JPH0780347B2

JPH0780347B2 - インクジエツト記録シ−ト

Info

Publication number: JPH0780347B2
Application number: JP61295781A
Authority: JP
Inventors: 素直吉川; 浩明菅谷; 恒人吉積
Original assignee: 本州製紙株式会社
Priority date: 1986-12-12
Filing date: 1986-12-12
Publication date: 1995-08-30
Anticipated expiration: 2010-08-30
Also published as: JPS63149183A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はコートタイプのインクジェット記録シートに関
し、特に、記憶シート上でのインクのにじみが大きく、
インクドットの拡がりが均一で、かつインク吸収性が良
好である、高速記録、多色記録に適したインクジェット
記録シートに関する。

〔従来技術及びその問題点〕

インクジェット記録方式は騒音が少なく、高速記録、多
色化、装置のコンパクト化が可能であることから、ファ
クシミリ、プリンター、コンピュータ端末等に広く使用
されている。

従来、インクジェット記録方式においては、装置の高速
化、高精細化もしくはフルカラー化などインクジェット
記録装置の性能の向上や用途の拡大に伴い、記録媒体に
対するより高速な特性、特にインクドットの拡がりを押
えた高解像度のものの要求が高く、そのための研究が進
められていた。

しかし、近年インクジェット記録方式においても家庭等
において安価に使用できるものが求められるようにな
り、このため、解像度向上に重点を置くものから、イン
クドット径がプリンター等のドット密度に適するように
積極的に拡大したものが要望されつつある。

このようなインクドット径を大きくする技術として、特
開昭60−206376号公報に開示されたインクジェット記録
媒体がある。この記録媒体においては、インクドット径
の拡大のため、インク受理層に２層を設け、下層に耐水
耐油剤、例えばフッ素含有化合物を配合するものであ
る。

しかしながら、この従来の記録媒体は下層に耐水耐油性
のものを使用しているため、ドット径はそれほど拡大し
ないか、バンダーを多量に使用してドット径を大きくし
てもインク吸収性が悪いため、乾燥が遅れ、プラテンの
よごれ等の問題を生じる。また、記録媒体には少なくと
も２層のインク受理層が必要なため構造上複雑であり、
それだけ製造工程が増し、高価となるなど問題となって
いた。

本発明者は、従来の記録媒体の有する問題点を解決する
ため、鋭意検討した結果、最表層に特定のグラフトポリ
マーを配合することにより、簡略化された構造で、しか
も、十分なインク吸収性を有しかつインクドット密度に
適した拡大されたインクドット径を提供するインクジェ
ット記録シートを発明したものである。

〔問題点を解決するための手段〕

即ち、本発明は、アンダーコート層を有しても有さなく
てもよい支持体上に設けられた最表層のインク吸収層
が、以下の組成：（Ａ）ポリビニルアルコール、10〜60重量％及び（Ｂ）（イ）アクリルアミド、（ロ）メタクリルアミド、又は（ハ）一般式（Ｉ）、（II）又は（III）：又は〔ただし、R₁及びR₂はＨ又はCH₃であり、R₃はＨ、C_1-4
のアルキル基、１〜３個の水酸基を有し、その内１個が
ハロゲン原子で置換されていても、C_1-4のアルキル基又
はC_1-4のヒドロキシアルキル基でエーテル結合していて
も、また水酸基の脱水により環状エーテル結合していて
もかまわないC_1-4のヒドロキシアルキル基、又はCH₂
−CH₂−Ｏ_nR₄（ただし、R₄はＨ又はCH₃であり、ｎは
１〜25である）である〕で示される化合物、40〜90重量％、からなるグラフトポリマーを含有するようにインクジェ
ット記録シートを構成したものである。

以下本発明について詳述する。

本発明でグラフトポリマーを製造するためのＡ成分であ
るポリビニルアルコールは、特に制限はないが、一般に
ケン化度が98％以上で、重合度が500〜2500のものが好
ましい。

本発明のＢ成分としては、アクリルアミド及びメタクリ
ルアミドの他に、一般式（Ｉ）〜（III）で示される化
合物が挙げられる。

本発明のグラフトポリマーの製造については、特に制限
はない。通常はたとえば下記の如き方法により調製され
る。しかし勿論他の方法によって製造されたものであっ
ても良い。

すなわち、重合開始剤として過酸化物を予め加えた沸騰
または一定濃度に制御したＡ成分であるポリビニルアル
コールの濃度が５〜35重量％の水溶液中に、Ｂ成分の単
量体の濃度が50〜70重量％の水溶液を１〜４時間位要し
て定量的に滴下して反応させ、更に２〜４時間位熟成し
て反応を完結させる。Ａ成分水溶液とＢ成分水溶液の濃
度は反応により得られるグラフトポリマーの濃度が23〜
40重量％となるよう調整することが好ましい。

重合開始剤として用いられる過酸化物は必ずしも制限は
ないが、通常は例えば、過酸化水素、ターシャリーブチ
ルハイドロパーオキサイド、過硫酸アンモニウム、過硫
酸カリウム等の水溶性のものが好適である。重合開始剤
の使用量については特に制限はないが、通常は単量体に
対して過酸化物0.1〜2.0重量％程度用いるのが望まし
い。重合温度についても特に制限はないが、反応速度を
高めること及び共重合体の単量体組成分布を均一にする
点から高いことが望ましく、特に反応液の沸点が最も効
果的であり、また冷却の必要もないため好ましい。

上記のグラフトポリマーを配合する最表層のインク吸収
層は、顔料及びバインダーから成る。顔料としては、例
えば、合成ケイ酸、水酸化アルミニウム、合成無定形シ
リカ、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫
酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、クレー、硫
酸マグネシウム、ケイソウ土、酸化亜鉛、サチンホワイ
ト、ケイ酸アルミニウム、アルミナ、合成ケイ酸アルミ
ニウム、ケイ酸マグネシウム、合成ケイ酸カルシウム、
合成ケイ酸亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウ
ム、合成ヒドロタルサイト、合成ケイ酸マグネシウム、
アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、ゼオライ
トなどの白色系無機顔料、イオン交換樹脂粉末、尿素樹
脂粉末、尿素ホルマリン粉末、ポリスチレン樹脂等の樹
脂を含む白色有機顔料が挙げられる。

バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール及
びその誘導体、デンプン誘導体、及びそのアニオン又は
カチオン変性体、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誘導体、カゼイ
ン、ゼラチン、大豆タン白、通常のスチレン−ブタジエ
ン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合
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等が挙げられる。

顔料：前記重合体の重量比率は、使用する顔料及び記録
装置のドット密度やインク数滴の体積により異なるが、
100:10〜100:200、好ましくは100:20〜100:150の範囲が
好ましい。

最表層には、必要であれば通常使用される分散剤、消泡
剤、流動性変性剤、浸透剤、耐水化剤、紫外線吸収剤等
を問題なく使用できる。

尚、最表層に耐水性を付与するために、上記グラフトポ
リマーの架橋剤を添加してもよい。架橋剤としては、ジ
メチロール尿素又は、グリオキサール、グルタルアルデ
ヒドもしくはジアルデヒド澱粉などのポリアルデヒド化
合物が挙げられる。この架橋剤による架橋反応は一般に
支持体に最表層を塗工した後、乾燥し最表層を形成した
ときに、常温で進行し、特に高温では短時間で進む。こ
の架橋反応により最表層は耐水化される。グラフトポリ
マーはインクに対する親和性がよく、架橋後もその特性
を保持しているため、耐水化しても、インクドットの拡
がりは何ら悪影響を受けない。

支持体としては、紙または熱可塑性樹脂フィルムの如き
シート状物質が用いられる。紙の場合にはサイズ紙、無
サイズ紙ともに用いられ填料は含まれても含まれなくて
もよい。また、合成紙、布、不織布等も支障なく使用で
きる。

熱可塑性フィルムの場合は、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、ポリ
エチレン等の透明フィルムや酸化チタン、硫酸カルシウ
ム、炭酸カルシウム、クレー、タルク、シリカ、酸化亜
鉛等の白色顔料を充填した白色不透明なフィルムが使用
される。

また、紙の表面に、これらの樹脂フィルムを貼り合わせ
たり溶融樹脂により加工したいわゆるラミネート紙等も
使用できる。これらの樹脂表面とインク吸収層の接着を
改善するために下引層やコロナ放電加工等が施されても
よい。

これらの支持体上に設けるインク吸収層の塗工は、通常
用いられる各種方法により行うことができる。例えばエ
アードクター、ブレード、バー、ロッド、ロール、グラ
ビア、スプレー等のコーターが挙げられる。

尚、支持体と最表層との間には中間層を設けてもよい。
例えば、中間層として、インク吸収性を向上させる目的
でアンダーコート層を設けることができる。また、複数
のアンダーコート層を設けてもよい。特に、アンダーコ
ート層にアラゴナイト質炭酸カルシウムを配合すること
により、インク吸収性を保持しつつ、更にインクドット
径を拡大できる。この炭酸カルシウムを配合すると、ア
ンダーコート層の表面エネルギーが小さくなり、インク
のアンダーコート層への浸透が遅くなり、その分、横方
向へのインクの広がりが進む。一方、インクの吸収性は
何ら変化していないので、インク吸収力を保持しつつ、
ドット径の拡大が図れる。

このアンダーコート層の構成は、グラフトポリマーの配
合を除いて、実質的に最表層のインク吸収層と同様のも
のとすることができる。

本発明において、アンダーコート層を設ける場合、その
アンダーコート層の炭酸カルシウム：バインダーの重量
比率は、顔料の結着に充分な量のバインダーであれば特
に限定されるものではないが、100:2〜100:100、好まし
くは100:5〜100:30の範囲として使用するのが好まし
い。但し、100:100をこえてバインダーが多くなると、
インク吸収性が低下するので、好ましくない。

本発明において、最表層の塗工量は１〜25g/m²、好まし
くは２〜20g/m²、更に好ましくは３〜15g/m²であり、最
表層に隣接したアンダーコート層の有無又はそのアンダ
ーコート層の吸収性によりやや異なるが、塗工量が少な
すぎるとインクの吸収性、インクドットの色彩性が低下
し、多すぎるとインクドットが拡がらずいずれの場合も
好ましくない。

また、アンダーコート層を設ける場合、そのアンダーコ
ート層の塗工量は３〜30g/m²、好ましくは、５〜25g/
m²、より好ましくは７〜20g/m²である。塗工量が3g/m²
より少なすぎるとインク吸収性が低下し、30g/m²より多
すぎるとインクが深く浸透してしまうため、インクドッ
トが拡がらずかつ、色沈みが起こりいずれの場合も好ま
しくない。

〔実施例〕

本発明について、以下の実施例により更に詳述する。

尚、実施例中の諸物性は下記のようにして測定した。

（１）平均粒子径：サンドグラインダーにて分散した
顔料粒子のスラリーをコールターカウンターTA II型
（米国コールターエレクトロニクス社製）を使用して粘
度分布を測定し、累積体積で50％の粘度を求め平均粒子
径とした。

（２）記録装置：ノズル口径80μ、インクドット密度3.3ドット/mmの
オンデマンド型インクジェット記録装置（低解像度のも
の）ノズル口径80μ、インクドット密度4.7ドット/mmの
オンデマンド型インクジェット記録装置（中解像度のも
の）（３）にじみ率：ただし、Ｄは記録装置、を用いてブラック（Bk）の
単一ドットの印字を行い100倍のルーペで測定した。

（４）色濃度：上記、でブラック（Bk）、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各インクでベ
タ印字した画像をマグベス濃度計RD−918で測定した。

（５）インク吸収性：上記、を用いて、混色印字部
（Ｙ＋Ｍ、Ｍ＋Ｃ、Ｙ＋Ｃ）のベタ印字部の境界のにじ
み具合を目視で判定した。

（６）塗膜の耐水性：記録シートを20℃の水に24時間浸
漬し、ウェット（wet）の状態の塗面を指でこする、塗
膜（塗工層）が容易にとれないものを０とした。

実施例１ケイ酸アルミニウム（キヨワード700オシフ、協和化学
社製）固型分100部と分散剤として15％ポリビニルアル
コール（PVA105クラレ社製）（固型分）５部に水を加え
てスラリーとしたものをサンドグラインダーで平均粒子
径を５μに調整し、そのスラリーにポリビニルアルコー
ル（ケン化度99％、重合度1500）25部／アクリルアミド
64部／アクリロニトリル11部のグラフトポリマー（固型
分）16部に、ジメチロール尿素（固型分）４部を混合
し、最表層塗工液を調製した。この最表層塗工液を上質
紙に固型分で10g/m²となるようにマイヤーバーで塗布、
乾燥したものを実施例１の記録シートとした。

実施例２最表層塗工液を、市販のコロナ処理ポリエステルフィル
ムに固型分で15g/m²となるようにマイヤーバーで塗布、
乾燥した以外、実施例１を繰り返して、記録シートを調
製した。

実施例３微粉末シリカ（Ｐ−78、水沢化学社製）（固型分）100
部に実施例１のグラフトポリマー80部とジメチロール尿
素（固型分）20部とを混合し、最表層塗工液を調製し、
この塗工液を上質紙に固型分で7g/m²となるように塗
布、乾燥して、記録シートを調製した。

実施例４架橋剤として、ジメチロール尿素の代りにグリオキサー
ル（固型分）４部使用した以外、実施例１を繰り返し
て、記録シートを調製した。

実施例５ジメチロール尿素を使用しない以外、実施例１を繰り返
して、記録シートを調製した。

実施例６実施例１のスラリーにポリビニルアルコール（PVA117
クラレ社製）（固型分）20部を混合して最表層塗工液を
調製し、この塗工液を上質紙に10g/m²となるように塗
布、乾燥して、記録シートを調製した。

実施例７アラゴナイト質炭酸カルシウム（PC、白石工業社製）に
水を加えてスラリーとし、このスラリー（固型分）100
部にポリビニルアルコール（PVA117クラレ社製）（固型
分）20部を混合してアンダーコート層塗工液を調製し、
マイヤーバーで固型分10g/m²となるように上質紙に塗
布、乾燥してアンダーコート層を調製した。次に、実施
例１と同一の最表層塗工液を固型分で8g/m²となるよう
にマイヤーバーで塗布、乾燥して記録シートを形成し
た。

実施例８実施例７と同一のアンダーコート層を設けたものに、実
施例３と同一の最表層塗工液を、固型分で5g/m²となる
ようにマイヤーバーで塗布、乾燥して、記録シートを調
製した。

実施例９アラゴナイト質炭酸カルシウム（PC、白石工業社製）
と、炭酸カルシウム（カルライトSA、白石工業社製）と
の重量比1:1としたものに水を加えて、スラリーとし、
そのスラリー（固型分）100部にポリビニルアルコール
（PVA117）（固型分）20部を混合し、アンダーコート層
塗工液を調製し、これを上質紙にマイヤーバーで固型分
で10g/m²となるように塗布、乾燥した。次に、実施例６
の最表層を設け、記録シートを調製した。

上記の各実施例の印字データを以下の表１に示す。参考
例１及び２は、使用装置に対して適合する記録シート
として認定されている標準紙である。

表−１より分るように、本発明によれば、高いインク吸
収性を保持しつつ、インクのにじみが大きく、真円性で
かつインクドット密度に対応した大きなインクドット径
を提供するインクジェット記録シートが得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アンダーコート層を有しても有さなくても
よい支持体上に設けられた最表層のインク吸収層が、以
下の組成：（Ａ）ポリビニルアルコール、10〜60重量％及び（Ｂ）（イ）アクリルアミド、（ロ）メタクリルアミド、又は（ハ）一般式（Ｉ）、（II）又は（III）：又は〔ただし、R₁及びR₂はＨ又はCH₃であり、R₃はＨ、C_1-4
のアルキル基、１〜３個の水酸基を有し、その内１個が
ハロゲン原子で置換されていても、C_1-4のアルキル基又
はC_1-4のヒドロキシアルキル基でエーテル結合していて
も、また水酸基の脱水により環状エーテル結合していて
もかまわないC_1-4のヒドロキシアルキル基、又は CH₂−CH₂−Ｏ_nR₄（ただし、R₄はＨ又はCH₃であり、
ｎは１〜25である）である〕で示される化合物、40〜90重量％、からなるグラフトポリマー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。
【請求項２】前記グラフトポリマーがジメチロール尿素
又はポリアルデヒド化合物により架橋されている特許請
求の範囲第（１）項記載のインクジェット記録シート。
【請求項３】前記アンダーコート層が前記最表層に隣接
して設けられ、かつアラゴナイト質炭酸カルシウムを含
有する特許請求の範囲第（１）項記載のインクジェット
記録シート。