JPH03251487A - インクジェット記録用シート - 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］ 本発明は水性インク被記録材に関し、詳しくは優れた色
彩の発色、画像保存性、ドツト形状等の特性を持つ改良
されたカラーインクジェットブリンク−用被記録シート
に関する。

［従来の技術］ 水性インクを用いるインクシェツト方式のプリンターは
その性能、特にプリント速度、解像度、諧調性等の向上
によって被記録材に対してもインクの高速吸収性、高吸
収容量、規則的なインクドツトにじみ等についてより高
度な特性が要求されている。例えば、特公昭６２−１５
８０８４号公報には合成微粒シリカを用い光沢感と高い
インク吸収性を有する水性インクによる印字において高
い色再現性と色濃度を有するインクシェツト記録媒体の
製造法が開示されている。このように合成微粒子珪酸、
すなわち無定形の合成シリカはインク吸収速度が速く、
インク吸収容量が大きく、インクの広がりか小さ（、ド
ツト形状が円に近（、さらに染料の発色を損なわないこ
とでもっとも優れた物質であると考えられている。

しかしながら、被記録シートの微粒シリカを主成分とす
る受容性被覆層は単にインクを吸収するばかりでなく、
インク中の水等の溶媒を層全体で素早く吸収しながら染
料を受容層のシリカに吸着することで発色を鮮やかにす
るので、染料の安定性を損なうという重大な欠点がある
。

また、沈降性炭酸カルシウムも被記録シートの受容層の
主成分として一般に用いられている。沈降性炭酸カルシ
ウムは一般に沈降法で製造され、１次粒子の状態で用い
らることもあるが、通常強固にまたは軽度に凝集した２
次粒子となるため、粒子間に様々な種類の空孔ができ、
インクジエ・ント用被記録材としてのインクの吸収性や
発色鮮明度が左右される。すなわち、沈降性炭酸カルシ
ウムの１次粒子の形状、２次凝集の形状及び緻密度等に
よって液体の吸収性、染料の発色性、隠蔽性、吸着性等
が決まると推察される。

一般に印刷用塗工紙に用いられているカルサイト質の炭
酸カルシウムは１次粒子の形状は立方形をなしているも
のが多（、そのような炭酸カルシウム粒子の２次凝集粒
子では粒子間が緻密になり、インクの吸収が余り良くな
い傾向にある。

一般にインクジェット用紙に用いられている微粒シリカ
の吸油量は１００ｍｌ／１００　ｇ〜３５０ｍＩ；！、
／１００ｇ、比表面積は１００ｍ２／ｇ〜５００ｍ２／
ｇの範囲であるが、これらは親油性の指標としてではな
（水性インクの吸収及び保持容量の指標とみなされ、沈
降性炭酸カルシウムにも適用できる。吸油量は大きい方
が液体としてインクを吸収する容量が大きくなるので好
ましいが、インクの吸収性が必要以上に大きいと、印字
されるドツト形が小さ（なりすぎて発色濃度が落ちてし
まうという欠点がある。

又、アラゴナイト質の長い柱状炭酸カルシウムをインク
ジェット被記録シートの受容層として使用するとドツト
径が小さ（なり過ぎるという欠点がある。

［発明が解決しようとする課題］ かかる現状に鑑み、本発明者は水性インクジェット方式
プリンターにおいて、より高度な特性を有する被記録材
に適する物質を探究した結果、合成シリカ及び立方形炭
酸カルシウムの代わりに特殊な沈降性炭酸カルシウムを
用いれば良いことを見いだし本発明を完成した。

従って、本発明の目的は水性インクを用いるインクシェ
ツト方式のプリンターにおいて、インクの吸収速度が速
く、吸収容量が大きく、シャープな高解像度の画像を高
速でプリントでき、しかも画像の保存性に優れたインク
ジェット被記録材を提供することにある。

「課題を解決するための手段」 本発明は基材の片面に吸油量が３０ｒｎｊ２／１００ｇ
〜６０ｒｎｊ２／１００　ｇ、比表面積が５ｍ２／ｇ〜
１５ｍ２／ｇ及び長さが０．２〜２μｍの針状の１次粒
子が１〜５μｍのイガ状の２次凝集体を形成している沈
降性炭酸カルシウムと水溶性高分子接着剤とを主成分と
したインク受容性被覆層を２ｇ／ｍ２〜３０ｇ／ｍ２設
けたことを特徴とする記録用シートである。

本発明に用いる沈降性炭酸カルシウムは結晶分類におい
てカルサイト質に属し、長さについては１次粒子のもの
が０．２μｍ以下では２次集合体の粒子にできる細孔が
無（なるので、インクの吸収が悪くなり、逆に１次粒子
の長さが２μｍ以上では２次集合体の粒子径が大きくな
りすぎて塗工面が荒れてくるので、長さは０．２〜２μ
ｍ程度の針状の１次粒子が１〜５μｍのイガ状の２次集
合体を形成しているものが好ましく、とりわけ、１μｍ
程度の針状の１次粒子が２〜３μｍの２次集合体を形成
しているものが最も好ましい。そして１次粒子の粒子径
分布は狭い方が画像の鮮明度を実現するためにも好まし
い。

また２本発明に用いる沈降性炭酸カルシウムの吸油量は
３０ｍｇ、７１００ｇ以下であると、インクを吸収する
容量が不足してインクが受容面において広がってしまう
ので好ましくなく、逆に吸油量が大きいとインクの吸収
が必要以上に大きくなり、印字されるドツト径が小さ（
なりすぎて発色濃度が落ちてしまうので、沈降性炭酸カ
ルシウムの給油量は６０ｍｆｆ／１００ｇ以下が好まし
い。この範囲の吸油量を有する沈降性炭酸カルシウムは
比表面積で５ｍ”／ｇ〜１５ｍ２／ｇの範囲内のものが
適している。

本発明に用いられる接着剤としてはポリビニルアルコー
ル、カゼイン等の蛋白質、澱粉、澱粉誘導体等の天然も
しくは合成の水溶性高分子が沈降性炭酸カルシウムと接
着性が良く、かつ水性インクとの親和性が良いため好ま
しいが、ポリ酢酸ビニル系、スチレンーブクジエン系等
の高分子ラテックスも併用できる。

本発明のための受容層を構成する吸収性顔料である沈降
性炭酸カルシウム及び接着剤等の配合は水性インク受容
層の吸収挙動及び被覆層の強度の要求から決められる。

また、この配合は粘度、流動性、塗膜の乾燥性等の水性
塗工液の操作特性の要求によっても制約が加えられる。

インク受容性被覆層は２〜３０ｇ／ｍ２であるが、被覆
層が少ないとインクの吸収が不十分となり、多いと不縁
（斉である。塗工はバー、）゛レード、ロールコータ等
従来公知のもので塗工液濃度、粘性によって適宜選択し
て実施される。

本発明のためには水性高分子接着剤は被覆層固形分の２
０〜５０重量％、好ましくは２５〜３５重量％であり、
カチオン性酢酸ビニル共重合体（エマルジョン重合体）
は被覆層固形分の２〜２５重量％、好ましくは５〜１５
重量％用いられる。

本発明で用いられるシート状支持体は通常の木材バルブ
を主原料とする紙であることが好ましいが、合成繊維、
合成パルプを混抄しても良い。支持体の厚さはプリント
の最終用途によって決定されるが、１０〜２００μｍ９
坪量は２０〜２００ｇ／ｍ２が好ましく用いられる。シ
ート状支持体のｐＨは４〜８の範囲が好ましく、ｐＨが
低いと長期間の保存の間に変色の恐れがあり、ｐＨが高
いと画像の染料の耐水性や保存性が悪くなる。シート状
支持体のステキヒトサイズ度は２〜１０秒が好ましく、
サイズ度が低いとプリント画像の裏抜け、インクの不規
則な広がり、染料の耐水性低下等の心配があり、サイズ
度が高いとインク吸収性が悪くなるので、吸収性を維持
するため該支持体の表面のインク受容層を１０ｇ／ｍ２
より大幅に多くすることが必要になる。

本発明では軽質炭酸カルシウムが３０重量％以下内添さ
れｐＨが６〜８で抄造された中性紙を用いることによっ
てインクの吸収性が優れる等の受容層の効果が改善され
る。

［実施例］ 以下に実施例をあげて本発明をより具体的に説明するが
、勿論本発明はこれによって限定されるものではない。

実施例１ カルサイト系軽質炭酸カルシウム（ＰＣ：白石工業社製
）２０重量部を白色度９１％の晒広葉樹クラフトバルブ
１００重量部の水中懸濁液に添加し、さらにカチオンデ
ンプン（ケイ１−Ｆ：玉子ナショナル社製）１重量部、
中性サイズ剤（ファイブラン８１：玉子ナショナル社製
）０．０５重量部及び硫酸バンド１５重量部を添加して
なる抄紙原料を得た。

この原料を用いて通常の長網多筒式抄紙機でシト状支持
体として上質紙（基紙という）を製造した。基紙の白色
度は９２％、灰分（炭酸カルシウムとして）は１５．０
％、ステキヒトサイズ度は５秒、ｐＨは６５であった。

基紙の片面上に次に示す組成からなる塗料−１を５　ｇ
　／　ｍ　２バー塗工して乾燥し受容層を設けたインク
ジェット記録用シートを作成した。

塗料−１の組成 １次粒子は針状、２次粒子は イガ状の形状を有するカル　　１００重量部サイト質の
沈降性炭酸カル シウム（注１） （ユニバー７０二白石工業社製） （注１）吸油量は５５．０ｍ氾／１００ｇ、平均粒子径
は２５μｍ、比表面積は １３．０ｍ２／ｇである。

ポリビニルアルコール　　　　　　２０重量部（ＰＶＡ
ｌ１７：クラレ社製） ポリエチレンイミン 第４級アンモニウム塩　　　　　１０重量部（日本触媒
化学社製） 塗工液の濃度　　１５重量％ 　０ 実施例２ 基紙の片面上に次に示す組成の塗料−２を５ｇ／　ｍ　
２の割合でバー塗工して乾燥し受容層を設けたインクシ
ェラ１〜記録用シートを作成した。

塗料−２の組成 １次粒子は針状、２次粒子は イカ上の形状を有するカル　　１００重量部ザイト質の
沈降性炭酸カル シウム　（注１） （ユニバー７０＝白石工業社製） 比較例１ 基紙の片面上に次に示す組成の塗料−３をハ塗工して乾
燥し受容層を設けたインクシェツト配録用シートを作成
した。

塗料−３の組成 １次粒子の形状か紡錘型 であるカルサイト質の　　　　１００重量部沈降性炭酸
カルシウム （注２） （ｐｃ　　白石工業社製） ポリビニルアルコール系共重合体　３０重量部（Ｒ−１
１３０：クラレ社製） カチオン性酢酸ビニル系 共重合体エマルション （ヨドゾールｌ　Ｅ５０８　：カネ ボウ・エヌ・ニス・シー社製） 塗工液の濃度 ２０重量部 １５重量％ １ （注２）吸油量は４０．０ｍ氾／１００ｇ、平均粒子径
は３０屈し比表面積は ５．０ｍ２／ｇである。

ポリビニルアルコール　　　　　　２０重量部（ＰＶＡ
１１７　　り−７Ｌ／社製） ポリエチレンイミン第４級 アンモニウム塩　　　　　　　　１０重量部　２ （日本触媒化学社製） 塗工液濃度　　１５重量％ 比較例２ 基紙の片面上に次に示す組成の塗料−４を５ｇ／ｍ２の
割合でバー塗工して乾燥し受容層を設けたインクシェツ
ト記録用シートを作成した。

塗料−４の組成 １次粒子の形状が立方型 であるカルサイト質の　　　　１００重量部沈降性炭酸
カルシウム （注３） （ＰＺ・白石工業社製） （江３）吸油量は４７．０＋ｎｊ２／’１００　ｇ、平
均粒子径は３．０ＬＬｍ、比表面積は ］、５．５ｍ２／ｇである。

ポリビニルアルコール （ＰＶＡｌ１７：クラレ社製） ２０重量部 ポリエチレンイミン第４級 アンモニウム塩　　　　　　　　１０重量部（日本触媒
化学社製） 塗工液濃度　　　１５重量％ 比較例３ 基紙の片面上に次に示す組成の塗料−５を５ｇ／ｍ′！
の割合でバー塗工して乾燥し受容層を設けたインクジェ
ット記録用シートを作成した。

塗料−５ １次粒子は針状で２次粒子は うに状の形状を有するアラ　　１００重量部ゴナイト質
の沈降性炭酸 カルシウム（注４） （カルライトＳＡ：白石工業社製） （注４）吸油量は６０．０ｍｌ／１００　ｇ、平均粒子
径は３．３μｍ、比表面積は １０．５ｍ２／ｇである。

　３ ４ ポリビニルアルコール （ＰＶＡ１１．７・クラレ社製） ２０重量部 ポリエチレンイミン第４級　　　　１０重量部アンモニ
ウム塩 塗工液濃度　　　１５重量％ インクシェツト被記録特性はインクシェットプノンタ−
（ＰＪ３００Ｓ　　キャノン社製）を用いてインク吸収
性、発色濃度、ドツト形状及び保存性について評価を行
った。

実施例１〜２及び比較例１〜３で作成したインクシェラ
１へ記録用シートの品質評価の結果を第１表に示す。

インクの吸収性・・プリン１〜したインクが乾燥するま
での時間（秒）を測定 し、インク吸収性の良いもの から優、良、可、やや難で示 した。

・イエロー、マゼンタ、シアン 発色４８度・ ドツト形状・ 保存性・ のカラーインクの発色性を目 視により評価し、優、良、 可、ややデＩＬで示した。

・ドツトが真円に近いものから 優、良、可、やや難で示し た。

・アトラスフェードメータ （東洋精機社製）により２４ 時間曝光後の濃度を評価 し、優、良、可、やや難で示 した。

［発明の効果］ 本発明のインクシェラ１〜プリンター用液記録シトはイ
ンクの吸収速度と吸収量か大きく、画像が鮮明でドツト
のにじみが小さく、保存性に優れており、高解像度で発
色に優れ高速でのインクジェット・フルカラー・プリン
トを可能ならしめるものであり、産業界に寄与するとこ
ろが大である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、基材の片面に吸油量が３０ｍｌ／１００ｇ〜６０ｍ
   ｌ／１００ｇ、比表面積が５ｍ＾２／ｇ〜１５ｍ＾２／
   ｇ及び長さが０．２〜２μｍの針状の１次粒子が１〜５
   μｍのイガ状の２次集合体を形成している沈降性炭酸カ
   ルシウムと水溶性高分子接着剤とを主成分としたインク
   受容性被覆層を２ｇ／ｍ＾２〜３０ｇ／ｍ＾２設けたこ
   とを特徴とする水性インクジェット記録用シート。