JPS60219084A - 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、峙に媒体上に記録された画像や文字の製置が高
く、色調か鮮明で、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クジェット用記録媒体に関する
ものである。

インクジェット記録方式は、インクの微小液滴を種々の
作動原理にエリ飛翔させて、紙などの記録媒体に付着さ
せ、両諌、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、記録パターンの融通性が大きい
、更に現像、定着が不要等の特徴があり、漢字を含め各
種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ｆ、ｌ＆は、製版方式による
多色印刷や、カラー写真方式による印画に比較して遜色
のない記録を得ることも可能でめジ、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あ
ることからフルカラーｍ１ｉｐＪ記録分野Ｖｃｔで広く
応用されつつある。

このインクジェット記録方式で使用される記録媒体とし
ては、通常の印刷や筆記に使われる上實紙やコーテツド
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
来た。しかし、装置の高速化、高精細化あるいはフルカ
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
９拡大に伴ない、記録媒体に対してもより重度な特性が
安来されるようになった。すなわち、当該記録媒体とし
ては、インタドツトの融度が高く、色調が明るく杉やか
でめること、インクの吸収が早くてインクドツトが重な
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、インクドツトの横方向への拡散が必要以上に太
きくなく、かつ周辺が滑らかでほやけないこと。史に記
録画像が紫外線や空気中の酸素又は水に騰された場合の
染料の抵抗性を低下させず、好筐しくは増強さぜること
等が要求される。

これらの間１角を解決するために、従来からいくつかの
沸案がなされて来た。例えば特開昭５２−５３０１２号
には、低プ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添した
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めるが、
ドツトの周辺がほやけ易く、ドツト＃暦も低いと言う欠
点がある〇また、特開昭５５−５８３０号には、支持体
表面にインク吸収性の？Ｉ！ｉ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′＃１．説層中の顔料として非膠質シリカ粉末を
使った例が、更に特開昭５５−１１８２９号ではインク
吸収速度の異なる２層構造を使った塗沫紙の例が開示さ
れている。これらのコーテツド紙タイプのインタジェッ
ト記録用紙は、ドツト径やドツトの形状、ドツト嬢度や
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ＩＣ
通用され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
、染料が再ひ溶解して参み出したりして記録物の価値を
者しく減少させる間魂点がある。

そこで、この入点を改良するために、ｖｌＪえば特開昭
５５．５３５９１号には金属の水溶性ｊ福を記録面に付
与する例が、筐だ内開昭５６−８４９９２号にはポリカ
チオン島分子醒解宜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、特開昭５６−５８８６
９号には水溶性高分子を塗（５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１ヒする方法が、それぞれ開示されている。

ところが、これらの耐水化法は耐水化の効果が弱かった
り、耐水化剤が染料と何らかの反応を起し染料の保存性
を低下させたジして、元方な耐水性と耐光性を両立させ
ることＶｉなかなか困難であった。

ここに本発明者きは、水神インク画像の耐水性及び１耐
光性を改善し、前述したような高速、高精細なインクジ
ェット画像の得られる記録媒体を得るために、種々検討
した結果、上記目的を達することに成功し本発明をなす
に到った。

即ち、本発明者ぢは、インクジェット用水性インクを記
録媒体に１貫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、該インク受理層中にカチオン性コロイダル
シリ力ヲ含有することによって、水溶性染料の耐水性及
び耐光性の優れた、高濃度、高精細な多色画ｆ像形成に
適した能力を持つ記録媒体が出来ることを見い出したも
のでるる。

本発明によシ、前記カチオン性コロイダルシυカを含有
せしめたインクジェット記録媒体がなせ水溶性染料の耐
水性を同士させ、かつ耐光性も改善出来るのかは定かで
はない。ただ、インクジェット用インクにはアニオン性
解碓基を有する直接染料または酸性染料を含有する水性
インクが多く使用され、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タルシリカのカチオン性
表面との間のイオン性吸引力の超微粒子を安定に水に分
散させた、アニオン性のコロイド状分教液で、Ｄｕ　Ｆ
ｏｎｔ社のＬｕｄｏｘ。

Ｍｏｎ５ａｎｔｏ社の５ｙｔｏｎ、　Ｎａｌｃｏ社のＮ
ａｌｃｏａｇ。

日量化学（株）のスノーテックス等の銘柄名で市場に供
給されている。

これらのコロイダルシリカは各種の製法があるが、一般
的にはイオン交換樹脂を用いる方法で、ケイ酸ナトリウ
ム水浴液を陽イオン交換樹脂に通して、８１（Ｊ、／Ｎ
ａ、ｔＪが６０〜１３０のゾルとし、これを６０℃以上
に加熱熟成して独立分数粒子１で成長させ、これに新た
にイオン交換樹脂層を通したゾルを重加することにより
重合沈積させて、３ｎｍ〜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。

シリカゾルはシロキブン構造をもち、通常はシリカの各
粒子にそれらが互いに反発し合うのに十分な負電荷（ア
ニオン性）をもたせている。

本発明で使用するカチオン性コロイダルシリカとはアル
ミニウムイオン等の多価金網イオンの化合物又は有機カ
チオン性化合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。竹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ば、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の含有量
は１ｇ／ｌｒＬ“〜２０１１／ば、好１しくは３Ｊ、／
ば〜１０＃／ｍ”であり、あまり少ないと水溶性染料の
耐水化の効果が弱い０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過当でめる
。

本発明で百５インク受理層とｉｌ″ｊ：　ＭＵ記カチオ
ン成されたインク吸収能力を持つ層状の形成ノーを指す
。

空隙構成材料としては、例えは炭酸カルシウム、カオリ
ン（白土）、タルク、硫准カルシウム、硫酸バリウム、
酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、ケイ酸アルミニウム
、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、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
の顔料及びこれらを併用することも可能である。

これらの顔料を支持体上に塗布してインク受理Ｉ―を形
成するには、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着させるための接着剤が必要であ
る。接着剤としては、例えば、酸化＃粉、エーテル化澱
粉、カルボキシメナルセルロース、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、
大豆タン白、ポリビニルアルコール及ヒセの誘導体、無
水マレイン酸位］脂、通常のス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、疲エステル
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
クリル糸車合体ラテックス、エチレン酢酸ビニル共重合
体等のビニル系重合体ラテックス、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、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステルｆ
ｌＵＩａ、４１ヒビニル−ｎ′「酸ビニルコポリマー、
ポリビニルブチラール、アルキッド樹脂等の合成樹脂系
接着ＡＩＪが、単独めるいｉ−を複合して用いられる。

これらの接着剤は顔料１００部に対して２部〜１００部
、好ましくは５部〜３０部が用いられるが顔量の結着に
光分な量であればその比率は特に限定されるものではな
い。しかし、１００部以上の接着剤を用いると接着剤の
造膜により、空隙ｉｌｉ造を減らし、［Ｆ］るいは窒）
・重を極端に小さくしてし１つため、好ましくない。

更に必要ならば順科分牧剤、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、着
色顔料、螢光アミ白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防
腐剤、防パイ剤、等を適宜配合することも出来る。

支持体としては、紙または熱可塑性樹脂フィルムの如き
シート状物質が用いられる。紙の場合はサイズ剤無伶加
あるいは適度なサイジングを施した紙で、填料は含凍れ
でも、また含１れなくてもよい。

丑だ、熱可塑性フィルムの場合はポリエステル、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
透明フィルムや、白色顔料の充填あるいは微細な発泡に
よる白色不透明なフィルムが使用される。充填される白
色拳料としては、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、メルク、酸化唾鉛等
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り合せたり溶
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
可能でめる。これ、Ｊ−）の樹脂表面とインク受理１−
の接着を改嵜するための下引ｊ−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
塗抹して形成する場合には、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、
バーコーター、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機上のサ
イズプレス、ゲートロール、スフレ−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、その贅までも本発明による記録用シートとし
て使用出来るカ、例、ｔｉｉ’スーパーカレンター　、
クロスカレンダーなどで加熱及び／又は加圧下ロールニ
ップ間を通して表面の平滑性を与えることも可曲である
。この場合、スーパーカレンダー加工による過度な加工
は、せっかく形成した粒子間の免隙によるインク吸収性
ケ低下させることになるので加工程度は制限されること
かめる。

実施例中の諸物性値の測定は下記の要鯛で行なった。先
ずシャープ（株）製インクジェットプリンター（ＩＱ−
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／）の各インクでペタ印
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、浸漬後濃度を浸漬前濃度で除した百分率を耐水
性の尺度とした０箇だ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、ＦＡＬ
−２５Ｘ−ＨＯＬ型）で４０℃、６０％、照１ｉ！’　
６３　Ｗ　／　ｍ”で４０時間照射し、照射前後の色濃
厩をマクベスデンシトメーターｎＤ５１４で測定し、照
射前後のａｙの百分率を耐光性の尺度とした０耐光性、
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、真円と瓦足した面積に
１頁してその直径として算出した値を用いた。またイン
ク吸収速用 囲は同じカラーイメージプリンターを苅いて赤印字部（
マゼンタ＋イエロー）をベタ印字血抜（約１秒後）にベ
ーパー押えロールに接触させ、汚れが出るか出ないかで
判定した。更にインク吸収能力志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度によって判
定した。

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０尚、実施例に於いて示す部及
び％は重量部及び１に％を意味する。

実施例１ カナディアンＦ水Ｋ　３７０　：Ｒ１のＬＢＫＰ８０部
、同じ＜４００ｍｔのＮＢＫＰ２０都から成るパルプス
ラリーにタルク１０都、ケン化ロジン０．４部、硫酸バ
ンド１．８都を察加して、坪ｊ−６５１１／ｍ”の紙を
長網抄紙拳で抄造し、抄造時にサイズプレス装置で酸化
澱粉を固型分で２．５　ｉ／ｎ（’付着させたものを原
紙とした。

顔料トシて＠！質炭酸カルシウム（ユニバー７代白石工
業製）８０部、亘賀炭嬢カルシウム（工スカロン２００
、三共精粉製）２０部、分散剤（アロンＴ５２０、東唾
合成製）０．１部、酸化澱粉（Ｍ８３８００、日本食品
層）１５部、カチオン性コロイダルシリカ（スノーテツ
タスＡＫ１日並化学製）８０部、から成る濃度２０％の
塗工液を作成し、エアナイフコーターで乾燥固型分２５
Ｆ／ｍ”になるように堂工し、スーパーカレンダーを通
して、表面を平滑にして実施ｆｉｌｌの記録用紙を得た
。得られた記録用紙の評価結果を表１に示す。

実施例２ 顔料として実施例１で用いた軽質炭酸カルシウム及び東
賀炭淑カルシウムの代りに、合成シリカ（サイロイド４
０４　冨士デビソン製）１００部を用いた他は、実施例
１と全く同様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！　７８１１　／　ｒｎ”、ステキヒトブイズ度２１
秒のコート原紙に、合成シリカにツブシールＮＳ　日本
シリカＷ）１００ｍ、ポリビニルアル：なるゆ工液を固
型分１２ｇ／ｒｒＬ゛になるようにエアナイフコーター
で塗抹してベース紙を作成した０ 顔料として合成シリカ（サイロイド７２、Ｍ士デビソン
製）２０部、カチオン性コロイタル′シリカ（スノーテ
ックスＡＫ　日並化学製）を各々３０部、６０部、１０
０部、１５０都、更にポリビニルアルコール（ＰＶＡ１
１７、クラレ製）３０部からなる塗工液を作威し、エア
ナイフコーターにて、上記ベース紙の上りこ固型分８、
９／ゴになるように塗抹し、スーパーカレンダーを掛け
て平滑にしたもの？ｒ．実ｔｔｆＭ例３〜６の記録用紙
とした。これらの記録用紙について１イ価した結果を表
１に示す。

比較例１ 実施例１のカチオン性コロイダルシリカをアニオン性コ
ロイダルシリカ（スノーテックス−０、日並化学製）に
代えた他に実施例１と全く同様にして作成して、比較例
１の記録用紙とした０ 比較例２ 実施例２のカチオン性コロイダルシリカを４級カチオン
性樹脂（二カフロックｌ）１０００、日本カーバイト製
）２０部に代えた他は、実施例２と全く同様にして作成
し、比較例２の記録用紙とした。

比較例３ 実施ｆｌ１４のカチオン性コロイダルシリカをアニオン
性コロイダルシリカ（スノーテックス−０、日並化学製
）に代えた他は実施例４と全く同様にして作成したもの
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評価した結果
を表１に示す。

表　１ 表１の結果から、カチオン注コロイタールシリカを使用
した記録用紙は耐水性、射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。