JPS60232990A - インクジエツト記録媒体 - 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】 本発明はインク金剛いて記録する記録媒体に関するもの
であり、特に媒体上に記録された画像や文字の濃度が高
く、色調が鮮明で、かつインクの吸収能力が優れた、特
に多色記録に適したインクジェット用記録媒体に関する
ものである。

インクジェット記録方式は、インクの微小液滴ｔｌ一種
々の作動原理により飛翔させて、−などの記録媒体に付
着させ、画像、文字などの記録を行うものであるが、高
速、低騒音、多色化が容易、記録パターンの融通性が大
角い、更に現像、定着が不要時の特徴があり、漢字を含
め各種図形及びカラー画像等の記録装置として、種々の
用途に於いて急速に普及している。更に、多色インクジ
ェット方式により形成される画像は、製版方式による多
色印刷や、カラー写真方式による印画に比較して遜色の
ない記録を得ることも可能であり、作成部数が少なくて
済む用途に於いては、写真技術によるよりも安価である
ことからフルカラー画像記録分野にまで広く応用されつ
つある。

このインクジェット記録方式で使用される記録媒体とし
ては、通常の印刷や筆記に使われる上質紙やコーテツド
紙を使うべく装置やインク組成の面から努力がなされて
来た。しかし、装置の尚速比、高精細化あるいはフルカ
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
の拡大に伴ない、記録媒体に対してもより高度な特性が
要求されるようになった。すなわち、当該記録媒体とし
ては、インクドツトの濃度が高く、色調が明るく彩やか
でめること、インクの吸収が早くてインクドツトが重な
った場合に於いてもインクが流れ出したり滲んだりしな
いこと、インクドツトの横方向への拡散が必要以上罠大
きくなく、かつ周辺が滑らかでほやけないこと。更に記
録画像が紫外線や空気中の酸素又は水に曝された場合の
染料の抵抗性を低下させず、好ましくは増強させること
等が要求される。

−これらの問題全解決するために、従来からいくつかの
提案がなされて来た。例えば特開昭５２−５３０１２号
には、低サイズの原紙に表面加工用の償料金湿潤させて
なるインクジェット記録用紙が、また、特開昭５３−４
９１１３号には、尿素−ホルマリン樹脂粉末を内絡した
シートに水溶性高分子を含浸させたインクジェット記録
用紙が開示されている。これらの−紋紙タイブのインク
ジェット記録用紙は、インクの吸収は速やかであるが、
ドツトの周辺がぼやけ易く、ドツト濃度も低いと百う欠
点がある。

また、特開昭５５−５８３０号には、支持体表面にイン
ク吸収性の塗層を設けたインクジェット記録用紙が開示
され、また、特開昭５５−５１５８３号では被覆層中の
顔料として非膠質シリカ粉末を使った例が、更に特開昭
５５−１１８２９号ではインク吸収速度の異なる２層構
造を使った塗抹紙の例が開示されている。これらのコー
テツド紙タイプのインクジェット記録用紙は、ドツト径
やドツトの形状、ドツト濃度や色調の再現性と言った点
では一般紙タイブのインクジェット用紙より改良されて
いるが、これらの記録媒体に適用されるインクは水浴性
染料を使った水性インクが多く、記録媒体上に形成され
た画像に水等がかかった場合、染料が再び溶解して滲み
出したりして記録物の価値を著しく減少させる問題点が
ある。

そこで、この欠点全改良するために、例えば特開１ｉ８
５５−５３５９１号には金属の水浴性塩を記録面に付与
する例が、１だ特開昭５６−８４９９２号にはポリカチ
オン高分子電解質全表面に含有する記録媒体の例が、ま
た、特開昭５５−１５０３９６号にはインクジェット記
録後、該インク中の染料とレーキを形成する耐水化剤を
付与する方法が、そして更に、特開昭５６−５８８６９
号には水溶性高分子を塗布した記録シートにインクジェ
ット記録後、該水浴性高分子を不溶化することによって
、耐水化する方法が、それぞれ開示されている。

ところが、これらの耐水化法は耐水化の効果が弱かった
り、耐水化剤が染料と何らかの反応を起・　し染料の保
存性を低下させたりして、充分な耐水性と耐光性を両立
させることはなかなか困難であった。

ここに本発明者は、水性インク画像の耐水性及び耐光性
を改善し、前述したような商運、高精細なインクジェッ
ト画像の得られる記録媒体を得るために、種々検討した
結果、上記目的會遅することに成功し本発明をなすに到
った。

即ち、本発明者は、インクジェット用水性インクを記録
媒体に噴射して記録画像を得るインクジェット記録方法
に於いて、該記録媒体が少なくとも一層のインク受理層
を持ち、該インク受３！ｊＡ層中に多孔質のカチオン注
水不ロアルミニウム酸化物を含有することによって、水
浴性染料の耐水性及び耐光性の優れた、高濃度、高精細
な多色画像形成に適した能力を持つ記録媒体が出来るこ
とを見い出したものである。

本発明により、前記カチオン性水利アルミニウム酸化物
を官有せしめたインクジェット記録媒体がなぜ水浴性染
料の耐水性を向上させ、かつ耐光性も改善出来るのかは
定かではない。ただ、インクジェット用インクにはアニ
オン性解離基金有する直接染料または酸性染料を含有す
る水性インクが多く使用され、該インク中のアニオン性
染料と記録媒体中のカチオン性水利アルミニウム酸化物
のカチオン性表面との間のイオン性吸引力が関与してい
ることは推測される。

本発明で使用する多孔質のカチオン性水利アルミニウム
酸化物は、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩化
アルミニウム及びその類似物のようなアルミニウム塩か
、アルミン酸のナトリウムもしくはカリ塩のようなアル
ミン酸アルカリ金属塩あるいはその両者の水浴性アルミ
ニウム化合物の水溶液から中和あるいはイオン交換樹脂
を用いてイオン交換して得られたゲル、これをヒドロゲ
ルと云うが、を通常性洗浄して塩類を除去し、次に乾燥
を゛すつて、キセロゲ；にすることによって得られたも
のを云う。乾燥にスプレー乾燥等を使うととＫよシ塗工
液に配合するに好適な粉末状にすることが出来る。また
ブロック状で乾燥した後、で粉砕、分級を行うことで粉
末状にすることも可能である。この様にして乾燥後得ら
れる水和酸化物は、遊離水分の全部とまではいかなくと
も、そのほとんどが除去されており、また結合水分も通
常は幾分か除去され、構造の太−分が不可逆的にセット
されて、多孔質の固体となる。この様にして得られた多
孔質の固体の細孔直径は通常５０Ａ０〜５０００Ａ’で
アシ、二次粒子の水中に分散させた場合の表面電荷はグ
ラスチャージ（カチオン性）となる。

１　前記カチオン性水利アルミニウム酸化物の記録媒体
中の含有量は１ｔ／ｒｒ？〜５０９／ｒｒ？、好ましく
は３ｔ／ｄ〜２０９〜であり、あまり少ないと水溶性染
料の耐水化の効果が弱い。多い分には特に制限する必要
はないが、性能及θコストの点から前述の範囲で充分で
ある。

本発明で言うインク受理層とは前記カチオン性水利アル
ミニウム酸化物及び必要ならその他の空隙構成材料及び
接着剤とから適当な支持体の上に構成されたインク吸収
能力を持つ層状の形成層を指す。

空隙構成材料としては、例えば炭酸カルシウム、カオリ
ン（白土）、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、
酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、ケイ酸アルミニウム
、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、ケイ酸カル
シウム、ケイ酸マグネシウム、非晶質シリカ、及びプラ
スチックピグメント、尿素樹脂顔料等の無機系、有機系
の顔料及びこれらを併用することも可能である。

これらの顔料を支持体上に塗布してインク受理層を形成
するには、前述のコロイダルシリカ及び必要なら空隙構
成材料を支持体に接着させるための接着剤が必要である
。接着剤としては、例えば、酸化澱粉、エーテル化澱粉
、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訪導体、カゼイン、ゼラチン、大
豆タ、ン白、ポリビニルアルコール及びその誘導体、無
水マレイン酸樹脂、通常−のスチレソーブタジエン共重
合体、メチルメタクリレート−ブタジェン共重合体等の
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、或はこれらの各種重
合体のカルボキシル基等の官能基含有単量体による官能
基変性重合体ラテックス、メラミン樹脂、尿素樹脂等の
熱硬化合成樹脂系等の水性接着剤、及びポリメチルメタ
クリレート、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリビニルブ
チラール、アルキッド樹脂等の合成樹脂系接着剤が、単
独あるいは複合して用いられる。これらの接着剤Ｆｓ、
顔料１００部に対して２部〜１００部、好ましく轢５部
〜３０部が用いられるが顔料の結着に充分な量であれば
その比率は特に限定されるものではない。しかし、１０
０部以上の接着剤を用いると接着剤の造膜により、空隙
構造を減らし、あるい扛空隙を極端に小さくしてしまう
ため、好ましくない。

爽に必要ならは顔料分散剤、増粘剤、流動性変性剤、消
泡剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着
色顔料、螢光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐
剤、防パイ剤、等を適宜配合することも出来る。

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。紙の場合はサイズ剤無象加
あるいは適度なサイジングを施した紙で、損料は含まれ
ても、また含まれなくてもよい。

また、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、
酢酸セルロース、ポリエチレン、ポリカーボネート等の
透明フィルムや、白色顔料の充填あるいは微細な発泡に
よる白色不透明なフィルムが使用される。充填される白
色顔料としては、例えば酸化チタン、硫酸カルシウム、
炭酸カルシウム、シリカ、クレー、タルク、＋１！２ｆ
ヒ亜鉛等の多くのものが使用される。

また紙の表面にこれらの樹脂フィルムを貼り合せたり溶
融樹脂によって加工したいわゆるラミネート紙等も使用
可能である。これらの樹脂表面と一インク受理１−の接
着を改善するための下引層やコロナ放電加工等が施され
ていてもよい。

これらの支持体上に設けるインク受理層全顔料塗液等を
塗抹して形成する場合には、塗工機として一般に用いら
れているブレードコーク−、エアナイフコーター、ロー
ルコータ−、プラッシュコーター、カーテンコーター、
バーコーター、グラビアコーター、スプレー装置等が通
常用いられる。

更に支持体が紙の場合には抄紙機上のサイズプレス、グ
ートロール、スプレー等を適用することも可能である。

支持体上にインク受理層を設けただけのシートは、その
ままでも本発明による記録用シートとして使用出来るが
、例えばスーパーカレンダー、グロスカレンダーなとで
加熱及び／又は加圧下ロールニップ間を通して表面の平
滑性を与えることも可能である。この場合、スーパーカ
レンダー加工による過度な加工は、せっかく形成した粒
子間の空隙によるインク吸収性全低下させることになる
ので加工程度は制限されることがある。

実施例中の諸物性値の測定は下記の要領で行なった。先
ずシャープ＠製インクジェットプリンター（ＩＯ−７０
０）全使用してシアン（Ｃ）、マゼン漬し、浸漬前後の
画像濃度ンマクペスデンシトメーターＲＤ５１４で測定
し、浸漬後濃度を浸漬前濃度で除した百分率會耐水注の
尺度とした。また同様にして得たベタ画像を、キセノン
フェードメーター（スガ試験磯■社製、Ｆ’ＡＬ−２５
Ｘ−ＨＣＬ型）で４０℃、６０％、照度６３＆臂で４０
時間照射し、照射前後の色濃度をマクベスデンシトメー
ター１（、Ｄ５１４で測定し、照射前後の濃度の百分率
全耐光性の尺度とした。耐光性、耐水性とも数値が高い
程良好である。ドツト径とは同じインクジェットプリン
ターの黒色インク部の単一ドツトの面積を網点面積計に
て測定し、真円と仮定した面積に直してその直径として
算出した値會用いた。Ｉｔインク吸収速度は同じカラー
イメージプリンターを用いて赤印字部（マセンタ＋イエ
ロー）をベタ印字直後（約１秒後）にペーパー押−えロ
ールに接触させ、汚れが出るか出ないかで判定した。更
にインク吸収能力は同じインクジェットプリンターのベ
タ印字部境界の滲み出し程度によって判定した。

以下に本発明の実施例を挙けて説明するがこれらの例に
限定されるものではない。尚、実施例に於いて示す部及
び％はＮ置部及び重量％を慈味する。

実施例１ カチオン性水和アルミニウム酸化物を下記要領で作成し
た。

８％ＡＬ２０ｓ　ｋ富有する硫酸アルミニウムｍ液の３
１３０部及びアルミン酸ナトリウムの２６チＡ　ｌ　２
０５溶液の２０８０部を、ＰＨ７〜７．５でアルミナヒ
ドロゲルを沈蕨させるために１１，２５０部の水の中に
攪拌しながら同時に注入した。次いで過剰のアルミン酸
ナトリウムを加えてＰＨを１０．５に調節し、アルミナ
ヒドロゲルをテ遇し、Ｆｌ−１１０，５で洗浄してす）
　ＩＪウム及び硫酸塩上除去した。このケーキを貴公散
し、ＰＨ７〜８で濾過してナトリウム分を０．１％以下
１で低下させた。

こうして作りたケーキ會１０％の濃度で再スラリー化し
、スプレードライヤーにて入口温度１８０゜で乾燥し、
平均二次粒子径４μｍのキセロゲルを得た。このキセロ
ゲルは１．０４ｍ１７’ｔの細孔容積ケ有していて、水
中に分散したもののゼータポテンシャルは＋２８ｍＶの
、本発明で使用出来る多孔性のカチオン性水利アルミニ
ウム酸化物であった。

顔料として軽質戻酸カルシウム（ユニノく−７０、白石
工業製）８０部、重質炭酸カルシウム（ニスカロン２０
０、三共梢粉製）２０部、分散剤（アロンＴ５２０、東
亜合成製）０．１部、敵化叔粉（Ｍ８３８００、日本食
品＃）１５部、上記で作成したカチオン性水利アルミニ
ウム酸化物１００部から成る濃度２０％の塗工液を作成
し、エアナイフコーターで乾燥固型分２５ｆ／ｍ”にな
るように原紙に塗工し、スーパーカレンダーを通して、
表面を平滑にして実施例１の記録用紙を得た。得られた
記録用紙の評価結果を表１に示す。

実施例２ カチオン注水オロアルミニウム酸化物を下記要領で作成
した。

硝酸アルミニウム水浴液（Ａ１２０　ｇとして８％）１
００ｆ’に水７００（ｌに希釈し、攪拌しながら９５℃
に加温した。この溶液に水酸化ナトリウム３２０ｆｔ浴
解して加えＰＨ１１，０とした後、６０分間熟成してア
ルミナヒドロゲルスラリーを生成した。次いで、このス
ラリーに硝酸アルミニウム水溶液（Ａｔ２０３として８
％）４００ｆ？！−加えてＰＨを４．５とし５分間保持
した後、再び水酸化ナトリウムを加えてＰＨ’ｔｌｌと
しアルミナヒドロゲルスラリー會得た。

このスラリーｔ−濾過、圧さく、乾燥し、粉砕分級して
、平均２次粒子径８μｍの酸化物粉末を得た。この酸化
物についてその細孔分布を水銀圧入法によりめたところ
３００Ａ０に細孔のピークを持ち、０．９３ｔｄ／ｆの
細孔容積を有していた。またこれを純水に分散し、ゼー
タポテンシャル金求めたところ、＋３４ｍＶのカチオン
チャージを有していた。

坪量７８１／ｌｔ？、ステキヒトサイズ度２１秒のコー
ト原紙に、上記で作成したカチオン性水利アルミニウム
酸化物１００部、ポリビニルアルコール１５部からなる
塗工液を固型分１５　ｆ／ｒ？になるようにエアナイフ
コーターで塗抹、乾燥し、スーパーカレンダーを通して
表面を平滑にして実施例２の記録用紙を得た。得られた
記録用紙の評価結果を表１に示す。

比較例１ ボーキサイトヲ苛性ソーダで処理するバイヤー法による
水利アルミニウム酸化物（昭和電工製）・イジライ）Ｈ
２Ｏ、平均２次粒子径−１０μ）１００部、ポリビニル
アルコール１５部からなる塗工液を固型分１５　ｆ／ｌ
ｒｉになるように、坪量７Ｂ？／ｎ？のコート原紙にエ
アーナイフコーターで塗抹、乾燥し、スーパーカレンダ
ーを通して表面を平滑にして比較例１の記録用紙を得た
。得られた記録用紙の評価結果を表１に示す。

比較例２ 実施例１で調成したカチオン性水和アルミニウ、ムば化
物の代りに、ペーパーピグメント用水和アルミナ（アル
コア社製ハイドラルア０５）を使いた他は実施例１と全
く同様にして比較例２の記録用紙を得た。得られた記録
用紙の評価結果を表１に示す。

表１ 表１の結果から、カチオン性水利アルミニウム酸化物を
使用し７′ｃ実施例１．２の記録用紙は耐水性、耐光性
共に優れていることが認められる。

手続補正書（０発） 昭和左フ年に　月１９日 昭和、ｆγダイト特　許　願第　’７００７９　号３　
補正をする者 事件との関係　特　許　出願人 ４、代理人 居　所　〒１００東京都千代田区丸の内三丁目４番２号
三菱製紙株式会社内 ８、補正の内容 （リ　ｇ頃　、ｉｆへ　１１句 ′鳩皮りコＱイク゛ｌしジ１力医７゛ｌ曽要な５□１削
緯５３゜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 支持体上に、少なくとも一層のインク受理層が設けられ
   てなる記録媒体に於て、該インク受理層・中に多孔質の
   カチオン性水和アルミニウム酸化物ｋｇ有することを特
   徴とするインクジェット記録媒体。