JPS6116883A - インクジェット記録用紙の製造方法 - 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】 （Ａ）　　産業上の利用分野 本発明はインクジェット用インクを用いて記録する記録
媒体の製造方法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、インク
の吸収能力にも優れ、かつ媒体の変色による画像汚染の
ない、インクジェット用記録媒体の製造方法に関するも
のである。

インクジェット記録方式は、インクの微小液滴を種々の
作動原理により飛翔させて、紙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、
低噺音、多色化が容易、記録パターンの融通性が大きい
、更に現像、定着が不要等の特徴があり、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。

（Ｂ）　　従来技術及びその間、瀕点 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労力がなされて
来た。しかし、装置の高速化、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朋な特性
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＃度が高く、色調が明るく杉や
かであること、インクの吸収が早くてインクドツトが１
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、インクドツトの拡散が必要以上に大きくなく
、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累又は水に曝された場合の染料の抵
抗性を低下させず、好１しくにｊ’ｆＪ　’ｒｆＬさせ
ること及び記録媒体の保存による変色は勿論、記録画像
の変色もないこと等が要求される。

これらの間頑を解決するために、従来からいくつかの提
案がなされて米たＯ？１１えは特開昭５２−５３０１２
号には、低サイズの原紙に表面加工用の塗料を湿潤させ
てなるインクジェット記録用紙が、また、特開昭５３−
４９１１３号には、尿素−ホルマリン樹脂粉床を内添し
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。これらの一般紙タイブのイン
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言う
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ｓ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、吸収能力の点では及ばないものが多い。そこで
吸収能力を高めるために塗工量を増すと今度はドツト径
が小さくなったり、インクが深く沈み込むことで色のさ
えが低下したりして、吸収能力のみを向上させることは
なかなか困難であった。

そこで本発明者は、特開昭５８−１１０２８７号で多孔
性無機顔料を含有するインク受理層を設けることで吸収
速度が速く、吸収谷曾の大きいコートタイプの構造を提
案しているが、これら多孔性無機顔料は、表面の活性が
高く、インクを吸収する能力も高いかわりに、空気中に
拡散している各種有機物や微小粒子等も吸着する能力を
持つ。

この際、吸着される有機物がインク受理層中の多孔性無
機顔料その他の添力０物と何らかの反応を起して着色し
たり、変色させたりすることが考えられ、実際特殊な条
沖下で記録媒体が変色することが判明した。ｎにこれら
の記録用紙はインク受理層側にマークや罫國を印刷して
使用したり、表裏の判別を容易にする為に裏側に炎色で
マークを印刷したりすることがあり、これらの印刷をし
た記録用紙は保存中に特殊な宋件丁となり易く、記録用
紙が変色、特に淡い債変を起すことがあった。

これらの変色について鋭意検討し、その変色を起こさな
い印刷インクとの組合せを見い出し本発明を成すに到っ
た。

（ゆ　発明の目的 即ち、本発明は、多孔性無機顔料を含有するインク受理
層を有する記録用紙の表面及び／又は裏面に、通常の印
刷装置で印刷インキを用いて、マーク及び／又は罫線等
を印刷する場合に、該印刷インキが親油性ビヒクルを含
有しない、すなわち水性印刷インキを用いてマーク、罫
線等を印刷することを特徴とする記録用紙の製造方法で
ある〇本発明により、伺故水性印刷インキを便用すると
、記録媒体の変色が起らないかは定かではないが、前述
の如く、多孔性無機顔料は表面活性が高く有機物をその
表面に吸着する作用がある０その場合、顔料表面に於て
、各種の吸層物の濃度が高くなシ、顔料表面自体の触媒
作用等もかかわり、吸着された有機物が変色した勺着色
する現象が起ることが考えられる。従って、多孔性無ｆ
ｆｌ顔料を含有するインク受理層を有する記録用紙は、
油性インク中の親油性ビヒクルや、油性、溶媒を用いて
製造された粘着テープの粘着剤中に残存する有機溶媒等
を直接又は透過性のフィルム等を介して接触した場合、
変色する現象が起ると考えられる。

本発明で云う通常の印刷装置とは、例えば版式で分ける
と凸版、凹版、平版、孔版々どである。

凸版関係は活版印刷、フレキソ印刷、原色版印刷等があ
り、凹版関係では彫刻凹版やグラビア印刷がある０又、
平版関係ではオフセット印刷が代表例であり、孔版関係
では、とうしゃ版印刷、等があり、その他としてコロタ
イプ印刷などもある。

本発明で云う、通常の印刷インキとは上記各種印刷方式
で使用されるインキを指すが、例えば°乾燥型式による
分類ではクイックセットインキ、ヒートセットインキ、
モイスチュアセットインキ、コールドセットインキ、Ｕ
Ｖインキ、ＩＲインキ、１Ｂインキ等が考えられる。ま
た、ビヒクル組成による分類ではオイルインキ、ソルベ
ントインキ及び水性インキに分けら扛、本発明で云う親
、ｉ日付ビヒクルを含有しないインキとは、これらの分
類のうち、水性インキを指す。

水性印刷インキは一般につき゛のような成分から成り立
っている。

澱粉、デキストリン、アルギン酸塩、セルロースエステ
ル、セルロースエーテル、ポリビニルアルコール、ポリ
ビニルメチルエーテル、ポリアクリルアミド、ポリエチ
レンオキシトン、ポリアクリル酸塩等の天然又は合成横
加等の水溶性樹脂、セラック、スチレン化セラック、ス
チレンマレイン酸樹脂、ロジンマレイン酸樹脂、カゼイ
ン及びその誘導体、アクリル共重合体等のコロイダルデ
ィスバージ覆ン又は水浴化樹脂、及びアクリル系樹脂、
酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂
、８ＢＲ，ＮＢＲ等及びポリウレタン、ポリエステル等
のエマルシ毅ン、更にアンモニア水等の水溶化剤、顔料
及び／又は染料、アルコール類などの助溶剤であり、必
要に応じて泡消剤、耐摩擦性向上剤、防かび刑、０Ｔ頑
剤、さび止め剤等が添加させる。水性印刷インキ以外の
印刷インキはヒビクルとして植物油、鉱油及び油消性側
脂を含み、更に炭化水素、エステル等の親油性溶剤を含
むが、本発明で使用する水性印刷インキは、これら親油
性ビヒクルを含まず、主として水、水性樹脂及びアルコ
ール類から成る水性ヒビクルに顔料を分散したものであ
る。

本発明で云うインク受理層とは多孔性無機顔料及び必要
ならその他の空隙構成材料及び接着剤等から適当な支持
体上に構成されたインク吸収能力を持つ層状の塗工層を
指す■ 本発明で云う多孔性無機顔料とは、合成シリカあるいは
合成アルミナの一次粒子を凝集させて、平均二次粒子径
０．５μｍ〜３０μｍの乾燥粉体としたもので、これら
の合成シリカあるいは合成アルミナは水溶性原材料から
水溶液中で合成された場合、その−次粒子は数ｍμから
数百ｍμの大きさを持ち、自己凝集性を有している為、
乾燥してから粉砕、分級するなり、乾燥時にスプレード
ライヤー等を使用して目的とする粒度に調節することに
よって、多孔性無機顔料とすることが出来る。

又、合成シリカや合成アルミナが１μｍ以下の微粉末と
なっている場合には水に分散した状態から結合剤や接着
剤を加えて乾燥し、粉砕、分級したり、スプレードライ
ヤーで１１！ｊ霧乾燥することでやはり平均二次粒子直
径０．５μｍ〜３０μｍの多孔性無機顔料とすることも
可能である。

更に、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナの如き微
粒水分散物質を０．５μｍ以上の粒子状に成形するには
ｔｙ、　ｓ、　ｐ−３，８５５，１７２号に開示さ１涯
でいる如く、微粒物質懸濁水中で尿素−ホルマリン樹脂
等を生成し、その生成条件を調節することにより、目的
とする二次粒子径に造粒された多孔性無機顔料とするこ
とも出来る。

本発明では上記多孔性無機顔料を下記無機あるいは有機
の顔料と併用することも出来る。この場合、上記多孔性
無機顔料は全顔料の２０重量％以上、好ましくは４ＯＮ
量％以上使用する。併用出来る無機顔料としては例えば
軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、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、酸化岨鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サテンホワイ
ト、ケイ酸アルミニウム、ケイソウ土、ケイ酸カルシウ
ム、ケイ酸マグネシウム、合成無定形シリカ、水酸化ア
ルミニウム、アルミナ、リトポン等の白色顔料及び有機
顔料としては、スチレン系プラスチックピグメント、ア
クリル系プラスチックピグメント、マイクロカプセル、
尿素樹脂顔料等がある。

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、空隙構成材料を支持体に接着させるだめの接
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肪導体、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
その訪導体、無水マレイン酸樹脂、通常のスチレン−ブ
タジェン共重合体、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１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
接着剤は顔料１００部に対して２部〜１００部、好まし
くは５部〜３０部が用いられるが顔料の結着に光分な童
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、１００部以上の接着剤を用いると接層剤の造膜によ
り、空隙構造を減らし、あるいは空隙を極端に小さくし
てしまうため、好ましくない。

又、使用するインクが水性インクである場合には、イン
ク受理層上で画像形成後、その画像が水に流れない方が
好ましいが、その場合には耐水、化剤としてカチオン性
樹脂、カチオン性界面活性剤、カチオン変性無機粒子等
を添加することも出来る。

更に必要ならば顔料分散剤、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、層
色鵡料、螢光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐
剤、防パイ剤、耐水化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０紙の場合はサイズ剤無添加
あるいは適度なサイジングを施した紙で、填料は含まれ
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、酸化岨鉛等
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インク受理層の液溜
を数置するための下引−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を顔料塗液等を
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ター、エアナイフコーター、ロー
ルコータ−１ブラツシ島コーター、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、ゲ
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、クロスカレンダーなどで
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ｇ！隙によるインク吸収性を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。

本発明上使用した諸物性値の測定は下記の要領で行なっ
た０先ずシャーオ株）製インクジェットプリンター（Ｉ
Ｏ−７００）を使用してシアン（０）、マゼンタ（ロ）
、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂ））の各インクでベタ
印写して得た画像について、濃度をマクベスデンシトメ
ーターＲＤ５１４で測定した。

ドツト径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ｉ！径として算出した値を用
いた。また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ｍｃマゼンタ＋イエロー）をペタ印
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。

印刷変色は記録用紙の裏面に各種インキを用いてフレキ
ソ印刷し、ボール紙の箱に１ケ月保存した場合の、イン
ク受理層の黄変程度で判定した。

（Ｈ）　　実施例 以下に本発明の実施例葡挙けて説明するが、これらの例
に駆足されるものではない。尚、実施例に於いて示す部
及び％はｘｉ部及び重量％を意味する。

実施例Ｉ Ｆ水層３７０肩１　ｅｓｆのＬＢＫＰ８０部、炉水度４
００ａｇｅｎｔのＮＲＫＰ　２０部、重質炭酸カルシウ
ム１３部、カチオン澱粉１部、アルキルケテンダイマー
サイズ剤０．１２部及びポリアルキレンポリアミンエピ
クロルヒドリン樹脂０．４部から成るスラリーから、長
網抄紙機にて坪量６Ｂ１７ｍ”の原紙を抄造し、抄造時
にサイズプレス装置で酸化澱粉を１５１１７　ｍ’付着
させてコート原紙を製造した。

多孔性無機顔料として、ケイ酸のゲル化により得られる
ヒドロゲルをミクロンサイズのキセロゲルとした平均二
次粒子径７μｍの合成シリカ（サイロイド７４、富士デ
ビソン社製）ｔｏｏｓ、接層剤としてポリビニルアルコ
ール（クラレ社製ＰＶＡ１１７）３０部から成る塗工液
を作成したＯこの塗工液を前記コート原紙にエアナイフ
コーターで乾燥固型分１８ｇ／ゴになるように塗抹した
Ｏ次いでスーパーカレンダーにてニップ圧５０に９／ｌ
′Ｉ＋！４ニップ間をスピード４０−７ｍで通して記録
用紙を作成した。

この記録用紙の裏面に活版チャート紙用水性インキ（ね
ずみ色）をアルコール及び水で稀釈してフレキソ印刷で
マークを印刷して、実施例１の記録用紙とした。

この記録用紙について評価した結果インクジェット適性
は良好で政変は全くなかった〇比較例１ 実施例１で使用した記録用紙の裏面印刷として、活版チ
ャート紙用油性インキ（ねずみ色）を助剤として置台め
まに油及びレジーーサー（鉱物性油）を用いて稀釈して
フレキソ印刷でマークを印刷して比較例１の記録用紙と
した。

この記録用紙について評価した結果インクジェット適性
は実施例１と同じであったがマークを印刷した部分のイ
ンク受理層が鍜色に変色しているのが認められた。

比較例２ 市販の片面アート紙（顔料はカオリン及び重質炭カル）
の裏面に比較例１と同様の印刷をして比較例２の記録用
紙とした。この記録用紙について評価した結果、インク
ジェット適性のうち、吸収性が全く不良であったが、塗
工層の変色は認められなかった。

（Ｆ）　　発明の効果

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インク受理層を有する記録用紙の表面及び／又は裏面に
   、通常の印刷装置で印刷インキを用いてマーク及び／又
   は罫線を印刷する方法に於いて、該インク受理層が多孔
   性無機顔料を含有し、かつ該印刷インキが親油性ビヒク
   ルを含有しないインキであることを特徴とする記録用紙
   の製造方法。