JPH03199081A - インクジェット記録用シート - 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〕 本発明は水性インク記録材に関し、詳しくは優れた寸法
安定性を持ち、プリント後の外観が改良されたインクジ
ェットプリンター用の記録シートに関するものである。

〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕水性イ
ンクを用いるインクジェット方式の画像記録装置とイン
クの改良によって、インクジェット用紙として、普通紙
を使用して、鮮明な画像、印字を得ることが可能になっ
てきた。しかし一方でプリントの品位、彩度、外観、画
像をさらに魅力あるものにする為に、より高度な特性を
もつ記録材が要求されるようになっている。

従来、インク吸収性向上の為に無サイズ紙等の吸収性の
優れた紙を用いたり、実質的に無サイズの紙にシリカな
どの吸収被覆層を設けたり（特公昭６Ｏ−２７５８８）
、高サイズ紙やプラスチックフィルム等の非吸収性の基
材にシリカなどを主成分とする吸収性被覆層を設けたも
の（特公昭６３−６５０３７）などが提案されており、
インク吸収性や発色濃度などに改善が見られている。

特に、微塗工・基紙吸収タイプのインクジェット用紙が
、コスト、風合、性能のバランスがよく、将来のインク
ジェット用紙として期待されている。

非塗エタイブや微塗工・基紙吸収タイプのインクジェッ
ト用紙には、インクの吸収性が良く、インクが紙層内部
に吸収されて、見掛は上乾燥した状態になることと、紙
に吸収された水性インクによるカール、ぼこつきが発生
しないことの二つの性能が要求される。インク吸収性の
大きい紙はど、水性インクによる紙の変形は大きくなる
ことから、この二つの条件は一般には相矛盾し問題を生
じる。例えば、低サイズの紙を用い吸収速度を早くする
とインクの浸透が早くなり、インクが深く浸透してカー
ルやばこっきの原因となる。

一方、高サイズの非塗工紙や、高サイズの基紙上に吸収
性被覆層を設けた微塗工紙では、吸収層のみの吸収速度
を早くし、基紙へのインク吸収を抑えることができる。

しかしインクの吸収の限界を越えた場合はにじみなどの
画像欠陥の原因となるし、カールの恐れが増す場合も多
く、ぼこつきも完全には解消しない。

特公昭６３−５２５８８号では、ガラス繊維と大量の吸
水性顔料を内填することで、パルプの繊維間結合を弱め
、カール、ばこつきを軽減する提案がなされている。し
かしながら、ガラス繊維の添加による、種々の使用上の
問題点もさることながら、紙の強度が失われ、プリンタ
ー原紙としての実用性には疑問がある。

従来、寸法安定性が良好な紙は知られており、ＯＣＲ用
紙、ＮＩＰ用紙などに用いられている。

しかし、紙の水性インクによるぼこつき、カールを軽減
、改善させる技術はまだ知られていない。

〔発明の目的〕

本発明は、水性インクを用いる多色又は単色のインクジ
ェットプリンターに用いる被記録材であって、インクの
吸収速度が早く、吸収容量が大きく、かつ、ぼこつき、
カールを軽減し、高速度でプリントすることが可能な、
前記従来技術の欠点を解消し得るインクジェット被記録
材を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

本発明のインクジェット記録用シートは、セルロースバ
ルフヲ主成分とし、ＭＤ（マシン軸）方向の水中伸度が
ＣＤ（横軸）方向の水中伸度の１．３倍以下である抄紙
シートを少なくとも一つの構成成分とすることを特徴と
する。

このような抄紙シート上に、高吸水性顔料と水溶性高分
子接着剤を主成分とするインク受容性被覆層を０，５〜
１５ｇ／ｍ″の割合で設けることが好ましい。

インクジェット記録用紙は通常、Ａ４などのカットシー
ト、又はファンフォールドで使用される。水性インクに
よるぼこつきは、これら単位シート内での水による伸縮
とそのバラ付きが原因であることを見出した。特に、通
常の長網抄紙機で抄造された上質紙について、水性イン
クによるコツクリング現象を観察した結果、外観上問題
となる水性インクによるばこつきは数關〜数印の周期で
あることが分かった。このような、紙の物理的な挙動の
バラ付きからくるトラブルの解決策としては、物性や挙
動の標準偏差による管理が重要である。セルロースバル
ブを原料とする紙は水中伸度の絶対値を小さくするだけ
でなく、縦／横比を小さくすることで、地合いを改善し
、ばこつきを解決できることを見いだした。

サンプルシートを縦長と横長にカットし、それぞれにつ
いて、縦と横の氷中伸度を測定したところ、水中伸度の
絶対値もさることながら、ＭＤ　＜マシン軸）方向とＣ
Ｄ　（横軸）方向との水中伸度の比率が小さいものが、
水性インクによるコツクリング現象が小さく抑えられて
いた。

美観の評価などから、ＭＤとＣＤ方向の水中伸度の比率
が１．３以下、特に好ましくは、ｔｉｔ５以下のものを
採用することにより、インク吸収材である紙の吸水速度
の早いままで、水性インク吸収によるぼこつき、寸法変
化の偏在を小さくし、最適なインク画像受容性を達成で
きた。

更に、このような抄紙シート上に、高吸水性顔料と水溶
性高分子接着剤を主成分とする水性インク受容性被覆層
を、０．５〜１５ｇ／ｍ’の割合で設け、微塗工・基紙
吸収タイプのインクジェット用紙とするのが好ましい。

上記の水中伸度の縦と横の比率を小さく抄造または後加
工された抄紙シートをそのまま、非塗エインクジエット
用紙として用い、あるいは好ましくは、シート状支持体
として、高吸水性微粒子と水溶性高分子接着剤とを主成
分とするインク受容性被覆層を設け、微塗工・基紙吸収
タイプのインクジェット用紙とすることにより、ばこつ
きの発生しない、優れたインクジェット記録用シートが
得られることを見出したものである。

本発明において好ましい受容層としては、合成珪酸をは
じめとする高吸水性微粒子顔料と水溶性高分子接着剤と
を、主成分とする被覆層に透過性を持たせ、かつインク
ドツトの形状、広がりをコントロールさせることで、鮮
明な画像を実現しうる。このインク受容性被覆層にカチ
オン性酢酸ビニル共重合体エマルジョンを配合すること
が、透過性とインクドツトの形状、広がりのコントロー
ルを更に改善する、本発明目的達成の好ましい手段の一
つである。

本発明で用いる素材について説明する。

・抄紙シート 本発明に用いられる抄紙シートは、長網抄紙機などで抄
造された湿紙をドライヤーで乾燥して製造される。ドラ
イヤーとしては、ヤンキードライヤー、多筒式ドライヤ
ーなどが用いられる。

パルプとしては、木材を主原料とするセルロースバルブ
、通常は晒クラフトパルプを主成分とするが、必要に応
じて、ガラス繊維、ポリエステル繊維、ポリビニルアル
コール繊維等の繊維状で水分散可能なものであれば、い
ずれも成分として利用できる。

シートの厚さはプリントの最終用途によって決定される
が、１０〜２００μｍ１坪量は２０〜２００ｇ／ｍ’、
表面平滑性の良好なものが通常用いられる。

抄紙シートを吸収体として用いるので、６４ｇ　／　ｍ
’の坪量でのステキヒトサイズ度１〜２０秒、特に５〜
１５秒の割合の吸水速度の抄紙シートを用いるのが好ま
しい。

・顔料 本発明の微塗工・基紙吸収タイプのインク受容性被覆層
に用いられる顔料は、高吸液性でかつ、顕色性の白色顔
料である微粒子合成珪酸を主成分とするものが好ましい
。適切な、初期、つまり短時間での吸収に粒子間の空隙
を確保するためにもある程度大きい、２次粒子径で１〜
５μの粒子を主成分とするものが好ましい。微粒子合成
珪酸以外に利用又は併用可能な白色顔料としては、例え
ばカオリン、クレー、タルク、ゼオライト、沈降性炭酸
カルシウム、重質炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム
、ホワイトカーボン、有機顔料（プラスチックピグメン
ト）等が挙げられる。

・接着剤 本発明の接着剤としては、ポリビニルアルコール、カゼ
イン等の蛋白質、澱粉誘導体などの天然、もしくは合成
の水溶性高分子が高吸水性顔料との接着性が良く、かつ
水性インクとの親和性が良いため短時間での吸液性を向
上させるので、好ましい。

ポリ酢酸ビニル系、スチレンブタジェン等の高分子ラテ
ックス接着剤も併用できる。

顔料および接着剤等の成分の配合割合は、水性インク受
容性被覆層としての吸収挙動および強度の要請から決め
られるが、塗工液の操作特性（例えば粘度、流動性、塗
膜の乾燥性）の要請によっても制限される。水溶性高分
子接着剤量は被覆層固形分の１０〜５０重量％、特に１
５〜３５重量％が好ましい。

カチオン性酢酸ビニル共重合体（エマルジョン重合体の
形で使用する）を配合する場合は、被覆層の２〜２５重
量％が好ましく、特に５〜１５重量％が好ましい。

水性インク画像の耐水化に用いるカチオン性水溶性高分
子を、被覆層固形分の２〜２５重量％添加するのが好ま
しい。

被覆層の厚さは必要とされる被覆層による吸水量によっ
て決められるが、厚過ぎる場合は被覆層が強度不足とな
り、プリンターでの紙粉等使用上様々な問題を起こすの
で、１５ｇ／ｍ″以下であることが望ましい。薄過ぎる
場合はインクの初期吸収、初期透過が不十分となり、か
つ均一な被覆層を得ることが困難なので０．５ｇ／ｍ″
以上、特に２〜１０ｇ／ｍ’が好ましい。

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

なお、実施例において部は固型分重量部を示す。

実施例１ 晒クラフトバルブ１００ｋｇ、軽質炭酸カルシウム２５
ｋｇ、カチオン澱粉２００ｇ、紙力増強剤１００ｇ、ア
ルキルケテンダーマー系サイズ剤１００ｇを水５０００
　ｋｇと混合した後、長網抄紙機で湿紙を形成した後、
ヤンキードライヤーの表面に片面を密着させて水分７５
％から１８％まで乾燥させて６０ｇ／ｍ”の片艶紙（支
持体シート−１）を得た。生成した紙は片面のベック平
滑度１３５秒、反対面の平滑度１８秒、ステキヒトサイ
ズ度は８秒であった。

ＭＤ力方向氷中伸度は１．５％、ＣＤ方向で水中伸度は
１．２％でその比率は１．２５であった。

実施例２ 微粒子珪酸（ファインシール：徳山曹達〉！（１０部に
水を加えて、攪はんした後、シラノール化ポリビニルア
ルコール（Ｒ−１１３０：クラレ）２０部、カチオン性
酢酸ビニル共重合体エマルジョン（ヨドゾール１Ｅ５０
３：カネボウエヌエスシー）１０部、ポリエチレンイミ
ン１０部を添加し塗料−１に！１度１０％）を製造した
。

実施例−１のシートのフェルト面に塗料−１を固形分１
０ｇ／ｍ”塗工、乾燥し被記録シートを製造した。記録
面の平滑度は１００秒、ステキヒトサイズ度は１０秒で
あった。

実施例３ 晒クラフトパルプ１００ｋｇ、軽質炭酸カルシウム２５
ｋｇ、カチオン澱粉２００ｇ、紙力増強剤１００ｇ、ア
ルケニルコハク酸無水物８０ｇを水５０００　ｋｇと混
合した後、長網抄紙機で湿紙を形成した後、多筒式ドラ
イヤーで　７５％から５％まで乾燥させて７５ｇ／ｍ’
の上質紙（支持体シート−２）を得た。生成した紙は片
面のベック平滑度５３秒、反対面の平滑度４８秒、ステ
キヒトサイズ度は１２秒であった。

ＭＤ力方向水中伸度は２．０％、ＣＤ方向で氷中伸度は
１．７％でその比率は１．１８であった。

実施例４ 微粒子珪酸（ミズカシル：水沢化学）１００部に水を加
えて、高速攪はんを行った後、ポリビニルアルコール（
ＰＶＡ１０７：クラレ）２０部、カチオン性水溶性高分
子（ＰＡＳ−Ｊ８１：日東紡）１０部を添加し塗料−２
（濃度１０％）を製造した。

実施例−３のシートのフェルト面に塗料−２を固形分１
０ｇ／ｍ’塗工、乾燥し被記録シートを製造した。記録
面の平滑度は１００秒、ステキヒトサイズ度は１５秒で
あった。

比較例１ 実施例−１と実質的に同一の原料を用いて、抄紙機で湿
紙を形成し、多筒式ドライヤーで水分７５％から６％ま
で乾燥させて、５６ｇ／ｍ”の両更紙を得た。生成した
紙はフェルト面のベック平滑度３５秒、ワイヤー面の平
滑度２８秒で、ステキヒトサイズ度は９秒であった。

ＭＤ力方向水中伸度は３．８％、ＣＤ方向で水中伸度は
２．２％でその比率は１．７３であった。

比較例２ 比較例１の支持体シート−４のフェルト面に、塗料−１
を固形分１０ｇ／ｍ”塗工した。記録面の平滑度は３１
秒でステキヒトサイズ度は１０秒であった。

これらの各被記録シートの評価結果を表−１に示す。

氷中伸度は（Ｊ、ＴＡＰＰＩ　Ｎｏ、２７）に基づき測
定した。

インクジｘ”／ドブリンター（Ｈｅｗｌｅｔｔ　Ｐａｃ
ｋａｒｄ社　ペイントジェット）を用いてインクジェッ
ト記録特性のうち、インク吸収性、プリント後のぼこつ
きについて評価を行った。

紙のぼこつきは、プリントした部分の印字部を目視で評
価し、ぼこつきの少ないものから、優、良、可、やや難
で示した。

インク吸収性は、プリントしたインクが乾燥するまでの
秒数を測定し、インク吸収性の良いものから優、良、可
、やや難での評価を示した。

近い、優秀なものでありながら従来法の欠点であるほこ
つきを解消し、優れた高速のインクジェット・フルカラ
ー・プリンターを可能ならしめるものであり、産業界に
寄与するところが大である。

表−１インクジェット用紙品質評価

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、セルロースパルプを主成分としＭＤ方向の水中伸度
   がＣＤ方向の水中伸度の１．３倍以下であるシートを、
   少なくとも一つの構成成分とすることを特徴とするイン
   クジェット記録用シート。