JP2002347328A - インクジェット記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】インクを用いて記録するインクジェット記録媒
体に関し、特に文字の滲みや、カラーの境界滲みが小さ
く、明瞭に印字ができるインクジェット記録媒体に関す
る。 【解決手段】支持体の少なくとも片面に、顔料と接着剤
を含有するインク受容層を設けたインクジェット記録媒
体において、該インク受容層表面が、表面張力４０ｄｙ
ｎｅ／ｃｍの液を用いて測定した０．１秒後の接触角が
５０〜８０度であり、表面張力４０ｄｙｎｅ／ｃｍの液
をシリンジで５μｌ採取し、インク受容層上に滴下した
液がインク受容層に吸収される時間が６０秒以下である
ことを特徴とするインクジェット記録媒体である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクを用いて記
録するインクジェット記録媒体に関し、特に文字の滲み
や、カラーの境界滲みが小さく、明瞭に印字ができるイ
ンクジェット記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式は、記録時の騒
音が少なく、カラー化が容易であること、高速記録が可
能であること等の理由から文字を含め各種図形およびカ
ラー画像の記録装置として種々の用途において急速に普
及している。用途によっては、より高度な記録特性が要
求されるようになった、たとえば、伝票用途に使用され
る場合には、記録時のインクドットの広がりが小さく、
滲みが小さいことが特に要求される。

【０００３】例えば、特開平９−９９６３３号公報に
は、顔料と接着剤を含有するインク受容層を有するイン
クジェット記録媒体において、接着剤が水不溶性のアク
リル系共重合体よりなる自己乳化型カチオン性樹脂を含
有することにより、インクの吸収速度が速く、インクの
広がりおよび滲みが小さく高速度で記録ができると開示
されている。しかしながらこの記録媒体でも文字の滲み
や、カラーの境界滲みに関して十分でないという問題が
ある。

【０００４】特開平８−２７６６５３号公報には、填料
及び内添サイズ剤を含む基紙の片面に高吸収性顔料及び
接着剤を主成分とする受容層中の接着剤のポリビニルア
ルコールを規定したり、サイズ剤を含有させることによ
り、４０ｄｙｎｅ／ｃｍの表面張力を有する液を用いて
測定したインク受容層の接触角を８５〜１００度に規定
することにより、文字や罫線の滲みが少なく、且つカラ
ーインクジェットプリンターでの印字適性（インク吸収
性、画像濃度）に優れた記録ができると開示されてい
る。しかしながら、この記録媒体はインク吸収性が遅
く、カラーの境界滲みが劣る問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、インクを用
いて記録するインクジェット記録媒体に関し、特に文字
の滲みや、カラーの境界滲みが小さく、明瞭に印字がで
きるインクジェット記録媒体に関する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく研究を重ねた結果、特定の物性を満足す
るインク受容層を形成することにより、達成できること
を見出したのである。本発明は、支持体の少なくとも片
面に、顔料と接着剤を含有するインク受容層を設けたイ
ンクジェット記録媒体において、該インク受容層表面
が、表面張力４０ｄｙｎｅ／ｃｍの液を用いて測定した
０．１秒後の接触角が５０〜８０度であり、表面張力４
０ｄｙｎｅ／ｃｍの液をシリンジで５μｌ採取し、イン
ク受容層上に滴下した液がインク受容層に吸収される時
間が６０秒以下であることを特徴とするインクジェット
記録媒体である。また、インク受容層が撥水性物質を含
有することが好ましく、撥水性物質としてはシリコーン
系樹脂、フッ素系樹脂の使用がより好ましい。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は、該インク受容層表面
が、表面張力４０ｄｙｎｅ／ｃｍの液を用いて測定した
前記受容層の０．１秒後の接触角が５０〜８０度の範囲
にある必要がある。因みに接触角が５０度未満である
と、文字や罫線が滲み、線が太くなったりカラーの境界
滲みが大きくなる。８０度を越えると、インクの吸収性
が遅くなり高速印字の際に汚れが発生する。好ましい接
触角は、６０〜８０度である。

【０００８】更に、インク受容層表面に、表面張力４０
ｄｙｎｅ／ｃｍの液を用い、５〜１０μｌ採取用シリン
ジで５μｌ採取し、受容層上に滴下した液が受容層に吸
収される時間が６０秒以下とする。因みに、吸収される
時間が６０秒を越えると、インクが受容層表面に存在す
るうちにプリンターの記録紙押さえ板等にあたり記録時
汚れが発生する。更に好ましい吸収時間は５５秒以下で
ある。

【０００９】上記の物性を有するインク受容層として
は、例えばインク受容層中、あるいはインク受容層表面
に撥水性物質を配合して両物性を調節するとよい。撥水
性物質としては、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂等の
撥水剤のほか、ＡＫＤやＡＳＡ等の中性サイズ剤が使用
可能である。これらの撥水性物質は、単独あるいは２種
以上併用することもできる。撥水性物質をインク受容層
に配合する場合、その配合量は、使用する撥水性物質の
種類や、インク受容層を構成する顔料や接着剤の種類、
配合量、支持体の種類によって異なるので一概にいえな
いが、インク受容層が上記接触角および４０ｄｙｎｅ液
の吸収時間となるように配合量を調節するとよい。撥水
性物質の配合量が過剰になると、接触角が大きくなり、
またインクがインク受容層に吸収される時間が６０秒を
越えるので、記録時汚れが発生する。撥水性物質の配合
量が過少になると、接触角が小さくなり、カラーの境界
滲みが大きくなる。

【００１０】本発明に係るインク受容層は、顔料と接着
剤を主成分とする。顔料としては多孔性でインクの吸収
性が高く、且つ鮮明な発色を可能とする顔料を含有する
ことが好ましい。このような顔料としては、微粒子合成
シリカ、ゼオライト、炭酸カルシウム、珪酸カルシウ
ム、水酸化アルミニウム、アルミナ、焼成クレー、カオ
リン、クレー、タルク、ホワイトカーボン、有機顔料
（プラスチックピグメント）や、一般に紙塗工に用いら
れている顔料が例示できるが、特に微粒子合成シリカを
用いることが好ましい。

【００１１】顔料の使用比率は限定しないが、受容層固
形分の５０〜９０重量％である。５０％未満ではインク
吸収性が不十分となり、９０％を超えるとインク受容層
の強度の低下が懸念される。

【００１２】本発明のインク受容層に用いられる接着剤
としては、ポリビニルアルコールおよびその誘導体、ポ
リビニルピロリドン、カゼイン等の蛋白質、澱粉及びそ
の誘導体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリル酸
エステルおよびメタクリル酸エステルの重合体又は共重
合体等の水不溶性のアクリル系重合体ラテックス、エチ
レン−酢酸ビニル共重体、エチレン−塩化ビニル共重合
体等のビニル系重合体ラテックス、あるいはこれらの各
種重合体のカルボキシル基、カチオン性基等の官能基含
有変成重合体ラテックス、メラミン樹脂、尿素樹脂等の
合成樹脂系の水性接着剤、無水マレイン酸共重合樹脂
系、ポリアクリルアミド系、ポリメチルメタクリレート
系、ポリウレタン樹脂系、不飽和ポリエステル樹脂系、
ポリビニルブチラール、アルキッド樹脂系等の合成樹脂
系接着剤などの高分子が、顔料又は基材との接着性が良
く、且つ水性インクとの親和性が良いため、吸液性を向
上させるのでので、好ましく用いられる。中でも、ポリ
ビニルアルコールおよびその誘導体、水不溶性のアクリ
ル系共重合体が接着力も強く、インク吸収性を適度に持
つために好ましい。

【００１３】インク受容層における接着剤の使用比率
は、受容層固形分の１０〜５０重量％程度、好ましくは
１０〜４０重量％である。１０％未満では接着力が不十
分となり、受容層の強度の低下が懸念される。一方、５
０％を超えると接着力は大きくなるものの、顔料の使用
比率が低下し、前記したようにインクの吸収性に問題が
生じる場合もある。

【００１４】また、水性インクでの印字画像の耐水性を
向上させる目的で、ポリジアリルジメチルアンモニウム
系樹脂、ポリエチレンイミン系樹脂、ポリアミン系樹
脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミドエピクロルヒドリン
系樹脂、ポリアミンエピクロルヒドリン系樹脂、ポリア
ミドポリアミンエピクロルヒドリン系樹脂、ポリジアリ
ルアミン系樹脂、ジシアンジアミド縮合物等のカチオン
系高分子化合物を適宣用いることができる。

【００１５】さらに必要に応じて、顔料分散剤、増粘
剤、消泡剤、抑泡剤、発泡剤、離型剤、浸透剤、湿潤
剤、熱ゲル化剤、滑剤、その他当該技術分野で公知の各
種助剤を使用できる。

【００１６】インク受容層は、支持体に、サイズプレ
ス、ゲートロール、シムサイザー、ロールコーター、バ
ーコーター、エアナイフコーター、ロッドブレードコー
ター、ブレードコーター、ダイコーター、カーテンコー
ターなど通常使用されている塗工手段により、乾燥重量
で１．０〜１０ｇ／ｍ^２程度、好ましくは２．０〜７．
０ｇ／ｍ^２程度の塗布量で形成される。塗布量が１．０
ｇ／ｍ^２に満たないと、インク吸収容量が少なく、８．
０ｇ／ｍ^２を越えると塗工紙のような感じとなる。

【００１７】支持体としては、インク吸収性のある紙支
持体の使用が好ましい。紙支持体とし使用するパルプ成
分としては、針葉樹晒クラフトパルプや広葉樹晒クラフ
トパルプ等の化学パルプ、ＧＰ、Ｂ−ＣＴＭＰ、ＭＰ等
の機械パルプ、ケナフ等の非木材原料から得られるパル
プ等に代表される抄紙用パルプが挙げられ、これらを併
用することができる。材種は特に限定されるものではな
いが、針葉樹（Ｎ材）の高配合はフェザリング（パルプ
繊維に沿って、インクが羽毛状ににじむ現象）を誘発す
る場合があるので、針葉樹（Ｎ材）の配合率は全パルプ
成分の６０％以下であることが好ましい。

【００１８】また、パルプとして古紙パルプを使用する
ことも可能である。古紙パルプの原料は特に限定される
ものではなく、新聞古紙、印刷古紙、ダンボール古紙、
包装紙古紙、オフィス古紙等、任意の古紙を使用するこ
とができる。古紙から再生パルプを得る方法も特に限定
されるものではないが、一般的には、古紙を離解してパ
ルプ懸濁液を得る離解工程、パルプ懸濁液中の異物を分
離する粗選、精選工程、印刷インキを分離する脱墨工
程、色を白くする漂白工程を経て再生パルプ化が行われ
る。また、印刷等が施されていない古紙を原料とした、
脱墨工程を必要としない離解パルプの使用も可能であ
る。

【００１９】パルプのフリーネスは２００〜５５０ｍｌ
が好ましく、４００〜５００ｍｌが特に好ましい。フリ
ーネスが５５０ｍｌを越えると紙の均一性が悪化し、イ
ンクジェット記録の均一性を損なう場合がある。一方、
フリーネス２００ｍｌ未満では、にじみが悪化するおそ
れがある。なお、４００〜５００ｍｌの範囲のパルプを
使用すると、紙の均一性とにじみのバランスに優れたイ
ンクジェット記録媒体が得られる。

【００２０】内添する填料は、ゼオライト、無定型シリ
カ等のシリカ、焼成カオリン、タルク、カオリン、炭酸
カルシウム、ホワイトカーボン、珪藻土、酸化チタン、
活性白土、硫酸バリウム等の無機顔料、尿素ホルマリン
樹脂、ナイロンパウダー、ポリエチレンパウダー等の有
機顔料より選ばれる少なくとも１種を使用することがで
きる。好ましくはゼオライト、シリカ、焼成カオリンま
たは炭酸カルシウムである。填料の配合量は、全パルプ
に対して１〜３０重量％、好ましくは５〜２５重量％で
ある。１重量％未満ではにじみが悪化する場合があり、
３０重量％を越える場合は印字濃度が低下する場合があ
る。

【００２１】紙支持体には、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、エチレン・プロピレン共重合体、ポリスチレン、
エチレン・酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系繊
維、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のハロゲン
含有重合体、６−ナイロン、６，６−ナイロン等のポリ
アミド系繊維、ポリエチレンサクシネート、ポリカプロ
ラクトン、ポリ乳酸、ポリヒドロキシブチレート・ヴァ
リレート共重合体等の脂肪族ポリエステル繊維、ビニロ
ン繊維等を含有していてもよい。

【００２２】紙支持体は、酸性あるいは中性抄紙で通常
の方法により調製できる。また、必要に応じて硫酸バン
ドを始めとする歩留まり向上剤の使用も可能である。さ
らに、ロジン系サイズ剤、アルケニルコハク酸無水物
（ＡＳＡ）、アルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）、スチ
レン系合成樹脂等に代表されるサイズ剤、酸化澱粉、酵
素変性澱粉、カチオン変性澱粉、エステル化澱粉、エー
テル化澱粉等の澱粉類、メチルセルロース、エチルセル
ロース、カルボキシメチルセルロース、メトキシセルロ
ース、ヒドロキシセルロース、完全鹸化または部分鹸化
ポリビニルアルコール、カルボキシ変性ポリビニルアル
コール、珪素変成ポリビニルアルコール等のポリビニル
アルコール類、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリ
ドン、アクリル酸アミド・アクリル酸エステル共重合
体、アクリル酸アミド・アクリル酸エステル・メタクリ
ル酸共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体のア
ルカリ塩、イソブチレン・無水マレイン酸共重合体アル
カリ塩、カゼイン等の水溶性高分子、ポリ酢酸ビニル、
ポリウレタン、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステ
ル、ポリブチルメタクリレート、スチレン・ブタジエン
共重合体、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、スチレン
・ブタジエン・アクリル系共重合体等のラテックスに代
表される接着剤を含有していてもよい。

【００２３】抄紙方法は特に限定されるものではなく、
長網抄紙機、円網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機等を用
いて抄紙される。原紙のステキヒトサイズ度（ＪＩＳ
Ｐ８１２２）は、５〜３０秒が好ましい。５秒未満では
印字濃度が不足する場合があり、３０秒を越えるとにじ
みが悪化する場合がある。

【００２４】本発明でいう接触角は、ＴＡＰＰＩ ｓｔ
ａｎｄａｒｄ Ｔ４５８−８４に準じ、測定液として和
光純薬工業社製のぬれ指数標準液Ｎｏ．４０（表面張力
40ｄｙｎｅ／ｃｍ）を用い、ＤＡＴ１１００−ＦＩＢＲ
Ｏ Ｓｙｓｔｅｍ（マッボー社製）の自動接触角測定装
置を用いて、滴下後０．１秒後の測定液の接触角を測定
した値である。

【００２５】本発明でいう吸収時間は、測定液として和
光純薬工業社製のぬれ指数標準液Ｎｏ．４０（表面張力
４０ｄｙｎｅ／ｃｍ）を用い、５〜１０μｌ採取用シリ
ンジで５μｌ採取し、インク受容層上に滴下した測定液
の水分による光沢が無くなるまでの時間を目視で測定す
る。

【００２６】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではな
い。また、実施例において示す部および%は、特に明示
しない限り重量部および重量%を示す。

【００２７】実施例１ 紙支持体の製造 Ｌ−ＢＫＰ（濾水度４６０ｍｌ）１００部に無定形シリ
カ（トクシールＧＵ−Ｎ、トクヤマ社製）１０部、硫酸
アルミニウム１部、サイズ剤（ＳＰＳ３００、荒川化学
社製）を添加し、十分に混合して抄紙原料とし、長網多
筒式抄紙機で抄紙し、サイズプレスで酸化澱粉の２％溶
液を両面で０．８ｇ／ｍ^２塗布、乾燥し、７０ｇ／ｍ^２
の紙支持体を製造した。得られた紙支持体のステキヒト
サイズ度は７秒であった。

【００２８】インクジェット記録媒体の製造 得られた紙支持体の片面にバーコーターを用いて下記の
インク受容層用塗料を絶乾重量７ｇ／ｍ^２塗工して、イ
ンクジェット記録媒体を作成した。

【００２９】「インク受容層用塗料」シラノール変成ポ
リビニルアルコール（R−１１３０、クラレ社製）４８
部、非晶質合成シリカ（ファインシールＸ−３７、トク
ヤマ社製）１００部、カチオン剤（サフトマーＳＴ−３
３００、三菱化学社製）１０部、アクリル系樹脂（中央
理化ボンドＦＫ８２０、中央理化社製）２０部と消泡剤
（サン・ノプコ社製）０．７部に、撥水性物質としてフ
ッ素系樹脂（ＴＧ４１０、ダイキン工業社製）をシリカ
１００部に対して５部加えて固形分濃度１５%となるよ
うに調整し、インク受容層塗料を得た。

【００３０】実施例２ 実施例１のインク受容層用塗料において、撥水性物質を
シリコーン系樹脂（Ｐａｌｏｎ ＭＦ５２、信越化学工
業社製）３部に変更した以外は、実施例１と同様にして
インクジェット記録媒体を作成した。

【００３１】実施例３ 実施例１のインク受容層用塗料において、撥水性物質を
シリコーン系樹脂（Ｐａｌｏｎ ＭＦ５２、信越化学工
業社製）５部に変更した以外は、実施例１と同様にして
インクジェット記録媒体を作成した。

【００３２】比較例１ 実施例１のインク受容層用塗料において、撥水性物質を
フッ素系樹脂（ＴＧ４１０、ダイキン工業社製）２部に
変更した以外は、実施例１と同様にしてインクジェット
記録媒体を作成した。

【００３３】比較例２ 実施例１のインク受容層用塗料において、撥水性物質を
フッ素系樹脂（ＴＧ４１０、ダイキン工業社製）１０部
に変更した以外は、実施例１と同様にしてインクジェッ
ト記録媒体を作成した。

【００３４】実施例４ 実施例１の紙支持体に下記インク受容層用塗料を絶乾重
量５．０ｇ／ｍ^２塗工して、インクジェット記録媒体を
作成した。

【００３５】「インク受容層用塗料」シラノール変成ポ
リビニルアルコール（Ｒ−１１３０、クラレ社製）４８
部、非晶質合成シリカ（ファインシールＸ−３７、トク
ヤマ社製）１００部、カチオン剤（サフトマーＳＴ−３
３００、三菱化学社製）１０部、アクリル系樹脂（中央
理化ボンドＦＫ８２０、中央理化社製）１０部、消泡剤
（サン・ノプコ社製）０．７部に、撥水性物質としてシ
リコーン系樹脂（Ｐａｌｏｎ ＭＦ５２、信越化学工業
社製）をシリカ１００部に対して３部加えて固形分濃度
１４%となるように調整し、インク受容層用塗料を得た。

【００３６】実施例５ 実施例４のインク受容層用塗料において、撥水性物質を
シリコーン系樹脂（Ｐａｌｏｎ ＭＦ５２、信越化学工
業社製）６部に変更した以外は、実施例４と同様にして
インクジェット記録媒体を作成した。

【００３７】比較例３ 実施例４のインク受容層用塗料において、撥水性物質を
シリコーン系樹脂（Ｐａｌｏｎ ＭＦ５２、信越化学工
業社製）１０部に変更した以外は、実施例４と同様にし
てインクジェット記録媒体を作成した。

【００３８】接触角の測定 ＴＡＰＰＩ ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔ４５８−８４に準じ
て測定した。測定液として和光純薬工業社製のぬれ指数
標準液Ｎｏ．４０（表面張力４０ｄｙｎｅ／ｃｍ）を用
い、ＤＡＴ１１００−ＦＩＢＲＯ Ｓｙｓｔｅｍ（マッ
ボー社製）の自動接触角測定装置を用いて、滴下後０．
１秒後の測定液の接触角を測定した。

【００３９】吸収時間の測定 測定液として和光純薬工業社製のぬれ指数標準液Ｎｏ．
４０（表面張力４０ｄｙｎｅ／ｃｍ）を用い、５〜１０
μｌ採取用シリンジで５μｌ採取し、インク受容層上に
滴下した測定液の水分による光沢が無くなるまでの時間
を目視で測定した。

【００４０】線滲みおよび境界滲みの測定法 市販のインクジェットプリンター（Ｃａｎｏｎ ＢＪＣ
−４２０Ｊ、キヤノン社製）により、黒、シアン、マゼ
ンタ、イエロー、レッド、ブルー、グリーンのべた印
字、隣接した色の境界部、文字、黒べたに白抜き文字の
印字を印刷し、文字の画線部の線滲み、色の境界部の滲
みを目視により評価した。優れるものから５，４，３，
２，１とした。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【発明の効果】このように、インク受容層表面が、表面
張力４０ｄｙｎｅ／ｃｍの液を用いて測定した０．１秒
後の接触角が５０〜８０度であり、表面張力４０ｄｙｎ
ｅ／ｃｍの液をシリンジで５μｌ採取し、インク受容層
上に滴下した液がインク受容層に吸収される時間が６０
秒以下であるインクジェット記録媒体は、線滲み、境界
滲み共に優れた印字適性を有する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持体の少なくとも片面に、顔料と接着剤
   を含有するインク受容層を設けたインクジェット記録媒
   体において、該インク受容層表面が、表面張力４０ｄｙ
   ｎｅ／ｃｍの液を用いて測定した０．１秒後の接触角が
   ５０〜８０度であり、表面張力４０ｄｙｎｅ／ｃｍの液
   をシリンジで５μｌ採取し、インク受容層上に滴下した
   液がインク受容層に吸収される時間が６０秒以下である
   ことを特徴とするインクジェット記録媒体。
2. 【請求項２】インク受容層が撥水性物質を含有する請求
   項１記載のインクジェット記録媒体。