JPH03203968A - インクジェット記録媒体 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はインクジェット記録に好適に用いられる記録媒
体に関する。

（従来の技術） 従来、インク受容層を有するインクジェット記録媒体と
しては、特開昭５６−１４８５８５号公報に記載されて
いる様に、インク吸収性を有する基紙上に多孔質無機顔
料を用いてインク受容層を設けたコート紙が用いられて
いる。コート層を形成する多孔質無機顔料として、例え
ば、特開昭５６−１８５６９０号公報に開示されている
シリカを発色性に優れた顔料として挙げることが出来る
。その他にも炭酸カルシウム、アルミナ等、多数例示可
能である。

（発明が解決しようとしている問題点）上記従来例では
、画像濃度の高い鮮明な画像を得る為に、例えば、特開
昭５６−１８５６９０号公報に開示されている比表面積
の高いシリカを用いると、記録染料の経時変色が起こり
、室内の壁に貼っておく等の通常の環境下に置いておく
だけで記録画像の劣化が生じる。逆に比表面積の低い炭
酸カルシウム、カオリン、タルク等の顔料を用いると上
述した室内変色は抑制されるが、得られる画像濃度は低
く鮮明な画像にはならないという問題が生じる。

即′ち、室内変色を抑制することと高い画像濃度を得る
こととは相反する問題であり、従来技術では解決し得な
い問題であった。

従って本発明の目的は、記録画像の保存性、特に室内変
色による劣化が少なく、且つ画像濃度の高い記録媒体、
とりわけインクジェット用に好適な記録媒体を提供する
ことである。

（問題点を解決する為の手段） 上記目的は以下の本発明によって達成される。

即ち、本発明は、支持体上に球状塩基性炭酸マグネシウ
ム及び該球状塩基性炭酸マグネシウムの平均粒子径の１
７３以下の平均粒子径を有する多孔質無機顔料を含有す
る層を設けたことを特徴とするインクジェット記録媒体
である。

（作　　用） 本発明者等の知見によれば、記録画像の室内変色は一般
のＰＰＣ用紙等のノンコート紙には発生しないコート紙
特有の問題である。又、室内変色は紫外光、可視光の照
射による染料の褪色とは本質的に異なり、上記光の存在
が無くても発生する。

本発明者等の別の知見から、室内変色は染料と顔料及び
酸化性ガスの相互作用の存在下における染料の酸化分解
によるものと考えられる。従って用いる顔料の比表面積
が大きい程、酸化分解反応が促進されるものと考えれば
、顔料の比表面積が大きいコート紙程、室内変色の度合
が大きいことが説明される。

一方、画像濃度の点からみるとコート層の表層近（に染
料が吸着する活性表面が多い程画像濃度は大きくなる。

従って前記従来例では画像濃度も満足し、室内変色も起
きないという要件は満たされなかった。

本発明における球状塩基性炭酸マグネシウム及び多孔質
無機顔料の作用効果は明らかではないが、先ず、単位面
積当りの染料吸着量が塩基性炭酸マグネシウムにおいて
は、例えば、シリカよりも大きく、且つ塩基性炭酸ヤグ
ネシウムが球状に凝集することによつご、通常の板状或
いは柱状に凝集した塩基性炭酸マグネシウムと比べてコ
ート層形成時のパツキン状態が密になっており、同じイ
ンク浸透速度で比べた場合の染料捕捉がコート層のより
表面近（で行われる結果であると考えられる。

即ち球状塩基性炭酸マグネシウムはコート層形成時に活
性表面が他の形状の塩基性炭酸マグネシウムよりも有効
に使われていると考えられる。

次に平均粒子径が前記球状塩基性炭酸マグネシウムの平
均粒子径の１／３以下の多孔質無機顔料の作用について
は、球状塩基性炭酸マグネシウムがコート層を作る空隙
を埋める様にしながら、且つインクの浸透する微細孔ま
では塞がない様にバッキングするものと考えられる。

本発明者等の知見によれば、球状塩基性炭酸マグネシウ
ムと併用する多孔質無機顔料の好適な比率としては、重
量比で前者／後者＝１１５〜９／１である。

又、本発明者等の別の知見によれば、混合する多孔質無
機顔料単独でコート層を形成した場合、画像の室内変色
が激しいものでも球状塩基性炭酸マグネシウムとの併用
により室内変色の程度に加成性が成り立たず、球状塩基
性炭酸マグネシウムが２０重量％程度の割合で含有され
ていれば、室内変色は太き（抑制されることが判明した
。これは単に２種類の顔料を混合するだけでは通常期待
出来ない効果であり、本発明により得られる新しい知見
である。従って併用出来る多孔質無機顔料の選択の幅が
広いということが本発明の特徴の１つである。

本発明に用いることの出来る多孔質無機顔料としては、
例えば、湿式法によって得られるシリカ或は硅酸アルミ
ニウム、硅酸カルシウム等が挙げられるが、特にこれら
に限定されない。特に好適な多孔質無機顔料はアルミニ
ウム酸化物であり、このアルミニウム酸化物を球状塩基
性炭酸マグネシウムと併用してインク受容層を形成する
ことによって、その効果が特に顕著に表れる。即ちアル
ミニウム酸化物を用いることにより発色性に優れ且つ耐
室内変色性も良好である様なインクジェット記録媒体が
提供される。

（好ましい実施態様） 次に好ましい実施態様を挙げて本発明を更に詳しく説明
する。

本発明における球状塩基性炭酸マグネシウムとは、既に
特開昭６０−５４９１５号公報、同６１−６３５２６号
公報及び同６３−８９４１８号公報に開示されている形
態を有する塩基性炭酸マグネシウムのことであるが、・
製造法についてはこれらに限定されるものではない。

本発明における球状とは、−次粒子の凝集粒子の形状の
ことであり、必ずしも真球状である必要はない。好まし
い球状はその長径なａ１短径をｂとした場合、０．７≦
ａ／ｂ≦１．０の範囲の形状を有するものであり、その
球状の例として第１図に電子顕微鏡写真を示す。

しかしながら、この様な球状塩基性炭酸マグネシウムを
製造する際、粒子径、比表面積、吸油量その他の顔料物
性を抑制する為に反応条件を変化させた場合、必ずしも
第１図示の様な形態のものが出来るとは限らず、例えば
、第２図示の様な球の一部が欠落したものや、第３図示
の様に花弁状に凝集したものが生じる場合もある。本発
明では第２図示の様な欠落部分が、球状をとると仮定し
た場合の体積の１／４以内であれば、それも球状に含め
る。

又、第３図示の様に凝集構造を形成する粒子が比較的大
きく、球状体の最も外側に突出している粒子を結ぶと凹
凸が激しくなる場合、最外周の線は円形成いは前記のｂ
　／　ａの許容範囲内の楕円形を当てはめた場合のす、
ａが最も大きくなる様にとる。これは第３図示の様な形
態のものに限らず、第１図示及び第２図示の様な形態の
ものにも適用される。

又、本発明においては以上説明した様な球状粒子が全体
の粒子の８５％以上あれば、球状塩基性炭酸マグネシウ
ムと呼ぶ。次に以上の様な球状塩基性炭酸マグネシウム
の粒子径とは電子顕微鏡写真によって得られる１００個
以上の粒子のａを測定した場合の単純平均として与えら
れる。

又、凝集粒子同士が癒着した様に見える場合、少なくと
も粒子の輪郭の半周が見分けられる場合、１つの凝集粒
子と数えることとする。

本発明において上述した球状塩基性炭酸マグネシウムと
併用する多孔質無機顔料の粒子形状としては特に限定は
ないが、球形成いはそれに近い回転楕円体が好ましい。

球形でない場合には電子顕微鏡で見た場合、最も粒子径
が長くなる様なとりがたで評価する。凝集粒子について
は上記と同様の評価をする。

本発明で使用する多孔質無機顔料の中で、アルミニウム
酸化物を使用すると本発明の効果が一層顕著になる。こ
こにアルミニウム酸化物とは。

ボーキサイトを熱苛性ソーダ処理して得られる水酸化ア
ルミニウムを焼成する方法、金属アルミニウムペレット
を水中で火花放電させて得られた水酸化アルミニウムを
焼成する方法、塩化アルミニウムを気化させ気相中で酸
化する方法等により得られたものを言い、結晶構造につ
いてはα、γ、δ、η、θ等、いずれの結晶構造のもの
も使用することが出来る。その中でも好ましくはＢＥＴ
法により得られる比表面積がｔｏＯｒｒ１′／ｇ以上の
ものが望ましい。比表面積が１００ｍ／ｇ未満では球状
塩基性炭酸マグネシウムとの併用の効果が発色性の点で
顕著ではなくなる。

本発明で使用する支持体としては、好ましくはインク吸
収性を有する基紙であるが、特にこれに限定されるもの
ではなく、例えば、ポリエステルの様な高分子フィルム
であってもよい。以下に好ましい実施形態である支持体
がインク吸収性を有する基紙である場合について説明す
る。

本発明のインクジェット記録媒体のインク受容層は、前
記した球状塩基性炭酸マグネシウム、多孔質無機顔料及
びバインダー、その他の添加剤によって構成される。

球状塩基性炭酸マグネシウムの平均粒子径としては、０
．５〜２０μｍ、好ましくは１〜１２μｍのものが望ま
しい。粒子径が細がすぎるとインク吸収性が低下し、逆
に大きすぎると粉落ちが発生し易く好ましくない。

ここに粒子径とは　前述した長径ａの値であり、・平均
粒子径とは電子顕微鏡によって得られる１００個以上の
粒子のａを測った場合の単純平均として与えられるもの
である。又、球状塩基性炭酸マグネシウムの粒度分布と
しては、２５μｍ以下の粒子の個数が全体の９５％以上
あることが好ましい。更に好ましくは１５μｍ以下の粒
子数が全体の９５％以上あること、最も好ましくは１０
μｍ以下の粒子の数が全体の９５％以上あることが望ま
しい。

あまり大きな粒子径を有するものの数が多すぎると、粒
子の分散性が低下しスラリー作成時に大きな凝集物が出
来、塗工適性或いは印字適性に悪影響が出るので好まし
くない。

又、併用する多孔質無機顔料の粒度分布については、使
用する塩基性炭酸マグネシウムの平均粒子径を越える様
な粒子径のものが５％以上はないことが好ましい。

本発明では本発明の目的達成を妨げない範囲において、
前記球状塩基性炭酸マグネシウム及び多孔質無機顔料に
加えて従来一般に使用されている他の無機顔料や有機顔
料を併用することも出来る。

本発明で用いることの出来るバインダーとしては、例え
ば、従来公知のポリビニルアルコール、澱粉、酸化澱粉
、カチオン化澱粉、カゼイン、カルボキシメチルセルロ
ース、ゼラチン、ヒドロキシエチルセルロース、アクリ
ル系樹脂等の水溶性高分子及びＳＢＲラテックス、ポリ
酢酸ビニルエマルジョン等の水分散型高分子の１種又は
２種以上が混合して用いられる。

本発明において、顔料とバインダーとの好適な使用割合
は、重量比で顔料／バインダー（Ｐ／Ｂ）がｌＯ／１〜
１／４の範囲内、より好適には６／１〜１／１の範囲内
であり、１／４よりバインダー量が多いとインク受容層
の持つインク吸収性が低下し、一方、ｌＯ／１より顔料
が多いとインク受容層の粉落ちが激しくなり、好ましく
ない。

更に本発明においては、インク受容層に必要に応じて染
料固着剤（耐水化剤）、蛍光増白剤、界面活性剤、消泡
剤、ｐＨ調整剤、防かび刑、紫外線吸収剤、酸化防止剤
、分散剤、減粘剤等の添加剤を含有させてもよい。これ
らの添加剤については従来公知の化合物から目的に応じ
て任意に選択すればよい。

添加剤の一例として染料固着剤について説明すると、下
記の様な染料固着剤を併用することによって形成された
画像の耐水性を向上させることが出来る。

上記例は単なる例示であって、本発明はこれらに限定さ
れるものではない。又、染料固着剤はインクジェット記
録に使用される染料によっても耐水化効果が異なるので
　記録に使用される染料との組合せについても十分考慮
することが望ましい。

本発明の記録媒体を調製するに当っては、前記の如き顔
料、バインダー、その他の添加剤を含む水系塗工液を、
公知の方法、例えば、ロールコータ−法、ブレードコー
ター法、エアナイフコーター法、ゲートロールコータ−
法、サイズプレス法等により基材表面に塗工する。その
後、例えば、熱風乾燥炉、熱ドラム等を用いて乾燥し本
発明の記録媒体が得られる。

更にインク受容層表面を平滑化する為、或いはインク受
容層の表面強度を上げる為にスーパーカレンダー処理を
施してもよい。

インク受容層の顔料並工員としては顔料の総量として０
．２〜５０　ｇ／ｒｒｒ、より好ましくは０．２〜２０
　ｇ／ｒｄの範囲内である。塗工量が少ない場合には基
材の一部が表面に露出していてもよい。又、塗工量が０
．２ｇ／ｒｒｒに満たない場合には、インク受容層を設
けなかった場合に比べて染料の発色性の点で効果がな（
、一方、５０ｇ／イを越えて設けた場合にはコート層の
粉落が発生し好ましくない。塗工量を厚さで表した場合
には顔料の塗工量は０．５〜１００μｍの厚みになる範
囲が好適である。

以上説明した本発明の記録媒体にインクジェット記録を
行う場合のインクそれ自体は、公知のものが同等問題な
（使用可能である。又、記録剤としては直接染料、酸性
染料、塩基性染料、反応性染料、食用色素に代表される
水溶性染料が使用可能であり、通常のインクジェット記
録用のものであれば特に制限なく使用することが出来る
。

この様な水溶性染料は、従来のインク中において一般に
は約０．１〜２０重量％を占める割合で使用されており
、本発明においてもこの割合と同様でよい。

本発明に用いる水系インクに使用する溶媒は、水又は水
と水溶性有機溶剤との混合溶媒であり、特に好適なもの
は水と水溶性有機溶剤と混合溶媒であって、水溶性有機
溶剤としてインクの乾燥防止効果を有する多価アルコー
ルを含有するものである。

前記の記録媒体に上記のインクを付与して記録を行う為
の方法は、好ましくはインクジェット記録方法であり、
該方法は、インクをノズルより効果的に離脱させて、射
程体である記録媒体にインクを付与し得る方式であれば
いかなる方式でもよい。

特に、特開昭５４−５９９３６号公報に記載されている
方法で、熱エネルギーの作用を受けたインクが急激な体
積変化を生じ、この状態変化による作用力によって、イ
ンクをノズルから吐出させるインクジェット方式は有効
に使用することが出来る。

（実施例） 次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明
する。尚、文中、部又は％とあるのは特に断りのない限
り重量基準である。

実施例１〜５ 本発明による記録媒体を作成するに当って、下記の平均
粒子径、比表面積及び吸油量を有する球状塩基性炭酸マ
グネシウム（Ａ、Ｂ）を合成した（第１表、合成法は特
開昭６０−５４９１５号公報に開示されたものと同じ方
法により反応条件を変化させて行った）。

又、球状塩基性炭酸マグネシウムＡ及びＢと併用する多
孔質無機顔料として使用したファインシールに−４１（
シリカ）（１）及びＡＫＰ−Ｇ（γ−アルミナ）（■）
を下記第１表に付記した。

次に上記球状塩基性炭酸マグネシウム、多孔質無機顔料
及び坪量６５　ｇ／ｒｒｒ基準に換算したサイズ度が３
秒である基紙との組合せで以下に述べる方法により本発
明の記録媒体１〜５を作成した。

先ず、球状塩基性炭酸マグネシウム１５部を水８５部と
混合し、市販のホモジナイザーにて１０．０００ｒｐｍ
で５分間撹拌する。同様に多孔質無機顔料１０部を水９
０部に混合し撹拌する。

その後別に用意しておいたバインダー水溶液（ポリビニ
ルアルコール１０％水溶液）と所望の顔料／バインダー
比（固形分換算）が得られる様に混合し、５分間撹拌す
る。その後必要に応じて各種添加剤を特定量加えた後、
５分間撹拌を行う。

以上の様にして得られた塗工液をワイヤーバーコーター
によって塗布し、１１０℃にて５分間乾燥し、スーパー
カレンダーにより処理して本発明の記録媒体を得た。

いずれの記録媒体もバインダーとして、クラレ■製のポ
リビニルルコールＰＶＡ１１７（鹸化度９Ｂ、５モ）Ｌ
、％、重合度１，７００）とＰＶＡ−２１７（鹸化度８
９モル％、重合度１，７００）の固形分比がＰＶＡ１１
７／ＰＶＡ２１７＝８／２の割合で含まれているものを
使用した。

以上の様にして得られた記録媒体１〜５に使用した顔料
構成、顔料／バインダー比、インク受容層の塗工量、添
加剤の種類、顔料に対する添加割合％を下記第２表にま
とまた。

本日東紡績■製ポリアミンスルホン酸塩（ＰＡＳ−Ａ−
１２Ｏ３、分子量１０’、添加量２０重量％） 実施例１〜５の記録媒体に下記組成のインクを用いて１
ｍｎ？当り単色当り８ｎｌ／ｍｒｒｒのインク量でイン
クジェット記録を実施した。

ｄｙ之皿或 染料　　　　　　　　　　　　　　　　５部ジエチレン
グリコール　　　　　　　２０部水　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　８０部虫ニーー料 Ｙ：Ｃ，１，ダイレクトイエロー８６ Ｍ：Ｃ，１，アシッドレッド３５ Ｃ：Ｃ，１，ダイレクトブルー１９９ Ｂｋ：Ｃ，１，フードブラック２ 評価項目として（１）画像濃度及び（２）室内保存性の
２点を評価した。

画像濃度はブラックベタ印字部の反射濃度０Ｄ（Ｂｋ）
をマクベス反射濃度計ＲＤ−９１８を用いて評価し、室
内保存性については印字物をオフィス内に外気はよく流
通するが、太陽直射光は当らない環境を作り、そこに放
置し１ケ月後及び３ケ月後の色差（ΔＥ”）を村上色彩
研究所■装色差計ＣＡ−３５にて測定した。評価結果を
第３表に記載した。

１〜５と同様に評価を行ったところ、第４表に記載した
様に画像濃度は高いが耐室内変色性は不良であり両者は
両立しなかった。

比較例２ 顔料として実施例の多孔質無機顔料の代りに水沢化学工
業■製シリカＰ−７８Ｄ　（平均粒子径８．０ｕｍ、比
表面積３００ｒｒｒ／ｇ）を使用した他は、実施例１と
同様にして記録媒体７を作成し、実施例１〜５と同様に
評価を行ったところ、第４表に記載した様に画像濃度は
実施例１に及ばなかった。

実施例２及び４は各々実施例１及び３に比べ、画像の太
すの程度が単色部と混色部で差がより少なく、従ってよ
り解像度が上がっていた。

又、実施例２．４及び５は他の実施例と比較して室内変
色の程度が少なかった。

比較例１ 次に比較例として顔料Ｉのみを使用した他は実施例５と
同様にして言己録媒体６を作成し、実施例（発明の効果
） 以上説明した様に、本発明によれば、画像濃度と耐室内
変色性が両立した記録画像を与えることが出来るインク
ジェット記録媒体が提供され図面の浄書 第１１図 面の簡単な説明 第１図〜第３図は球状塩基性炭酸マグネシウムの構造を
示す電子顕微鏡写真である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持体上に球状塩基性炭酸マグネシウム及び該球
   状塩基性炭酸マグネシウムの平均粒子径の１／３以下の
   平均粒子径を有する多孔質無機顔料を含有する層を設け
   たことを特徴とするインクジェット記録媒体。
2. （２）多孔質無機顔料がアルミニウム酸化物である請求
   項１に記載のインクジェット記録媒体。
3. （３）球状塩基性炭酸マグネシウムと多孔質無機顔料の
   重量比が前者／後者＝１／５乃至９／１の範囲内である
   請求項１又は２に記載のインクジェット記録媒体。