JPH091923A

JPH091923A - インクジェット用記録体

Info

Publication number: JPH091923A
Application number: JP7154478A
Authority: JP
Inventors: Toru Kotani; 徹小谷; Katsuya Ito; 勝也伊藤; Toshitake Suzuki; 利武鈴木
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1995-06-21
Filing date: 1995-06-21
Publication date: 1997-01-07

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は画像に実用的な耐水性、耐湿性を付
与しながら、しかも同時にインク吸収性、ドット形状の
いずれもが優秀な高解像度のインクジェット・フルカラ
ー・プリンターを可能ならしめるインクジェットプリン
ター用に好適な記録フィルムを提供する。【構成】支持体の少なくとも片面にインク受容層を設
けたインクジェット用記録体においてインクジェット用
プリンタ−で、単一ドットを印字、乾燥したときのその
面積をＳ、該印字物を３２℃で８５ＲＨ％の雰囲気に３
日間放置した後の面積をＭとしたときに、下記式を満た
すことを特徴とするインクジェット用記録体。１≦ Ｍ／Ｓ ≦１．５

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鮮明な発色でかつ画像
の実用的な耐水性、耐湿性を付与したインクジェット用
記録体に関するもので、同時にインクの吸収速度が大き
く、かつドット形状が円形でエッジがシャープな画像を
与えることができ、かつ記録フィルムの表面強度が大き
く、通常の紙と同様の触感、使用適性があり、高解像度
の画像を記録できるインクジェット用記録体に関するも
のである。本発明のインクジェット用記録体は、ペンプ
ロッターなどの記録、印刷、筆記に用いることもでき
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子スチルカメラあるいはコンピ
ュータの普及とともに、それらの画像を紙面等に記録す
るためのハードコピー技術が急速に発達した。これらハ
ードコピーの究極の目標は銀塩写真であり、特に、色再
現性、画像密度、光沢、耐候性などをいかに銀塩写真に
近づけるかが、開発の課題となっている。ハードコピー
の記録方法には、銀塩写真によって画像を表示したディ
スプレーを直接撮影するもののほか、昇華型熱転写方
式、インクジェット方式、静電転写型方式など多種多様
の方式が知られている。インクジェット方式によるプリ
ンターは、フルカラー化が容易なことや印字騒音が低い
ことなどから、近年急速に普及しつつある。インクジェ
ット方式は、ノズルから被記録材に向けてインク液滴を
高速で射出するものであり、インク中に多量の溶媒を含
む。このため、インクジェットプリンター用の記録体
は、速やかにインクを吸収し、そのインクによる画像の
発色が鮮やかで、かつインクドット形状が真円形であり
ドットの広がりが抑えられ、エッジがシャープな画像の
再現ができ、従って高解像度の画像を高速度で記録する
ことが要求される。さらに、印字後の画像が実用的な耐
候性、すなわち耐水性、耐湿性、を持つことが望まし
い。

【０００３】これらの点に関して、コスト、印刷用紙、
事務用紙適性の点では、非塗工型インクジェット用紙が
一般に用いられている。非塗工のインクジェット用紙を
製造する為、シリカや重質炭酸カルシウム等の吸液性顔
料を抄紙時に内添することが知られている。また、カラ
−用などの鮮明度を重視する用途には、前記のドット形
状と発色の鮮明度のために吸水性の優れた白色顔料を主
成分とする塗工層を設けた記録体が用いられている。い
ずれのタイプの記録体も、水性インクを用いる限り、特
別な処理を行わなければ画像の耐水性が無い。このた
め、カチオン性界面活性剤かカチオン性高分子物質によ
る耐水化処理が必要となる。

【０００４】しかしながら、従来知られているインクジ
ェット用画像耐水化剤は、例えば、特開昭57-120486 、
特開昭57-129778 ではポリエチレンイミン及びその共重
合体が提案されているが、これらは、耐水性の効果が不
十分であり、体候性に悪影響を与える傾向があった。ま
た、特開昭58-8685 号には、水溶性高分子物質を塗布す
ること、特開昭58-55283には、ポリピロリドン及びヒド
ロキシエチルセルロ−スを用いることが開示されている
が、これらは、ドットの形状が悪く、表面強度が十分で
はないこと、耐候性に悪影響を及ぼすことなどが指摘さ
れていた。また、特開昭59-20696、60-109894 、61-748
80号では、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライ
ドなどのカチオン性高分子物質や水溶性金属塩を用いる
ことが開示されているが、これらも耐水性が不足してい
る。さらに、特公平6-92190 号では、ジアリルジメチル
アンモニウムクロライドとアクリルアミドとを主要なモ
ノマ−単位とする共重合体が開示されているが、まだま
だ耐水性は、不十分なものである。また、上記従来技術
すべてにおいて、耐湿性についての記載はなく実用性評
価としては不十分なものである。以上、上記要求特性を
すべて満足するインクジェット用記録体は得られていな
いのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、インクジェ
ット記録方式において、画像に実用的な耐水性、耐湿性
を付与しながら、しかも同時に高品位の画像、たとえば
フルカラー画像を実現することを可能とするインクジェ
ット用記録体を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、支持体の少な
くとも片面にインク受容層を設けたインクジェット用記
録体においてインクジェット用プリンタ−で、単一ドッ
トを印字、乾燥したときのその面積をＳ、該印字物を３
２℃で８５ＲＨ％の雰囲気に３日間放置した後の面積を
Ｍとしたときに、下記式を満たすことを特徴とするイン
クジェット用記録体に関する。１≦ Ｍ／Ｓ ≦１．５

【０００７】Ｍ／Ｓ＞１．５のときは、画像の滲みが大
きく不鮮明な発色となる。これは、空気中の水分がイン
ク受容層中にしみこみインクの染料を拡散させるためと
考えられる。上記式を満たすべくその具体化の方法とし
ては、例えば、インク受容層がジアリルアミンとジアリ
ルジメチルアンモニウムクロライドとを主要なモノマ−
単位とするジアリルアミン・ジアリルジメチルアンモニ
ウムクロライド共重合体を含有すること等が挙げられ
る。この場合、ジアリルアミンまたはジアリルジメチル
アンモニウムクロライドが単体では耐水性、耐湿性が不
十分であるが、これらを共重合体とすることで十分な耐
水性、耐湿性を付与することが可能となる。この理由に
ついては、明らかではないが、上記共重合体がインク受
容層中で高湿度下でも水分の影響を受けにくく安定な構
造をとり染料の固着能が大きいためと推定される。本発
明で使用するジアリルアミン・ジアリルジメチルアンモ
ニウムクロライド共重合体は次の構造式を有する共重合
体である。

【０００８】

【化１】

【０００９】Ｘ＝０．１〜０．９、Ｙ＝０．９〜０．
１、ｎ＝５〜１００該共重合体の添加量はインク受容層の乾燥重量１００重
量部に対して、０．１〜３０重量部、好ましくは、１〜
２０重量部が推奨される。０．１重量部以下では、受容
層の耐水性、耐湿性が不十分となる。３０重量部以上で
は、インクの乾燥性が悪くなる。インク受容層として
は、インクを吸収するものならば、公知のものを使用で
き、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、アクリ
ル樹脂、スチレン−アクリル重合体、エチレン−酢酸ビ
ニル重合体、デンプン、ポリビニルブチラール、ゼラチ
ン、カゼイン、アイオノマー、アラビアゴム、カルボキ
シメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリアク
リルアミド、ポリエステル樹脂、フェノール、メラミ
ン、エポキシ、スチレン−ブタジエンゴム等の樹脂のう
ち、１種以上が所望により使用できるが、ＰＶＡが好ま
しく用いられ、その中でも重合度１４００〜２５００、
ケン化度８５〜９０のものがより好ましく用いられる。
また、受容層には、メラミンやエポキシ、イソシアネー
ト、無水マレイン酸共重合体などの架橋性官能基を含む
化合物を添加することにより、受容層の硬化度が上が
り、耐水性が良好になる。このような架橋剤を２種以上
併用することも可能であり、必要に応じて反応促進のた
めに触媒を用いることも可能である。本発明においては
水溶性メラミンがより好ましく用いられる。

【００１０】本発明における、架橋剤の添加量は特に限
定されるものではないが、インク受容層に用いられるバ
インダーの乾燥重量１００重量部に対して、０．５〜３
０重量部が好ましく用いられる。０．５重量部以下では
インク受容層の耐水性が不足し、３０重量部以上ではイ
ンク吸収性が低下するので好ましくない。

【００１１】さらに、受容層は、フッ素系界面活性剤ま
たは、及びシリコン系界面活性剤を添加することにより
さらにインク乾燥性及びドット真円性を向上し高解像度
の画像を得ることができる。フッ素系界面活性剤として
は、例えばパ−フルオロアルキルスルホン酸塩、パ−フ
ルオロアルキルエチレンオキシド付加物、パ−フルオロ
アルキルトリメチルアンモニウム塩、パ−フルオロアル
キルアミノスルホン酸塩、パ−フルオロアルキル基・親
水性基含有オリゴマ−、パ−フルオロアルキル基・親油
性基含有オリゴマ−、パ−フルオロアルキル基・（親水
性基。親油性基）含有オリゴマ−、パ−フルオロアルキ
ル基・親油性基含有ウレタン、パ−フルオロアルキル燐
酸エステル、パ−フルオロアルキルカルボン酸塩、パ−
フルオロアルキルアミン化合物、パ−フルオロアルキル
第四級アンモニウム塩、パ−フルオロアルキルベタイ
ン、非解離性パ−フルオロアルキル化合物、フッ素シリ
コ−ンオイルなどフッ素原子含有の低分子化合物がこれ
に該当する。

【００１２】また、シラン系界面活性剤としては、ジメ
チルシリコーン、ジフェニルシリコーン、ハイドロジェ
ン変性ポリシロキサン、ビニル変性ポリシロキサン、ヒ
ドロキシ変性ポリシロキサン、アミノ変性ポリシロキサ
ン、カルボキシル変性ポリシロキサン、クロル変性ポリ
シロキサン、エポキシ変性ポリシロキサン、メタクリロ
キシ変性ポリシロキサン、メルカプト変性ポリシロキサ
ン、フッ素変性ポリシロキサン、長鎖アルキル変性ポリ
シロキサン、フェニル変性ポリシロキサン、シリコーン
変性コポリマ−など珪素原子含有の低分子化合物がこれ
に該当する。本発明における、フッ素系界面活性剤また
は、及びシラン系界面活性剤のインク受容層中の添加量
については特に限定されるものではないが、インク受容
層の乾燥重量１００重量部に対して、０．０１〜２０重
量部、好ましくは１〜８重量部が推奨される。０．０１
重量部以下ではインクドットの広がりが十分抑えられ
ず、真円性が低下し、２０重量部位上ではインク受容層
の力学強度が低下したり、インク吸収性が低下するので
好ましくない。

【００１３】また、所望により、インク受容層中にシリ
カ、カオリナイト、タルク、炭酸カルシウム、ゼオライ
ト、アルミナ、硫酸バリウム、カーボンブラック、酸化
亜鉛、酸化チタン、有機白色顔料、ベンゾグアナミン粒
子、架橋ポリスチレン、架橋アクリル粒子、水酸化アル
ミニウムなどの粒子を加えることも可能であり、添加量
を適宜選択することによって、インクの吸収性や表面光
沢をコントロールする事が出来る。

【００１４】本発明における基材としては、特に限定す
るものではないが、透明、不透明いずれの基材も使用可
能であるが天然紙、プラスチックフィルム、合成紙、
布、不織布、木材、金属、人工皮革、天然皮革及びこれ
らの任意の２種以上のものの貼り合わせたものが主に用
いられる。本発明においては、このような基材上にイン
ク受容層を設けることにより、インクジェット記録用媒
体が得られる。

【００１５】受容層は、一層からなるものでも、また２
層以上の構成をとっても構わない。また、基材と受容層
の間にアンカーコート層を設けることにより、基材と受
容層の接着性を向上させることもできる。アンカーコー
ト層を構成する化合物としては、ポリエステル系樹脂が
好ましいが、この他にも、ポリウレタン樹脂、ポリエス
テルウレタン樹脂、アクリル系樹脂などが通常のポリエ
ステルフィルムの接着性を向上させる手段として開示さ
れている化合物等が適用可能である。またアンカーコ−
ト層にはメラミン樹脂、イソシアネートなどの架橋剤や
シリカ、カオリナイト、タルク、炭酸カルシウム、ゼオ
ライト、アルミナ、硫酸バリウム、カーボンブラック、
酸化亜鉛、酸化チタン、有機白色顔料、ベンゾグアナミ
ン粒子、架橋ポリスチレン、架橋アクリル粒子、水酸化
アルミニウムなどの粒子を加えることも構わない。

【００１６】また塗布層を設ける方法としては、グラビ
アコート方式、キスコート方式、ディップ方式、スプレ
イコート方式、カーテンコート方式、エアナイフコート
方式、ブレードコート方式、リバースロールコート方式
など通常用いられている方法が適用できる。塗布する段
階としては、フィルムの延伸前に塗布する方法、縦延伸
後に塗布する方法、配向処理の終了したフィルム表面に
塗布する方法などのいずれの方法も可能である。乾燥方
法としては、特にこれを限定するものではないが、温度
勾配をつけた多段階乾燥で乾燥時間をコントロ−ルする
方法が耐湿性の点で特に好ましい。すなわち低い温度で
水分を飛ばしさらに高温で塗膜を固化させる方法が好ま
しい。さらに、前記固化では塗膜中で硬化反応が起こる
ことがさらに好ましい。このとき、乾燥時間を長くしす
ぎると塗膜のインク吸収性が劣り、短くしすぎると耐水
性がでない。上記方法によるとこれらの特性をバランス
させやすい。このようにして得られたインクジェット用
記録体は、従来の記録体に対し、画像に実用的な耐水
性、耐湿性を付与し、しかも同時に高品位の画像を実現
できるものでありインクジェットプリンター用に好適な
ものである。

【００１７】実施例次に本発明の実施例および比較例を示す。まず、本発明
に用いる測定・評価方法を以下に示す。１）インク吸収性インクジェット用プリンター（セイコーエプソン（株）
製ＭＪ−７００Ｖ２Ｃ）で４色プリントし、１分後に
プリント面を指でこすった。このときインクが指に付着
しなければ○、付着すれば×とした。

【００１８】２）インク固着性インクジェット用プリンター（セイコーエプソン（株）
製ＭＪ−７００ＶＣ２）でアルファベット文字を４色プ
リントし、乾燥後印字した文字上に水滴を落とし放置後
水滴が乾燥したとき、文字が判別できれば○、できなけ
れば×とした。

【００１９】３）耐水性インクジェット用プリンター（セイコーエプソン（株）
製ＭＪ−７００ＶＣ２）でアルファベット文字を４色プ
リントし、乾燥後印字した文字上に水滴を落とし１分間
放置後、印字部分をティッシュペーパーでこすった。こ
のときプリント部が脱離しなければ○、脱離すれば×と
した。

【００２０】４）ドット形状インクジェット用プリンター（セイコーエプソン（株）
製ＭＪ−７００ＶＣ２）で４色プリントしたときのプリ
ントドットを、顕微鏡で測定および観察し形状の真円に
近いものから、◎、○、△、×で示した。

【００２１】５）耐湿性インクジェット用プリンター（セイコーエプソン（株）
製ＭＪ−７００ＶＣ２）で１０％濃度で４色プリントし
たときの各色の単一ドットの面積を画像解析で求め、３
２℃−８５ＲＨ％の雰囲気に３日間放置する前後で比較
する。すなわち放置前の単一ドットの面積をＳ、放置後
のそれをＭとしたときに、Ｍ／Ｓを求めて比較する。Ｍ
／Ｓが大きい程滲みが大きく耐湿性が劣る。また放置前
後の画質の変化を小さいものから◎、○、△、×で示し
た。

【００２２】６）実用性インクジェット用プリンター（セイコーエプソン（株）
製ＭＪ−７００ＶＣ２）でアルファベット文字を４色プ
リントし、４０℃−９０％−６時間、５℃−２０％−６
時間を１サイクルとした恒温恒湿器中に１０サイクル放
置した後で、放置前後で文字の変化の小さいものから
◎、○、△、×で示した。

【００２３】実施例１塗料−１を、アンカーコートされた基材白色フィルム
（東洋紡績（株）製クリスパ− Ｇ２３１１、厚さ
１００μｍ）のアンカ−コ−トされた面にコートし、１
２０℃で３分間乾燥しさらに１４０℃で２分間乾燥して
インクジェット用記録体を作成した。コート量は、乾燥
後１０ｇ／ｍ² とした。塗料−１ポリビニルアルコール（クラレ（株）製ＣＭ−３１８）１００部メラミン樹脂（住友化学工業（株）製スミマ−ルＭ−３０Ｗ）１２部染料固着剤（日本化薬（株）製 kayafix ＵＲ１０部ジアリルアミン・ジアリルジメチルアンモニウムクロライド共重合体）以上を固形分１０％の水溶液とした。

【００２４】実施例２実施例１において塗料を塗料−２とした以外は実施例１
と同様に行なった。塗料−２ポリビニルアルコール（日本合成化学（株）製ゴーセノールGH17）１００部メラミン樹脂（住友化学工業（株）製スミテックスＭ−３）１２部メラミン樹脂用触媒（住友化学工業（株）製スミテックスアクセラーターＡＣＸ）１．２部染料固着剤（日本化薬（株）製 kayafix ＵＲ１５部ジアリルアミン・ジアリルジメチルアンモニウムクロライド共重合体）フッ素系界面活性剤（大日本インキ化学工業（株）製メガファックＦ１４２−Ｄ）２部以上を固形分１０％の水溶液とした。

【００２５】実施例３実施例１で乾燥条件を１４０℃で４分としたことをのぞ
いて、実施例１と同様にしてインクジェット用記録体を
作成した。

【００２６】比較例１実施例１において、染料固着剤をジメチルジアリルアン
モニウムクロリド（日東紡（株）製ＰＡＳ−Ｈ−３５
Ｓ）としたことをのぞいて、実施例１と同様にしてイン
クジェット用記録体を作成した。

【００２７】比較例２実施例１において、染料固着剤をアクリルアミド（５０
モル％）・ジアリルジメチルアンモニウムクロライド
（５０モル％）共重合体（日東紡（株）製ＰＡＳ−Ｊ−
１１）としたことをのぞいて、実施例１と同様にしてイ
ンクジェット用記録体を作成した。

【００２８】比較例３比較例２で乾燥条件を１４０℃４分としたことをのぞい
て比較例２と同様にしてインクジェット用記録体を作成
した。

【００２９】比較例４実施例２で染料固着剤（日本化薬（株）製 kayafix Ｕ
Ｒジアリルアミン・ジアリルジメチルアンモニウムク
ロライド共重合体）の添加量を０．５部としたことをの
ぞいて実施例２と同様にしてインクジェット用記録体を
作成した。

【００３０】比較例５実施例２で染料固着剤（日本化薬（株）製 kayafix Ｕ
Ｒジアリルアミン・ジアリルジメチルアンモニウムク
ロライド共重合体）の添加量を３５部としたことをのぞ
いて実施例２と同様にしてインクジェット用記録体を作
成した。以上、実施例１〜３、比較例１〜５についての
評価結果を第１表、第２表に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】

【発明の効果】本発明のインクジェット用記録体は、画
像に実用的な耐水性、耐湿性を付与しながら、しかも同
時にインク吸収性、ドット形状のいずれもが優秀なもの
であり、従来法の欠点を解消した、高解像度のインクジ
ェット・フルカラ−・プリンタ−を可能ならしめるもの
である。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年６月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】Ｘ＝０．１〜０．９、Ｙ＝０．９〜０．
１、ｎ＝５〜３００該共重合体の添加量はインク受容層の乾燥重量１００重
量部に対して、０．１〜３０重量部、好ましくは、１〜
２０重量部が推奨される。０．１重量部以下では、受容
層の耐水性、耐湿性は不十分となる。３０重量部以上で
は、インクの乾燥性が悪くなる。インク受容層として
は、インクを吸収するものならば、公知のものを使用で
き、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、アクリ
ル樹脂、スチレン−アクリル重合体、エチレン−酢酸ビ
ニル重合体、デンプン、ポリビニルブチラール、ゼラチ
ン、カゼイン、アイオノマー、アラビアゴム、カルボキ
シメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリアク
リルアミド、ポリエステル樹脂、フェノール、メラミ
ン、エポキシ、スチレン−ブタジエンゴム等の樹脂のう
ち、１種以上が所望により使用できるが、ＰＶＡが好ま
しく用いられ、その中でも重合度１４００〜２５００、
ケン化度８５〜９０のものがより好ましく用いられる。
また、受容層には、メラミンやエポキシ、イソシアネー
ト、無水マレイン酸共重合体などの架橋性官能基を含む
化合物を添加することにより、受容層の硬化度が上が
り、耐水性が良好になる。このような架橋剤を２種以上
併用することも可能であり、必要に応じて反応促進のた
めに触媒を用いることも可能である。本発明においては
水溶性メラミンがより好ましく用いられる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】

【表２】

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｄ２１Ｈ 19/60 Ｄ２１Ｈ 1/32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体の少なくとも片面にインク受容層を
設けたインクジェット用記録体においてインクジェット
用プリンタ−で、単一ドットを印字、乾燥したときのそ
の面積をＳ、該印字物を３２℃で８５ＲＨ％の雰囲気に
３日間放置した後の面積をＭとしたときに、下記式を満
たすことを特徴とするインクジェット用記録体。１≦ Ｍ／Ｓ ≦１．５
【請求項２】インク受容層が、ジアリルアミンとジアリ
ルジメチルアンモニウムクロライドとを主要なモノマ−
単位とする共重合体を含有することを特徴とする請求項
１のインクジェット用記録体。
【請求項３】インク受容層が、本質的に親水性樹脂、架
橋剤とから成る請求項２のインクジェット用記録体。
【請求項４】請求項３記載の親水性樹脂がポリビニルア
ルコールであることを特徴とするインクジェット用記録
体。
【請求項５】請求項３記載の架橋剤が水溶性メラミン樹
脂であることを特徴とするインクジェット用記録体。
【請求項６】インク受容層が、フッ素系界面活性剤また
は、及びシラン系界面活性剤を含有することを特徴とす
る請求項２から５までのいずれかのインクジェット用記
録体。
【請求項７】支持体上にアンカーコート層を設け、その
上にインク受容層を設けたことを特徴とする請求項１か
ら６までのいずれかのインクジェット用記録体。