られる。
量体としては、例えばトリメチル−(2−アクリルアミ
ド−2,2−ジメチルエチル)アンモニウムクロライ
ド、トリメチル−(3−アクリルアミド−3,3−ジメ
チルプロピル)アンモニウムクロライド、N−ビニルイ
ミダゾール、N−ビニル−2−メチルイミダゾール、N
−(3−ジメチルアミノプロピル)メタクリルアミド、
ヒドロキシルエチルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、トリメチル−(−メタクリルアミドプロピル)アン
モニウムクロライド、N−(1,1−ジメチル−3−ジ
メチルアミノプロピル)アクリルアミド等が挙げられ
る。
オン変性基含有単量体の比率は、酢酸ビニルに対して
0.1〜10モル%が好ましく、より好ましくは0.2
〜5モル%である。
ば、特開平1−206088号公報に記載されているよ
うなアニオン性基を有するポリビニルアルコール、特開
昭61−237681号、および同63−307979
号公報に記載されているような、ビニルアルコールと水
溶性基を有するビニル化合物との共重合体、及び特開平
7−285265号公報に記載されているような水溶性
基を有する変性ポリビニルアルコールが挙げられる。
としては、例えば、特開平7−9758号公報に記載さ
れているようなポリアルキレンオキサイド基をビニルア
ルコールの一部に付加したポリビニルアルコール誘導
体、特開平8−25795号公報に記載された疎水性基
を有するビニル化合物とビニルアルコールとのブロック
共重合体等が挙げられる。
る重量比率は通常2〜10の範囲であるが、特に3〜9
が好ましい。
ほう酸またはその塩が含有されることが好ましい。ほう
酸またはその塩としては、硼素原子を中心原子とする酸
素酸およびその塩のことを示し、具体的にはオルトほう
酸、メタほう酸、次ほう酸、四ほう酸、五ほう酸および
それらの塩が含まれる。
あるが、空隙容量は記録用紙1m2あたり10〜30m
lである。
常15〜45μmである。
添加剤を添加することが出来る。
耐湿性を改良するために好ましい。
ミノ基および第4級アンモニウム塩基を有するポリマー
媒染剤が好ましく用いられるが、カチオン性の非ポリマ
ー媒染剤を使用することが特に好ましい。
ウム塩基を有するポリマー媒染剤が耐候性や染料の染着
性の強固さから好ましい。
モニウム塩基を有するモノマーの単独重合体やその他の
モノマーとの共重合体または縮重合体として得られる。
ても、また、水分散性のラテックス粒子のいずれの形で
も使用することができる。
(以下、単に非ポリマー媒染剤ともいう)としては、炭
素原子数の総和が12以上が好ましく、より好ましくは
18以上の第4級アンモニウム塩基を有する化合物が用
いられる。
してはたとえば以下の化合物を挙げることができる。
剤の使用量は記録用紙1m2あたり0.2〜10g、好
ましくは0.5〜5gである。
ある場合、少なくとも第2層のインク吸収層に含有させ
ることが好ましいが、特に好ましくは第1のインク吸収
層と第2のインク吸収層の両者に添加される。
合には、第1のインク吸収層または第2のインク吸収層
を形成する塗布液のいずれに添加しても塗布後に層間で
拡散して均一化するためにどちらの層に添加しても耐水
性と耐湿性の改良効果を得ることができるが、第1、第
2のインク吸収層に含有させることがより好ましい。
るために一般に固い層になる。このため、製造時やイン
クジェット記録後のインク溶媒の蒸発時にひび割れが生
じやすいが、この問題を軽減するために少なくとも第2
のインク吸収層には油滴を含有させることが好ましい。
合物を乳化分散したものやガラス転移温度が40℃以下
の重合体ラテックス粒子が用いられる。油滴の粒径は通
常0.02〜1μm、好ましくは0.05〜0.5μ
m、特に好ましくは0.05〜0.3μmのものが用い
られる。
する無機微粒子に対して重量比で1〜50重量%が好ま
しく、より好ましくは2〜20重量%で用いられる。
いることができるが効果の大きさから第2層には少なく
とも用いることが好ましい。
93号公報、同57−87988号公報及び同62−2
61476号公報に記載の紫外線吸収剤、特開昭57−
74192号公報、同57−87989号公報、同60
−72785号公報、同61−146591号公報、特
開平1−95091号公報及び同3−13376号公報
等に記載されている退色防止剤、アニオン、カチオンま
たは非イオンの各種界面活性剤、特開昭59−4299
3号公報、同59−52689号公報、同62−280
069号公報、同61−242871号公報および特開
平4−219266号公報等に記載されている蛍光増白
剤、消泡剤、ジエチレングリコール等の潤滑剤、防腐
剤、増粘剤、帯電防止剤、マット剤等の公知の各種添加
剤を含有させることもできる。
吸収性側とは反対側にはカール防止や印字直後に重ね合
わせた際のくっつきやインク転写を更に向上させるため
に種々の種類のバック層を設けることが好ましい。
ンク吸収性層の構成や厚みによっても変わるが一般には
親水性バインダーや疎水性バインダーが用いられる。バ
ック層の厚みは通常は0.1〜10μmの範囲である。
つき防止、筆記性改良、さらにはインクジェット記録装
置内での搬送性改良のために表面を粗面化できる。この
目的で好ましく用いられるのは粒径が2〜20μmの有
機または無機の微粒子である。
インクジェット記録する際、インクノズルから吐出され
る最大インク量は第2のインク吸収層が持つ空隙容量よ
り多いがこの不足分は第1のインク吸収層の膨潤作用で
補われる。
は実質的に第1層のインク吸収容量に等しい)は第2層
の空隙容量に対して通常0.1〜3倍、好ましくは0.
3〜2倍である。
造方法について説明する。
の方法が採用される。
収層を形成する硬膜剤を含有する塗布液を支持体上に塗
布乾燥後に、第1のインク吸収層の硬膜度を5以下にし
てから第2の空隙層を有するインク吸収層を形成する塗
布液を第1のインク吸収層の上に塗布乾燥する方法であ
る。
収層を形成する塗布液と、第2の空隙層を有する第2の
インク吸収層を形成する塗布液を同時に支持体上に塗布
する方法である。
層と第2のインク吸収層が別々に塗布されるが、第1の
インク吸収層の塗布乾燥後に一定レベルに硬膜した後に
第2のインク吸収層を塗布することが必要である。
布して乾燥する際には、第1層が第2層用の塗布液から
水分を吸水して膨潤する。この第1層の膨潤が大きい場
合には第2層がそれだけ急速に水分を失うこととなり空
隙層が急激に形成されることになる。また、第1層が膨
潤状態から乾燥過程で収縮する際に第2層がすでに固い
空隙層が形成されているために第2層に乾燥ムラ等によ
る不均一な応力がかかりやすくなる。
膜レベルが不十分な場合には第2のインク吸収層を塗布
乾燥する際に表面に微小なひび割れやムラが発生しやす
い。
に第1のインク吸収層の硬膜度を5以下にするのが必要
であり、特に3以下にするのが好ましい。硬膜度の下限
は好ましくは0.5以上である。
されるものである。
法は硬膜剤や親水性バインダ−の種類や乾燥方法によっ
ていくつかあり、たとえば塗布後の乾燥時に一定時間
(たとえば10秒〜10分間)高温状態(たとえば80
〜150℃)に保つ方法、乾燥最終過程でマイクロ波乾
燥処理を施す方法、乾燥後、比較的低温(たとえば25
〜50℃)で1日〜10日前後保存して硬膜する方法等
が挙げられる。
第2のインク吸収層を同時塗布する方法である。この場
合、第1のインク吸収層の持つ水分と第2のインク吸収
層の持つ水分が比較的均等に減量していくために両者で
ムラがなく均一な膜が形成される。
が記録用紙の耐水性や印字後のひび割れをなくす観点か
ら必要である。
ールコーティング法、ロッドバーコーティング法、エア
ナイフコーティング法、スプレーコーティング法、カー
テン塗布方法あるいはスライドホッパーを使用するエク
ストルージョンコート法が好ましく用いられるが、特に
多層同時塗布方式においては、カーテン塗布方法または
スライドホッパー塗布方式が好ましい。
の粘度を増大させるかゲル化させてから風を吹き付けて
乾燥させるのが好ましい。
30〜50℃が好ましい。冷却は塗布後の膜面温度が2
0℃以下、好ましくは15〜5℃になるようにするのが
好ましく、その後の乾燥は20〜60℃の風を吹き付け
て乾燥するのが均一な膜面を得るてんから好ましい。
よって変わるが概ね50〜300μm、好ましくは70
〜250μm、塗布速度は乾燥能力に大きく依存するが
概ね20〜200m/分である。乾燥時間は概ね2〜1
0分である。
ット記録する時使用する場合の水溶性記録液について以
下に説明する。
媒体、その他の添加剤から成る記録液体である。水溶性
染料としてはインクジェットで公知の直接染料、酸性染
料、塩基性染料、反応性染料あるいは食品用色素等の水
溶性染料が使用できるが直接染料、または酸性染料が好
ましい。
録液液が乾燥した際に染料が析出してノズル先端や記録
液供給経路での目詰まりを防止するために、通常沸点が
120℃以上で室温で液状の高沸点有機溶媒が使用され
る。高沸点有機溶媒は水が蒸発した際に染料などの固形
成分が析出して粗大析出物の発生を防止する作用を持つ
ために水よりはるかに低い蒸気圧を有することが要求さ
れる一方、水に対して混和性が高い必要がある。
高沸点の有機溶媒が通常多く使用されるが、具体例とし
ては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセ
リン、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエ
チレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレング
リコールモノブチルエーテル、グリセリンモノメチルエ
ーテル、1,2,3−ブタントリオール、1,2,4−
ブタントリオール、1,2,4−ペンタントリオール、
1,2,6−ヘキサントリオール、1,2−ヘキサンジ
オール、チオジグリコール、トリエタノールアミン、ポ
リエチレングリコール(平均分子量が約300以下)等
のアルコール類が挙げられる。また、上記した以外に
も、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等も
使用できる。
ジエチレングリコール、トリエタノールアミンやグリセ
リン等の多価アルコール類、トリエチレングリコールモ
ノブチルエーテルの多価アルコールの低級アルキルエー
テル等は好ましいものである。
は、例えばpH調節剤、金属封鎖剤、防カビ剤、粘度調
整剤、表面張力調整剤、湿潤剤、界面活性剤、及び防錆
剤、等が挙げられる。
するため及びインクジェットノズルからの吐出を安定化
させる目的で、25℃において、25〜50dyne/
cmが好ましく、より好ましくは28〜40dyne/
cmの範囲内の表面張力を有するのが好ましい。
2〜10cpが好ましく、より好ましくは2.5〜8c
pである。また、記録液のpHは3〜9が好ましいイン
クノズルから吐出される最小インク液滴としては1〜3
0plの容量の場合、記録用紙上で20〜60μmの直
径の最小ドット径が得られるので好ましい。このような
ドット径で印字されたカラープリントは高画質画像を与
える。好ましくは2〜20plの容積を有する液滴が最
小液滴として吐出される場合である。
ンタおよびシアンについて、各々濃度が2倍以上異なる
2種類のインクで記録する方式において、ハイライト部
では低濃度のインクが使用されるためにドットの識別が
しにくくなるが、本発明はかかる記録方式を採用した場
合も適用できる。
法としては、従来公知の各種の方式を用いることがで
き、その詳細はたとえば、インクジェット記録技術の動
向(中村孝一編、平成7年3月31日、日本科学情報株
式会社発行)に記載されている。
本発明はこれらの例に限定されるものではない。
覆した紙支持体(記録面側の厚さ35μmのポリエチレ
ン層中にアナターゼ型二酸化チタンを13重量%含有。
裏面側のポリエチレン層の厚みは25μmでポリエチレ
ン層の上にTg=65℃のアクリル系ラテックス樹脂を
固形分として0.6g/m2および平均粒径が約13μ
mのシリカをマット剤として0.3g/m2含有するバ
ック層を有する)を用意した。
れも塗布液1Lあたりの量で示す)。
KR310の12gを純水30ml加えて高速ホモジナ
イザーを用いて10,000回転で5分間分散した後全
量を純水で40mlに仕上げた。
株式会社製A300の80gを純水400ml中に添加
し乳化分散機で分散した後全量を純水で450mlに仕
上げる。
or−9 〔塗布液−1〕を40℃で上記の支持体上に湿潤膜厚が
60μmで塗布後、皮膜温度が15℃以下になるように
20秒以内に急速に冷却し、次いで25℃の風を30秒
間、30℃の風を30秒間、40℃風を30秒間、45
℃の風を30秒間、更に35℃の風を30秒間順次吹き
付けて乾燥し、さらに25℃、相対湿度50%の雰囲気
を90秒間通過させて調湿した。
150μmになるようにして塗布した。乾燥条件は皮膜
温度が15℃以下になるように30秒以内に急速に冷却
し、次いで35℃の風を60秒間、40℃の風を60秒
間、45℃風を60秒間、更に40℃の風を30秒間順
次吹き付けて乾燥し、さらに25℃、相対湿度50%の
雰囲気を120秒間通過させて調湿し記録用紙−1を作
成した。
1〕に硬膜剤として2−ヒドロキシ−1,3−ビスビニ
ルスルホニルプロパンをゼラチン1gあたり40mg添
加した以外は記録用紙−1と同様にして記録用紙−2を
作成した。更に、記録用紙−2において、〔塗布液−
1〕を塗布乾燥後、35℃で3日間保存した後で〔塗布
液−2〕を記録用紙−1と同様にして塗布して記録用紙
−3を得た。
−1〕のみを湿潤膜厚が120μmになるように塗布し
た記録用紙−4、および〔塗布液−2〕のみを湿潤膜厚
が150μmおよび250μmになるようにして塗布し
た記録用紙−5、6を作成した。
で5日間保存した。
布液−2〕を塗布する前の皮膜の硬膜度は以下の通りで
あった。
の測定が不可。
た。
のひび割れ数を調べた インク吸収容量 :キャノン株式会社製インクジェッ
トプリンタBJC−420でインク量を変化させながら
記録用紙上でインクが溢れない最大のインク吐出量をイ
ンク吸収容量として求めた(cc/m2) インク吸収速度 :上記インクジェットプリンターで
緑色を青および赤の反射濃度が約1.5になるように均
一にベタ印字した部分をマイクロデンシトメーターで任
意の50点の反射濃度を測定しその標準偏差を平均反射
濃度で割った。この値の赤と青の平均値をインク吸収速
度の目安とした。この値が小さいほどインク吸収速度が
速い 印字後のひび割れ:オンデマンド型インクジェットプ
リンターでベタ印字してから24時間後に目視で観察し
て100cm2あたりのひび割れ数を調べた 光沢度:75度鏡面光沢度を調べた 乾燥性:試料に印字後普通紙を重ね合わせてインク
が転写しなくなる時間を乾燥性として求めた。
層を設けた記録用紙−1〜3は〔塗布液−2〕のみを湿
潤膜厚250μmで塗布した記録用紙−6より吸収容量
が多いことがわかる。
び割れが多く光沢性も低い。
紙−2ではひび割れが大きく改善されている。特にひび
割れが少ないのは〔塗布液−1〕に硬膜剤を添加して
〔塗布液−2〕を塗布する前に加温処理して硬膜度を低
下させた記録用紙である。
4は光沢性は高いがインク吸収速度が低い。
5はインク吸収速度は高いもののインク吸収容量が不十
分で特に250μmで塗布した場合にはインク吸収容量
は増加するがひび割れが増加してくる。
−2〕中に、〔塗布液−1〕に使用したDIDP分散液
を塗布液1Lあたり40ml添加した以外は記録用紙と
同様にして記録用紙−7を作成した。
ることにより吸収速度・吸収容量光沢度・乾燥性をほと
んど劣化させることなくひび割れをほぼ完全に改善でき
ることがわかる。
ジグリシジルプロパンに変更し、添加量をゼラチン1g
あたり表3に示すように変更した以外は記録用紙−3と
同様にして記録用紙−11〜13を作成した。
で3日間保存した後の硬膜度を表3に示した。
を行い表4に示す結果を得た。
膜度が低い記録用紙−11は塗布後のひび割れが多い
が、硬膜剤の増量で硬膜度が5以下になった記録試料−
122、13はひび割れが少なく高インク吸収速度と高
インク吸収容量を達成していることがわかる。
−1〕にカチオン性の媒染剤として、テトラデシルアン
モニウムクロライドを記録用紙1m2あたり2.5g添
加し、〔塗布液−2〕からカチオン性ポリマー媒染剤
(4)を除去した記録用紙−15を記録用紙−3と同様
にして作成し、実施例−1と同様に評価し表5に示す結
果を得た。
ひび割れが少なく、高インク吸収性と高インク吸収容量
を達成していることがわかる。
作成した記録用紙−7において、〔塗布液−1〕と〔塗
布液−2〕を同時塗布する方法で塗布した記録用紙−3
Aおよび7Aを作成した。実施例−1と同様に評価し表
6に示す結果を得た。
2のインク吸収層を塗布しても実施例1と同様にひび割
れの少ない高インク吸収速度と高インク吸収容量の記録
用紙が得られることがわかる。
び該記録用紙の製造方法は、高インク吸収速度を保持し
たままで膜厚を不要に増大させることなくインク吸収容
量を増大させたインク吸収層を支持体上に有し、また高
耐水性と高耐湿性を有し、優れた効果を有する。
Claims (8)
- 【請求項1】 支持体上に、硬膜された親水性バインダ
ーを含有する実質的に空隙を有しない第1のインク吸収
層と平均粒径が100nm以下の無機微粒子および親水
性バインダーを含有する空隙層を有する第2のインク吸
収層をこの順に設けたことを特徴とするインクジェット
記録用紙。 - 【請求項2】 前記第1のインク吸収層に用いられる親
水性バインダーの30〜100重量%がゼラチンである
ことを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録
用紙。 - 【請求項3】 前記第1の親水性バインダー量が記録用
紙1m2あたり0.5〜5gであることを特徴とする請
求項1または2に記載のインクジェット記録用紙。 - 【請求項4】 前記第2のインク吸収層が油滴を含有す
ることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載
のインクジェット記録用紙。 - 【請求項5】 前記第2のインク吸収層が少なくともカ
チオン性のポリマー媒染剤を含有することを特徴とする
請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェット記
録用紙。 - 【請求項6】 前記第1のインク吸収層および第2のイ
ンク吸収層がカチオン性の非ポリマー媒染剤を含有する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の
インクジェット記録用紙。 - 【請求項7】 支持体上に、硬膜された親水性バインダ
ーを含有する実質的に空隙を有しない第1のインク吸収
層と平均粒径が100nm以下の無機微粒子および親水
性バインダーを含有する空隙層を有する第2のインク吸
収層をこの順に設けてなるインクジェット記録用紙の製
造方法において、第1のインク吸収層を形成する硬膜剤
を含有する塗布液を支持体上に塗布乾燥した後、第1の
インク吸収層の硬膜度を5以下にしてから第2の空隙層
を有するインク吸収層を形成する塗布液を第1のインク
吸収層の上に塗布乾燥して得られるものであることを特
徴とするインクジェット記録用紙の製造方法。 - 【請求項8】 支持体上に、硬膜された親水性バインダ
ーを含有する実質的に空隙を有しない第1のインク吸収
層と平均粒径が100nm以下の無機微粒子および親水
性バインダーを含有する空隙層を有する第2のインク吸
収層をこの順に設けてなるインクジェット記録用紙の製
造方法において、第1のインク吸収層を形成する塗布液
と、第2の空隙層を有する第2のインク吸収層を形成す
る塗布液を同時に支持体上に塗布することを特徴とする
インクジェット記録用紙の製造方法。
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JP2000273376A (ja) * | 1999-03-23 | 2000-10-03 | Konica Corp | インクジェット用記録液及びインクジェット記録方法 |
WO2001076884A1 (fr) * | 2000-04-11 | 2001-10-18 | Mitsubishi Paper Mills Ltd. | Procede de production de materiau d'enregistrement d'information et liquide de revetement a utiliser dans ledit procede |
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US7648746B2 (en) | 1999-03-05 | 2010-01-19 | Tokushu Paper Mfg. Co., Ltd. | Ink jet recording paper |
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-
1997
- 1997-07-16 JP JP19129297A patent/JP3716561B2/ja not_active Expired - Fee Related
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