JPS62149475A - 記録シ−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］ 本発明は記録シート、特にインクジェットプリントに用
いられる高精細印刷を可能にする記録シートに係るもの
である。

［従来の技１＋Ｆｒ　］ インクを用いて記録する記録用シート、特にインクジェ
ットプリンター用シートは、紙の表面にシリカ系の微粉
体がポリビニルアルコール等の水溶性高分子を結合剤と
して被覆されている。

［発明の解決しようとする問題点］ しかしながら、上記記録用シートにあたっては、記録さ
れた画像や文字の濃度が必ずしも一様でなく、又色調が
鮮明でなく、部分的ににじみを生じたように見える欠点
があった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者は、これら欠点を尽く排除し、高精細印刷物を
得ることを目的として種々研究、検討した結果、表面凹
凸の少ない球状粒子は、表面からの光の散乱が少なく、
このような粒子、特にシリカ系粒子の内部に水性インク
が満たされると、水やエチレングリコール等の溶媒と屈
折率が近似し、言わば着色ガラスピーズに類似したｎ色
顔料としての作用を示すことが見出された。

更に、球状粒子を紙等に塗布した状態ではあらゆる方向
から見ても同じ視感性を与える。即ち、方向性がなく、
インクを吸収した場合でも同様であり、集光性、反射性
に優れ、又個々の粒子の区別が明瞭であり、インク液滴
の拡散が一様で且つ区切りが明確である等の点から高品
位の画質が得られることが見出された。

そして、このような球状粒子は後述するような状態であ
る程度の量以上存在せしめれば良好な結果が得られるこ
とも見出された。

本発明はこれらの知見に基づき成されたものであり、少
なくとも３０％以上が球状である球状粒子を紙の表面に
存在せしめることを基本思想とするものである。

本発明でいう紙とは、木材バルブを原料とした従来の紙
の他に、不織布、プラスチックシート等の合成紙等も含
むもので、具体的には「紙・バルブの実際知識」　（東
洋経済新報社昭和５０年発行）に記載されるものをいう
。

本発明において用いられる粒子は、その少なくとも３０
％以上が球状であることが必要である。球状粒子が前記
範囲に満たない場合には、本発明の目的を達成し得ない
ので不適当である。

又１球状粒子は理想的には真球度が１００のものである
が１本発明においては８０〜１００であれば差し支えな
い。

本発明において、球状粒子は上記真球度を有するものを
指すが、その存在量は３０％以上であればよく、残りの
最大量７０％のものは球状粒子製造時に併産された半球
状や断面楕円状のものや、その他の不規則な不定形状を
有するものなど（これらを総称して不定形粒子という）
である。

球状粒子の平均粒子径は１〜５０ｇを採用するのが適当
である。粒子径が前記範囲に満たない場合にはインクの
吸収性が低くなり画質を損うこととなり、逆に前記範囲
を越える場合には塗布面の凹凸が激しくなり、画質の低
下とともに粉落ちが激しくなる恐れがあるので何れも好
ましくない。

そして球状粒子の粒度分布も画質に影響を与える。その
ような粒度分布のうち特に好適な例のいくつかを粒子径
１０ｐ以下のものについて下表に示す。１０鉢以上につ
いても同様なことがいえる。試料番号１〜７のうちの何
れかがインクジェットプリンターのドツト’ｌ一度数、
インク特性やインク滴下量に合せて使用される。

このような球状粒子としては、シリカ、シリカアルミナ
、７ルミナ、シリカボリア、シリカマグネシア等を適宜
採用し得るが、とりわけシリカを採用するのが好ましい
。

又、球状粒子はインクの吸収速度や吸収容量等の関係か
ら平均細孔径４０〜２５００Å、細孔容積０．３〜３．
０ｃｃ／ｇ程度を採用するのが適当である。そして、こ
れら物性のうち、平均粒子径５〜３０ｇ、平均細孔径７
５〜３５０Ａ、細孔容積０．６〜２．５ｃｃ／ｇを採用
する場合には、色調及び画質の１門な高精細印刷物を常
に得られるので特に好ましい。

かくしてこのような粒子を紙面上に存在せしめる手段と
しては、従来からこの種のバインダーとして用いられて
いるポリビニルアルコールやＳＢＲラテックス等の水溶
性高分子物質を適宜単独若しくは混合して用いることが
でき、さらにシリカゾルやアルミナゾル等の無機酸化物
を併用することも出来、こうした方が好ましい場合があ
る。

粒子とバインダーとの使用割合は、バインダーの使用量
が少な過ぎると紙面上に十分粒子を付着せしめることが
できず、逆にあまり多過ぎると粒子が十分に高精細画質
を現出し得なくなるので好ましくなく、この為バインダ
ーの使用量は粒子との総量に対し５〜６０重量％程度を
、更には２０〜４０重量％採用するのが適当である。

これらを紙面に付着せしめる手段としては、例えば両者
の混合物をロールコータ−により塗布したり或はドクタ
ーブレード、バーコーター、転写、メツシュスクリーン
等の塗布又は印刷手段を適宜採用し得る。

本発明に用いられる球状粒子の製造手段としては、適宜
公知の手段を採用し得る。例えば粒子がシリカ粒子の場
合、ゲル化直前のシリカゾルを強力に空気中に噴霧し、
その飛行中にゲル化する手段や、スプレードライヤーを
用いてヒドロゲルを経て一挙にドライゲルに移行せしめ
る手段等を適宜採用し得る。

本発明で球状粒子を用いるのは、非球状粒子の場合に比
べて、インクの吸収速度が大きいことも１つの利点であ
る３球状粒子の場合、非球状粒子に比べ粒子集合体（層
）を形成せしめた時、粒子間間隙の空間容積が大きくな
り、同一量のインクを吸収するに要する時間が】／】０
程にもなる。

また、上述の如き構造により、単に記録層内へのインク
吸収速度が大きくなるばかりでなく、同時に多数個のイ
ンク液滴の打ち込みが回部となるため高い色濃度の印刷
物を得ることができる。

また、球状粒子の大きさについては、概して大きい方が
好ましい。その理由としては１紙面に球状粒子を被覆す
る場合、同量のバインダーでより大きな接着強度が得ら
れる傾向があり、また、大粒径集合体（層）においては
光の幾何散乱が減少して色濃度を向上させうることによ
る。

更に本発明者の検討によると、前記球状粒子は前述の如
くこれを直接バインダーのみによって紙面に付着せしめ
るよりも、他の不定形粒子と共に付着せしめる方が、そ
の付着力をより強力に出来ることが見出された。そして
これらの粒子は適当に混合して用いることもできるが、
不定形粒子の殆どを紙面付近に集中的に配し、球状粒子
をその上に配する言わば２層状態に存在せしめるのが高
精細画質を実質的に損なうことなく、付着強度を効果的
に向上させ得るので好ましい。

かかる付着力の大きな不定形粒子を使用する場合には、
所謂粉落ち現象を防止せしめるものであり、同じバイン
ダーを用いて同じように粒子を紙面に付着させた場合、
前述の球状粒子に比し、付着力が数倍程度高いものが選
ばれる。

このような不定形粒子の形状としては、例えば適当な破
砕品に見られるような角ばったものや微小球状体が不規
則に複数個結合したような付着力の高いものである。

そしてこのような不定形粒子の見掛は上の平均粒径とし
ては０，１〜２０壓程度を採用するのが適当である。上
記平均粒径が前記範囲に満たない場合にはインクの吸収
性が悪く、画質を損い逆に前記範囲を越える場合には粒
子間１紙粒子間及び球状粒子との結合性が低下する恐れ
があるので何れも好ましくない。

かかる不定形粒子としては、例えばシリカ、アルミナ、
マグネシア、ジルコニア、チタニア、ボリア及びこれら
の複合酸化物等、白色性無機酸化物等を適宜採用でき、
とりわけシリカを採用する場合には、球状粒子に対する
色調等への悪影響が全くないので好ましい。

球状粒子と不定形粒子はこれを互いに混合して用いるこ
とができるが、その混合割合は不定形粒子が７０重量％
以下を採用する必要がある。

前記範囲を越える場合には球状粒子が現出する高精細画
質を実質的に損うので不適当である。

又、このように両粒子を混合せず、不定形粒子を先ず、
紙面に付着せしめ、次いでその上に少なくとも３０％以
上が球状である球状粒子を付着せしめることもでき、高
精細画質を十分現出することができる。

この場合には、例えば予め前述したようなポリビニルア
ルコール等のバインダーにより、先づ不定形粒子を紙面
に付着せしめ、／へイングーが未乾燥のうちに同様にし
て球状粒子をその上に付着せしめる等の手段を採用する
ことができる。

そして、この場合好ましくはカレンダーロール等によっ
て球状粒子を一部不定形粒子層中に埋没するようにする
と最も強い付着力が得られる。

［実施例］ 実施例１ 真球度８０〜１００である球状粒子が９５％と残り５％
がほぼ楕円状の非球状を有し、粒径範囲が０．３〜１２
μであり、その中央値が５．３給、平均細孔径４５０Å
、比表面積２４５ｍ２／ｇ　、細孔容積１．５ｃｃ／ｇ
を有するシリカ粒子を油圧プレス機を用いて直径２ｃｍ
、厚さ０．５ｃｍ、嵩比１０．５ｇ／ｃｃのベレットを
作成した。これにミクロンビューレットを用いてキャノ
ン社製インクジェットプリンター用インクＩＪ２０Ｃの
シアンとマゼンタを２ケ所に滴下した。インク液滴重量
は何れも約１０Ｂであった。マゼンタ色のインク液滴が
滴下されてからベレットの内部に消失するまでの時間を
測定したところ約０．１秒であった。

滴下２時間後小西六写真社製反射濃度計ＰＤＡ４５を用
いてベレット上に出来た直径約７１のインクドツトの色
濃度を測定した所、シアンについては２．０９、マゼン
タについては２．２０で極めて高い値を示した。又、ド
ツトも極めて真円性に優れていた。

比較例１〜５ 市阪品であるトクシールＧＵＮ　（徳山灯達社製）をメ
ノウ乳鉢で摩砕したもの、カープレックス＃８０、カー
プレックスＦＰＳ−４（ジオツギ社製）　、　ＬｏＶｅ
ｌ−２７（Ｐ　Ｐ　Ｇ社製）の各不定形シリカ粉体４種
類（何れも電子顕微鏡による見掛けの平均粒径ｌ〜２ｐ
）並びに実施例１で使用したのと同一の球状粒子をメノ
ウ乳鉢を用いて摩砕し、平均粒径１．５μｍとした不定
形状品について実施例１と同一サイズ、同一嵩比重のペ
レットを作成し実施例１と同様にインク濃度測定を行な
った処、いずれも球状粒子に比較して低濃度を与えるこ
とが判った。

なお、実施例１と同様に滴下液滴の消失時間をマゼンタ
について測定したところ、それぞれ６．２秒、８．８秒
、９．６秒、１４．２秒、３．８秒であった。球状粒子
も粉砕すると比較例５の如く、インク吸収速度が低下す
る。

実施例２〜４ 実施例１と同一のシリカ粒子に対する不定形結合粒子（
前記カープレックス＃８０）の使用割合を下表の如くし
、これらを夫々均一に混合し、これら混合物に対してハ
重最のクラ１・謝礼製ポリビニルアルコールＰ　Ｖ　Ａ
　１１７を結合剤としてゼロックス用紙にスラリー状で
塗布し、乾燥せしめて厚さ２５μの被覆層を得た。そし
てキャノン社Ｉ　ＰＪ３００Ｓ型インクジェットプリン
ターにより、直径約２００延のインクドツトを前記被覆
層上に形成せしめ、粉落ちの有無、顕微鏡を用いた真円
性、小西六社製マイクロデンシトメーターＰＤＭ　５を
用いた色濃度を測定した処、下表の結果を得、何れも十
分満足すべきものであった・ なお、実施例１と同様に滴下液滴の消失時間をマゼンタ
について測定したところ、それぞれ約０．３秒、約０．
２秒、約０．１秒であった。

実施例５ 前記カープレックス井８０とＰＶＡ１１７の４対１の混
合スラリーを実施例２と同様に厚さ２５匹となるように
ゼロックス用紙に塗布した。

次いでこの塗布層上に実施例１で用いたシリカ粒子とＰ
ＶＡ１１７の４対ｌの混合スラリーを厚みが１０用にな
るように塗布した。

塗布後これらを室温乾燥し、半乾きの状態のままカレン
ダーロールにより加圧し、シリカ粒子層を約５μ下層の
塗布層へ埋め込んだ。

乾燥後、実施例２と同様なプリンターを用い、直径約２
００　ｇのインクドツトを塗布層上に形成せしめた処、
粉落ちは全く認められず、インクドツトの真円性も極め
て良好であり、実施例２と同様にして測定したマゼンタ
色の色濃度は１．５８であった。

なお、実施例１と同様にしてインク消失時間を測定した
ところ、０．１秒以下で、測定限界以下であった・ 実施例６ 真球度が８０〜１００である球状粒子９５％と残り５％
がほぼ楕円状の球状をなし、粒径範囲が０．３〜１２ル
であり、その中央値が５．３牌、平均細孔径１００Ａ、
比表面積３８９ｍ２／ｇ　、Ｍ　孔容ｕ１．３ｃｃ／ｇ
を有するシリカ粒子について実施例１と同様にペレット
を作成し、色濃度評価を行なって、シアンについては２
．２、マゼンタについては２．３２と極めて高い値を示
した。またドツトの真円性も優れたいた。

なお、実施例１と同様にしてインク消失時間をａ１１１
定したところ、０．１秒であった。

実施例７ 真球度が８０〜１００である球状粒子９５％と残り５％
がほぼ楕円状の球状をなし、粒径範囲が０．３〜１２ル
であり、その中央値が５．３ル、平均細孔径が２５０Å
、比表面積３１１ｍ２／ｇ、細孔容積１．４ｃｃ／ｇを
有するシリカ粒子について実施例１と同一の方法で評価
を行なった。シアンについては２．１８、マゼンタにつ
いては２．２６と極めて高い値を示した。またドツトの
真円性も優れていた。

なお、実施例１と同様にしてインク消失時間を測定した
ところ、０．１秒であった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも３０％以上が球状である球状粒子を紙の
   表面に存在せしめた記録シート。 ２、球状粒子はその真球度が６０〜１００である特許請
   求の範囲（１）の記録シート。 ３、球状粒子の平均粒子径は１〜５０μである特許請求
   の範囲（１）又は（２）の記録シート。 ４、球状粒子は、シリカ、シリカアルミナ、アルミナ、
   シリカボリア、シリカマグネシアから選ばれるものであ
   る特許請求の範囲（１）又は（２）又は（３）の記録シ
   ート。 ５、球状粒子は、平均細孔径４０〜２５００Å、細孔容
   積０．３〜３．０ｃｃ／ｇである特許請求の範囲（１）
   又は（２）又は（３）又は（４）の記録シート。 ６、不定形粒子が紙の表面近くに分布され、その上に少
   なくとも３０％以上が球状である球状粒子からなる層を
   設けた記録シート。 ７、球状粒子はその真球度が６０〜１００である特許請
   求の範囲（６）の記録シート。 ８、球状粒子の平均粒子径は１〜５０μである特許請求
   の範囲（６）又は（７）の記録シート。 ９、球状粒子は、シリカ、シリカアルミナ、アルミナ、
   シリカボリア、シリカマグネシアから選ばれるものであ
   る特許請求の範囲（６）又は（７）又は（８）の記録シ
   ート。 １０、球状粒子は、平均細孔径４０〜２５００Å、細孔
   容積０．３〜３．０ｃｃ／ｇである特許請求の範囲（６
   ）ないし（９）いずれかの記録シート。 １１、不定形粒子の見掛け上の平均粒子径は０．１〜１
   ５μである特許請求の範囲（６）の記録シート。