JP3012597B2

JP3012597B2 - インクジェット記録シート

Info

Publication number: JP3012597B2
Application number: JP10174844A
Authority: JP
Inventors: 修小島; 正行椿; 弘冨増; 康峰吉田
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1993-03-02
Filing date: 1998-06-22
Publication date: 2000-02-21
Anticipated expiration: 2015-02-21
Also published as: JPH1158932A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として水性イン
クを使用するインクジェット記録シートに関するもので
ある。更に詳しくは、優れた画像が得られるインクジェ
ット記録シートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式は、種々の作動
原理によりインクの微小液滴を飛翔させて紙等の記録シ
ートに付着させ、画像・文字等の記録を行なうものであ
る。インクジェットプリンターは、高速印字性や低騒音
性に優れ、記録パターンの融通性が大きい、現像−定着
が不要等の特長があり、複雑な画像を正確、且つ迅速に
形成することができる点で注目されており、特にコンピ
ューターにより作成した文字や各種図形等の画像情報の
ハードコピー作成装置として、種々の用途において、近
年急速に普及している。又、複数個のインクノズルを使
用することにより、多色記録を行うことも容易である。
多色インクジェット方式により、形成されるカラー画像
は、製版方式による多色印刷やカラー写真方式による印
画に比較して、遜色のない記録を得ることが可能であ
り、更に作成部数が少ない用途においては、写真技術に
よるよりも安価で済むことから広く応用されつつある。
最近、特に注目されているインクジェットプリンターの
利用分野としては、写真に近い画質が要求される印刷分
野におけるカラー版下の作製やデザイン部門でのデザイ
ンイメージのアウトプット等のフルカラー画像記録等で
ある。更に、コンピューターで作成した画像情報をイン
クジェットプリンターにより透明な記録シートに記録
し、これをＯＨＰ（オーバーヘッドプロジェクター）の
原稿として会議のプレゼンテーション等にも利用されて
いる。

【０００３】このインクジェット記録方式で使用される
記録シートとしては、通常の印刷、或は筆記用上質紙や
コーテッド紙を用いることができる様に、装置やインク
組成の面から努力がなされてきた。しかし、高速化・高
精細化、或はフルカラー化等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い、記録シートに対して
も、より高度な特性が要求されるようになった。即ち、
当該記録シートとしては、印字ドットの濃度が高く、色
調が明るく鮮やかであること、インクの吸収が早くて、
印字ドットが重なった場合においてもインクが流れ出し
たり滲んだりしないこと、印字ドットの横方向への拡散
が必要以上に大きくなく、且つ周辺がくっきりしてぼや
けないこと等が要求される。特に、カラー記録の場合
は、イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの単色記録
だけでなく、これらの色を重ねる重色記録がなされ、イ
ンク付着量が更に多くなるために極めて厳しい性能が要
求される。

【０００４】更に、ＯＨＰ用に従来のインク吸収層を用
いた場合、たとえ透明な支持体を用いても、多孔質イン
ク吸収層が光透過性を悪化させるという問題点があっ
た。又、インク吸収層の表面が非多孔質の場合には光透
過性は改良されるが、水性インク受容性が劣るために、
画像記録印字後、インクがシート表面に長時間残存し
て、プリンター内でのシート搬送時に、インクが擦れて
画像を汚す問題が発生する。

【０００５】このような問題点を解決するために、イン
ク受容性の高い透明なインク吸収層を設けたインクジェ
ット記録シートが多数提案されている。例えば、特開昭
６０−１６８６５１号公報ではポリビニルアルコールと
ポリアクリル酸系水溶性高分子の使用、特開昭６０−２
６２６８５号公報ではヒドロキシエチルセルロースの使
用、特開昭６１−１８１６７９号公報ではカルボキシメ
チルセルロースとポリエチレンオキサイドの混合物の使
用、特開昭６１−１９３８７９号公報では水溶性セルロ
ースとポリビニルピロリドンの混合物の使用、特開昭６
２−２６３０８４号公報では特定ｐＨのゼラチン水溶液
から形成された受理層、又、特開平１−１４６７８４号
公報ではゼラチンと界面活性剤の混合物の使用、等がそ
れぞれ提案されている。

【０００６】これらの公報に記載されたインクジェット
記録シートは、光透過性に優れ、インクの受容性が改善
されてはいるが、まだ不十分であり、特にドットの再現
性が不十分で、高画質カラーハードコピー材料として供
することはできなかった。

【０００７】欧州特許公開第３８０１３３号公報には、
記録媒体及びそれを利用した画像形成方法が記載されて
いる。該記録媒体は、基材及び該基材上に設けられたイ
ンク受理層を具備し、該インク受理層はゲル化剤とカッ
プリング剤との反応生成物を含有している。該画像形成
方法では、インクジェット記録を該記録媒体に適用する
ことにより、画像が形成される。

【０００８】欧州特許公開第４４５３７２号公報には、
インクジェット記録用の記録媒体が開示されている。該
記録媒体は、その上面に形成されたインク受理層を有す
るポリオレフィン被覆基材を具備し、該インク受理層は
ゼラチンと米デンプンの混合物を含有している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、優れ
た高画質のインクジェット記録シートを提供することに
ある。

【００１０】インクジェット記録用のインクとしては、
プリンターヘッド中のコンジットやノズルのインクの目
詰り防止及び吐き出し特性向上等を図るため、主に水と
多価アルコールを主成分とするインクが使用されている
が、高画質のインクジェット記録を得るためには、イン
ク受理層がこのようなインクを迅速に吸収し、しかも拡
散させないことが重要である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前述の問
題点を解決するため鋭意検討を重ねた結果、支持体上
に、特定のインク受理層を設けることにより、高画質の
インクジェット記録シートの得られることを見い出し
た。

【００１２】本発明においては、支持体上にインク受理
層を設けたインクジェット記録シートにおいて、インク
受理層が、エチレンオキシド鎖を含有するポリオキシア
ルキレングリコールと、多価カルボン酸、多価カルボン
酸無水物、多価カルボン酸低級アルキルエステル並びに
有機ポリイソシアネートから選ばれた少なくとも１種類
の化合物とを反応させて得られる高分子化合物を含有す
るインクジェット記録シートが提供される。

【００１３】インク受理層に含まれる高分子化合物の製
造に用いられる一成分は、ポリオキシアルキレングリコ
ールである。このポリオキシアルキレングリコールは、
活性水素基を２個有する有機活性水素化合物にエチレン
オキシドを含有するアルキレンオキシドを付加重合させ
ることにより得られる。該有機活性水素化合物の具体例
としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレング
リコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコ
ール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオ
ール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノール、ポリ
エチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ
テトラメチレングリコール、ブチルアミン、オクチルア
ミン、ラウリルアミン、シクロヘキシルアミン等が挙げ
られる。

【００１４】又、付加重合に使用するアルキレンオキシ
ドとしては、エチレンオキシドを必須成分とするが、そ
の他にプロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレ
ンオキシド等が挙げられる。

【００１５】ポリオキシアルキレングリコールと反応せ
しめられる多価カルボン酸又はその無水物、或は低級ア
ルキルエステルの具体例としては、例えば、ａ）マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、アジ
ピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフ
タル酸、イタコン酸、トリメリト酸、ピロメリト酸、若
しくはダイマー酸等、ｂ）上記ａ）のモノメチルエステル、ジメチルエステ
ル、モノエチルエステル、ジエチルエステル、モノプロ
ピルエステル、ジプロピルエステル、モノブチルエステ
ル又はジブチルエステル等、ｃ）上記ａ）に記載した酸の無水物、等が挙げられる。

【００１６】上記高分子化合物の分子量は、５０，００
０〜３００，０００の範囲であることが好ましい。分子
量が５０，０００未満である場合には、耐水性に劣り、
印字後にインク受理層が溶解し、鮮明な画像が得られな
い。又、分子量が３００，０００を超える場合には、塗
液粘度が増大して塗布画質が悪化する等塗布性が低下す
る問題を生じる。

【００１７】インク受理層の乾燥塗布量は、１〜３０g
／m²が好ましい。インク受理層の塗布量が１g ／m²未満
の場合には、インクの受容性が劣るため、印字後インク
がインク受理層から溢れ、画像の色混じりや擦れによる
汚染が発生しやすくなる。又、３０g ／m²を超える場合
には、インクの沈み込みによる画像解像度の低下や、記
録シートのカール等の問題が発生する。

【００１８】インク受理層には、上記高分子化合物の他
に被膜強度の向上、耐水性の付与等を目的として各種バ
インダーを添加することができる。バインダーとして
は、澱粉又はその変性物、各種ゼラチン、ポリビニルア
ルコール又はその変性物、ポリビニルピロリドン、カル
ボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース
等の水溶性高分子、ＳＢＲラテックス、ＮＢＲラテック
ス等のラテックスが好ましい。

【００１９】前記高分子化合物の配合量としては、イン
ク受理層の乾燥重量に対して２重量％以上が好ましい。
配合量が２重量％未満の場合には、本発明の効果が十分
に発揮されず、高画質のインクジェット記録シートを得
ることができない。

【００２０】インク受理層には、塗布性を向上させる目
的で、界面活性剤を添加することができる。界面活性剤
は、アニオン性、カチオン性、ノニオン性、両性のいず
れでも良い。界面活性剤の分子量については特に制限は
なく、２種以上の界面活性剤を添加することもできる。
界面活性剤の添加量は、固形分量でインク受理層１００
ｇに対して０．００１〜５ｇが好ましく、より好ましく
は０．０１〜３ｇである。

【００２１】インク受理層には、上記の界面活性剤の他
に、無機顔料、着色染料、着色顔料、インク染料の定着
剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、顔料の分散剤、消泡
剤、レベリング剤、防腐剤、蛍光増白剤、粘度安定剤、
ｐＨ調節剤等の公知の各種添加剤を添加することもでき
る。

【００２２】インク受理層塗液の塗布方法としては、例
えば、スライドホッパー方式、カーテン方式、エクスト
ルージョン方式、エアナイフ方式、ロールコーティング
方式、ロッドバーコーティング方式等の通常用いられて
いる塗布方法が用いられる。

【００２３】インク受理層は、支持体の少なくとも片面
に設けられるが、カールを防止する目的で、支持体の両
面に設けてもよい。

【００２４】支持体としては、紙、金属箔、合成紙、
布、不織布又はそれらの複合体を用いることができる
が、画質の良さ、光沢、平滑性等の点からポリオレフィ
ン樹脂被覆紙やフィルムの使用が好ましい。支持体の厚
さについては特に制限はないが、ハンドリング性とプリ
ンターの通紙適性から、５０〜３００μm 程度のものが
好ましい。

【００２５】原紙は、抄造中又は抄造後、カレンダー等
にて圧力を印加して圧縮する等した表面平滑性の良いも
のが好ましく、その坪量は３０〜２５０ｇ／m²であるこ
とが好ましい。

【００２６】樹脂被覆層は、原紙の片面又は両面に設け
ることが可能であるが、カール防止の点から原紙の両面
に設けることが好ましい。

【００２７】支持体として用いられる樹脂被覆紙は、走
行する原紙上に、加熱溶融したポリオレフィン樹脂を流
延するいわゆる押出コーティング法、又は樹脂エマルジ
ョンを塗布するエマルジョン塗工法により製造される。
押出コーティング法による時は、樹脂と原紙の接着性を
向上させるために、樹脂を原紙に被覆する前に、原紙に
コロナ放電処理、火炎処理等の活性化処理を施すことが
好ましい。エマルジョン塗工法による時は、塗工後に熱
カレンダー処理等の平滑化処理を施すことが好ましい。

【００２８】樹脂被覆紙の樹脂層の構成は、単層、二層
以上の多層のいずれであっても良い。この場合、ポリオ
レフィン樹脂を単独又は二種以上混合して用いることが
できる。又、多層の各層を互いに異なる組成とすること
も同一の組成とすることもできる。多層からなる樹脂層
を形成する方法としては、二層以上を一度に塗工しても
一層ずつ逐次塗工しても良い。

【００２９】樹脂被覆紙の樹脂層の厚みとしては特に制
限はないが、一般に５〜５０μm であることが好まし
い。

【００３０】樹脂被覆紙の樹脂中には、酸化チタン、酸
化亜鉛、タルク、炭酸カルシウム、カオリンクレー等の
白色顔料、ステアリン酸アミド、アラキジン酸アミド等
の脂肪酸アミド、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カル
シウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグ
ネシウム等の脂肪酸金属塩、イルガノックス１０１
０^TM、イルガノックス１０７６^TM等の酸化防止剤、コバ
ルトブルー、群青、セシリアンブルー、フタロシアニン
ブルー等の青色顔料や染料、コバルトバイオレット、フ
アストバイオレット、マンガン紫等のマゼンタの顔料や
染料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤を適宜
組み合わせて加えることができる。

【００３１】フィルムとしては、透明フィルム及び不透
明フィルムのいずれでも良いが、強度及びコストの点か
らポリエステルフィルムが好ましい。

【００３２】支持体のインク受理層が塗布される面（表
面）は、その用途に応じて、光沢面、マット面等を有
し、特に光沢面が好ましく用いられる。

【００３３】支持体には、インク受理層を塗工する以前
に、インク受理層塗液の塗布性を向上させるためにサブ
コート層を設けることができる。サブコート層には、各
種水溶性高分子、ラテックス、硬化剤、界面活性剤等を
適宜組み合わせて添加せしめることができる。

【００３４】支持体には、帯電防止性、搬送性、カール
防止性等を付与するために、各種のバックコート層を塗
設することができる。バックコート層には、無機帯電防
止剤、有機帯電防止剤、親水性バインダー、ラテック
ス、硬化剤、顔料、界面活性剤等を適宜組み合わせて添
加せしめることができる。

【００３５】本発明においては、エチレンオキシド鎖を
含有するポリオキシアルキレングリコールと、多価カル
ボン酸、多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸低級ア
ルキルエステル並びに有機ポリイソシアネートから選ば
れた少なくとも１種類の化合物とを反応させて得られる
高分子化合物をインク受理層に配合することにより、イ
ンクを速やかに吸収して、記録画像の輪郭部分での色混
じりやプリンター内でのシート搬送時の擦れ汚れの生じ
ない良好な画質のインクジェット記録シートが得られ
る。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を詳し
く説明するが、本発明の内容は実施例に限定されるもの
ではない。なお、部とあるのは重量部を意味する。

【００３７】例１ＬＢＫＰ（広葉樹晒しクラフトパルプ）からなる坪量１
００ g／m²の原紙の表面に、低密度ポリエチレン８５重
量部と二酸化チタン１５重量部からなる樹脂組成物を１
６ g／m²塗布し、裏面に、高密度ポリエチレン６０重量
部と低密度ポリエチレン４０重量部からなる樹脂組成物
を１６ g／m²塗布して、樹脂被覆紙を作製した。樹脂被
覆紙の表面をコロナ処理した後、ジプロピレングリコー
ルのエチレンオキシド付加物とアジピン酸モノエステル
とを反応させて得られた高分子化合物（平均分子量１２
万）２０重量部に、ポリビニルアルコール８０重量部を
加えて調製した固形分１０％のインク受理層塗液を乾燥
重量が１０ g／m²になるようにバーコーターにより塗
布、乾燥してインクジェット記録シートを作製した。

【００３８】例２例１の支持体上に実施例１と同様にして、ポリエチレン
グリコールとテレフタル酸ジメチルから得られた高分子
化合物（分子量７万）２０重量部に、ポリビニルアルコ
ール８０重量部を加えて調製した固形分１０％のインク
受理層塗液を塗布し、インクジェット記録シートを作製
した。

【００３９】例３例１の支持体上に実施例１と同様にして、ポリテトラメ
チレングリコールのエチレンオキシド付加物とピロメリ
ット酸二無水物から得られた高分子化合物（平均分子量
１７万）２０重量部に、ポリビニルアルコール８０重量
部を加えて調製した固形分１０％のインク受理層塗液を
塗布し、インクジェット記録シートを作製した。

【００４０】例４例１の支持体上に実施例１と同様にして、ビスフェノー
ルＡのエチレンオキシド付加物と無水コハク酸から得ら
れた高分子化合物（平均分子量４万）２０重量部に、ポ
リビニルアルコール８０重量部を加えて調製した固形分
１０％水溶液を塗布し、インクジェット記録シートを作
製した。

【００４１】例５例１の支持体上に実施例１と同様にして、実施例１に用
いたと同じ高分子化合物３重量部に、ポリビニルアルコ
ール９７重量部を加えて調製した固形分１０％のインク
受理層塗液を塗布し、インクジェット記録シートを作製
した。

【００４２】例６例１の支持体上に実施例１と同様にして、実施例１に用
いたと同じ高分子化合物の１０％水溶液を塗布し、イン
クジェット記録シートを作製した。

【００４３】例７例１の支持体上に実施例１と同様にして、実施例１に用
いたと同じ高分子化合物１重量部に、ポリビニルアルコ
ール９９重量部を加えて調製した固形分１０％のインク
受理層塗液を塗布し、インクジェット記録シートを作製
した。

【００４４】例８例１の支持体上に実施例１に用いたと同じ塗液を乾燥後
の重量が１ g／m²になるように塗布してインクジェット
記録シートを作製した。

【００４５】例９例１の支持体上に実施例１に用いたと同じ塗液を乾燥後
の重量が３０ g／m²になるように塗布してインクジェッ
ト記録シートを作製した。

【００４６】例１０例１の支持体上に実施例１に用いたと同じ塗液を乾燥後
の重量が０．５ g／m²になるように塗布してインクジェ
ット記録シートを作製した。

【００４７】例１１例１の支持体上に実施例１に用いたと同じ塗液を乾燥後
の重量が４０ g／m²になるように塗布してインクジェッ
ト記録シートを作製した。

【００４８】例１２例１において、支持体として用いた樹脂被覆紙を厚さ１
００μm のポリエチレンテレフタレートフィルムに変更
した以外は実施例１と同様にして、インクジェット記録
シートを作製した。

【００４９】例１３例１の支持体上に実施例１と同様にして、ポリビニルア
ルコールの１０％水溶液を塗布し、インクジェット記録
シートを作製した。

【００５０】例１４例１３において、支持体として用いた樹脂被覆紙を厚さ
１００μm のポリエチレンテレフタレートフィルムに変
更した以外は例１３と同様にして、インクジェット記録
シートを作製した。

【００５１】上記の如くして得られた各インクジェット
記録シートについて、ＨＥＷＬＥＴＴＰＡＣＫＡＲＤ
社製Desk Writer ５５０Ｃカラーインクジェットプリン
ターを用いて画像を記録し、下記の品質試験を行い、評
価結果を表１に示した。

【００５２】＜画像の鮮明性＞単色若しくは重色を連続で記録して、隣接する印字部が
相互若しくは片方に滲み出していないかを目視判定し
た。

【００５３】＜乾燥性＞印字直後の重色ベタ印字部を観察してインクの乾燥状態
を目視判定した。

【００５４】＜塗布性＞インク受理層の表面を観察して、バー筋、光沢ムラの状
態を目視判定した。評価基準は次の通りである。◎：非
常に優れている、○：優れている、△：使用には差し支
えない、×：不良であり使用できない。

【００５５】

【表１】

【００５６】表１の結果から明らかなように、例１〜１
２のインクジェット記録シートは、いずれの評価項目に
おいても良好な結果が得られた。

【００５７】これに対し、例１３及び１４の如く、特定
の高分子化合物を使用しない場合にはインクの吸収及び
乾燥が不十分で鮮明な画像が得られなかった。

【００５８】上述の様に、画像が鮮明で、インクの乾燥
性に優れたインクジェット記録シートを得ることが出来
る。

【００５９】

【産業上の利用可能性】本発明のインクジェット記録シ
ートを用いれば、優れた画像が得られるので、該記録シ
ートはデザインイメージのアウトプット等の多分野にお
いて使用可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号特願平5−158345 (32)優先日平成５年６月29日(1993．6．29) (33)優先権主張国日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号特願平5−172991 (32)優先日平成５年７月13日(1993．7．13) (33)優先権主張国日本（ＪＰ） (72)発明者吉田康峰東京都千代田区丸の内三丁目４番２号三菱製紙株式会社内 (56)参考文献特開昭61−32787（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−181679（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−248387（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−85980（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−222381（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41M 5/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体上にインク受理層を設けたイン
クジェット記録シートにおいて、該インク受理層が、エ
チレンエキシド鎖を含有するポリオキシアルキレングリ
コールと、多価カルボン酸、多価カルボン酸無水物並び
に多価カルボン酸低級アルキルエステルから成る群から
選ばれた少なくとも１種類の化合物とを反応させて得ら
れる高分子化合物を含有するインクジェット記録シー
ト。
【請求項２】高分子化合物が、５０，０００〜３０
０，０００の分子量を有するものである請求項１記載の
インクジェット記録シート。
【請求項３】インク受理層が、乾燥固形分として２重
量％以上の高分子化合物を含有してなる請求項１記載の
インクジェット記録シート。
【請求項４】インク受理層の乾燥塗布量が、１〜３０
ｇ／ｍ²である請求項１記載のインクジェット記録シー
ト。
【請求項５】支持体が、ポリオレフィン樹脂被覆紙で
ある請求項１記載のインクジェット記録シート。
【請求項６】支持体が、ポリエステルフィルムである
請求項１記載のインクジェット記録シート。
【請求項７】ポリオレフィン樹脂が、ポリエチレン樹
脂である請求項５記載のインクジェット記録シート。