JPH09156205A - インクジェット記録シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高いインク吸収性を有し、滲みの少ない優
れた印字性を有するインクジェット記録シートを提供す
る。複数層の親水性バインダー層を有しながら、生産
性が高く低価格なインクジェット記録シートを提供す
る。 【解決手段】 支持体上に２層以上の親水性バインダー
からなる層を有し、少なくとも支持体から最も遠い層の
親水性バインダーが可逆的にゾルゲル変換するものと変
換しないものとを組み合わせてなり、かつ該層に微粒子
を含有することを特徴とするインクジェット記録シー
ト。尚、前記可逆的にゾルゲル変換する親水性バインダ
ーがゼラチン又はアミノ基不活性化ゼラチンであるこ
と、微粒子の平均粒径が０．０１〜２μｍであること、
微粒子の含有量が親水性バインダーの総量に対して１〜
３００重量％であること、支持体から最も離れた層の可
逆的にゾルゲル変換しない親水性バインダーがポリビニ
ルアルコール又は変性ポリビニルアルコールであるこ
と、支持体から最も離れた層と、少なくともその次に遠
い層が同時に塗布されることは好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水性インクを用い
て記録を行うインクジェット記録シートに関し、特にイ
ンク吸収性と重色滲み軽減を両立させ、高品位画像を形
成できるインクジェット記録シート（以下、単に「記録
シート」とも称す）に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式は、インクの微
小液滴を種々の作動原理により飛翔させて紙などの記録
シートに付着させ、画像・文字などの記録を行うもので
あるが、比較的高速、低騒音、多色化が容易である等の
利点を有している。又、この方式で従来から問題となっ
ていたノズルの目詰まり及びメンテナンスについては、
インク及び装置の両面から改良が進み、現在では各種プ
リンター、ファクシミリ、コンピューター端末等、様々
な分野で急速に普及している。

【０００３】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、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印字ドットが
重なった場合においてもインクが流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、かつ周辺が滑らかでぼやけないこと、等が要
求される。

【０００４】これらの問題を解決するために、例えば特
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記録シートが開示されてい
る。又、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記録シートが、又、特開昭５
５−５１５８３号及び同５６−１５７号には、被覆層中
の顔料として非膠質シリカ粉末を使った例等が開示され
ている。

【０００５】単純に親水性バインダーのみの溶解や膨潤
特性のみを用いた場合には、インクを瞬間的に十分保持
し得る程度必要な量の親水性バインダーを塗布すること
が高品質の記録画像を得るために必要になる。

【０００６】親水性バインダーを相当量支持体に塗布す
る場合には、生産性や光沢性などの点から可逆的にゾル
ゲル変換可能な親水性バインダーを少なくとも一部使用
することが好ましい。しかしながら、インク吸収層が親
水性バイインダーのみである場合には、バインダー自身
の溶解や膨潤によりインクを吸収させるために高い光沢
性が得られるものの、インクの吸収性や乾燥性は一般に
遅く、インク転写による汚れや色間の滲みの発生が問題
となり易かった。

【０００７】又、本発明者らの検討によれば、この様な
バインダー自身の溶解や膨潤によるインク吸収を採る場
合には、インク受容層は、インク着弾時のインクドット
径のコントロール、インク保持性、インク乾燥性あるい
はインクの滲み、その他の諸性能を独立してコントロー
ルするために、インク受容層を複数層設けることが好ま
しいことが判っている。又、一般にバインダー中に微粒
子を添加し、皮膜中の空隙を増やすことで良好なインク
吸収性が得られることが知られている。

【０００８】しかしながら、支持体から最も遠い層のバ
インダーとして前記可逆的にゾルゲル変換可能な親水性
バインダーのみを用いた場合、微粒子を添加してもイン
ク吸収性の改善が困難であることが判った。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の実態に
鑑みてなされたものであって、本発明の第１の目的は、
高いインク吸収性を有し、滲みの少ない優れた印字性を
有するインクジェット記録シートを提供することにあ
る。

【００１０】本発明の第２の目的は、複数層の親水性バ
インダー層を有しながら、生産性が高く低価格なインク
ジェット記録シートを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らの検討の結
果、支持体から最も遠い層のバインダーとして可逆的に
ゾルゲル変換可能な親水性バインダーと可逆的にゾルゲ
ル変換しない親水性バインダーを併用し、かつ微粒子を
含有する場合インク吸収性の向上が得られた。

【００１２】即ち、上記本発明の目的は、支持体上に２
層以上の親水性バインダーからなる層を有し、少なくと
も支持体から最も遠い層の親水性バインダーが可逆的に
ゾルゲル変換するものと変換しないものとを組み合わせ
てなり、かつ該層に微粒子を含有するインクジェット記
録シートによって達成される。

【００１３】尚、前記可逆的にゾルゲル変換する親水性
バインダーがゼラチン又はアミノ基不活性化ゼラチンで
あること、前記微粒子の平均粒径が０．０１〜２μｍで
あること、前記微粒子の含有量が親水性バインダーの総
量に対して１〜３００重量％であること、前記支持体か
ら最も離れた層の可逆的にゾルゲル変換しない親水性バ
インダーがポリビニルアルコール又は変性ポリビニルア
ルコールであること、前記支持体から最も離れた層と、
少なくともその次に遠い層が同時に塗布されることは、
何れも本発明の効果をより具現できるので好ましい態様
である。

【００１４】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１５】本発明のインクジェット記録シートは、支
持体上に２層以上の親水性バインダーからなる層を有
し、支持体から最も遠い層（以下、「最上層」と略記）
の親水性バインダーが可逆的にゾルゲル変換するものと
変換しないものとの併用であり、かつ微粒子を含有する
ところに特徴がある。

【００１６】可逆的にゾルゲル変換可能なバインダーと
は、該バインダーの水溶液が低温ではゲル化（固化）す
るが、より高温状態で溶解する性質を有するものであ
り、その様なバインダーとしては、ゼラチン、アミノ基
不活性化ゼラチン、寒天等が挙げられるが、特にゼラチ
ン又はアミノ基不活性化ゼラチンが好ましい。

【００１７】ゼラチンとしては酸処理ゼラチン及びアル
カリ処理ゼラチンの何れもが用いられる。

【００１８】アミノ基不活性化ゼラチンとは、ゼラチン
のアミノ基を化学的に不活性化したゼラチンであり、例
えば米国特許２，６９１，５８２号、同２，６１４，９
２８号及び同２，５２５，７５３号等に記載されてお
り、具体的にはアシル化ゼラチン、脱アミノ化ゼラチン
及びイソシアナート類の付加したゼラチン等である。

【００１９】好ましいアミノ基不活性化ゼラチンは、ア
シル化ゼラチン及びイソシアナート類の付加したゼラチ
ンである。

【００２０】アシル化ゼラチンは、アシル化剤により通
常のゼラチンを処理したゼラチンであり、例えばアセチ
ル化ゼラチン、フタル化ゼラチン、ベンゾイル化ゼラチ
ン等がある。又、イソシアナート類の付加したゼラチン
としては、フェニルイソシアナート付加ゼラチンが代表
的である。

【００２１】アミノ基不活性化ゼラチンにおいて、アミ
ノ基の封鎖されている割合は１０〜１００％である。

【００２２】これらゼラチン及びアミノ基不活性化ゼラ
チンは、それぞれ併用しても、単独で使用してもよい。

【００２３】本発明の記録シートは、少なくとも最上層
に、前記可逆的にゾルゲル変換可能な親水性バインダー
と可逆的にゾルゲル変換しない親水性バインダーを併用
する。可逆的にゾルゲル変換しない親水性バインダーと
しては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリド
ン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセ
ルロース、澱粉、ポリエチレングリコール（分子量約
５，０００以上）、カゼイン、ポリアクリル酸、デキス
トラン、デキストラン硫酸塩、プルラン、水溶性ガム類
等、公知の天然又は合成の親水性ポリマーを用いること
ができ、これらは単独でも２種以上を併用してもよい。

【００２４】最上層の親水性バインダー量は、記録シー
ト１ｍ²当たり０．２〜５ｇ、好ましくは０．５〜３ｇ
である。更に、最上層のゼラチン又はアミノ基不活性化
ゼラチンの親水性バインダーに対する比率は１０〜８０
重量％、好ましくは２０〜７０重量％であることがイン
ク吸収性とカールの防止に有効である。

【００２５】この様な可逆的にゾルゲル変換可能な親水
性バインダーと可逆的にゾルゲル変換しない親水性バイ
ンダーからなる層を、その下層の塗布乾燥後に塗布する
と、或る種のバインダーの組合せにより光沢が損なわれ
ることがある。

【００２６】これは、最上層を塗布後に水のみが下層へ
と浸透し、異種の親水性バインダーを併用している為に
凝集が生じたものと考えられる。この現象は、微粒子を
添加した場合に特に起き易い。従って、可逆的にゾルゲ
ル変換可能な親水性バインダーと可逆的にゾルゲル変換
しない親水性バインダーからなる最上層と少なくともそ
の下の層は同時塗布することが好ましく、これによって
良好な光沢とインク吸収性が得られることが判った。

【００２７】又、前記微粒子の平均粒径は０．０１〜２
μｍが好ましく、更に好ましくは０．０３〜０．５μｍ
であることが、インク吸収性と光沢の観点から望まし
い。平均粒径が０．０３μｍ未満の微粒子を用いた場合
インク吸収性の向上が得難く、０．５μｍより大きい場
合には充分なインク吸収性を得る程度の添加量で光沢を
得るのが難しい。

【００２８】微粒子の添加量は、これを含有する層の親
水性バインダーに対して重量比で１〜３００％が好まし
い。添加量が親水性バインダーに対して１重量％未満の
場合、光沢は優れるがインク吸収性が低く、３００重量
％より多いと光沢が得られ難い。

【００２９】微粒子としては公知の白色顔料を１種以上
用いることができ、例えば軽質炭酸カルシウム、重質炭
酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、タルク、
硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜
鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サテンホワイト、珪酸アルミ
ニウム、珪藻土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、
合成非晶質シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、コロ
イダルアルミナ、擬ベーマイト、水酸化アルミニウム、
リトポン、ゼオライト、加水ハロイサイト、水酸化マグ
ネシウム等の白色無機顔料、スチレン系プラスチックピ
グメント、アクリル系プラスチックピグメント、ポリエ
チレン、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン樹脂等
が挙げられる。

【００３０】本発明の記録シートは、支持体上の記録面
側に少なくとも２層の親水性バインダー層を有する。そ
の様な親水性バインダー層としては、保護層、無機顔料
含有層、ポリマーラテックス含有層、紫外線吸収剤含有
層、画像安定化剤含有層、色素固定層等が挙げられる。
これらの各層は二つ以上の機能を単一層で果たしてもよ
く、又、同じ機能を果たす層を２層以上に分けてもよ
い。

【００３１】具体的には保護層や媒染剤層を、それぞれ
２層以上に分けたり、あるいは紫外線吸収剤層と画像安
定剤含有層を同一の層にすることができる。

【００３２】ここでいう層とは、互いに隣接する層間で
組成が同一でない場合に異なる層であることを示し、同
一の塗布液を２回以上に分けて連続して塗設した場合に
は、それらは個々に異なる層ではない。

【００３３】又、支持体上に親水性バインダー層を塗設
するために必要に応じて設けられる下引層は、それらが
実質的に支持体製造時に塗設される場合は、本発明の親
水性バインダーには含まれない。

【００３４】記録シートにおけるインク記録面側の塗布
固形分の量は特に制限はないが、概ね５〜６０ｇ／ｍ²
が好ましく、１０〜４０ｇ／ｍ²がより好ましい。尚、
記録画像形成後のカール防止という面からは、成る可く
薄く形成するのがよい。

【００３５】インク記録面側の任意の構成層中には、画
像の耐水化剤として特開昭５６−８４９９２号のポリカ
チオン高分子電解質、特開昭５７−３６６９２号の塩基
性ラテックスポリマー、特公平４−１５７４４号、特開
昭６１−５８７８８号、同６２−１７４１８４号等に記
載のポリアリルアミン、特開昭６１−４７２９０号記載
のアルカリ金属弱酸塩等を１種以上用いることができ
る。

【００３６】インク受容層には、必要に応じて、更にＵ
Ｖ吸収剤、酸化防止剤、分散剤、蛍光染料、ｐＨ調整
剤、消泡剤、潤滑剤、防腐剤、界面活性剤、増粘剤、架
橋剤、帯電防止剤、マット剤等の公知の各種添加剤を含
有させることもできる。

【００３７】記録シートを製造するに当たっては、支持
体から最も遠い層（最上層）と少なくともその次に遠い
層の塗布液を同時塗布し、好ましくは冷却固化（所謂セ
ット）させた後、水分を蒸発させて乾燥することにより
実施することができる。

【００３８】塗布は、ブレードコータ、ロールコータ、
バーコータ、ロッドブレードコータ等、公知の方法で可
能だが、好ましくはカーテンコート法あるいは米国特許
２，６８１，２９４号に記載のホッパーを使用するエク
ストルージョンコート法が好ましく用いられる。この
際、乾燥時には、セットした塗布液が再溶解しない状態
迄の条件で加熱することが生産性の観点から好ましい。
通常は、セット後、室温〜３０℃の範囲内で或る程度水
分を蒸発させた後で４０〜５０℃に加熱して完全に乾燥
させる。

【００３９】記録シートの支持体としては、従来、イン
クジェット用記録シートとして公知のものを適宜使用で
きる。

【００４０】透明支持体としては、例えばポリエステル
系樹脂、ジアセテート系樹脂、トリアセテート系樹脂、
アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビ
ニル系樹脂、ポリイミド系樹脂、セロハン、セルロイド
等の材料からなるフィルムや板、及びガラス板などが挙
げられ、これらの中でも、ＯＨＰとして使用された時の
輻射熱に耐える性質のものが好ましく、ポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）が特に好ましい。透明な支持体
の厚さとしては約１０〜２００μｍが好ましい。

【００４１】又、透明である必要のない場合に用いる支
持体としては、例えば一般の紙、合成紙、樹脂被覆紙、
布、木材、金属等からなるシートや板、及び上記の透明
支持体を公知の手段により不透明化処理したもの等を挙
げることができる。不透明の支持体としては、基紙の少
なくとも一方に白色顔料等を添加したポリオレフィン樹
脂被覆層を有する樹脂被覆紙（所謂ＲＣペーパー）、Ｐ
ＥＴに白色顔料を添加してなる所謂ホワイトペットが好
ましい。

【００４２】支持体とインク受容層の接着強度を大きく
する等の目的で、受容層の塗布に先立って、支持体にコ
ロナ放電処理や下引処理等を行うことが好ましい。更
に、本発明の記録シートは必ずしも無色である必要はな
く、着色された記録シートであってもよい。

【００４３】

【実施例】以下に本発明の実施例を挙げて説明するが、
本発明の態様はこれらに限定されるものではない。尚、
実施例中で「％」は特に断りのない限り絶乾重量％を示
し、添加量は各々インクジェット記録シート１ｍ²当た
りの量を示す。

【００４４】実施例１ ≪インクジェット記録シートの作成≫８０ｇ／ｍ²の原
紙両面をポリエチレンで被覆した紙支持体（厚さ１３０
μｍ、記録面側のポリエチレン層中に７％の酸化チタン
含有）の記録面の裏面側に、アルカリ処理ゼラチンをバ
ック層として３．９ｇ／ｍ²塗布・乾燥して得られた支
持体上に、以下の構成を有する層を塗設した。

【００４５】塗布は各層の塗布液をスライドホッパー方
式により同時塗布した。各塗布液は支持体上に重畳させ
られた後、約０〜５℃で約２０秒間冷却セットさせた
後、２０〜５０℃の風で急速乾燥して本発明の記録シー
ト試料１を得た。

【００４６】 第１層 酸処理ゼラチン １．２ｇ 界面活性剤（Ａ−１） ０．００４ｇ 第２層 フェニルカルバモイル化ゼラチン ２．９ｇ ポリビニルアルコール（ＰＶＡ１０５：クラレ社製） ５．２ｇ 界面活性剤（Ａ−１） ０．０１１ｇ 非晶質シリカ（平均粒径０．８μｍ， シーホスター：日本触媒社製） ６．２ｇ 第３層 フェニルカルバモイル化ゼラチン １．０ｇ ポリビニルアルコール（ＰＶＡ１０５：前出） １．０ｇ コロイダルシリカ（平均粒径０．０５μｍ， スノーテックス２０Ｌ：日産化学工業社製） １．２ｇ 界面活性剤（Ａ−１） ０．３ｇ Ａ−１：トリ−ｉ−プロピルナフタレンスルホン酸ナトリウム 次に、試料１において、第３層のコロイダルシリカを平
均粒径が０．０２μｍのコロイダルシリカ、平均粒径が
０．６、２．５及び８μｍの非晶質シリカに変える以外
は同様にして、それぞれ本発明の試料２、３、４及び５
を作成した。又、第３層のコロイダルシリカの添加量を
１０ｍｇ、７ｇ及び未添加にする以外は同様にして、本
発明の試料６、７及び比較試料８を作成した。

【００４７】更に第３層の親水性バインダーを、フェニ
ルカルバモイル化ゼラチンのみで添加量を２ｇ及びポリ
ビニルアルコールのみで添加量を２ｇとする以外は試料
１と同様にして、比較試料９及び１０を作成した。

【００４８】又、試料１において、第１層と第２層を同
時塗布した層に第３層をワイヤーバーコート法で塗布・
乾燥した以外は同様にして、本発明の試料１１を作成し
た。

【００４９】≪インクジェット記録シートの評価≫上記
各記録シート試料を使用し、以下の項目について、キヤ
ノン社製インクジェットプリンターＢＪＣ−６００Ｓを
用い、評価パターンを印字し評価した。

【００５０】（１）インク吸収性 イエロー、マゼンタ、シアンの３色を記録した記録シー
トを、室温下（２０℃・５０％ＲＨ）に２０秒間放置し
た後、記録画像面に各々のインクジェット記録シートの
未記録面を重ね合わせ、１０ｃｍ²当たり５ｇの荷重を
掛け３０秒間保持した時に、インクが反対側の記録面に
付着しなくなるか否かで判定した。

【００５１】全く付着しない場合を○、明らかに付着す
る場合を×、痕跡状態で付着する場合を△とした。

【００５２】（２）重色滲み マゼンタインク単色を背景とする箇所に、シアンインク
の線（幅約１ｍｍ）を描いた画像面での境界域での滲み
を判定した。

【００５３】境界域での滲みが生じている割合が約１０
％以下を○、約３０％以下を△、それ以上滲みが起きて
いる場合を×とした。

【００５４】（３）光沢 印字後、１昼夜保存して完全に乾燥させた後、表面光沢
を日本電色工業社製変角光沢度計（ＶＧＳ−１００１Ｄ
Ｐ）にて測定した。

【００５５】（４）カール ２３℃・２０％ＲＨ及び２３℃・８０％ＲＨの環境下で
４８時間放置した後、１０ｃｍ×１０ｃｍサイズの四隅
のカール高さを測定した。

【００５６】インク受容層面積側にカールした場合を
「＋」、反対面側にカールした場合を「−」とし、単位
はｍｍで表し、四隅の最大数値を表示した。

【００５７】上記評価項目の結果を纏めて表１に示す。

【００５８】

【表１】

【００５９】表１の結果から、本発明の試料はインク吸
収性が良好で、重色滲みが少なく、更にカールが小さい
ことが判る。又、本発明の中でも、最上層の微粒子の平
均粒径が０．０３〜０．５μｍの範囲のものを用いた場
合に、特にインク吸収性及び光沢が良好で、重色滲みが
少なくなる。更に各層を同時塗布した場合に、光沢が優
れることが判る。

【００６０】

【発明の効果】本発明のインクジェット記録シートを用
いれば、従来の記録シートでは達成し難かった鮮やかな
表面光沢を得ることが可能であり、しかも良好なインク
吸収性を有する記録シートが得られる。又、本発明の記
録シートは高生産性で製造するのに適している。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体上に２層以上の親水性バインダー
   からなる層を有し、少なくとも支持体から最も遠い層の
   親水性バインダーが可逆的にゾルゲル変換するものと変
   換しないものとを組み合わせてなり、かつ該層に微粒子
   を含有することを特徴とするインクジェット記録シー
   ト。
2. 【請求項２】 前記可逆的にゾルゲル変換する親水性バ
   インダーがゼラチン又はアミノ基不活性化ゼラチンであ
   ることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録
   シート。
3. 【請求項３】 前記微粒子の平均粒径が０．０１〜２μ
   ｍであることを特徴とする請求項１又は２記載のインク
   ジェット記録シート。
4. 【請求項４】 前記微粒子の含有量が親水性バインダー
   の総量に対して１〜３００重量％であることを特徴とす
   る請求項３記載のインクジェット記録シート。
5. 【請求項５】 前記支持体から最も離れた層の可逆的に
   ゾルゲル変換しない親水性バインダーがポリビニルアル
   コール又は変性ポリビニルアルコールであることを特徴
   とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェ
   ット記録シート。
6. 【請求項６】 前記支持体から最も離れた層と、少なく
   ともその次に遠い層が同時に塗布されることを特徴とす
   る請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクジェット
   記録シート。