JPH0338376A - 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被記録材に関し、詳しくは優れた寸
法安定性を持った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被記録シートに関するものであ
る。

〔従来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被
記録材が要求されるようになっている。

従来、吸収性のため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
性被覆層を設けたり（特公昭６０−２７５８８号公報）
、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号公報）などが提案されて
おり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。

基紙吸収タイプのインクジェット用紙としては、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、ぼこつきを押さえることの二つが要
求されている。インク吸収性の大きい紙はど、その結果
としての水性インクによる紙の変形は大きくなりやすい
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
ルやぼこつきの原因となる。

一方、高サイズの基紙上に吸収性被覆層を設けると吸収
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。しかし吸収性被覆層のインクの吸収の
限界を越えた場合はにじみなどの原因となるし、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６　：３−５２５８８号では、ガラス繊維、及び
大量の吸水性顔料を内填することにより、パルプの繊維
間結合を弱め、結果として、カール、ぼこつきを軽減す
る提案がなされている。

この場合、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
、改善させる技術や特性はまだ知られていない。

本発明のインクジェット記録用シートの基紙は、木材を
主原料とするセルロースパルプ、６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。

〔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た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〕

本発明は、セルロースパルプを主成分とし、単位シート
内におけるｌ　ｃｍ角のＣＤ方向での水中伸度の標準偏
差が３０％以下である抄紙シート上に、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　２の割合で設けたことを特
徴とするインクジェット記録用シートである。

インクジェット用紙は通常、Ａ４などのカットシート又
は、ファンフォールドの形で使用されているが、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中伸
度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、水性インクによるぼこつきは数ｍｍ〜数ｃｍ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
パルプを原料とする紙は水中伸度の絶対値はある程度小
さく出来たとしても、限界がある。

そこで、サンプルシートの水性インクによるぼこつきの
周期に近い１　ｃｍ角にカットし、それぞれについて、
水中伸度を測定した。その結果、水中伸度の絶対値より
も、ＣＤ方向の水中伸度の標準偏差が大きいもの程、水
性インクによるコツクリング現象が顕著であった。

美感の評価などから、ＣＤ方向の水中伸度の標準偏差の
小さいものとして、標準偏差が水中伸度の絶対値の３０
％以下のものを採用し、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／ｍ２の割合で設
けることにより基紙吸収タイプのインクジェット用紙を
製造したところ、基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の小さ
い、最適なインク画像受容像を得ることができることを
見出した。

即ち、本発明者等は、前に述べた従来技術の欠点を除く
ため、種々検討を重ねた結果、上記の紙の水中伸度の偏
差を少なく抄造または後加工されたシート状支持体に、
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
塗工液を塗布、乾燥してインク受容性被覆層を設けるこ
とにより、ぼ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。

体を吸収体として用いる構成が考えられるが、本発明の
要件を満たすかぎり、これ以外の構成を排除するもので
はない。

本発明においては、合成珪酸をはじめとする高吸水性微
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により、鮮明な画像
を得ることができる。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が通常の木材を原料としたセルロ
ースパルプが好ましい。

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、ｌ０〜２００μｍ１坪量は２０〜２００ｇ／ｍ２、
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、ステキヒトサイ
ズ度１〜２０秒（６４ｇ／ｍ’の坪量の場合）のもの、
特に５〜１５秒の割合の吸水速度のシートが好ましい。

・顔　料 本発明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、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。

・水溶性高分子接着剤 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、もしくはポリ
ビニルアルコールなどの台底の水溶性高分子が、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２
０〜３５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で使用する）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。更に、被覆層にカチオン性高分子エマルジョン、特
に酢酸ビニルミクロスフェア−を添加することによって
インク受容層に透過性を与え、インクの吸収性を改善す
ることができる。

ポリエチレンイミンなどのカチオン性水溶性高分子を、
被覆層固形分の２〜２５重量％添加することにより水性
インク画像を耐水化しつる。

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、厚す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の問題を起こすの
で、１５ｇ／ｍ２以下であることが望ましい。

薄す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０．５
ｇ／ｍ２以上、特に２〜１０ｇ　／　ｍ　２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 晒クラフトパルプ１００ｋｇ、軽質炭酸カルシウム２５
ｋｇ、カチオン澱粉２００　ｇ、紙力増強剤１００　ｇ
、アルキルケテンダーマー系サイズ剤１００ｇと水５０
００ｋｇを混合し、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１０％まで乾燥させて５８ｇ／ｍ２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秒であった。

２次粒子径２〜５μのものが７０％以上である微粒子珪
酸（ファインシール：徳山曹達）１００部に水を加えて
、高速攪はんを行った後、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（ヨドゾールＩＥ５０３に−４：カネ
ボウＮ５Ｃ）１０１、ポリエチレンイミン１０部を添加
し塗料−１（濃度１５％）を製造した。

支持体シート−１の片面に塗料−１を固形分１０ｇ／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。

被覆層のブリスト−法で測定した、５秒間の吸水量は７
５ｍ１／ｍ２であった。

基紙のＣＤ方向での氷中伸度は１．８％で、その１　ｃ
ｍ角の標準偏差は１５％であった。

実施例２ 晒クラフトパルプ１００ｋｇ５Ｉ！質炭酸カルシウム２
５ｋｇ、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、多筒式ドライ
ヤーで７５％から５％まで乾燥させて７５ｇ／ｍ２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秒であった。

２次粒子径６〜９μのものが７０％以上である微粒子珪
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（ＰＶＡ１
０７：クラレ）２０部、水溶性カチオンポリマー（ＰＡ
Ｓ−Ｊ８１：日東紡）１０部を添加し塗料−２＜８度１
５％）を製造した。

支持体シート−２の片面に塗料−２を固形分１０　ｇ／
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
。

被覆層のブリスト−法で測定した、５秒間の吸水量は９
０ｍｆ／ｍ’であった。

基紙のＣＤ方向での水中伸度は２．０％でその１　ｃｍ
角の標準偏差は１８％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８％ま
で乾燥させて、５６ｇ／ｍ２の両更紙（支持体シート−
３）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。

被覆層のブリスト−法で測定した、５秒間の吸水量は２
５ｍｆ／ｍ’であった。

基紙のＣＤ方向での水中伸度は４．１％、その１　ｃｍ
角の標準偏差は４７％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
秒でステ牛ヒトサイズ度は１０秒であった。

被覆層のブリスト−法で測定した、５秒間の吸水量は４
５ｍ１！／ｍ”であった。

基紙のＣＤ方向での水中伸度は３．６％、その１　ｃｍ
角の標準偏差は４５％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。

時間辺りの水の吸収量はブリストテスター（Ｊ、ＴＡＰ
Ｐ　Ｉ試験法Ｎｏ５７）を用いて測定した。

水中伸度は紙及び板紙の浸水伸度試験法（ＪＴＡＰＰＩ
　　Ｎｏ２７）に基づき測定した。

インクジェット記録特性の評価は、インクジェットプリ
ンター（ＨＰ社　シンクジェット）を用いインク吸収性
、プリント後のぼこつきについて行った。

紙のぼこつきの評価には、プリントした部分の印字部を
目視で行った。ぼこつきの少ないものから、優、良、可
、やや難で示した。

インクの吸収性の評価には、プリントしたインクが乾燥
するまでの秒数を測定した。インク吸収性の良いものか
ら、優、良、可、やや難で示した。

〔発明の効果〕

本発明のインクジェット記録用シートはインク吸収速度
と量が大きく、ドツト形状が真円に近い優秀なものであ
りながら、従来法の欠点であるぼこつきを解消し、優れ
た高速のインクジェット・フルカラー・ブＩＪ、ントを
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。

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、単位シート内にお
   ける１ｃｍ角のＣＤ方向での水中伸度の標準偏差が３０
   ％以下である抄紙シート上に、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＾２の割合で設けたことを特徴とす
   るインクジェット記録用シート。