JPS6063190A - 被記録材 - 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】 本発明は、インクジェット記録法に用いられる被記録材
に関し、インク（記録液）の吸収性が高く、適度の滲み
度を有し、かつ良好なインクドツト形状が得られ、しか
も高い画素濃度の得られるインクジェット記録用被記録
材に関する。

インクジェット記録法は、高電圧印加による静電吸引方
式、圧電素子を用いてインクに機械的振動または変位を
与える方式等のインク吐出方式によりインクの小滴を発
生させ、これを飛翔させて紙などの被記録材に付着させ
て記録を行うものであり、騒音の発生が少なく、高速印
字、多色印字の行える記録法である。

インクジェット記録用のインクとしては、安全性、印刷
適性の面から主に水系゛のものが使用され、一般に記録
剤と液媒体とを含む。

このインクジェット記録法に使用される被記録材として
は、従来通常の紙が一般的に使用されてきた。しかし、
記録の高速化あるいは多色化などインクジェット記録機
の性能の向上に伴ない、インクジェット記録用の被記録
材に対しても、より高度な特性が要求されつつある。

このようなインクジェット記録用被記録材としては。

１）インクの吸収が可及的速やかであること。

２）インクドツトが重なった際に、後で付着したインク
が前のドツトに流れ出さないこと、３）インクドツトの
径が所望の大きさで均一であること、 ４）インクドツトの形状が真円に近く、またその周辺が
滑らかであること、 ６）白色度が高いこと、 ７）インクの着色成分の呈色性が優れたものであること
、 等の要求性能を満たすものであることが必要とされる。

一方、インクジェット記録法により被記録材に記録をす
る場合、一般的には、記録しようとする画像（原画）を
均当に細分割し、その細分割された画像の１単位（画素
）を、記録時に１つのインクドツトあるいは複数のイン
クドツトにより表現する方式によって原画を被記録材上
に再現している。このような記録方式に於ては、記録画
像に充分な記録濃度を与えるためには、充分な画素濃度
（１画素全体としての記録濃度）の得られることが必要
となる。このためには、これを同一記録剤濃度の同一量
のインクにより１画素を１つのインクドツトで表現する
場合を例として説明すると、１画素中に記録されたイン
クドツトがなるべく均一に１画素全体に広がるように記
録されるのが好ましい、なぜならば、一般に、１画素中
に小さな径のインクドツトが記録された場合、インクド
ツト自体の記録濃度は高くなるが１画素濃度は低くなる
。一方、インクドツトの径が大きくなると、インクドツ
ト自体の記録濃度は低くなるが、画素濃度は逆に高くな
る。そして、インクドツトが画素全体に均一・に広がっ
た時に画素濃度は最大となるからである。これは、画素
濃度が主に１画素中の記録された部分と非記録部分との
相対的な関係によって規定されるためである。

また、より大きな滲み度を有した被記録材を用いて記録
を行なえば、より大きな画素面積を使用して記録を行な
うことができ、記録速度をより速くすることができる。

従って、所定の大きさの画素中に記録されたインクドツ
トが、画素全体に均一に広がるような適度の滲み度を有
していることが、更に前述の要求性能に加えてインクジ
ェット記録用被記録材には要求される。

例えば、通常の上質紙を被記録材として用いた場合、イ
ンク吸収性が悪く充分に大きなインクドツト径が得られ
ず、インクドツトの形状が著しく悪い上所望の画素濃度
が均一に得られない、また、市販のノンコート紙では、
インク吸収性は十分であるが、紙の繊維を伝わってイン
クが走り、滲みの度合が紙面内に於いて不均一であり、
インクドツトの形状や大きさを制御しにくく、またイン
クドツト濃度の部分的なバラツキが生じたりして充分な
画素濃度が得られない。

本発明の目的は、前記のような諸要求を満足させ、イン
ク吸収性が高く、しかも所定の広さの画素中に記録され
たインクドツトが画素全４体に均一・に広がるような適
当な滲み度を有し、良好なインクドツト形状が得られ、
かつ呈色性に優れたインクジェット用被記録材を提供す
ることにある。

上記の目的は、以下の本発明によって達成される。

すなわち本発明は、被記録面が、少なくとも充填材と繊
維質基材の一部とが混在してなるものであり、前記繊維
質基材を成す繊維の一部が前記被記録面の極近傍に存在
していることを特徴とするインクジェット記録用被記録
材。

本発明の被記録材は、インクを受容する被記録材の被記
録面の独特な構造によって特徴づけられる。

すなわち、本発明の被記録材は、基本的には、主に繊維
質材料からなる基材と、該基材の表面に付着した充填材
粒子とを有してなるものであり、前記基材を主に構成す
る繊維質材料の繊維形状が前記基材表面から完全に覆隠
されない程度に、前記充填材粒子が前記基材表面に極薄
く散布されて付着した状態に被記録材の被記録面が形成
され、代表的には第１図の模式図により示される状態と
して示される。

第１図の本発明の被記録材ｌの被記録面ＩＡの一部１ａ
の模式的拡大図１ｂに示されるように、基材（不図示）
の表面に充填材粒子３が結着剤（不図示）によって固着
されている。基材（不図示）を主に構成する繊維質材料
の繊維の一部２は、充填材粒子３に軽く覆われている部
分もあれば、外界と直接に接している部分もある。充填
材粒子３は、基材（不図示）を主に構成するｍ線質材料
の繊維の一部２を軽く覆っているだけでなく、繊維２の
間にある隙間にも入り込んでいる。このようにして、本
発明の被記録材の被記録面に繊＃Ｉ２の形状が残される
程度に充填材粒子３が、基材を構成しているｍ維の一部
２の上やそれらの間を埋めるように固着されており、基
材を構成している繊維の一部２が被記録材の被記録面の
極近傍に存在することになる。なお、本発明の被記録材
の被記録面は、主に基材を構成している繊維の形状が被
記録面に残される程度に、すなわち主に基材を構成して
いる繊維の一部が被記録材の被記録面の極近傍に存在す
る程度に充填材粒子３によって一様に覆われていても良
い。

第２図は、本発明の被記録材の一例の被記録面の１５０
倍の走査型電顕写真であり、基材の有する繊維の形状が
被記録面に残される程度に充填材粒子が固着され、主に
基材を構成している繊維の一部が被記録材の被記録面の
極近傍に存在する本発明の被記録材の被記録面の特徴あ
る状態が良く示されている。

一方、第３図は、従来の被記録材（商品名；インクジェ
ット用紙Ｌ、三菱製紙（株）社製）の被記録面の同倍率
の電顕写真である。第３図には、無数のパルプ繊維が重
なり合ったこの被記録材の被記録面の構造が良く示され
ており、本発明の被記録材とは明確に区別される。

このように本発明の被記録材の被記録面ＩＡは、いわば
、少なくとも充填材粒子３と主に基材を構成している繊
維の一部２とが混在してなるものであり、インクによる
記録が行われた時には、被記録材の被記録面ＩＡに付着
したインクは、王に＃ｌｌ維２と充填材粒子３とが混在
した表面部分に吸収される。そして、被記録材内部の繊
維層にはほとんど吸収されず、すなわち被記録材の厚さ
方向にはほとんど吸収されず、表面部分を水平方向に広
がる。このため１本発明の被記録材は高い滲み度を有し
、前述の所定の大きさの画素内に充分に大きなインクド
ツトを記録することができる。

本発明の被記録材の少なくとも繊維質材料からなる基材
としては、紙を使用するのが適当であるが、布あるいは
合成紙等も使用することができる。なお、上述したよう
な被記録材の厚さ方向へのインク吸収性を押えるために
は、サイジング等の方法により液体の吸収性の押えられ
た繊＃Ｉ質材料からなる基材を使用するのが好ましい、
また基材は、樹脂フィルム等の適当な支持体を有してい
ても良い。

一方１本発明の被記録材の被記録面ｌ＾を基本的に構成
する他の成分の１つは、主に結着剤によって基材の表面
に固着された充填材３である。

該充填材しては１例えばシリカ、クレー、タルク、カリ
オン、ケイソウ±、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、
サテンホワイト、ケイ酪アルミニウム、アルミナ、ゼオ
ライト等が挙げられ、これらの１種以上が用いられる。

被記録材の被記録面ＩＡに、基材を構成している繊Ｉａ
２の形状が残される程度に充填材粒子３をＰ材繊維上、
及びそれらの間を埋めるように固着させ、しかも被記録
材の被記録面に良好なインク吸収性や滲みの度合を与え
るためには、使用される充填材の粒径が０．０５ｕ乃至
５０−１より好ましくは０．１μ乃至２０ｕ程度のもの
であることが望ましい、充填材の粒径が余りにも大き過
ぎると被記録材の水平方向へのインクの滲みの度合が不
均一となりドツトの大きさや形状の制御がしにくくなる
ため好ましくない。

更に充填材粒子３として、多孔性の充填材を用いれば、
被記録材の表面部分に付着したインクが多孔性の充填材
内部にも浸透し、インクの記録剤成分（例えば染料や顔
料）が多孔性の充填材に吸着されることによる良好な呈
色性を得ることができる。

他方、上記充填材を基材の表面に固着する結着材として
は、デンプン、ゼラチン、カゼイン、アラビアゴム、ア
ルギン酪ソーダ、カルボキシメチルセルロース、ポリビ
ニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル
酸ソーダ、ポリアクリルアミド等の水溶性高分子；合成
ゴムラテックス等の合成樹脂ラテックス、ポリビニルブ
チラール、ポリビニルクロライド、ポリ酢酸ビニル、ポ
リアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート、ポリ
ビニルホルマール、メラミン樹脂。

ポリアミド、フェノール樹脂、ポリウレタン、アルキッ
ド樹脂等の有機溶剤可溶性樹脂が挙げられる。また、本
発明の被記録材の表面部分には、本発明の効果を損なわ
ない範囲で、上記充填材と共にプラスチックピグメント
等の他の顔料類、更には分散剤、蛍光染料、ＰＨ調整剤
、消泡剤、潤滑剤、防腐剤、界面活性剤等の各種添加剤
を混在させることもできる。

本発明の被記録材は、これらの充填材と結着剤とを主体
とした成分を水等の媒体中に分散させて調製した塗工液
をロールコーティング法、ロッドバーコーチインク法、
スプレーコーティング法、エアナイフコーティング法等
により基材上に塗工し、その後可及的速やかに乾燥させ
て製造することができる。

塗工液中の充填材と結着剤の混合比としては、一般に充
填材１００重量部に対して結着剤がｌＯ乃至１５ｆ１重
量部が適当であり、充填材の平均粒径が大きいときには
、できるだけ結着剤の量を少なく用いることが好結果を
もたらす。基材上に固着される充填材や結着剤等を含む
成分の塗工量は、１つのインクドツトを形成するインク
の量とインクドツトが記録される画素の大きさに応じた
所望のドツト径とによって選定される。すなわち、これ
ら成分の塗工量をより少なくすることにより、より大き
なインクドツトを得ることができる。そして、その塗工
量は、通常１〜３０ｇ／ｒｎ′程度（乾燥塗工量）の範
囲から選択さる。

このようにして、被記録面に独特な表面状態を有する本
発明の被記録材は、インク吸収性が高く、しかも所定の
広さの画素中に記録されたインクドツトが画素全体に均
一に広がるような適当な滲み度を有し、良好なインクド
ツト形状が得られるので、充分な画素濃度が得られかつ
呈色性に優れたインクジェット用被記録材である。

また１本発明の被記録材を用いることにより、同量のイ
ンクが使用された場合に、塗工成分の量を変化させるこ
とにより、記録されたインクドツト径を画素の広さに適
応した所望の大きさに制御することが可能となった。更
に従来の被記録材と比べてより大きなインクドツトを得
ることもでき、より大きな画素面積を使用して記録を行
なうことができ、記録速度をより速くすることが可能と
なった。

以下、実施例に従って本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ 充填材として軽質炭酸カルシウム（平均粒子径：ｌμｓ
）を用い、結着剤としてポリビニルアルコールとＳＢＲ
ラテックスを用いて下記組成に基づき塗工用組成物を作
製した。

軽質炭酸カルシウム　１００　重量部 ポリビニルアルコール　２５〃 ＳＢＲラテツクス　５　ｔｔ 水　５　Ｑ　Ｏ／／ 一方、繊維質基材としてはＪＩＳ″”ｐ　８１２２に基
づくサイズ度が３５秒の一般上質紙（坪量８５ｇ／ｍ’
）を使用し、この支持体上に上記塗工用組成物を乾燥塗
工量２ｇ／ｍ″の割合でブレードコーター法により塗工
し、常法により乾燥させて被記録材を得た。得られた被
記録材の被記録面の１５０倍の走査型電顕写真を第２図
に示す。

この被記録材に対して、下記４色のインクを用い、ドロ
ップレット径　９０μｓ、画素サイズ　３００×３００
の記録条件でカラーインクジェット記録を行い、被記録
材の記録特性の評価を行った。

イエローインク（組成） Ｃ，１，アシッドイエロー２３　２　重量部ジエチレン
グリコール　３０１／ 水　７Ｑ　／１ マゼンタインク（組成） Ｃ，１，アシッドレンド９２　２　重量部ジエチレング
リコール　３０　“ 水　７０　〃 シアンインク（組成） Ｃ，１，ダイレクトブルー８６　２　重量部ジエチレン
グリコール　３０〃 水　７Ｑ　／／ ブラックインク（組成） Ｇ、１．ダイレクトブラック１９　２　重量部ジエチレ
ングリコール　３０〃 水　７０　／／ 被記録材の記録特性の評価結果を表１に示す。

表１に於ける記録特性の評価に際し、 ｌ）画素濃度は、全ての画素に記録した場合の反射光学
濃度を写真濃度計ＮＬＭ−５ＴＤ−Ｔｒ　（ナルミ商会
製）を用いて測定した。

２）ドツト形状は、印字ドツトを実体顕微鏡で観察して
、はぼ円形のものを０１円形が多少くずれたものを△、
不定形のものをＸとした。

３）滲み度は、印字ドツトの直径を実体顕微鏡で７１１
定し、インクドロップレットの何倍になったかで示した
。

４）色彩鮮明性は、インクジェット記録画像の色の鮮明
さを目視により比較し、最も良いものをＯ１最も悪いも
のを×とし、＠、Ｏ１Δ、×のランク分けをした。

５）インク吸収性は、２色のインクを重ねて記録した場
合、インクの流れ出しがなく、画像の鮮明なものを０、
それ以外をＸとした。

実施例２ 充填材としてシリカ（商品名：ニブシルＥ２２０Ａ、日
本シリカニ業製、平均粒子径１（ｌｕ）を用い、結着剤
としてデンプンとＳＢＲラテックスとを用いて、下記組
成に基づき塗工用組成物を作製した。

シリカ　１００　重量部 デンプン　３Ｑ　ｔｔ ＳＢＲラテックス　１０〃 水　３００　〃 一方、繊維質基材としては、実施例１と同じ一般上質紙
を使用し、この支持体上に上記塗工用組成物を乾燥塗工
量２ｇ／ｍ’の割合でブレードコーター法により塗工し
、常法により乾燥させて被記録材を得た。

この被記録材の被記録面の１５０倍の走査型電顕写真は
、第２図棹示した実施例１で得られたものとほぼ同様で
あった。

この被記録材の記録特性を実施例１と同様にして評価し
た結果を表１に示す。

実施例３ 充填材粒子としてカリオン（平均粒子径２μ）を用い、
結着剤としてカゼインを用いて、下記組成に基づき塗工
用組成物を作製した。

カリオン　１００重量部 カゼイン　２０／ｌ 水　５００　〃 一方方縁繊維質基材しては、実施例１と同じ一般上質紙
を使用し、この支持体上に上記塗工用組成物を乾燥塗工
量５ｇ／ｒｎ’の割合でブレードコーター法により塗工
し、常法により゛乾燥させて液肥この被記録材の被記録
面の１５（１倍の走査型電顕写真も、第２図に示した実
施例１で得られたちのとほぼ同様であった。

この被記録材の記録特性を実施例１と同様にして評価し
た結果を表１に示す。

比較例１ 被記録材として市販のインクジェット用紙（商品名：イ
ンクジェット用紙り、三菱製紙（株）社製）を使用して
インクジェット記録特性のｉｔ価を実施例１と同様にし
て行った。その結果を表１に示す、なお、このインクジ
エ・ント用紙の被記録面の１５０倍の走査型電顕写真を
第３図に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の被記録材の一例の、被記録面の模式的
拡大部分を含む模式図、第２図は本発明の被記録材の一
例の被記録面の１５０倍の走査型電顕写真、第３図は従
来のインクジェット用紙の被記録面の１５０倍の走査型
電顕写真である。 図に於いて、ｌは被記録材、　ＩＡは被記録材の被記録
面、ｔｂは被記録面の一部臘の拡大部分、２は主に基材
を構成している繊維に一部、３は充填材粒子である。 第１図 第　２　回 第　ｉ 手　続　補　正　書（方式） 昭和５８年　２月２９日 特許庁長官　殿 １、事件の表示　昭和５８年　特許願　第１７１３７７
号２、発明の名称 被記録材 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （１００）キャノン株式会社 ４、代　理　人 住所　東京都港区赤坂１丁目９番２０号５、補正命令の
日付 昭和５８年１月３１日発送 （１）明細書第２０頁第４〜５行にある「被記録面の１
５０倍の走査型電顕写真、」の記載な［被記録面に於け
る充填材粒子の粒子形状を表わすための１５０倍の走査
型電子顕微鏡による図面代用写真、」の記載に訂正する
。 （２）明細書第２０頁第６行にある「記録面の１５０倍
の走査型電顕写真である。」の記載を「記録面の第２図
の図面代用写真と同倍率の走査型電子顕微鏡による同様
な図面代用写真である。」の゛記載に訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被記録面が、少なくとも充填材と繊維質基材の一部とが
   混在してなるものであり、前記繊維質基材を成すｍ＃Ｉ
   の一部が前記被記録面の極近傍に存在していることを特
   徴とするインクジェット記録用被記録材。