JPH0234793B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はインクジエツト記録用の記録用紙に関
するもので、特にインク吸収性にすぐれるととも
にインクドツトの広がりをおさえる事、記録物の
記録濃度を高く保つ事が出来る事、さらにある程
度の耐水性を有する事を目的とする。 インクジエツト方式による記録は、騒音が少な
い事、カラー化が容易である事、高速記録が可能
である事、普通紙が使用出来る事、等の理由から
近年注目を集めフアクシミリ各種プリンター等へ
の応用が広がりつつある。一般にインクジエツト
記録方式に使用される記録紙は普通紙で良いとさ
れているが、それは広く世の中に使用されている
一般紙がすべて使用出来ると言う意味ではなく、
よりすぐれた記録物を得るためには、紙自身がい
くつかの条件を具備している事が必要である。そ
の条件としては次の様なものを上げる事が出来
る。 (1) インクの吸収性にすぐれており、紙面上に付
着したインクドツトを速やかに紙の内部に吸収
出来ること。 (2) 紙面上でのインクドツトの広がりを抑える事
が出来ること。 (1)の条件はインクジエツト記録用紙の具備しな
ければならない最も基本的な条件であるが、この
条件はインクジエツト方式によつてカラー画像を
描こうとする様な場合には特に重要な性質とな
る。それはカラー画面を描くためにはイエロ、シ
アン、マゼンタの各インクの組合せで多色を作り
出す必要があるので、異色インクが紙面上の同一
ケ所に付着するために単位面積あたりのインク量
が多くなるからである。 (2)の条件はあざやかな記録物を得るための必要
条件であつて、インクドツトの広がりを防止する
事によつて記録物の反射濃度を上げる事が出来
る。一般に記録物の反射濃度を上げる最も簡単な
方法はインク中に含まれる染料濃度を大きくする
ことであるが、その様な方法にはヘツドの目詰り
等の理由で制限があり実際には行なう事が出来な
い。 これら(1)、(2)の条件は基本的な条件であるが、
それ以外にも、(3)インクの深さ方向への浸透が大
きすぎない様にする事、(4)紙がすぐれた白色度を
有する事、(5)紙がある程度の耐水性を有している
事、などの条件が必要である。(3)の条件は記録物
の反射濃度はほとんど紙の表面で決まるので深さ
方向への浸透が大きすぎると反射濃度を高く出来
ないと言う事から導かれたものである。 以上述べた様な条件を有するインクジエツト用
記録用紙に関して、特開昭52−74340号公報、特
開昭52−53012号公報、特開昭53−49113号公報、
特開昭55−5830号公報、特開昭55−11829号公報
がある。さらに同一出願人の出願に係る特願昭55
−115236号にはインクジエツト記録用表面サイジ
ング剤又は塗布用バインダー剤としてポリビニル
ピロリドン又はポリビニルピロリドン・酢酸ビニ
ルコポリマーを含むインクジエツト記録用紙につ
いて記載されている。この発明に使用されるポリ
ビニルピロリドン（PVPと略す）、ポリビニルピ
ロリドン・酢酸ビニルコポリマー（PVP／VAc
と略す）はインクジエツト記録用紙のサイジング
剤又はバインダ剤としてはすぐれたもので、一般
のバインダ剤又は高分子材料では実現出来ない高
い吸水性を有し、適当な白色填料との組合せによ
つて、前記インクジエツト記録用紙の具備すべき
条件の(1)〜(4)の条件を十分に満足する事が分つて
いる。しかしながら、これらPVP、PVP／VAc
を用いた記録用紙は(5)の条件、すなわち紙の耐水
性に関しては著しく劣ると言う欠点を有してい
る。すなわちPVP、PVP／VAcはインクの吸水
性にすぐれているので、必然的に用紙自体の耐水
性は劣つてしまうのである。例えば、原紙上に
PVP／炭酸カルシウムを１／２の割合で20ｇ／
m²量塗布して作成した記録紙は水にデイツプ後約
５秒で塗布層ははがれ水に溶解してしまう。もち
ろん、酸化デンプン、PVA、CMC、ヒドロキシ
エチルセルロース等の水溶性高分子バインダーを
PVP、PVP／VAcと混合して使用する事によつ
て事情は多少改良されるが、いずれも10〜15秒程
度で塗布層は水に溶解してしまう。しかもこれら
のバインダーを増加させる事によりインクの吸収
性は落ちてしまう。 本発明は、PVP、PVP／VAcバインダ剤又は
サイジング剤のこの様な欠点を改良し、インクの
吸収性、記録特性（反射濃度など）を劣化させる
事なしに用紙の耐水性を向上させる事を目的とし
たものである。そして次の様な高分子材料を
PVP、PVP／VAcバインダとともに用いる事に
よつて上記目的が達成され得る事を見出した。そ
れらは一般に水性エマルジヨンタイプの高分子で
ある、例えばポリ酢酸ビニル、エチレン・酢酸ビ
ニルコポリマー（エチレン含量30％以下）、アク
リル酸エステル、水性シエラツク、等の材料であ
る。又、それら以外の材料としてポリビニルブチ
ラール、ポリアクリルアマイド、ポリアミド・エ
ピクロルヒドリン、シエラツク等のアルコールに
可溶の高分子も又使用可能である。これらの樹脂
の特徴はいずれも乾燥後に比較的耐水性の良い皮
膜を形成する事である。 以下に実際データーを示しながら本発明のさら
に詳細な説明を行なう。 インクジエツトによる記録はノズル径40μｍの
オンデマンド型ヘツドを使用し、３個のインクジ
エツトヘツドからそれぞれシアン、イエロ、マゼ
ンタの３色のインクを吐出させて行なつた。これ
らのインクの組合せによつて、レツド、グリー
ン、ブルー、セピアの各色を作り出した。インク
の吐出量は印加電圧の制御により７段階に変化さ
せ６本／mmで記録した。単色の場合の各段階での
単位面積あたりの吐出量は次の通りである。第１
段階、2.6×10^-4c.c.／cm²、第２段階、4.7×10^-4
c.c.／cm²、第３段階、6.4×10^-4c.c.／cm²、第４段階
、
7.0×10^-4c.c.／cm²、第５段階、7.9×10^-4c.c.／cm²、
第６段階、8.7×10^-4c.c.／cm²、第７段階、9.4×
10^-4c.c.／cm²。レツド、グリーン、ブルーの場合は
吐出量は２倍、セピアの場合は３倍となる。した
がつてセピア色が記録条件としては最もきびしい
事になる。これらの記録の他にさらに２本／mmの
記録も行なつた。また紙の耐水性の評価は１×２
cm²の紙を水中に垂直に立て、塗工面が完全に原紙
からはがれるまでの時間によつて行なつた。 記録物の評価は、第７段階目の各色の反射濃
度の測定、インキの流れ出し、にじみの程度
（これは紙の吸収性を示す）を知るためにセピア
色のどの段階でにじみ、流れ出しが生じるかを判
定。第７段階のセピア色が記録後何秒で見かけ
上乾燥した状態となるかの測定、２本／mmの記
録を行なつた場合の第一段階での記録物の面積率
の測定（これはインクドツトの広がりの程度、言
わゆるボケの程度を示している）、の４項目につ
いて行なつた。 ここでPVPとしては平均分子量360000のもの
（Ｋ−90と略す）、平均分子量160000のもの（Ｋ−
60と略す）、平均分子量40000のもの（Ｋ−30と略
す）、平均分子量10000のもの（Ｋ−10と略す）の
４種類をもちいたが、これらの分子量の範囲では
記録特性に本質的な差は観察されずいずれも同程
度に良い効果があつた。したがつて以降の記述に
よるPVPとしてはＫ−30のものを代表例として
示す事にする。又、PVP／VAcとしてはPVPと
VAcの比率が70／30、60／40、50／50、30／70
のものをそれぞれ使用したがこの場合にも記録特
性に差はほとんど観察されなかつた。したがつて
PVP／VAcにおいても以降の記述には50／50の
組成比を有するものの特性を示す。 又、同時に使用される白色顔料あるいは填料と
しては、クレー、タルク、炭酸カルシウム、硫酸
カルシウム、ケイ酸カルシウム、酸化亜鉛、カオ
リン、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウ
ム、酸性白土、活性白土、酸化マグネシウム、炭
酸マグネシウム、酸化アルミ等があり、これらは
広く使用出来る。 実施例 １ この実施例ではPVP90部に対して各種の高分
子10部を加えたバインダー樹脂を検討した結果を
示す。 上記の様な各種のバインダー樹脂の10％水溶液
又はアルコール溶液にバインダー樹脂の３倍量の
炭酸カルシウム（粒径0.1〜0.2μｍ）を加え、フ
アン撹拌によつてスラリーとした。このスラリー
をワイヤーバーによつて市販の更紙上に塗布さら
にロールによるプレスを行なつて表面塗工紙を得
た。塗工層の厚さは５〜20μｍで、A4判紙の上に
は0.3〜2.0ｇの塗布剤が塗工されている。 この様にして製造された記録用紙を前述の方法
に従つて記録、評価した。その結果を表１に示
す。反射濃度はマゼンタ第７段階での結果である
が、他の６色も本質的に同じ傾向を示している。

【表】

【表】 ＊はいずれもメタノール溶媒
これらの結果ではPVP、PVP／VAc単独で使
用した場合には耐水性は５秒又は５秒以下であ
り、PVP、PVP／VAcに他の水溶性高分子（酸
化デンプン、PVA、ヒドロキシエチルセルロー
ス）を10％加えた系でも耐水性は５秒程度でほと
んど改良されない事が分る。一方、水性エマルジ
ヨンタイプの高分子で乾燥後耐水性にすぐれた皮
膜を形成する、ポリ酢酸ビニル、エチレン・酢ビ
コポリマー、アクリル酸エステル、水性シエラツ
ク等を10％加えたバインダー樹旨では耐水性は25
秒以上となり、著しく耐水性が向上する事が分
る。この時記録物の記録特性ではにじみの生じる
段階が第７段階、乾燥時間は13〜19秒となり、
PVP、PVP／VAcを単独で使用した場合に比べ
わずかに記録特性の劣化が見られる。しかしなが
ら、この様なわずかな特性の劣化は事実上はほと
んど無視出来る範囲であり、耐水性向上効果がも
たらす影響の方がはるかに大きい。同様の結果は
メタノール溶媒を用いて、塗布を行なつた場合、
すなわち、ポリビニルブチラール、ポリアクリル
アミド、ポリアミド・エピクロルヒドリン、シエ
ラツク等の高分子を使用した場合にも得る事が出
来る。これら以外のバインダーとして酢ビ・アク
リル共重合体樹脂、スチレン樹脂、スチレン・ア
クリル共重合体、酢ビ・アクリル共重合体、メタ
アクリル酸エステル、ポリアミド樹脂、メラミン
樹脂、メラミン・尿素系樹脂などが使用出来る。 実施例 ２ 本実施例ではPVPとポリ酢酸ビニルより成る
バインダー樹脂においてポリ酢酸ビニル添加量の
影響について示す。白色顔料としてはタルク（満
州タルク）を使用した。塗布はバインダ樹脂10％
水溶液にバインダ樹脂の２倍量のタルクを加えた
溶液を使用して行なつた。塗布紙の作成方法、塗
工層の厚さ、記録、評価の方法はいずれも実施例
１と同じである。結果を表２に示す。

【表】 この結果より明らかである様にポリ酢酸ビニル
の添加量が増加するにつれて耐水特性は向上する
事が分る。しかしながら反射濃度、にじみ特性、
乾燥時間等の特性は逆にポリ酢酸ビニルの添加量
の増加につれて劣化する。例えば乾燥時間は
PVP／ポリ酢酸ビニル＝40／60の系においては
49秒であり、これは画像を書き終つた後、それが
機械より取り出されるまでの時間より長く、実用
には適さない。この様な条件を考慮するとポリ酢
酸ビニルの添加出来る最大量はバインダー量の50
％、すなわちPVPの量を上回らない事が必要で
ある事が分る。一方、ポリ酢酸ビニルがバインダ
量の２％の系では添加効果はほとんど見られず２
％以上の添加が必要である事が分る。 この様にして各種の添加物の添加量の範囲を決
定した。その結果を表３に示す。この範囲は白色
填料の種類、量、塗布層の厚さによつて多少の影
響を受けるが、あまり大きくは異ならない。

【表】

【表】 実施例 ３ 本実施例ではサイズプレス法によつて製造した
インクジエツト記録用紙の特性について示す。各
種バインダー（PVPと添加物の比90／10）と炭
酸カルシウムを１：２の割合で混合した10％溶液
を塗料としてサイズプレス方式で市販の更紙に塗
工処理を行ない。塗布量4.0ｇ／cm²の表面塗工紙
を得た。得られた塗工紙の記録特性を表４に示
す。 表４の結果より明らかな様にサイズプレス法に
よつて製造した記録用紙の特性は本質的にワイヤ
バーによつて塗工した記録用紙の特性（表１）と
同じで良好である事が分る。耐水性に関してはサ
イズプレス法の方がわずかにすぐれている。した
がつてサイズプレス法は表面塗工法と同様に使用
する事が出来る。

【表】

【表】 以上のように本発明は表面塗工用バインダー又
は表面サイジング剤としてポリビニルピロリドン
又はポリビニルピロリドン−酢酸ビニルコポリマ
−を使用する事を特徴とするインクジエツト記録
用紙において、バインダー又は表面サイジング剤
としてさらに、水性エマルジヨン、又はアルコー
ルに可溶でしかも乾燥後に比較的耐水性の良い皮
膜を形成する樹脂を添加する事を特徴とするイン
クジエツト記録用紙であり、この様な添加剤を加
える事によつて、本来ポリビニルピロリドン又は
ポリビニルピロリドン・酢酸ビニルコポリマーを
使用して得られる、高いインクの吸収性、高い記
録物の濃度特性をそこなうことなしに紙の耐水特
性を向上させる事が出来るのである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 表面塗工用バインダー剤又は表面サイジング
   剤として、ポリビニルピロリドン又はポリビニル
   ピロリドン・酢酸ビニルコポリマーに加えて、ポ
   リ酢酸ビニル、エチレン・酢酸ビニルコポリマ
   ー、アクリル酸エステル、水性シエラツク、ポリ
   ビニルブチラール、ポリアクリルアマイド、ポリ
   アミド、エピクロルヒドリン、シエラツクのいず
   れかを含むことを特徴とするインクジエツト記録
   用紙。