JPS60219083A - インクジエツト用記録媒体 - 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】 本発明はインクを用いて記録する記録媒体に関するもの
であり、特に媒体上に記録された画像や文字の濃度が高
く、色調が鮮明で、かつインクの吸収能力が優れた、特
に多色記録に適したインタジェット用記録媒体に関する
ものである。

インクジヱツ動記録方式は、インクの微小液滴を種々の
作動原理により飛翔させて、紙などの記録媒体に付着さ
せ、画像、文字などの記録を行うものであるが、高速、
低騒音、多色化が容易、記録パターンの催通性が大きい
、更に現像、定着が不要等の特徴があり、漢字を含め俗
才催図形及びカラー画像等の記録装置として、種々の用
途に於いて急速に普及している。更に、多色インクジェ
ット方式により形成される画像は、製版方式による多色
印刷や、カラー写真方式による印１面に比較して遜色の
ない記録を得ることも可能であり、作成部数が少なくて
済む用途に於いては、写真技術によるよりも安価でろる
ことから、フルカラー画像記録分野に１で広く応用され
つつある。

このインタジェット記録方式で使用される記録媒体とし
ては、通常の印刷や祖記ｖｒ−ｔｅわれる上質紙やコー
テツド紙を使うべく装置やインク組成の面から努力がな
されて米た０しかし、装置の高速化、高梢細比あるいは
フルカラー化などインクジェット記録装置の性能の向上
や用途の拡大に伴ない、記録媒体に対してもより島度な
特性が要求されるようになった。すなわち、当該記録媒
体としては、インクドツトの′ａ度が高く、色調が明る
く杉やかであること、インクの吸収が早くてインクドツ
トが亘なった場合に於いても、インクか流れ出したり、
滲んだりしないこと、インクドツ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。更に、記録画像が紫外線や空気中の酸素又は水に
曝された場合の染料の抵抗性を低下させず、好ましくは
増強させること等が要求される。

これらの問題を解決するために、従来からいくつかの提
案がなされて来た。例えば、特開昭５２−５３０１２号
には、低サイズの原紙に表面加工用の塗料を湿潤させて
なるインクジェット記録用紙が、また、特開昭５３−４
９１１３号には、尿素−ホルマリン樹脂粉末を内冷した
シートに水溶性高分子を含浸させたインクジェット記録
用紙が開示されている。これらの一般紙タイブのインク
ジェット記録用紙は、インクの吸収は速やかであるが、
ドツトの周辺がほやけ易く、ドツト濃度も低いと言う欠
点がある。

また、特開昭５５−５８３０号には支持体表面圧インク
吸収性のω層を設けたインクジェット記録用紙が開示さ
れ、壕だ、特開昭５５−５１５８３号では被覆層中の頑
料として非贋賀シリカ粉末を使った例が、更に特開昭５
５−１１８２９号ではインク吸収速度の異る２層構造を
使った伶抹紙の例が開示されている。これらのコーテツ
ド紙タイプのインクジェット記録用紙は、ドツト径やド
ツトの形状、ドツト濃度や色調の再現性と言った点では
一般紙タイブのインクジェット用紙より改良されている
が、これらの記録媒体に適用さ１］るインクは水浴性染
料を使った水性インクが多く、記録媒体上に形成された
画像に水等がかかった場合、栗林が再び俗解して滲み出
したりして、記録物の価１＋Ｍを者しく減少させる間適
点かめる。

そこで、この欠点を改良するために、ψｊえば特開昭５
５−５３５９１号には金精の水溶性基を記録面に付与す
る例が、またイケ開昭５６−８４９９２号［ｆｌポリカ
チオン冒分子屯解質を表面に含有する記録媒体の例が、
また特開昭５５−１５０３９６号には、インクジェット
記録後、該インク中の染料とレーキを形成する耐水化剤
を付与する方法が、そして更に、特開ｌＪ８５６−５８
８６９号には水溶性篩分子を素化した記録シートにイン
クジェット記録後、該水溶性高分子を不溶化することに
よって、耐水化する方法が、それぞれ開示されている。

ところが、これらの耐水化、Ｓ！：は、・射水化の効果
か弱かったり、・耐水化剤が染料と（ｌ’Ｊらかの反応
を起し、染料の保存性を１氏下させたりして、光分な耐
水性と耐光性を両立させることは、なかなか内錐でめっ
た。

ことに本発明＠らに、水性インク画像の耐水性及び耐光
性を改善し、前述したような高速、尚４１１泊ｌＩな、
インクジェットｌＩ！１ｉ１１のイ尋られるｄ己録媒体
を傅るために、棹々恢肘した結果、上記目的を達するこ
とに成功し本軸明ｔなすに到りに。

即ち、本発明者かは、インクジェット用水性インクを記
録媒体に噴射して記録画像を得るインクジェット記録方
法に於いて、該記録媒体が少なくとも一層のインク受理
層を持ち、杉インク受理層中にカチオン性コロイダルシ
リカ及びアニオン性コロイダルシリカを含有することに
よって、水浴性染料の耐水性及び耐光性の＆れた、商濃
変、高消細な多色画像形成に適した■目方を持つ記録媒
体が出来ることを見い出したものである。

本発明により、前記カチオン性コロイダルシリカを含有
せしめたインクジェット記録媒体がなぜ水浴性染料の耐
水性を向上させ、かつ耐光性も改善出来るのかは定かで
はない。

インクジェット用インクには、アニオン性％１ｉｆｆｌ
基を有する１α接染料または酸性染料を？官有する水性
イ／りが多く使用され、該インク中のアニオン性染料と
記録媒体中のカチオン性コロイダルシリカのカチオン性
表向との１０」のイオン性吸引力が関与していることは
推（則される。

本発明で使用するアニオン性コロイタルシリ水に分散さ
せたコロイド状分散液でＤｕ　Ｆｏｎｔ社のＬｕｄｏｘ
、　Ｍｏｎ５ａｎｔｏ　社の５ｙｔｏｎ、　Ｎａｌｃｏ
社のＮａ１ｃｏａＬ　日量化学（株）のスノーテックス
等の鈴柄名で市場に供給されている。

これらのコロイダルシリカは各種の製法かめるが、一般
的にはイオン交換摺りけを用いる方法で、ケイ酸ナトリ
ウム水浴液を陽イオン父換側脂に通してｓ　Ｉｕ　ｔ　
／　Ｎ　ａ　＊　ｕが６０〜１３０のゾルとし、これを
６０℃以上に加熱熟成してう虫立分教粒子まで成長させ
、これ１ｃｉ１だにイオン交換樹脂層を通したゾルを添
加することにより重合沈積させて、３ｍｍ〜２００ｎｍ
の平均粒子径にまで成長させ安定したゾルとする方法で
ある。

シリカゾルにシロキサン構造をもち、通常はシリカの各
粒子にそれらが硬いに反発し合うのに十分な只屯荷をも
たせている。

本発明で使用するカチオン性コロイタールシリ力とはア
ルミニウムイオン等の多価金属イオンの化合物又は、有
様カチオン性化付物をシリカ表面又は内部に含有するこ
とによって、少なくともシリカ粒子表面をカチオン性に
荷電したものである。巧に塩基性アルミニウムにより総
体的にカチオン化されたコロイダルシリカは本発明によ
り好ましい。これらのものは例えは日量化学（株）のス
ノーテックスＡＫ等が市販されており、入手可能である
。

前記カチオン性コロイダルシリカの記録、媒体中ノ含有
貸は１１　／ｌｎ’　〜２０　ｇ　７ｍ”、好１しくは
３１１　／ｍ’〜１０１ｉ’　７ｍ”であり、め１り少
ないと水溶付染料の耐水化の効果が弱い。多い分には特
に制限する必要はないが、効果及びコストの点から前述
の範囲が適当でるる。

１だ、本発明ではア二号ン性コロイタ′ルシリカを併用
する必峡がめるが、七〇弾：　’ｄ　Ｉ　Ｅｌ　／ｎｔ
”〜　□２０．９７ｍ”、好捷しくに、３１／　／ｍ’
〜１０９　／ｍ’で８９、アニオン件コロイダルンリカ
を含刹することによって、単独では得られない吸収能の
同上が認められる。

本発明で言うインク文理Ｉ−とは、前記力テ万ン性コロ
イダルシリカ及びアーオン性コロイタルンリ力を含有す
ることは勿論であるが、この他に空隙構成材料として、
例えば炭酸カルシウム、カオリン（白土）、タルク、硫
酸カルシウム、硫酸バリウム、順化チタン、２化４）巨
姶、炭ｉ浚咥ｍ　、ケイ酸アルミニウム、水種化アルミ
ニウム、・ψ化アルミニウム、ケイ酸カルシウム、ケイ
酸マグネシウム、非晶質シリカ、及びプラスチックピグ
メント、尿素樹脂顔料等の無機系、有機系の顔料、及び
これらの併用に、接着剤を含めてｆｌり成した層を百９
゜ これらの顔料を支持体上に塗布してインク受理層を形成
するＫは、前述のコロイダルシリカ及び必要なら空隙構
成材料を支持体に接届させるための接着剤が必四である
。接盾剤としては、例えは、融化澱粉、エーテル化澱粉
、カルホキジメチルセルロース、ヒドロキシエチルセル
ロース宅のセルロース誘４１本、カゼイン、ゼラチン、
大豆タン白、ポリビニルアルコール及び七〇誘尋体、無
水マレイン酸樹圧、通常のヌナレンーブタジエン共車合
体、メチルメタクリレート−ブタジェン共重合体等の共
役ジエン系重合体ラテックス、アクリル扱エステル及び
メタクリル代エステルの重合体又は共重合体等のアクリ
ル系重合体ラテツタヌ、エチレンＩ￥ｆ　′Ｗｉｇビニ
ル共車付体等のビニル系重合体ラテックス、或はこれら
の各枠中合体のカルボキシル４唐の’Ｘ　Ｈ９基含有単
肘ｉ４．’　Ｋよる官能基変性上合体ラテックス、メラ
ミン樹脂、尿素樹脂等の熱硬化合成樹脂系等の水性接着
剤、及びポリメチルメタクリレート、ポリウレタン使・
１力計、不ｋｔｔ　ｓｕホ“リエステル’ＣＨｍｉ　、
４化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリビニルブチラ
ール、アルキッドｉａ脂等の合成樹Ｊｌｌ系接ボ１１１
］が、単独あるいに１合して用いられる。これらの瑚涜
削に１．ｆＩ）ｌ；（１００都に対して２部〜１００部
、好１しくけ５６１５〜３０部が用いられるがと頒前の
結屑に元号な謄１であればその比率は肴に限足されるも
のではない。しかし、１００都以上の４ｔｆ着ハリを用
いりと接着剤の造ｊ１史により、空隙ＩＲ造を減らし、
あるいは空隙を極端に小さくしてしまうため、好贅しく
ない◎更に必要外らば頒料分赦剤、増粘剤、流動性変性
剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染
料、湘色頑科、螢光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止−
１１防腐剤、防パイ剤、等を適宜配合することも出来る
。

支持体としてに、紙または熱可塑性樹脂フィルムの如き
シート状物負が用いられる。紙の場合は、丈イズＭＩＪ
無冷加あるいは適度なサイジングを梅した紙で、愼科ｌ
″ｉ言ｆれても、捷た含まれなくてもよい。

また、熱可塑性フィルムの場付はポリエステル、ポリス
チレン、ポリ４１ジビニル、ポリメナルメタタリレート
、ｎｖセルロース、ボリエナレン、ポリカーボネート等
の透明フィルムや、白色４科の光填あるいはａ、　＋ｉ
４１な発泡による白色不透明なフィルムが使用される。

光塙される白色顔料としては、例えは酸化チタン、硫酸
カルシウム、炭酸カルシウム、シリカ、クレー、メルク
、酸化亜鉛等の多くのものが使用される。

また紙の表面にこれらの樹脂フィルムを貼シ合せたりｍ
融樹脂によって加工したいわゆるラミネート紙等も使用
可能である。これらの樹脂表面とインク受理層の接着を
改善するための下引層やコロナ放電加工等が施されてい
てもよい。

これらの支持体上に設けるインク受理層を顔料塗液等を
僅抹して形成する場合には、４１１機として一般に用い
られているブレードコーター、エアナイフコーター、ロ
ールコータ−、プラッシュコーター、カーテンコーター
、パーコーター、グラビアコーター、スプレー装置等が
通常用いられる。更に支持体が紙の場合には抄紙ゆ上の
サイズプレス、ゲートロール、スプレー等を適用するこ
とも可能である。支持体上にインク受理層を設けただけ
のシートは、そのま１でも本発明による記録用シートと
して使用出来るが、９１Ｊ工はスーパーカレンダー、ク
ロスカレンダーなどで加熱及び／又は加圧下ロールニッ
プ間を通して表【釦の平滑性を与えることも可能である
。この場合、スーパーカレンタ゛−加工によろ過度な加
工は、せっかく形成した粒子間の空隙によるインク吸収
性を低下させること罠なるので加工程度は制限されるこ
とがある。

実施例中の諸物性値の測定は下記の要領で行なった。先
ずシャープ（株）製インクジェットプリンター（Ｉ（Ｊ
−７００）を使用して、シアン（０）、マゼンタ（Ｍ）
、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂ））の各インクでベタ
印写して得た画像について、流水に５分間浸漬し、浸漬
前後の画像濃度をマクベスデンシトメーターＲＤ５１４
で測定し、浸漬後＃ｔＫを浸漬前娘度で除した百分率を
耐水性の尺度とした。また同様にして得たベタ画像を、
キセノンフェードメーター（スガ試験機（株）社製、Ｆ
ＡＬ−２５Ｘ−ＨＯＬ型）で４０℃、６０％、照Ｋ　６
３　Ｗ　／　ｒｎ’で４０時間照射し、照射−１■後の
色ＶＡ、［をマクベス フデンシトメーターＲＤ５１４で測定し、照射前後の濃
度の６分率を耐光性の尺度とした０１ｌｌｉす光性、耐
水性とも数値が高い程良好である。ドツト径とは、同じ
インクジェットプリンターの黒色インク部の単一ドツト
の面積を網点面積計にて測定し、真円と仮定した面積に
直してそのいて赤印字部（マゼンタ中イエロー）をベタ
印字直後（約１秒後）にペーパー押えロールに接触させ
、汚れが出るか出ないかて判定した。更にインク吸収能
力幽は同じインクジェットプリンターのベタ印字部境界
の滲み出し程＋Ｗ　ＶＣよって判定した。

以下に本発明の実施例を卒けて説明するがこれらの例に
於いて示す部及び％はＮ貸都及び■量％を意味する。

実施例Ｉ ＬＢＫＰ１００部全戸水度ＯＢ　Ｆ　４００　ｍｌに叩
解し、タルク８ｓ１クレー２都、ケ／化ロジン０．ｆＪ
ｐ、硫酸バンド１．８部を添加して、坪最６８１／ｍ”
の紙を長網抄紙磯で抄造し、抄造時にサイズプレス装置
で、鹸化澱扮を固型分て３ｐ７ｍ′付着させたものを原
紙とした。

顔料として平均二次粒子径０，１５μｍの＠質炭酸カル
シウム（ブリリアント１５　白石工業製）１００部、分
散剤（アロンＴ５２０　東亜合成ｍ’）　ｏ、１部、ポ
リビニルアルコール（ＰｖＡ　１１７、クラレ製）１５
部、カナオン性コロイダルシリカ（スノーテツクヌＡＫ
、日産化学製）　４０　ｊｊｌｌ＝、アニオン性コロイ
ダルシリカ（ナルコーグ３００Ａ−Ｊ、細束化学製）２
０部からなる濃度２０％の塗工液を作成し、エアナイフ
コーターで乾燥固型分２０１１７ｍ’になるように塗工
し、スーパーカレンダーを通して、異面を平滑にして実
施例１の記録用紙を得た〇得られた記録用紙の評１［１
０１Ｂ果を表１に示す。

実施例２ 顔料として合成シリカ（サイロイド７２、富士デビソン
製）１００都を軽質炭酸カルシウムの代りに使用した他
は、実施例１と全く同僚にして記録用紙を得た。該記録
用紙の評価結果を表１に示す。

実施例３〜６ 坪量６０　’１１　／ｍ’、ステキヒトサイズ城１２砂
のコート原紙に、合成シリカにツブシールＬＰ　日本シ
リカ製）　１００”５．ポリビニルアル：７−ル なる塗工液を固型分１　０　ｇ　７ｍ”ＶＣなるようＶ
てエアナイフコーターで１８株してペース紙全作成した
。

顔料として合成シリカ（ブイロイド７４、畠士デビソン
製）１０部及びカチオン性コロイダルシリカ（スノーテ
ックスＡＫＬ，日産化学＃）を各々１０部、３０部、６
０部、１５０都更にアニオン性コロイダルシリカ（スノ
ーデックスー〇　日並イじ学製）を各々１５０都、６０
都、３０部、１０部、次いで各々にポリビニルアル：Ｉ
−／ｌ／（　Ｐ　Ｖ　Ａ　１　０　５　クランｄ）１　
５ｔＪ、哨化澱粉（Ｍ８３８（ＪＯ、日本λ品＃）１０
都からなる塗工液ケ作成し、上記ベース紙の土？Ｃ向型
分１０ｙ／ｍ”になるように塗抹し、スーツくーカレン
ダーを掛けて平滑にしたものを実施例３〜６の記録用紙
とした。これらの記録用紙について評価した結果を表１
に示す。

比較例１ 実施例１の組成からカチオン性コロイダルシリカを除い
た他は全く同様にして作成した記録用紙を比較例１とし
た。

比較例２ 実施例２のカチオン注コロイク゛ルシリカを４級カチオ
ン樹脂（ＰＡ８−ＨＩＯ、日東紡ｊＪｉ）１０部に代え
た他は全く同様にして作成した記録用紙を比軸ｆｔ１２
とした０ 比較例３ ポリビニルアルコール（ＰｖＡｌｌｏ、クラレ製）の１
０％水浴孜を実施例３〜６で使用したベース紙の上に固
型分で３　ＩＩ／　ｍ”になるように塗抹し、スーパー
カレンダー掛けしたものを比較例３の記録用紙とした。

これら比較例１〜３の記録用紙について評価した結果を
表１に示す０ 表−１ ワ 上１ 表１の結果からカチオン性コロイダルシリカとアニオン
性コロイダルシリカを併用した記録用紙は耐水性、耐光
性共に優れていることが判る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 支持体上に、少なくとも一層のインク受理層が設けられ
   た記録媒体に於て、該インク受理層中にカチオン性コロ
   イダルシリカ及びアニオン性コロイダルシリカを含有す
   ることを特徴とするインクジェット用記録媒体。