JPS60204390A - インクジエツト記録用紙 - 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載する記録用シートに関する
ものであり、特にシート」−に記録された画像や文字の
濃度が高（、色調が鮮明で、インクの吸収速度が速くか
つ光沢の改善された、多色記録に適したインクジェット
記録用シートに関するものである。

近年、インクジェット記録方式は高速、低騒音、多色化
が容易、記録パターンの融通性が大きい及び現像、定着
が不要である等を特徴として、漢字を含む各種図形及び
カラー画イＨ４等のハードコピー装置をはじめ、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通常の多色印刷によ
るものに比較して遜色なく、作成部数が少ない場合には
通常の製版方式によるより安価なことからインクジェッ
ト記録方式を多色印刷やカラー写真印画用の分野にまで
応用する試みがなされている。

一般の印刷に使用される上質紙やコーテツド紙及び写真
印画紙のベースとして使用される、いわゆるバライタ紙
等はインクの吸収性が著しく劣るため、インクジェット
記録用に使用した場合、インクが長時間表面に残り、装
置の一部に触れたり、取吸い者が触れたり連続して排出
されたシートが重なったりして、記録面がこすられ、残
留インクで画像が汚れる。また、高密度画像部や多色記
録で同一の場所に２〜４色のインクドロップレットが重
なった場合は、インクの量が多く、インクが吸収されな
いまま混合し、あるいは流れ出すなどの問題かあり、実
用性はない。

つまり、当該記録用シートとしては、濃度の高い、色調
の鮮明な画像が得られ、しがもインクの吸収が早くてイ
ンクの流れ出しがないことは勿論、印画直後に触れても
汚れないことに加えて、該記録用シート面上でのインク
ドツトの横方向への拡散を抑制し、にじみのない解像度
の高い画像が得られることを同時に要求される。

これらの問題を解決するために、従来からいくつかの提
案かなされてきた。例えＩＪ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開示されている。また、
看゛開昭５３−４９１１．３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。また、特開
昭５５−５８３０号には支持体表面にインク吸収性の塗
層を設けたインクジェット記録用紙が開示され、また、
特開昭５５−５１５８３号では１ｋ　＋１１層中の＃１
料として非膠質シリカ粉末を使った例が開示され、特開
昭５５−１４６７８６号には水溶性高分子塗布層を設け
たインクジェット記録用紙が開示されている。更に、特
開昭５５−１１８２９号では２層以上の層構成を有し、
最表層のインク吸収性を１．５乃至５．５ミリメートル
／分とし、第２層のインク吸収性を５．５乃至６０．０
ミリメートル／分とすることでインクドツトの広がりと
、吸収速度を調整する方法が開示されている。

しかしながら、特開昭５２−５３０１２号に代表される
ような技術思想は、インク吸収性をある程度犠牲にして
解像度を得ようとするものであり、また特開昭５３−４
９１１３号に代表されるような技術思想はインク吸収性
、解像度はある程度得られるもののイン゛りが紙層深く
浸透してしまうことでインク濃度が出にくい欠点を有し
、どちらも多色インクジェット記録用紙としては不満足
なものである。

そこでこれらの欠点を改良する方法として、非膠質シリ
カ粉末を塗布したインクジェット記録用紙がｆＳ開昭５
５　５１５８３に開示され、又、特公昭５３−７９０に
は微粉ケイ酸を塗布した光学読取りバーコード印刷用紙
か開示されている。

この様な合成シリカや他の白色微粉末の層を表面に設け
ることにより解像度、色彩性、色濃度、吸収性、真円性
、等は大１１に改良されるが、これら非ハ船質シリカや
敵粉ケイ酸は、合成無定形シリカとも呼ばれ、これを製
造するときの製造方法や製造条件等によって、インクジ
ェット適性としての吸収能力や色濃度、色１１）現性に
大きな差のあることがわかった。

本発明者らは、そこで合成無定形シリカの物性とインク
ジェット適性との関係を鋭意研究した結果、合成無定形
シリカのうち、乾式法あるいは気相法と言われる四塩化
ケイ素を水素及び酸素と共に燃焼して作った超微粒子状
シリカで且つ、ＢＥＴ法で測定した表面積カ月ｏＯｔｒ
ｔ７ｙ以−ヒのものがインク画像の色濃度及び色再現性
に特に優れていることを見い出し、本発明を成したもの
である。

以下に本発明について詳細に説明する。本発明でインク
受理層とは、木材パルプを主体として合成無定形シリカ
を抄き込み抄造したシー・トをそのまま記録媒体とする
場合はそのシート全体かインク受理層となり、またサイ
ズを効かした紙や合成樹脂フィルムを支持体として、そ
の上に合成無定形シリカ及び接着剤から成る塗層を設け
たシートを記録媒体とする場合はその塗層かインク受理
層となる。つまりインク液を受とめ吸収する空隙を持つ
層にインクジェット記録を行う場合にその表面をインク
受理層と云うものである。

本発明で云う合成無定形シリカとは、乾量基準で５ｉ０
２９：３９６以上、Ａ　Ｉ　２　ｏａ約５％以下、Ｎａ
２Ｏ約５％以下の湿式法による微粉シリカ、いわゆるホ
ワイトカーボンやシリカゲル、乾式法による超微粉シリ
カ等を指す。

つまり、ケイ酸ナトリウムの酸などによる複分解や、イ
オン交換樹脂層を通して得られるシリカゾル又はこのシ
リカゾルを加熱熟成して得られるコロイダルシリカ、シ
リｈゾルをゲル化させその生成条件をかえることによっ
て数ミリミクロンから１０ミリミクロン位の一次粒子が
シロキサン結合をした三次元的な二次↑１ｆ子となった
シリカゲル、更にはシリカゾル、ケイ酸すトリウノ・、
アルミン酸ナトリウム等を加熱生成させて街られるもの
のようなケイ酸を主体とする合成ケイ素化合物及び四塩
化ケイ素を水素及び酸素と共に燃焼して作る、いわゆる
乾式法シリカ等かある。

本発明で使用する気相法による合成超微粒子状シリカと
は、上記各種製造法のうちの乾式法シリカを指し、市販
されている製品としてはアエロジル（デグザ社）が該当
する。該乾式法合成超微粒る状シリカのインク受理層へ
の含有祉は０．５〜２０ｙ／ηｒ、好ましくは１〜１ｏ
ｙ７ｎ’である。

本発明で云うＢＥＴ法とは褒１相吸着法による粉体の表
面積測定法の１つであり、吸着等温線から１ノの試料の
持つ総表面積、すなわち比表面ｈ１［をめる方法である
。通常吸着気体としては、窒素ガスが多く用いられ、吸
着量を被吸着気体の圧、または容積の変化から測定する
方法がもっとも多く使われている。多分子吸着の等混線
を表わすのに最モ著名なものは、ｆ３４ｗｎｎｕ＜ル、
睨喝χ差、ＴＬタムルの式であってＢＥＴ式と呼ばれ表
面積決定に広く用いられている。ＢＥＴ式にもとすいて
吸着量をめ吸着分子１個が表面で占める面積を掛けて、
表面積が得られる。

本発明で用いられる支持体としては、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。その材
質に特に制限はな（、適度のサイジングを施した紙やポ
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フィルムが使用出来る。これら紙に
は填料が含まれても、また熱可塑性樹脂フィルムは、固
体顔料を含まない透明フィルムであっても、あるいは白
色顔料の充填あるいは微細な発泡による白色フィルムで
あってもよい。充填される白色顔料としては、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、タルク、酸化亜鉛等の多くのものが使用可能で
ある。これら支持体の厚みについても特に制限はないが
、通常１０μｍ〜３００μｍのものが矛く使用される。

又、該フィルムとインク受理層の接着を改善するための
層があってもよい。

これらの支持体上にインク受理層を形成するには、前述
の乾式法シリカとそれを支持体に接着させるための水性
接着剤及び必要なら通常使用される白色顔料から成る。

乾式法シリカと併用出来る白色顔料としては通常使用さ
れる炭酸カルシウム、カオリン（白土）、タルク、硫酸
カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化亜鉛、硫
化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、ケイ酸アルミニウ
ム、水酸化アルミニウム、ケイソウ土、湿式法ケイ酸、
ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、アルミナ、リ
トポン等の無機顔料及び尿素樹脂やポリスチレン樹脂を
素材とするプラスチックピグメントと呼ばれる、有機顔
料等がある。

接着剤としては、例えば、酸化澱粉、エーテル化澱粉、
エステル化澱粉、デキストリン等の澱粉類、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等のセ
ルロース誘導体、カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、ポリ
ビニルアルコール及びその誘導体、無水マレイン酸樹脂
、通常のスチレン−ブタジェン共重合体、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、アクリル酸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系重合体ラテッ
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樹脂、塩化ビニル−酢酸ビ
ニル１ポリマー、ポリビニルブチラール、アルキッド樹
脂等合成樹脂系接着剤が用いられる。これらの接着剤は
顔料１００部に対して２部〜５０部、好ましくは５部〜
３０部が用いられるが顔料の結着に充分な鼠であればそ
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本発明の空
孔分布曲線のピークをずらす場合もあり、あまり好まし
くない。

更に必要ならば顔料分散剤、増粘剤、流動変性剤、消泡
剤、抑泡剤、邸（型剤、発泡剤、着色剤等を適宜配合す
ることは何ら差しつかえない。本発明で支持体」；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プレードコー
ター、エアーナイフコーター、ロールコータ−、フラッ
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、スプレー等いづれもｊＩ！ｆｉ用出来る
。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、装置などを連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
ままでも本発明による記録用シートとして使用出来るが
、例えばスーパーカレンダー、グロスカレンダーなどで
加熱加圧下ロールニップ間を通して表面の平滑性を与え
ることも可能である。

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。尚実施例に於いて示す部及び
％は重量部及び重量％を意味する。

尚実施例中の諸インクジェット適性は、以下の測定方法
によった。

（１）インク吸収速度 インクジェットプリンター（シャープ社製カラーイメー
ジプリンターＩ　Ｏ−０７００）の赤印字部（シアン士
イエロー）をベタ印字直後にペーパー押えロールに接触
させ（約１秒後）、汚れが出るか出ないかで判定。

（２）インク吸収能力 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。

（３）　ドツト径 同じプリンターの黒色インクのドツトの面積を判定し、
真円と仮定してその直径として算出した値を用いた。　
（μｍφ） （４）色濃度 カラーインクジェットプリンター（シャープ、ｌｏ−７
００）でマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色
をベタ印字し、その色濃度をマクベスデンシトメーター
ＲＤ５１４で測定した。

実施例１ ふ木皮３８０肩ｌのＬ　Ｂ　Ｋ　Ｐ　９０部、誦木皮４
１０ｄのＮＢＫＰ　Ｉ　Ｑ部からなるパルプスラリーに
狽料としてタルクを１０部、添加し、ロジンサイズ剤０
．３部、バンド２．２部を加えて長網抄紙機で抄造し、
サイズプレス装置で酸化澱粉を固形分で２．８Ｐｌｄ附
着させ製造したコート原紙に顔料として湿式法合成シリ
カ８０部、重質炭酸カルシウム２０部からなるスラリー
に接着剤としてポリビニルアルコール１３部を加え、消
泡剤、流動変性剤、防腐剤、硬化剤等を適宜加えた塗料
を固形分で１０ノ／ばになるようにエアナイフコーター
で塗抹し、ベース紙とした。

ポリビニルアルコールの濃度４９６及び気相法合成超ｍ
　粒子状シリカ（日本アエロジル社製アエロジル２００
表面積２００ゴ／ｆｌ）４９６から成る塗布液を作り、
上記ベース紙の塗層の上にエアナイフコーターで固型分
５ｙ／ｄになるように塗布乾燥した。次いで軽くスーパ
ーカレンダー掛けをして、実施例１の記録用紙とした。

また比較のために、上記気相法合成超微粒子状シリカを
湿式法合成シリカ（日本シリカ社製、ニップシールＥ２
２ＯＡ表面積１３０ｔｌ／Ｐ）に置き換えた他は実施例
１と全く同様に調整したものを比較例１とし、合成シリ
カを全く使わず、ポリビニルアルコールのみを上記ベー
ス紙の上に固型分２．５Ｐ／ｒｙｅになるように塗抹し
たものを比較例２の記録用紙とした。

実施例２〜５ 坪ｆｆ１６３　Ｐ／ｖｌ、ステキヒトサイズ２２秒のコ
ート原紙に合成無定形シリカ（富士デビソン社製サイロ
イド４０４）１００部及び乾式法合成超微粒子状クリ力
（日本アエロジル社製アエロジルＭＯＸ　１７０表面積
１７０ゴ／７）を各々１０部、３０部、６０部、１５０
部更に接着剤（クラレ社製ＰＶＡ１１７）３０部を濃度
１８９６に分散し、消泡剤を加えてよく撹拌して塗液を
調製した。

これを片面に固型分で１５９／ｌｒｔになるように塗布
乾燥し、次いでスーパーカレンダーを掛けて表面を平滑
にして、各々実施例２、実施例３、実施例４、ジル社製
　表面積ｓｏ＊／ｙ）に換えて１００部添加した他は全
く同様にして作ったものを実施例６の記録用紙とした。

上記乾式法合成超微粒子状シリカを全く加えなかった他
は実施例と同様にして作ったものを比較例３の記録用紙
とした。

これらの記録用紙について、インクジェット適性を評価
した結果を表１に示す。

１５− 表１に示した如く、気相法超微粒子状シリカを含む実施
例１〜６は、気相法、以外のシリカだけしか含まない比
較例に比し色濃度が極めて優れていることが認められる
。また、気相法超微粒子状シリカで表面積が１００ｒｒ
ｔ／ｆｌ以下の実施例６は実施例４，５より劣り、同等
の効果を発揮するには、より多量の添加が必要であるこ
とが判る。

１６−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、支持体」二に、１層以」二のインク受理層を設けて
   なるインクジェット記録用紙に於いて、該インク受理層
   に少なくとも気ＩＩ法による合成超微粒子状シリカを含
   有することを特徴とするインクジェット記録用紙。 ２、合成超微粒子状シリカのＢＥＴ法による表面積が１
   ００　ｒｎ”／Ｐ以上である特許請求の範囲第一項記載
   のインクジェット記録用紙。