JPS5911284A - 被記録材 - 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】 本発明は記録液による文字や図等の記録に用いる被記録
材〔以下、記録用紙とも略称する〕に関する。

従来、記録液、つまりインクｔこよる記録は、例えば、
ペン、万年筆やフェルトベン等の筆記具を用いて広く行
なわれている。又、最近では所謂、インクジェット記録
方式も出現し、ここに於ても、記録液が利用されている
。

因に、このインクジェット記録方式は、種々のインク吐
出方式（例えば、静電吸引方式、圧電素子を用いてイン
クに機械的振動又は変位を与える方式、インクを加熱し
て発泡させ、そのときの圧力を利用する方式、等が知ら
れている。）により、インク小滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）を
形成し、それ等の一部若しくは全部を紙等の被記録材に
付着させて記録を行うものである。

この様に、液状のインクを用いて記録するときｌこは、
一般に、インクが記録用紙面に於て滲んで印字がぼけた
りしないことが必要であり、又、インクが記録後、可及
的速かに乾燥して不意に用紙面を汚染しないこと、且つ
、用紙に定着したインク中の色素が色おちし−ないこと
が望ましい。

そして、とりわけ、前記インクジェット記録方式に於て
は、 ■　記録液（インク）の記録用紙への吸収が速かである
こと、 ■　特に、多色又はフルカラー記録を行うとき、インク
・ドツトの重複があった場合でも、後に付着したインク
が前に付着したドツトを乱したり、流出させないこと、 ■　インク滴が記録用紙面で拡散し、インクドツトの径
が記録用紙上で必要以上に大きくならないこと、 ■　インクドツトの形が真円に近く、又、その周辺が滑
らかであること、 ■　インクドツトの濃度が高く、ドツト周辺部がボケな
いこと、 ■　記録用紙の色が白く、インクドツトとのコントラス
トが大きいこ吉、 ■　インクの色が記録用紙の如何により変化しないこと
、 ■　インクドツト周辺へのインクドロップの飛散が少な
いこと、 ■　配録用紙の寸法変動（例えば、しわ、のび）が記録
前後で少ないこと、等々の諸要求を満足させる必要があ
る。しかし、従来、これ等の要求を満足させるには、用
いる記録用紙の特性に負う処が大であることは理解され
ているが１、現実には、普通紙、加工紙に於て、紙上の
諸要求に応える程度の記録用紙は未だ見蟲らない状況に
ある。例えば、特開昭５２−７４３４０号に述べられて
いるインクジェット記録用加工紙は、インクの吸収は速
かであるが、インクドツトの径が大きくなりやすく、ド
ツトの周辺がボケやすいし、又、記録後の用紙の寸法変
化が大きいという欠点を有している。そこで、本発明の
主目的は、紙上の技術分野に於て従来技術が解決し得な
かった課題を満足さぜることにある。

とりわけ、本発明では、筆記、具、或はインクジェット
記録方式による液状インクを用いた記録に於ける紙上の
諸要求をはと−んど全て満足させる高性能の被記録材（
記録用紙）を提供することを目的としている。

而して、斯かる目的を達成する本発明の被記録材は、基
体の少なくとも片面に下記一般式（Ａ、）、（Ｂ）で表
わされる重合体の何れか一方又は両者を含む被覆を設け
、且つこの被覆が不定形の亀裂により微細に区画された
複数の皮膜を集合して成っていることを特徴とするもの
である。

（但し、上式中ｙ　Ｒ１、Ｒ１はＨ又はＯＨｓを示し、
ｎｌ、Ｒ２は１０以上の整数を示す。）以下、図示例及
び実施例によって本発明の詳細な説明する。

先ず、第１図の模式図を用いて、本発明の構成に就いて
概説する。

図に於て、１は吸液性のある基体であり、例えば、紙、
布等の多孔質材料から成る。２は被覆層であり、この層
に於てインクを受領する。

この被覆層２は、基本的に前記一般式（Ａ）、（Ｂｌで
表わされる重合体を主成分とする樹脂塗料を以て構成さ
れるが、この塗料中には、更に、その他の樹脂や各種界
面活性剤や多孔性無機物粒子を混合しておくこともでき
る。

尚、前記重合体は、その分子量が低過ぎると、成膜性の
悪化をまねくので、他の成膜性を与える樹脂を併用しな
い場合には少なくとも１０００以上の分子量の重合体を
使用することが望才しいＯ 斯かる重合体は、以下の如き方法に従って製造すること
ができる。例えば、必須モノマー成分を所定の割合で混
合し、溶液重合法、乳化重合法、懸濁重合法等の方法（
必要に応じ、重合調節剤を用いて）により所望の分子量
の重合体を合成する。

ところで、塗料中に併用する一界面活性剤や多孔性無機
物粒子は、被覆層２に於けるインク中の色素（・・例え
ば、染料）の吸着捕捉率を高め得る成分であって、本発
明に於ては、積極的に使用することが望ましい。そして
、この様な成分として、本発明では、多孔性で且つ粒子
表面にイオン性がある白色系の無機顔料が特に有効番こ
使用され得る。具体的には、天然ゼオライト、合成ゼオ
ライト（例えば、モレキュラーシーブ〔ユニオンカーバ
イト社製〕）、ケイソウ土、微粉シリカ（平均粒子径、
１μ以下）、シリカ（平均粒子径、２０μ以下）、合成
雲母〔一般式；Ｍ−Ｍｇ２．５（ＳＩ４・０１ｏ）・Ｆ
ｌ、但し、式中Ｍは水素原子又は金属原子である。〕、
等が使用できる。

本発明では、これ等の粒子（・・・一般に数百ミリミク
ロンから数ミクロン粒子］を単独で、又は数種を併用し
て塗料中に混合、分散させて被覆用途料を作る。

閏、このとき、主成分となる重合体の成膜能が乏しい場
合には、他の結着樹脂を併用することもできる。この様
な樹脂としては、水溶性或は、有機溶剤可溶性の樹脂の
何れも使用可能である。例えば、水溶性樹脂としては、
ポリビニルアルコール、デンプン、カゼイン、アラビア
ゴム、ゼラチン、ポリアクリルアミド、カルボキシメチ
ルセルロース、ポリアクリル酸ソーダ、アルギン酸ソー
ダ、等であり、有様溶剤可溶性樹脂としては、ポリビニ
ルブチラール、ポリビニルクロライド、ポリ酢酸ビニル
、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート、
ポリビニルホルマール、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂
、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキッド樹脂
、等である。又、前記塗料を調製する際の溶媒としては
、水単独、或いは水と水溶性有機溶剤との混合液が挙げ
られる。

水溶性有機溶剤としては、例えばメチルアルコール、エ
チルアルコールＩｎ−プロピルアルコール、ｉｓｏ　−
’７’　ｏ　ヒルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、
　５ｅｃ−ブチルアルコール、　ｔｅｒｔ−フチルアル
ニール、１ｓｏ−フテルアルコール。

フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコ
ール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン
、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール
類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のエ
ステル類；Ｎ、Ｎ′−ジメチルホルムアミ）”、Ｎ。

Ｎ′−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリ
ドン、ジェタノールアミン等の宮チッン溶剤等を挙げる
ことができる。

前記被覆層２を形成するには、前記基体１上に、公知の
手法（例えば、ロールコーティング法、ロットバーコー
ティング法、スプレーコーティング法）により、一般に
、１ｇ／ｍ’乃至］　Ｏｇ／ｎ？程度の量の前記塗料を
塗工する。又、実用的には、２ｇ／ｖｒ？乃至５　ｇ／
ｄ程度塗工するのが良い。

そして、この様な塗布層が設けられた後、可及的速かに
、塗布層の乾燥が行なわれる。この様にして得られた被
覆層２には、その一部領域２ρを約５０倍に拡大して描
いた部分拡大図２Ｌに示される様に、不定形の亀裂４（
・・・この亀裂４の大半は、基体１の表面に迄、達して
いる。）によって区画された微細な鱗片状皮膜３が多数
、互に密接して２次元配列している。そして、１個の鱗
片状皮膜３の大きさの程度は、特に限定されるものでは
ないが、略々１ｏμｍＸ１Ｏμｍ乃至数百μｍ×数百μ
ｍが一般的なものであり、又・亀裂４の幅も、本発明で
は特に限定されないが、通常、数μｍ程度とされる。因
に、前記鱗片状皮膜３の個々の大きさや形状、亀裂４の
幅等は、前述の塗料の組成或は成膜条件、特に塗工後の
乾燥条件を調整乃至制御すること番こよりはゾ斜上の範
囲に於て任意に変化させることができる。

以上に説明した被覆層２にインクが付着したときには、
インク中の色素（例えば、染料）が前記皮膜３を構成す
る前記重合体とイオン結合、水素結合等を起こしたり、
多孔性無機物粒子と物理的に結合したりして、前記皮膜
３に選択的に吸着して捕捉される。

他方、インク中の溶媒は前記亀裂４を透過した後、基体
ｌ内に速かに吸収される。この様に、本発明では、イン
ク中の色素が、記録用紙のはゾ最表域に捕捉されるので
、呈色性が極めて良好である。又、インク中の溶媒は、
亀裂を介して速かに下層にある基体側に移行するので、
記録用紙の表面では、迅速に見掛上の乾燥状態が得られ
る。

更に、前記−片状皮膜３は、インク・ドツトが記録用紙
上で必要以上に大きくならない、ドツトの旋度が高く、
ドツト周辺がボケないということに対して特に有効であ
り、これは皮膜３の領域にインク中の色素が集中的に吸
着するた′めである。そして、この吸着能の良否は主と
して、前記重合体の化学的性質（例えば、イオン性］や
粒子の表面物性（例えば、空隙率）の如何により決まる
ものである。

尚、本発明では、被覆層２に於ける一片状皮膜３の占有
面積が極端に減少すること、反対に亀裂４の占有面積が
極端に増大することは、何れも望ましくない。つまり、
前者の場合には、色素の捕捉率が低下して、ドツトの呈
色性や濃度を減少させる欠点がある。又、後者の場合に
は、インクの基体への移行量が増大して、いわゆるイン
クの裏抜は現象を生じたり、ドツト形状が劣悪化する等
の欠点が見られる。従りて、これ等の態様は、本発明に
於て避けることが望ましい。

ここで、更に詳しい実施例に就いて説明し、併せて本発
明の効果を例証する。

実施例１ （分子量；約１万）の２０重量部と水（１００て　　　
− 重量部）とを充分に攪拌、混合し嘩スフリーを得た。

前記スラリーを５枚の基紙（坪量、６０ｇ／ｍ’）の片
面に、夫々、乾燥固形分が約、４ｇ／’になる様に塗布
した。

次に、これ等を下記の条件で乾燥させて記録用紙試料■
〜Ｖを作成した。

舛乾燥条件 試料Ｉ・・放置による自然乾燥 試料■・・・オーブン（６０℃〕中にて２時間試料璽・
・・９０℃の熱風にて３０分間試料■・・・１．１０℃
の熱風にて１分間試料Ｖ・・・１８０℃の熱風にて２秒
間そして、上記各試料の表面状態を電子顕微鏡写真（Ｘ
２００）にして第２図〜第６図に示した。

この様にして得られた各試料に就いて、インクジェット
記録に於ける特性を比較検討した結果を下表−１に才と
めて示した。尚、下表−１に於いて、ドツト濃度の測定
は、さくらマイクロデンシトメーターＰＤＭ−５（小西
六写真工業社製）を使用し、巾３０μ、高さ３０μのス
リット巾、Ｘ軸方向の電動速度１０μ／　Ｓｅｃ　％チ
ャートの送り速度１　ｗｍ　／　ｓｅｅチャートに対す
る試料の送り速度比は１００倍（こて測定した結果であ
る。ドツト径は、印字ドツトの直径を実体顕微鏡で測定
した。

又、定着時間は、用いたインクジェットヘッドから一定
距離、離してゴムローラーを置き、紙送り速度を可変に
してインクドツトが前記ゴムローラーに接触する迄の時
間を変化させることができる様にした装置により、イン
クドツト発生時から前記ローラーにインク付着がなくな
る迄の時間を測定したものである。

又、ここで使用したインクジェット記録装置のインク吐
出口径（オリフィス径）は５０μであり、使用したイン
クは下記の組成のものである。

インク物性； 粘度３．８　　　ｃｐｓ、（東京計器製Ｅ型回転粘度計
にて測、定） 表面張力５２．４　ｄｙｎｅ／ｍ（協１和科学製出板弐
表面張力計にて測定） 表−１ （注１）：同一箇所に順次、打込まれたインクドツト数
　　１゜子量；約４２５０）の３０重量部とシリカ（５
０重量部］とを水（１５０重量部）中にて充分に磨砕・
混合してスラリーを得た。

このスラリーを坪量６５ｇ／−の基紙表面に、乾燥固形
分が４ｇ／−〇こなる様に塗布し、１８０℃の熱風にて
数秒間乾燥して記録紙を作った。

この塗布層表面の電子顕微鏡写真を撮った所、第６図と
はゾ同等のものが得られた。

又、この記録紙に対して実施例１と同様のインクジェッ
ト記録を行った所、実施例１の試料Ｖの場合とはゾ同様
の結果でありだ。

実施例３ 実施例２に於て、用いた重合体を次のものに代える以外
は全く同様に実施した処、実施例２の場合とはゾ同様の
結果であった。

６ （分子量；約３４００） （分子量；約１４２０３の８０重量部と合成ゼオライト
（１３０重量部）とポリビニルアルコール（２０重量部
）と水（２５０重景部）とメタノール（１００重量部］
とを充分に攪拌、混合してスラリーを作成した後、実施
例２と同様に実施して、これとはゾ同等の結果を得た。

（分子量；約１万）の２０重量部と （分子量；約１７００）の３０重量部とケイソウ土（７
０重量部］と水（１１０重量部］とエタノール（５０重
量部］とを充分に攪拌、混合してスラリーを作成した。

このスラリーを坪量６５　ｇ／ｄの基紙表面に、乾燥固
形分が４ｇ／−になる様に塗布し、１８０℃の熱風にて
数秒間乾燥して記録紙を作った。この塗布層表面の電子
顕微鏡写真を撮った所、第６図とはゾ同等のものが得ら
れた。

又、この記録紙に対して実施例１と同様のインクジェッ
ト記録を行った所、実施例１の試料■の場合とはマ同様
の結果であった。

実施例６．７ 実施例２で得た試料と同一の試料に対し、下表−２に示
すインクを用いて実施例１と同様にインクジェット記録
を行った所、結果は下表−２のとおりであった。

尚、インク組成の欄に於けるに）内の数値は重量部数を
示したものであり、その他の数値は全て実施例１に準じ
たものである。

実施例８ 実施例３の試料と同一試料により、シアン、マゼンタ、
イエロー、ブラックの各インクを用いてフルカラーイン
クジェット記録を行った所、各色が極めて鮮明で、しか
も色再現性の良好なフルカラー写真が再現できた。

実施例９ 実施例２で得た記録紙に、市販の万年社で印字した所、
にじみがなくインクの吸収が速くて非常にきれいな字が
書けた。

紙上のとおり、本発明では、付着した記録液（インク）
が速かにその内部に吸収され、仮に、異色の記録液が短
時間内に同一箇所に重複して付着した場合でも、（イン
クンの流れ出しや滲み出しの現象がなく、インクの呈色
性が良好でしかも、インク・ドツトの広がりを、画質の
鮮明さを損わない程度に抑えられるような特に、多色イ
ンクジェット記録に好適な被記録材を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の構成概説図であり、第２図乃至第６
図は、何れも、記録用紙表面の電子顕微鏡写真を示す図
である。 図に於て、１は基体、２は被積層、３は鱗片状皮膜、４
は亀裂である。 特許出願人　　キャノン株式会社 梁？ヅ ５快牝 廓３Ｍ ５ＯＰ札 第五Ｍ 育。 第５硼 １筐 第６ν

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基体の少なくとも片面に下記一般式（Ａ）、（Ｂ）で表
   わされる重合体の何れか一方又は両者を含む被覆を設け
   、且つこの被栓が不定形の亀裂により微細に区画された
   複数の皮膜を集合して成り（但し、上式中、Ｒ１、Ｒ２
   はＩ（又はＯＨｓを示し、ｎｌ、ｎ！は１０以上の整数
   を示す。）