JPS6356871B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は被記録材〔以下、記録用紙とも略称す
る〕の製造法、とりわけ、インクジエツト記録に
好適な被記録材の製造法に関する。 従来、記録液、つまりインクによる記録は、例
えば、ペン、万年筆やフエルトペン等の筆記具を
用いて広く行なわれている。又、最近では所謂、
インクジエツ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、このインクジエツト記録方式は、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
には、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、前記インクジエツト記録方
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・ドツトの重複があつた場合でも、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と、 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ツプの飛散
が少ないこと、 記録用紙の寸法変動（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、現実には、普通紙、加工紙に於て、叙
上の諸要求に応える程度の記録用紙は未だ見当ら
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エツト記録用加工紙は、
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
実用面での不都合を有している。そこで、本発明
の主目的は、叙上の技術分野に於て従来技術が解
決し得なかつた課題を満足させることにある。と
りわけ、本発明では、筆記具、或はインクジエツ
ト記録方式による液状インクを用いた記録に於け
る叙上の諸要求をほとんど全て満足させる高性能
の被記録体（記録用紙）の製造法を提供すること
を目的としている。 而して、斯かる目的を達成する本発明は、基体
に、少なくとも無機顔料を含有する塗料を１〜10
ｇ／m²塗布した後、形成される塗膜の表面に亀裂
を生ぜしめ且つ前記亀裂により区画される部分の
大きさが、10μｍ×10μｍ乃至数百μｍ×数百μ
ｍの範囲になるような乾燥条件にて乾燥させるこ
とを特徴とするインクジエツト用被記録材の製造
法である。 以下、図示例及び実施例によつて本発明を詳細
に説明する。 先ず、第１図の模式図を用いて、本発明によつ
て得られる被記録体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、多孔性プラスチツクフイルム、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
には、成膜性の樹脂塗料を以て構成されるが、前
記塗料中には、更に、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。この様
な、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つて、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
に有効に使用され得る。具体的には、天然ゼオラ
イト、合成ゼオライト（例えば、モレキユラーシ
ーブ〔ユニオンカーバイド社製〕）、炭酸カルシウ
ム、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・O₁₀）・F₂、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
種を併用して樹脂塗料中に混合、分散させて被覆
用塗料を作る。尚、この塗料に於ける樹脂として
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、SBR、ゼラチン、ポリアクリルア
ミド、ポリビニルピロリドン、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、有機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、フエノール
樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキツド樹脂、等で
ある。そして、斯かる塗料に於ける前記無機顔料
粒子と樹脂成分の混合比としては、一般に無機顔
料100重量部に対して樹脂成分が５乃至20重量部
である。 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、ロールコーテイング
法、ロツドバーコーテイング法、スプレーコーテ
イング法）により、一般に、１ｇ／m²乃至10ｇ／
m²程度の量の塗料を塗工する。又、実用的には、
２ｇ／m²乃至５ｇ／m²程度塗工するのが良い。 そして、この様な塗布量が設けられた後、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２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。）を介して
被膜３が互に密接して２次元配列している。そし
て、１個の被膜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10μｍ×10μｍ乃至数
百μｍ×数百μｍ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、前記被膜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によりほゞ叙上の範囲に於
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
被膜３の領域に選択的に吸着する等して捕捉さ
れ、他方、インク中の溶媒はその大半が前記亀裂
４を透過した後、基体１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
用紙のほゞ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
通じ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、前記被膜３は、インクドツトを必要以上
に大きくしない、ドツトの濃度が高い、ドツトの
周辺がぼけないということに対しても特に有効で
あり、これは被膜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、主に被膜３自体或いは界面活性剤や顔
料粒子の表面物性や化学的性質（例えばイオン性
の如何）により決定されるものである。それ故、
被覆層２における被膜３の占有面積が極端に小さ
いと、色素の捕捉力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り、また、亀裂４の占
有面積が極端に大きいと、インクの基体への移行
量が増大して所謂インクの裏抜け現象を生じた
り、ドツト形状が劣悪化する等の欠点が見られ
る。従つて、これらの態様は避けるのが好まし
い。 ここで、更に詳しい実施例及び応用例に就いて
説明し、併せて本発明の効果を例証する。 実施例 １ シリカ（100重量部）をポリビニルアルコール
（20重量部）とを水中に分散、溶解した後、ボー
ルミルにて12時間、磨砕混合してスラリーを得
た。 前記スラリーを５枚の基紙（坪量、60ｇ／m²）
の片面に、夫々、乾燥固形分が約、４ｇ／m²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〜を作成した。 ＊乾燥条件 試料…放置による自然乾燥 試料…オーブン（60℃）中にて２時間 試料…90℃の熱風にて30分間 試料…110℃の熱風にて１分間 試料…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（X200）にし、それ等を忠実に模写して第２
図〜第６図に示した。 応用例 １ この様にして得られた各試料に就いて、インク
ジエツト記録に於ける特性を比較検討した結果を
下表−１にまとめて示した。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のスリツト巾、Ｘ軸方向
の電動速度10μ／sec、チヤートの送り速度１mm／
secチヤートに対する試料の送り速度比は1/100倍
に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、用いたインクジエツトヘツド
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エツト記録装置の
インク吐出口径（オリフイス径）は50μであり、
使用したインクは下記の組成のものである。 ウオーターブラツク187L （オリエント化学社製） 10重量部 ジエチレングリコール 30 〃 水 60 〃 インク物性； 粘度3.8cps（東京計器製Ｅ型回転粘度計にて測
定） 表面張力52.4dyne／cm（協和科学製吊板式表面
張力計にて測定）

【表】 実施例 ２ ケイソウ土（100重量部）とアルギン酸ソーダ
（15重量部）とを水中に分散、溶解し、ボールミ
ルで15時間磨砕混合してスラリーを作成した。こ
のスラリーを坪量65ｇ／m²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つた。この塗布層
表面の電子顕微鏡写真を撮つた所、第６図とほゞ
同等のものが得られた。 応用例 ２ 実施例２の記録紙に対して応用例１と同様のイ
ンクジエツト記録を行つた所、実施例１の試料
の場合とほゞ同様の結果であつた。 応用例 ３、４ 実施例１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応用例１と同様にイ
ンクジエツト記録を行つた所、結果は下表−２の
とおりであつた。

【表】 の数値は全て応用例１に準じたものである。
応用例 ５ 実施例１の試料と同一試料により、シアン、
マゼンタ、イエロー、ブラツクの各インクを用い
てフルカラー記録を行つた所、定着時間、ドツト
濃度、ドツト径とも応用例１の場合とほゞ同等の
ものが得られ、さらに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。 応用例 ６ 実施例２で得た記録紙に、市販の万年筆で印字
した所、にじみがなくインクの吸収が速くて非常
に鮮明な字が書けた。 叙上のとおり、本発明により得られた被記録材
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、異色の記録紙が短時間内に
同一箇所に重複して付着した場合でも、記録液の
流れ出しや滲み出しの現象がなく、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。従つて、本発明によれば、特
に、多色インクジエツ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、本発明により得られる被記録材の構
成概説図であり、第２図乃至第６図は、何れも、
本発明の実施例に係る記録用紙表面の電子顕微鏡
写真の模写図である。 図に於て、１は基体、２は被覆層、３は被膜、
４は亀裂である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基体に、少なくとも無機顔料を含有する塗料
   を１〜10ｇ／m²塗布した後、形成される塗膜の表
   面に亀裂を生ぜしめ且つ前記亀裂により区画され
   る部分の大きさが、10μｍ×10μｍ乃至数百μｍ
   ×数百μｍの範囲になるような乾燥条件にて乾燥
   させることを特徴とするインクジエツト用被記録
   材の製造法。 ２ 前記亀裂の幅が、数μｍである特許請求の範
   囲第１項記載のインクジエツト用被記録材の製造
   法。 ３ 前記亀裂が基体にまで達している特許請求の
   範囲第１項記載のインクジエツト用被記録材の製
   造法。