JPH03218887A - 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方法に好適に用いられる記
録媒体に関し、特に水系インクの吸収性や発色性に優れ
、得られる記録画像の鮮明性にも優れた記録媒体に関す
る。

更に本発明は画像の室内変色等が少な《、保弾性にも優
れた画像を提供する記録媒体に関する。

（従来の技術） 従来、インクジェット用の記録媒体としては、（１）バ
ルブを主成分とした一般の紙を低サイズ度となる様に抄
紙して、濾紙や吸取紙の様にしたもの、 （２）特開昭５６−１４８５８５号公報にある様に、一
Ｍの上質紙等のインク吸収性の低い基紙上に、多孔質の
無機顔料を用いてインク吸収層を設けたもの等が知られ
ている。

又、高品位且つ高解像度のカラー画像を形成するインク
ジェット記録方式においては、特に良好な画像保存性が
要求されており、その様な要求から日光、可視光、紫外
光等の照射による画像の褪色を改善する方法が知られて
いる（例えば、特開昭６０−４９９９０号公報、特開昭
６１−５７３８０号公報等参照）。

（発明が解決しようとしている問題点）しかし最近にな
って、コート紙特有の問題として記録画像の室内変色の
問題がクローズアップされてきた。

従来問題とされていた耐光性は、例えば、紫外光や可視
光の照射による画像の褪色の問題であり、所謂一般のＰ
ＰＣ用紙や上質紙からインクジェット用のコート紙まで
どの様な紙に印字した画像にも発生する問題であるが、
本発明で云う室内変色の問題は、例えば、コート紙上に
形成した画像を直接日光の当らない場所に保存した場合
には発生するが、所謂一般のＰＰＣ用紙等のノンコート
紙に印字された画像には発生せず、上述の耐光性とは別
個の問題である。

この様に室内変色の問題はコート紙に特有の問題である
ことから、コート層を形成する顔料に起因する問題であ
ると考えられる。室内変色は用いられる顔料の比表面積
と関係があることが知られており、比表面積の低い炭酸
カルシウム、カオリン、タルク等、紙用の一般的な填料
を用いれば室内変色は抑制される。しかしながら、上記
填料を用いた場合の画像濃度は低《、高品位、高解像度
の画像が得られなくなるという問題点があった。

逆に、例えば、特開昭５６−１８５６９０号公報に開示
されている様な比表面積が太き《活性の強いシリカを用
いたコート紙では、光学濃度の高い画像が得られる反面
、室内変色の問題が顕著になるという欠点があった。

上述した様に、室内変色を抑制することと、画像濃度を
高くす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。

そこで本発明の目的は、記録画像の保存性、特に室内変
色による劣化の少ない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、支持体上にインク受容層を設けてなる
インクジェット記録媒体において、上記インク受容層が
アルミニウム化合物又は硅素化合物で表面処理したマグ
ネシウム含有無機顔料を含有する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染料
の酸化分解によるものであり、染料が記録媒体の表層に
捕捉される場合には、それだけ染料が空気に接触し、特
に比表面積の大きい顔料に捕捉された場合は、空気との
接触面積がそれだけ大きくなり、室内変色が起こり易く
なる。

しかしながら、従来の顔料で比表面積の小さいものを用
いると、染料に対する吸着力が不足し、インク中の溶剤
と共に染料が表層から深《滲透してしまい、染料の発色
性即ち記録画像の濃度が低下してしまう。

一般的にマグネシウム含有無機顔料はＢＥＴ比表面積の
高いものが得られにくく、従ってインク受容層の主顔料
として用いた場合、室内変色は良好であるが、高い画像
濃度のものは得られにくいという問題があった。

そこで、マグネシウム含有無機顔料を用いた場合の優れ
た耐室内変色性を保持しつつ、高い画像濃度が得られる
方法を鋭意検討した結果，マグネシウム含有無機顔料の
表面をアルミニウム化合物又は硅素化合物で処理したも
のを用いれば、良好な結果が得られるという知見を得て
本発明に至った。

（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。

本発明では、支持体上にインク受容層を形成するに際し
、表面をアルミニウム化合物又は硅素化合物で処理した
マグネシウム含有無機顔料を用いることを特徴としてい
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訳で
はなく、例えば、通常用いられる様な高分子フイルムで
もよい。但し、この場合にはインク受容層で完全にイン
クを吸収出来る様な吸収性の良い顔料を用いるか、塗工
厚を厚くするか或いはこの両者の組合せ等の構成をとる
ことが好ましい。以下本発明で好ましい実施態様である
支持体がインク吸収性を有する基紙の場合について本発
明の構成をより詳細に説明する。

本発明のインクジェット記録媒体は、上記支持体上にア
ルミニウム化合物又は硅素化合物で表面処理したマグネ
シウム含有無機顔料を含有するインク受容層を形成する
ことにより構成される。

本発明で言うマグネシウム含有無機顔料とは、例えば、
酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、硅酸マグネシ
ウム、シュウ酸マグネシウム、炭酸マグネシウムカルシ
ウム等が挙げられるが、より好ましく塩基性炭酸マグネ
シウムを用いることが望ましい。以下好まし《用いられ
る塩基性炭酸マグネシウムを代表例として説明する。

塩基性炭酸マグネシウムの表面処理は、具体的には有機
アルミニウム化合物、アルミニウムの無機塩、アルミニ
ウム酸化物、水酸化アルミニウム等のアルミニウム化合
物、又、シランカツブリング剤等の硅素化合物を用いて
塩基性炭酸マグネシウムを処理して、塩基性炭酸マグネ
シウムの表面に上記化合物を電気的或はその他の方法に
より吸着させたり、表面の水酸基と反応させることによ
って行われる。

塩基性炭酸マグネシウムの表面処理に使用する有機アル
ミニウム化合物は、従来公知のいずれの有機アルミニウ
ム化合物でもよいが、好ましいものとしては、アルミニ
ウムアルコレート化合物、アルミニウムキレート化合物
、環状アルミニウムオリゴマー等のアルミニウム化合物
であり、塩基性炭酸マグネシウムの表面に存在する吸着
成分や表面官能基との反応性を有するものである。

本発明で使用する有機アルミニウム化合物の好ましい具
体例としては、例えば、アルミニウムエチレート、アル
ミニウムイソブロビレート、モノｓｅｃ−ブトキシアル
ミニウムジイソブロビレー゛ト、アルミニウムｓｅｃ−
ブチレート等のアルミニウムアルコレート化合物；エチ
ルアセトアセテートアルミニウムジイソブ口ピレート、
アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）、アル
キルアセトアセテートアルミニウムジイソブ口ビレート
、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス（エチル
アセトアセテート）、アルミニウムトリス（アセチルア
セトネート）等のアルミニウムキレート化合物；環状ア
ルミニウムオキサイドイツブロピレート、環状アルミニ
ウムオキサイドステアレート等の環状アルミニウムオリ
ゴマー等が挙げられる。この他にもアルミニウムのステ
アリン酸塩やラウリン酸塩等を使用してもよい。

又、アルミニウムの無機塩としては、その塩化物、硫酸
化物、硝酸化物、アンモニウム塩、酢酸塩、炭酸塩、硝
酸塩等の他に、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリ
ウム等のアルミン酸塩やミョウバン等の複塩等が挙げら
れ、これらは又結晶水を有するものであってもよい。

又、アルミニウム酸化物とは、工業的には天然鉱物であ
るボーキサイトを熱苛性ソーダ処理して得られる水酸化
アルミニウム或いは金属アルミニウムペレットを純水中
で火花放電させて得られた水酸化アルミニウム等を焼成
して得られ、その製造方法自体は従来公知のものであり
、種々の結晶系（α形、γ形、δ形、η形、θ形）を有
するものや種々の粒子径、嵩密度、比表面積を有するも
のが市販されており、本発明ではこれらの全てのアルミ
ナを含む。

例えば、セラミック、磁器、研削材等の材料となる一般
のアルミナ・パウダー、溶融アルミナ、球状アルミナ粒
子やα−アルミナ、γ−アルミナの他、気相法による超
微粒子アルミナ（アエロジル■製）、触媒や吸着剤用途
の活性アルミナ（岩谷化学工業■製）、アルミナ水和物
のコロイド水分散物（アルミナ：日産化学■製）等が挙
げられ、いずれも本発明で使用することが出来る。

又、硅素化合物としては、シランカップリング剤が挙げ
られるが、具体的な例としては、ビニルトリクロルシラ
ン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、
ビニルトリアセトキシシラン等のビニルシラン類、γ−
メタクリ口キシブ口ビルトリメトキシシラン等のメタク
リ口キシシラン類、Ｎ−β（アミノエチル）一丁−アミ
ノブロビルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル
）一γ−アミノブ口ピルメチルジメトキシシラン、γ−
アミノブロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フエニルーγ
−アミノブロビルトリメトキシシラン等のアミノシラン
類、他にもエボキシシラン類、メルカブトシラン類、ク
ロロプロビルシラン類等が挙げられるが、勿論、これら
に限定される訳ではない。

アルミニウム化合物又は硅素化合物による塩基性炭酸マ
グネシウムの処理方法としては、乾式法と湿式法との２
つの方法があるが、いずれの方法を用いてもよい。乾式
法は塩基性炭酸マグネシウムを撹拌混合しながら、アル
ミニウム化合物又は硅素化合物の水溶液或いは有機溶媒
溶液を噴露し均一に付着させる方法である。一方、湿式
法は塩基性炭酸マグネシウムの製造工程の中でアルミニ
ウム化合物又は硅素化合物を含む処理液に浸漬したり、
スラリーの中にアルミニウム化合物又は硅素化合物を添
加したり，乾燥工程でスプレーして表面を処理する方法
である。これらの方法で用いられるアルミニウム化合物
又は硅素化合物は単独でも１種以上を組合せてもよく、
顔料即ち前記の塩基性炭酸マグネシウム１００重量部当
り０．１〜１５重量部の割合で用いることが好ましく、
特に好ましくは０．５〜１０重量部の割合である。使用
量が０．１重量部未満では本発明の効果が不十分であり
、一方、１５重量部より多いとインクジェット記録媒体
のインク吸収性や耐室内変色性が低下するので好まし《
ない。

本発明で用いる上記処理顔料の平均粒子径としては、好
ましくはｌｎｍ〜２０μｍ、更に好ましくはＩ　ｎ　ｍ
−　１　２μｍ、最も好ましくは０．　　１〜１２μｍ
である。本発明者等の知見によれば、顔料の粒子径が小
さい程、コート紙を形成したときの粉落ちの問題が生じ
にくく、又、紙間摩擦係数が小さくなり、コート紙を重
ねてプリンターにセットして供紙する際、２枚以上の紙
が重なって搬送されるという重送の問題が解消されるの
で好ましい。

本発明のインクジェット記録媒体を構成するインク受容
層を形成する顔料は、上配の処理顔料単独でもよいし、
その他の記録特性を改善する目的で従来公知の他の無機
顔料や有機顔料を本発明の目的達成を妨げない範囲で併
用することが出来る。これらの他の顔料の例としては、
シリカ、アルミナ、硅酸アルミニウム、硅酸カルシウム
、クレー、カオリン、タルク、ケイソウ土等の無機顔料
や尿素樹脂等の有機顔料が挙げられる。

本発明のインクジェット記録媒体のインク受容層は、上
記顔料とバインダーを主体として構成され、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１０／１〜
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、１０／ｌより顔料
が多いとインク受容贋の粉落ちが激し《なり、好ましく
ない。

本発明のインクジェット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、ロールコーター法
、ブレードコーター法、エアナイフコーター法、ゲート
ロールコーター法、サイズプレス法等により支持体表面
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工程上スーパーカレンダー
処理を施してもよい。

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、防かび剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤
、分舷剤、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。

インク受容層の好ましい塗工量としては、乾燥塗工量が
０、２〜５０ｇ／ｒｒｉ、より好まし《は０．５〜３　
０　ｇｌｒｄの範囲内である。尚、塗工量が少ない場合
には支持体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、即ち顔料を含む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く、一方、５０ｇ／ｒｒｆを越
えて設けた場合には紙粉の問題を生じ易い。

又、支持体としてインク吸収性の高い基紙（例えば、サ
イズ度の低い紙）を用いれば、インク受容層の塗工量を
少な《することが出来る。

インク受容層の好適な塗工量は、記録媒体の断面方向の
最大厚みとして定義することが出来、最大厚みとして０
．５〜１００μｍ，インク吸収性の高い基紙を用いた場
合では０．５乃至２０μｍ程度である。尚、ここで言う
最大厚みとは記録媒体の断面におけるインク受容層の深
さ方向の厚みの最大値である。

尚、本発明の記録媒体は前記顔料が支持体内に包含され
るもの、即ちインク受容層を設けずに支持体中に前記の
顔料を含有する記録媒体であってもよい。

以上の様にして得られた本発明の記録媒体にインクジェ
ット記録方式を用いて、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼ
ンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）等、多色
の水系インクで画像を形成すると、得られる画像の濃度
は十分高く且つ室内変色が発生せず優れた保存性を発揮
する。

上記本発明の記録媒体へ記録する為に使用するインクそ
れ自体は公知のものでよく、例えば、その記録剤として
は直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性染料、食用
色素等に代表される水溶性染料等が使用可能であり、通
常のインクジェット記録用に用いられるものであれば特
に制限されない。

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。又、水としては種々のイオン
を含有する一般の水でな《、脱イオン水を使用するのが
好ましい。

インク中の水溶性有機溶剤の含有量は、一般にはインク
の全重量に対してＯ〜９５重量％、好まし《は２〜８０
重量％、より好まし《は５〜５０重量％の範囲である。

又、記録に用いるインクは上記の成分の外に必要に応じ
て界面活性剤、粘度調整剤、表面張力調整剤等を包含し
得る。

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畠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） 次に参考例、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。向、文中、部又ぱ％とあるのは特に断り
のない限り重量基準である。

参考例１　（処理顔料の調製） 水酸化マグネシウム（神島化学工業■製、水酸化マグネ
シウム５００，ＢＥＴ表面積６０ｒｒｒ／ｇ、平均粒子
径０．２９μｍ）を、水一メタノール（１：１）混合溶
媒中に１０％の濃度で分散させた。このスラリー中に水
酸化マグネシウム１００部当たりアルキルアセトアセテ
ートアルミニウムジイソブ口ビレート（アルミキレート
Ｍ、川研ファインケミカル■製）を固形分で５部添加し
、３０分間撹拌した後、更に撹拌を続けながらスラリー
の温度を９０℃・に加温し、メタノールを揮敗させて有
機アルミニウム化合物で処理した水酸化マグネシウムを
得た。

参考例２（処理顔料の調製） 市販の塩基性炭酸マグネシウム（神島化学工業■製、一
ツ星、Ｂ．ＥＴ表面積２２耐／ｇ、平均粒子径０．３８
μｍ）を、水一メタノール（１：１）混合溶媒中に分散
させた。このスラリー中に塩基性炭酸マグネシウムｌＯ
Ｏ部当たりアルキルアセトアセテートアルミニウムジイ
ソブロピレート（アルミキレートＭ、川研ファインケミ
カル■製）を固形分で５部の割合で添加し、３０分間撹
拌したした後、更に撹拌を続けながらスラリーの温度を
９０℃に加温し、メタノールを揮赦させて有機アルミニ
ウム化合物で処理した塩基性炭酸マグネシウムを得た。

参考例３（処理顔料の調製） 市販の塩基性炭酸マグネシウムを水中に分散させたスラ
リー中に、塩基性炭酸マグネシウム１００部当たりＮ−
β（アミノエチル）一γ−アミノブ口ピルトリメトキシ
シラン（シランカップリング剤ＳＨ６０２０、トーレ・
シリコーン■製）を固形分で７部の割合で添加し、１時
間撹拌して硅素化合物で処理した塩基性炭酸マグネシウ
ムを得た。

参考例４（処理顔料の調製） 市販の塩基性炭酸マグネシウムを激しく撹拌しながら、
γ−グリシドキシブ口ビルトリメトキシシラン（ＫＢＭ
６０３、信越シリコーン■製）の水溶液をスプレーし、
その後１１０’Ｃで十分乾燥させて硅素化合物で処理し
た塩基性炭酸マグネシウムを得た。

実施例１〜４ 基紙としてステキヒトサイズ度５秒、坪量６６ｇ　／　
ｒｄ、填料として炭酸カルシウムをＪＩＳ−Ｐ−８１　
２８による灰分量の換算で９．０％含むものを用いた。

上記の基紙上に下記の組成を有する塗工液を乾燥重量で
５ｇ／ｒｒｒどなる様にバーコーター法で塗工し、１１
０℃で５分間乾燥して本発明のインクジェット記録媒体
を得た。

（塗工液組成） 顔料（参考例１〜４の顔料）　　　　　　９部ポリビニ
ルアルコール（ＰＶＡ−１　１７、クラレ■製、鹸化度
９８．５モル％、重合度１，７００）　　　　　　　　
　　　　　４．　５部水　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　８６．５部比較例１ 顔料として市販の塩基性炭酸マグネシウムを無処理のま
ま使用し、他は実施例ｌと同様にして比較用のインクジ
ェット記録媒体を得た。

上記の記録媒体のインクジェット記録適性は、１ｍｍに
１６本の割合のノズル間隔で１２８本のノズルを備え、
熱エネルギーの作用によりインク摘を吐出させるインク
ジェットヘッドをＹ．Ｍ、Ｃ．Ｂｋの４色分有するイン
クジェットプリンターな用い、下記組成のインクにより
インクジェット記録を行い評価した。

エヱ之■戒 染料　　　　　　　　　　　　　　　５部ジエチレング
リコール　　　　　　　２０部水　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　７８部重一一一料 Ｙ：Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６ Ｍ：Ｃ．Ｉ．アシッドレッド３５ ｃ：ｃ．ｒ．ダイレクトブルー１９９ ８ｋ：Ｃ．Ｉ．フードブラック２ 評価は次に示す項目について行った。

（１）画像濃度 上記のインクジェットプリンターを用いてベタ印字した
印画物のブラック（Ｂｋ）の濃度をマクベス反射濃度計
ＲＤ−９　１　８を用いて評価した。

（２）室内保存性 （１）で得られた印字物をオフィスの壁に貼って６ケ月
間放置した。印字直後（放置前）の画像の色度と放置後
の画像の色度との差（八Ｅ″Ｍｋ）を求め室内保存性の
評価とした。

結果は第１表に示した様に、実施例のものは画像濃度が
高くしかも鮮明で高解像度のものであり、室内保存性も
良好であった。これに対して比較例のものは画像濃度が
低く鮮明な画像ではなかった。

又、実施例２〜４の場合には、実施例ｌのものに比べて
２色以上のインクが打ち込まれたときのドットの真円性
が保持されており、ドットの大きさも太き《な《、解像
性が向上していた。

第１表 （発明の効果） 以上説明した様に、 本発明によれば、 コート紙 特有の室内変色の問題が発生しない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る。

即ち、多色インクを用いたインクジェット記録方式によ
り形成された画像を数ケ月、直射日光の当たらない所に
保存しておいても変色の問題が発生せず、更に画像濃後
が高《ドットが過大に滲んだり、ドットからフェザリン
グが発生したりしないので、ドットが真円に近《、高解
像度で鮮明な画像が形成されるインクジェット記録媒体
が提供される。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持体上にインク受容層を設けてなるインクジェ
   ット記録媒体において、上記インク受容層がアルミニウ
   ム化合物又は硅素化合物で表面処理したマグネシウム含
   有無機顔料を含有することを特徴とするインクジェット
   記録媒体。
2. （２）マグネシウム含有無機顔料が塩基性炭酸マグネシ
   ウムである請求項１に記載のインクジェット記録媒体。