JPS59230787A - 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録する記録用シートに関する
ものであり、特にシート上に記録された画像や文字の濃
度が高く、色調が鮮明でインクの吸収速度が迎＜、かつ
インクのにじみが少ない、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論、定着が
不要である等を特徴として、漢字を含むｑ！ｒ種図形及
びカラー画像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シ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、インクが長時間界面に残り、装
置の一部に触れたり取扱い者が触れたり、連続して排出
されたシートが重なったシして、記録面がこすられた場
合、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３〜４色のインクドツトが重な
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があう、実用
性はない。

つまシ、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、しか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
案がなされてきた。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
るインクジェット記録用紙が開示されている。また、特
開昭５３−４９１１３号には、尿素−ホルマリン樹脂粉
末を内添したシートに水浴性高分子を含浸きせたインク
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号では被榎層中の顔料として非膠質シ
リカ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５２−５８０１２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クが紙層深く浸
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特開昭５５
−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が
開示されている。

この様に非膠質シリカ等の層を表面に設けることによシ
、インクジェット適性の解像度、色濃度（色彩性）、吸
収性、真円性等は改良されるが、これら非膠質シリカや
微粉ケイ酸、つまり本発明で言う合成無定形シリカは、
これを製造するときの反応条件、攪拌条件及び乾燥方法
や乾燥条件等によって、インクジェット適性としての吸
収能力や色濃度、色再現性に大きな差のあることがわか
った。

本発明者ぢは、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
シリカの表面活性度を表わす指針の一つである酸価（ジ
ブチルアミン吸層せ）が２４０ツ−ｍｏｌ／Ｉｌ１以上
の場合にインクの色濃度及び色再現性が特に優れている
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がインク受理層となシ、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がインク受理層
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。

本発明で使用する合成無定形シリカとは、乾量基準で８
ｉ０，９３チ以上、Ａｌ２Ｏ，約１−以下、Ｎａ２Ｏ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で
ある。

つまシ、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
リカ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粒子となったシリ
カゲル、更にはシリカゾル、ケイ酸ナトリウム、アルミ
ン酸ナトリウム等を加熱生成させて得られるもののよう
なケイ酸を主体とする合成ケイ素化合物である。本発明
ではこれら合成無定形シリカの表面活性度、つまり下記
の方法で測定した酸価が２４０ツ−ｍｏｌ／Ｋｙ　　以
上であることを要件とする。

本発明で云う表面活性度、つまシ酸価とは、ゴムや充填
剤工業に於いて充填剤の表面吸着性を定量化する方法の
１つとし使用されているもので、強有機塩基物に対する
結合力を示す指標の１つと考えられる。通例としてはジ
フェニールグアニジン（ＤＰＧ）あるいはジブチルアミ
ン（ＤＢＡ）が測定に用いられる。ＤＢＡＯ方が低分子
量の為、合成無定形シリカの表面吸着量を測定するには
適していると考えられる。これらについての詳細は、Ｄ
ｒ、Ｒ，ＭＥＹＥＲ，ＨＡ几ＢＵＲＧ；Ｔｉｔｒｉｍｅ
ｔｒｉｓｃｈｅ　　Ｕｎｔｅｒｓｕｃｈｕｎｇｅｎ　ａ
ｎ　Ｆ’ｕｌｌｓｔｏｆｆｅｎ　；ＫＡＵＴ８ＣＨＵＫ
　　ＵＮＤ　　ＧＵＭＭｌ、７．Ｊａｈｒｇａｎｇ、Ｎ
ｒ。

８／１９５１　　Ｐ１８０〜１８２に述べられているが
、ここでは次の手順による測定方法を使用した。

２５０ゴのエルレンマイヤーフラスコに、試料１ｆを精
秤して入れる。

次いでベンジン（１００〜１４０°）に溶解したジプチ
ルアミンのＮ１５００ｉ液５０ｒｎｌを加える。

しばしば振盪しながら２時間放置し、上澄液２５ｔｎｌ
ｆ採取し０．１％クリスタルバイオレット氷酢酸溶液を
指示薬として２滴加え、５−のクロロホルムを加え、氷
酢酸溶媒のＮ／１００過塩素酸溶液で逆滴定し、バイオ
レットから背緑色に変化する点を終点とする。ば画は次
の式で計算した値いを用いる。

酸価（Ｗ−ｍｏｌ／Ｋｇ）　＝　（Ｖｏ−ＶＡ）Ｘ２０
Ｖｏ＝Ｎ１５００ジプチルアミン２５−の滴定値（，７
り（ブランク） ＶＡ＝測定試料の滴定値（−） 酸価１００以上の場合は、試料採取量を０．２５　ｆに
減らして測定する。

本発明でインク受理層が繊維状物質及び合成無定形シリ
カ填料から成る一態様では、岐価２４０ｔｒｙ　−ｍｏ
　ｌ　／Ｋｙ　以上の合成無定形シリカの紙中灰分が５
重量チ以上好ましくは１０〜３０重ｉ−チとなるように
、必要に応じて、紙方向上剤、歩留シ向上剤、肘色剤等
を加えたスラリーから、通常の長網抄紙機で抄造し、更
に、通常抄紙時に使用されているサイズプレス装置等を
用いて、酸化澱粉、ポリビニルアルコール等を付与して
製造する。

また支持体上に塗層を形成する態様では、酸価２４０　
ＴＩＬＩ−ｍｏｌ　７Ｋｇ以上の合成無定形シリカの塗
抹ゼ：は５９７ｗ１以上、好ましくは１０〜５０ｆ／ｌ
ｔ？であり、顔料として通常使用される炭はカルシウム
、カオリ／（白土）、メルク、硫酸カルシウム、硫酸バ
リウム、酸化チタン、ば化亜鉛、硫化亜鉛、炭峡亜鉛、
ブチ／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、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を併用すること
も出来る。この場付支持体としては、紙または熱可塑性
根ハ旨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く、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、メルク、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のものが多く使用される
。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
の合成無定形シリカとそれを支持体に接着させるだめの
水性接着剤とから成る。接着剤としては、例えは、酸化
澱粉、エーテル化澱粉、エステル化秒粉、デキス）　Ｉ
Ｊン等の澱粉類、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セルロースミＳ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、不飽和ボＩＪ　エ
ステル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、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＃′ｉ５部〜３０部が用いられ
るが顔料の結着に充分な量であれに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υ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、離型剤、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。本発明で支持体上に設ける
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ブレードコーター
、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適用出来る。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
、装置などを適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、クロスカレンダーなどで加熱加圧下ロ
ールニップ間全通して異面の平滑性を与えることも可能
である。この場合、スーパーカレンダー加工による過度
な加工は、せっかく形成した粒子間の空隙の大きさを変
え、本発明による空隙孔径の範囲をはずれる場合がある
ので加工程度は制限されることがある。

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
チは重量部及び重量％を意味する。

以下に実施例中の諸インクジェット適性値の測定方法を
示す。

（１）インク吸収速度 インクジェット用水性インクのインク滴０．０００６−
を表面に付着させた瞬間から全部が吸収されるまでの時
間を測定（秒）。

（２）解像度 インクジェット用水性インクの直径１００μｍのインク
滴を表面に付着させ、吸収された後でインク滴の印した
面積を測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。（μｍ）直径が小さい程解像度が良好である
。

（３）インク吸収能力 シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色の水性イ
ンクを用いインクジェット装置で同一面に印画した場合
のインクの流れ具合をみて判定した。

（４）色濃度 カラーインクジェットプリンターでマゼンタ、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Ｉ Ｆ水産３５０ｄのＬＢＫＰ７０部及びｐ水産４００Ｔ１
１ｔのＮＢＫＰ３０部からなるパルプスラリー中に合成
無定形シリカ（日本シリカ製ニップシールＶＮ３、［価
２８０　Ｗ−ｍｏｌ　／Ｋｔ）　４０部を添加し、カチ
オン澱粉（玉子ナショナル社製Ｃａｔｏ　Ｆ　）　１部
、アニオン性歩留り向上剤（近代化学社ＪＰ−１０３）
　０．０１部を添加して長網抄紙機で常法通り７０９／
ｌＦ？の坪量の紙を抄紙した。抄紙機の途中に設けたサ
イズプレス装置で、濃度１％のポリビニルアルコール（
クラレ社製ＰＶＡＩ　１７　）を付着させた。

抄造されたインクジェット記録用紙の紙中灰分は２０．
３チであった。

また比較のために、上記合成無定形シリカをニップシー
ルＥ１５０Ｊ（酸価１９０　ｑ−ｍｏｌ　７Ｋｇ）に置
き換えた他は実施例１と全く同様に抄造して比較例とし
た。

これらの用紙についてインクジェット適性を測定した結
果を表１に示す。

表１から酸価２８０のニップシールＶＮ３を抄込んだ実
施例は色濃度が比較例に比べ全て高く、インクジェット
記録画像が鮮明に見えることを示している。

表１ 実施例２〜３ 坪１６３ｔ／ｎ？、ステキヒトサイズ度２２秒のコート
原紙に合図無定形シリカ（日本シリカ製ニップシールＮ
８Ｐ、酸価２５１１１ｖ−ｍｏｌ　／Ｋｙ　）　１００
部を水３００部に分散して２５チとしたスラリーに対し
て１０チ濃度に溶解したポリビニルアルコール（クラｖ
社製ＰＶＡ１１７）　を１００部（固型分として１０部
）添加し、消泡剤を少量加えてよく攪拌し２０チ濃度の
塗液を調製した。

これを片面１５１／ｒｒ？になるようにエアーナイフコ
ーターで塗布乾燥し次いでスーパーカレンダーを掛けて
表面を平滑にして実施例２の記録用紙を得た。

上記ニップシールＮＡＰの代りにニップシールＬＰ　（
ｇ価２８６　ｑ−ｍｏｌ／に４）を使った４ｏｉ実施例
２と全く同様に調製して実施例３の記録用紙とした。

また比較として上記ニップシールＮＳＰ及びＬＰの代り
に、ニップシールＥ２２０Ａ（酸価２３２　Ｗ−ｍｏ　
１７Ｋｇ　）、ニップシールＥ１５０Ｋ（酸価１９０　
Ｗ−ｍｏｌ　／に４　）、トクシールＧＵＮ　（徳山ソ
ーダ社製酸価２２０■−ｍｏｌ／Ｋｇ）を使ったものを
全く同様に調製し比較例２〜４とした。これらの用紙に
ついて、インクジェット適性を測定シタ結果を表２に示
す。

表２から酸価２４０■−ｍ　ｏ　ｌ　／Ｋｇ以上の合成
無定形シリカを使用した実施例２．３は色濃度が高く、
他の適性も良好なためカラー画像用インクジェット用紙
として優れていることが認められる。色濃度は高い程良
好な訳であるがαｎ１．０以上が優れた記録を得るのに
必要である。

表２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インク受理層が合成無定形シリカを含有して成るインク
   ジェット記録用紙に於いて、該合成無定形シリカの表面
   活性度が「酸価」として２４０キー　ｍｏ　ｌ　／Ｋｇ
   以上であることを特徴とするインクジェット記録用紙。