JPH10329414A - インクジェットプリンタ用記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 層間化合物を有するインクジェットプリンタ
用記録媒体において、銀塩系写真像に比較し得る定着性
を有する画像を形成する際に、重走のないスムーズな搬
送性を付与するとともに、インク吸収性や耐水性、更に
は発色性に優れた画像を形成できるインクジェットプリ
ンタ用記録媒体を提供する。 【解決手段】 本発明に係るインクジェットプリンタ用
記録媒体は、インターカレーション反応によりインク中
の水溶性染料を定着保持する層間化合物と、粗粉砕クレ
ーと、結合剤とを含有する染料定着層が基材上に形成さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イオン交換作用に
基づくインターカレーション反応により、インク中の水
溶性染料を定着保持する染料定着層を有するインクジェ
ットプリンタ用記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータ等で作成した文
書やイメージ等の画像を紙やオーバーヘッドプロジェク
ター（以下、ＯＨＰと称する）フィルム等の記録媒体に
出力する方法の一つとして、インクジェット記録方式が
使用されている。

【０００３】このインクジェット記録方式は、電界、
熱、圧力等を駆動源として溶液状のインクをノズルから
記録媒体に向けて吐出させ、記録媒体に画像形成するも
のである。このようなインクジェット記録方式は、低騒
音であり、ランニングコストが安く、普通紙に画像形成
でき、インクリボン等の廃棄物が生じないという長所を
有するため、オフィス内や家庭内において、近年その利
用が拡大している。

【０００４】しかしながら、インクジェット記録方式は
記録媒体に形成された画像の定着性、特に耐水性や耐光
性が悪いという欠点を有している。

【０００５】これは次のような理由による。すなわち、
一般にインクジェットプリンタ用インクの染料には水溶
性染料が使用されており、印画の際にはこのような水溶
性染料からなるインクが記録媒体に向かって吐出され、
インクの乾燥後には水溶性染料が記録媒体上に残ってフ
ァンデルワールス力や水素結合により記録媒体上に保持
され、画像が定着する。そのため、水溶性染料に対して
親和力の大きい水等の溶媒が画像上に供給された場合に
は染料が溶出して画像のボケが発生する。

【０００６】また記録媒体上で画像を形成している水溶
性染料に対し、その染料と記録媒体との間のファンデル
ワールス力や水素結合を打ち消すだけの熱エネルギーや
水蒸気が供給された場合にも染料が移動し、画像のボケ
が発生する。さらに、画像を形成している染料が紫外線
等の光に暴露された場合には染料自体が破壊されて画像
が退色、変色あるいは濃度低下をきたすことがある。

【０００７】このようなインクジェット記録方式で形成
された画像の耐水性や耐光性の欠点を改良するために、
特開平７−６８９２５号公報にはイオン交換作用に基づ
くインターカレーション反応を利用し層間化合物に染料
を定着させる技術が提案されている。

【０００８】この提案により定着性の点で改善がみられ
ており、インターカレーション反応を利用しない記録媒
体と比較して保存時の画像の退色、変色が改善されてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら高い定着
性を付与できてはいるが、揮発性の低い溶剤が残るため
印画後のベタつきが大きく長時間放置しないと印画物を
重ねることができない。さらに現状の問題として印画前
に記録媒体同士が粘着を起こし、プリンターの給紙トレ
イにセットされた複数枚のインクジェット用記録媒体同
士が貼り付き、２枚以上の記録媒体が同時に重ね送りさ
れる重走トラブルが生ずるということがあった。また印
画後でも重ねて保存したときに貼り付くということもあ
った。

【００１０】本発明は、このような従来の実情に鑑みて
提案されたものであり、水溶性染料をインターカレーシ
ョン反応により定着保持する層間化合物を有するインク
ジェットプリンタ用記録媒体において、銀塩系写真像に
比較し得る定着性を有する画像を形成する際に、重走の
ないスムーズな搬送性を付与するとともに、インク吸収
性や耐水性、更には発色性に優れた画像を形成できるイ
ンクジェットプリンタ用記録媒体を提供することを目的
とする。また、透明基材を用いたＯＨＰ用記録媒体にお
いては、光透過性の高い優れた投影品位を得るようにす
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係るインクジェ
ットプリンタ用記録媒体は、インターカレーション反応
によりインク中の水溶性染料を定着保持する層間化合物
と、粗粉砕クレーと、結合剤とを含有する染料定着層が
基材上に形成されていることを特徴とする。

【００１２】また、本発明に係るインクジェットプリン
タ用記録媒体は、基材上に形成された染料定着層と、上
記染料定着層上に形成され、インク吸収性樹脂からなる
インク吸収層とを有し、上記染料定着層は、インターカ
レーション反応によりインク中の水溶性染料を定着保持
する層間化合物と、結合剤とを含有する。そして上記染
料定着層と上記インク吸収層の少なくとも一方は、粗粉
砕クレーを含有することを特徴とする。

【００１３】粗粉砕クレーをフィラーとして用いること
で記録媒体表面に凹凸が形成され、記録媒体同士の粘着
がなくなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。

【００１５】図１は、本発明を適用したインクジェット
プリンタ用記録媒体の一構成例を示す断面図である。

【００１６】本発明に係るインクジェットプリンタ用記
録媒体は、基材１と、染料定着層２とを有する。

【００１７】上記基材１は、紙、合成紙、プラスチック
ペーパー、金属板、金属箔、アルミニウム等を蒸着した
プラスチックフィルム等から任意に選択できる。なお、
ＯＨＰ等の用途には、光透過性であることが必要であ
る。

【００１８】染料定着層２は、インターカレーション反
応によりインク中の水溶性染料を定着保持する層間化合
物と、粗粉砕クレーと、結合剤とを含有する。

【００１９】本発明において、粗粉砕クレーとは、その
粒子径が分布している粉砕クレーのことをいう。

【００２０】粗粉砕クレーは染料定着層のフィラーとな
るものであり、水溶性インクに馴染み層間化合物への定
着を妨げず、また摩擦が低く自己潤滑性を有することが
必要である。

【００２１】この粗粉砕クレーには、層状構造を有し、
その親水性の層間に交換性イオンを有する層状無機高分
子を用いることが好ましい。具体的には層間に交換性陰
イオンを有するハイドロタルサイト群鉱物などがあげら
れる。

【００２２】粗粉砕クレーの粒子径は０．５μｍ〜５．
０μｍの範囲で分布していることが好ましい。図２に示
すように、粗粉砕クレー１３によりインクジェットプリ
ンタ用記録媒体１４の表面に大きな凹凸が形成される。
この凹凸により、インクジェットプリンタ用記録媒体１
４の表面と他のインクジェットプリンタ用記録媒体１５
の裏面との距離を離すことができる。これにより貼り付
きの改善が可能となる。

【００２３】粒子径が０．５μｍより小さいと表面の凹
凸の効果が十分でなく、記録媒体同士が粘着を起こして
しまう。印画前ではベタつきが大きく、プリンターの給
紙トレイにセットされた複数枚の記録媒体同士が貼り付
き、２枚以上の記録媒体が同時に重ね送りされる重走ト
ラブルが生ずる。また、印画後では指で触ったり複数枚
を重ねて保存した際に貼り付きや裏移りを起こす。ま
た、粒子径が５．０μｍより大きいとＯＨＰ用記録媒体
の透明性などの品位が低下する。

【００２４】粗粉砕クレーは、結合剤１００重量部に対
して粗粉砕クレーが１．０重量部〜３０重量部の範囲で
添加するのが好ましい。粗粉砕クレーが１．０重量部よ
り少ないと、表面の凹凸の効果が十分ではなく、記録媒
体同士が粘着を起こしてしまう。印画前ではベタつきが
大きく、プリンターの給紙トレイにセットされた複数枚
の記録媒体同士が貼り付き、２枚以上の記録媒体が同時
に重ね送りされる重走トラブルが生ずる。また、印画後
では指で触ったり複数枚を重ねて保存した際に貼り付き
や裏移りを起こす。逆に３０重量％より多いと、ＯＨＰ
用記録媒体の透明性などの品位が低下する。

【００２５】本発明に係るインクジェットプリンタ用記
録媒体の染料定着層は、層間化合物の他に粗粉砕クレー
が添加されることでクレーの含有量が多くなるため、よ
り高い染料定着性をもつことができる。染料定着層の厚
さは、通常２μｍ〜４０μｍ、好ましくは４μｍ〜１５
μｍである。

【００２６】また、本発明に係るインクジェットプリン
タ用記録媒体は、図３に示すように、基材２１と、染料
定着層２２と、インク吸収層２３とを有していてもよ
い。インク吸収層２３は付着したインクを一時的に受容
し、染料定着層２２に伝達するものであり、インク吸収
性樹脂により構成される。この場合、染料定着層２２と
インク吸収層２３の少なくとも一方が、粗粉砕クレーを
含有することにより本発明の効果が得られる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。

【００２８】次に示す方法により、インクジェットプリ
ンタ用記録媒体を作製した。

【００２９】〈実施例１〉溶媒１００ｇ中に、結合剤
５．０ｇと、層間化合物５．０ｇとを添加し、ビーズミ
ルで５時間分散処理を行い染料定着層用塗料を得た。

【００３０】ここで、溶媒には、エチルアルコール２０
ｇと水８０ｇとの混合溶媒を用いた。結合剤には、ポリ
ビニルアルコールとして日本合成化学社製ＧＬ−０５を
用いた。

【００３１】層間化合物には、リンゴ酸を１０ｍｇ当量
吸着処理したハイドロタルサイトを用いた。

【００３２】別に、水５ｇとエチルアルコール５ｇとの
混合溶媒中でクレーの粗粉砕処理を行い、粒子径が０．
５μｍ〜５．０μｍの粗粉砕クレーを作製した。

【００３３】ここで、クレーには、リンゴ酸を１０ｍｇ
当量吸着処理したハイドロタルサイトを用いた。

【００３４】粒子径が０．５μｍ〜５．０μｍの粗粉砕
クレー０．０２５ｇを染料定着層用塗料に添加した。

【００３５】得られた染料定着層用塗料を、乾燥塗布厚
が６μｍとなるように、ワイヤーバーにて基材上に塗布
した後１００℃で１分間乾燥し、染料定着層を形成し
た。

【００３６】ここで、基材には、１２５μｍ厚の透明ポ
リエステルフィルムとして東レ社製ルミラーＴ−６０を
用いた。

【００３７】さらに溶媒１０ｇ中にインク吸収性樹脂
０．３ｇを溶解させ、インク吸収層用塗料を作製した。
インク吸収層用塗料を、乾燥塗布厚１．５μｍとなるよ
うに染料定着層上にワイヤーバーで塗布した後乾燥し、
インク吸収層を形成し、インクジェットプリンタ用記録
媒体を作製した。

【００３８】ここで、溶媒には、エチルアルコール５．
０ｇと水５．０ｇとの混合溶媒を用いた。インク吸収性
樹脂には、ヒドロキシプロピルセルロース樹脂として徳
山曹達製ＨＰＣ−Ｌを用いた。

【００３９】〈実施例２〉粒子径が０．５μｍ〜５．０
μｍの粗粉砕クレー０．０２５ｇを、インク吸収層用塗
料に添加した以外は、実施例１と同様にしてインクジェ
ットプリンタ用記録媒体を作製した。

【００４０】〈実施例３〉粒子径が０．５μｍ〜５．０
μｍの粗粉砕クレー０．０２５ｇを、染料定着層用塗料
とインク吸収層用塗料との両方に添加した以外は、実施
例１と同様にしてインクジェットプリンタ用記録媒体を
作製した。

【００４１】〈実施例４〉粒子径が０．５μｍ〜５．０
μｍの粗粉砕クレー０．５ｇを、染料定着層用塗料に添
加した以外は、実施例１と同様にしてインクジェットプ
リンタ用記録媒体を作製した。

【００４２】〈実施例５〉粒子径が０．５μｍ〜５．０
μｍの粗粉砕クレー０．５ｇを、インク吸収層用塗料に
添加した以外は、実施例１と同様にしてインクジェット
プリンタ用記録媒体を作製した。

【００４３】〈実施例６〉粒子径が０．５μｍ〜５．０
μｍの粗粉砕クレー０．５ｇを、染料定着層用塗料とイ
ンク吸収層用塗料との両方に添加した以外は、実施例１
と同様にしてインクジェットプリンタ用記録媒体を作製
した。

【００４４】〈実施例７〉粒子径が０．５μｍ〜５．０
μｍの粗粉砕クレー２．５ｇを、染料定着層用塗料に添
加した以外は、実施例１と同様にしてインクジェットプ
リンタ用記録媒体を作製した。

【００４５】〈実施例８〉粒子径が０．５μｍ〜５．０
μｍの粗粉砕クレー２．５ｇを、インク吸収層用塗料に
添加した以外は、実施例１と同様にしてインクジェット
プリンタ用記録媒体を作製した。

【００４６】〈実施例９〉粒子径が０．５μｍ〜５．０
μｍの粗粉砕クレー２．５ｇを、染料定着層用塗料とイ
ンク吸収層用塗料との両方に添加した以外は、実施例１
と同様にしてインクジェットプリンタ用記録媒体を作製
した。

【００４７】〈比較例１〉溶媒１００ｇ中に、結合剤
５．０ｇと、層間化合物５．０ｇとを添加し、ビーズミ
ルで５時間分散処理を行い染料定着層用塗料を得た。

【００４８】ここで、溶媒には、エチルアルコール２０
ｇと水８０ｇとの混合溶媒を用いた。結合剤には、ポリ
ビニルアルコールとして日本合成化学社製ＧＬ−０５を
用いた。

【００４９】層間化合物には、リンゴ酸を１０ｍｇ当量
吸着処理したハイドロタルサイトを用いた。

【００５０】得られた染料定着層用塗料を、乾燥塗布厚
が６μｍとなるように、ワイヤーバーにて基材上に塗布
した後１００℃で１分間乾燥し、染料定着層を形成し
た。

【００５１】ここで、基材には、１２５μｍ厚の透明ポ
リエステルフィルムとして東レ社製ルミラーＴ−６０を
用いた。

【００５２】さらに溶媒１０ｇ中にインク吸収性樹脂
０．３ｇを溶解させ、インク吸収層用塗料を作製した。
インク吸収層用塗料を、乾燥塗布厚１．５μｍとなるよ
うに染料定着層上にワイヤーバーで塗布した後乾燥し、
インク吸収層を形成し、インクジェットプリンタ用記録
媒体を作製した。

【００５３】ここで、溶媒には、エチルアルコール５．
０ｇと水５．０ｇとの混合溶媒を用いた。インク吸収性
樹脂には、ヒドロキシプロピルセルロース樹脂として徳
山曹達製ＨＰＣ−Ｌを用いた。

【００５４】〈比較例２〉溶媒１００ｇ中に、結合剤
５．０ｇと、層間化合物５．０ｇとを添加し、ビーズミ
ルで５時間分散処理を行い染料定着層用塗料を得た。

【００５５】ここで、溶媒には、エチルアルコール２０
ｇと水８０ｇとの混合溶媒を用いた。結合剤には、ポリ
ビニルアルコールとして日本合成化学社製ＧＬ−０５を
用いた。

【００５６】層間化合物には、リンゴ酸を１０ｍｇ当量
吸着処理したハイドロタルサイトを用いた。

【００５７】別に、水５ｇとエチルアルコール５ｇとの
混合溶媒中でクレーの粉砕処理を行い、平均粒子径が
０．３μｍの粉砕クレーを作製した。

【００５８】ここで、クレーには、リンゴ酸を１０ｍｇ
当量吸着処理したハイドロタルサイトを用いた。

【００５９】平均粒子径が０．３μｍの粉砕クレー０．
５ｇを染料定着層用塗料に添加した。

【００６０】得られた染料定着層用塗料を、乾燥塗布厚
が６μｍとなるように、ワイヤーバーにて基材上に塗布
した後１００℃で１分間乾燥し、染料定着層を形成し
た。

【００６１】ここで、基材には、１２５μｍ厚の透明ポ
リエステルフィルムとして東レ社製ルミラーＴ−６０を
用いた。

【００６２】さらに溶媒１０ｇ中にインク吸収性樹脂
０．３ｇを溶解させ、インク吸収層用塗料を作製した。
インク吸収層用塗料を、乾燥塗布厚１．５μｍとなるよ
うに染料定着層上にワイヤーバーで塗布した後乾燥し、
インク吸収層を形成し、インクジェットプリンタ用記録
媒体を作製した。

【００６３】ここで、溶媒には、エチルアルコール５．
０ｇと水５．０ｇとの混合溶媒を用いた。インク吸収性
樹脂には、ヒドロキシプロピルセルロース樹脂として徳
山曹達製ＨＰＣ−Ｌを用いた。

【００６４】〈比較例３〉平均粒子径が０．３μｍの粉
砕クレー０．５ｇを、インク吸収層用塗料に添加した以
外は、比較例２と同様にしてインクジェットプリンタ用
記録媒体を作製した。

【００６５】〈比較例４〉平均粒子径が０．３μｍの粉
砕クレー０．５ｇを、染料定着層用塗料とインク吸収層
用塗料との両方に添加した以外は、比較例２と同様にし
てインクジェットプリンタ用記録媒体を作製した。

【００６６】〈比較例５〉平均粒子径が１０．０μｍの
粉砕クレー０．５ｇを、染料定着層用塗料に添加した以
外は、比較例２と同様にしてインクジェットプリンタ用
記録媒体を作製した。

【００６７】〈比較例６〉平均粒子径が１０．０μｍの
粉砕クレー０．５ｇを、インク吸収層用塗料に添加した
以外は、比較例２と同様にしてインクジェットプリンタ
用記録媒体を作製した。

【００６８】〈比較例７〉平均粒子径が１０．０μｍの
粉砕クレー０．５ｇを、染料定着層用塗料とインク吸収
層用塗料との両方に添加した以外は、比較例２と同様に
してインクジェットプリンタ用記録媒体を作製した。

【００６９】特性評価 以上のようにして作製されたインクジェットプリンタ用
記録媒体について、搬送性、インク吸収性、耐水性、染
料定着性、画像濃度、透明性、および耐光性の各特性に
ついてそれぞれ評価を行った。なお、この評価実験は温
度１５℃、湿度２５％の環境下で行った。

【００７０】搬送性については、２０枚の記録媒体を重
ねてインクジェットプリンタの給紙トレイにセットし、
連続印画での搬送性を目視にて観察した。

【００７１】２０枚の連続印画が可能であった場合を
○、印画の途中で重走が発生し、２０枚の連続印画が不
可能であった場合を×とした。

【００７２】インク吸収性については、画像を形成した
際、インクが記録媒体中に浸透して吸収されるか否かを
目視により観察した。

【００７３】インクが記録媒体中に浸透して吸収された
場合を○、インクが記録媒体中に浸透せず、吸収されな
い場合を×とした。

【００７４】耐水性については、画像が形成された記録
媒体の全体を１０分間水中に浸漬した後、水中から引き
上げ、染料定着層の変化を目視により観察し、評価し
た。

【００７５】染料定着層に変化がみられない場合を○、
染料定着層が基材から剥離するか、あるいは溶解してし
まい、インクジェットプリンタ用記録媒体として再利用
が不可能な場合を×とした。

【００７６】染料定着性については、耐水性試験の際の
画像の変化を目視により観察し、評価した。

【００７７】画像が変化しない場合を○、画像が滲んで
いるが、実用上問題はない場合を△、画像が著しく流れ
たり、あるいは滲んでしまった場合を×とした。

【００７８】印画濃度については、高濃度部として画像
のベタ印字部分の反射濃度を、ＴＲ９２４型のマクベス
濃度計で測定した。反射濃度は、画像の彩度の観点か
ら、イエロー、マゼンダ、シアンの各色についてそれぞ
れ２．２以上が望ましい。

【００７９】透明性については、染料定着層を形成する
前の透明ポリエステル基材を対照として、画像を形成し
ていないインクジェットプリンタ用記録媒体の光透過率
を日立製作所製Ｕ−３４００型の分光光度計を用いて測
定した。なお、光透過率は、ＯＨＰとしての投影品位の
観点から９５％以上であることが望ましい。

【００８０】各インクジェットプリンタ用記録媒体につ
いての評価結果を表１に示す。

【００８１】

【表１】

【００８２】粗粉砕クレーを添加しなかった比較例１で
は搬送性や耐光性が劣っていた。

【００８３】平均粒子径が０．３μｍの粉砕クレーを添
加した比較例２〜比較例４では記録媒体表面に形成され
る凹凸の効果が十分でなく、搬送性が劣っていた。ま
た、画像濃度や透明性も悪かった。

【００８４】平均粒子径が１０．０μｍの粉砕クレーを
添加した比較例５〜比較例７では、搬送性はよいが画像
濃度が悪く、特に透明性が劣っていた。

【００８５】これに対し、粒子径が０．５μｍ〜５．０
μｍの粗粉砕クレーを添加した実施例１〜実施例９で
は、搬送性や耐光性、透明性に優れたインクジェットプ
リンタ用記録媒体が得られた。

【００８６】よって、その粒子径が０．５μｍ〜５．０
μｍの範囲で分布している、粗粉砕クレーを添加するこ
とが好ましいことがわかった。

【００８７】しかし、実施例１〜実施例３のように、粗
粉砕クレーの添加量が、結合剤１００重量部に対して
０．５重量部と少ないと、記録媒体表面に形成される凹
凸の効果が小さく、搬送性が十分ではなかった。

【００８８】また、実施例７〜実施例９のように、粗粉
砕クレーの添加量が、結合剤１００重量部に対して５０
重量部と多すぎると、透明性が悪くなってしまった。

【００８９】一方、粗粉砕クレーの添加量を、結合剤１
００重量部に対して１０重量部とした実施例４〜実施例
６では、搬送性や透明性に優れ、他の全ての特性に優れ
た記録媒体が得られた。

【００９０】よって、粗粉砕クレーの添加量は、結合剤
１００重量部に対して、１．０重量部〜３０重量部程度
が好ましいことがわかった。

【００９１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のインクジェットプリンタ用記録媒体は、記録媒体同士
の粘着がなくなり、優れた搬送性をもつ。また、インク
ジェットプリンタ用記録媒体の十分なインク吸収性、耐
水性、インク定着性を保ちながら、発色性を向上させ
た。さらに、本発明を適用したＯＨＰ用記録媒体は、高
い光透過性をもつ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェットプリンタ用記
録媒体の一構成例を示す断面図である。

【図２】本発明を適用したインクジェットプリンタ用記
録媒体の一構成例を示す模式図である。

【図３】本発明を適用したインクジェットプリンタ用記
録媒体の一構成例を示す断面図である。

【符号の説明】

１，１１，２１ 基材、 ２，１２，２２ 染料定着
層、 １３ 粗粉砕クレー、 ２３ インク吸収層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インターカレーション反応によりインク
   中の水溶性染料を定着保持する層間化合物と、粗粉砕ク
   レーと、結合剤とを含有する染料定着層が基材上に形成
   されていることを特徴とするインクジェットプリンタ用
   記録媒体。
2. 【請求項２】 上記粗粉砕クレーの粒子径は、０．５μ
   ｍ〜５．０μｍの範囲で分布していることを特徴とする
   請求項１記載のインクジェットプリンタ用記録媒体。
3. 【請求項３】 インターカレーション反応によりインク
   中の水溶性染料を定着保持する層間化合物と、結合剤と
   を含有し、基材上に形成された染料定着層と、 上記染料定着層上に形成され、インク吸収性樹脂からな
   るインク吸収層とを有し、 上記染料定着層と上記インク吸収層の少なくとも一方
   は、粗粉砕クレーを含有していることを特徴とするイン
   クジェットプリンタ用記録媒体。
4. 【請求項４】 上記粗粉砕クレーの粒子径は、０．５μ
   ｍ〜５．０μｍの範囲で分布していることを特徴とする
   請求項３記載のインクジェットプリンタ用記録媒体。