JPS62216785A - 被記録材 - 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、被記録材に関し、特にインク吸収性及び筆記
性に優れた被記録材に関する。

［従来の技術］ インクジェット記録方法は、種々のインク吐出方式例え
ば、静電吸引方式、圧電素子を用いてインクに機械的振
動又は変位を与える方式、インクを加熱して発泡させ、
その圧力を利用する方式等により、インクの小滴を発生
、飛翔させ、それらの一部もしくは全部を紙などの被記
録材に付着させて記録を行うものであるが、騒音の発生
が少なく、高速印字、多色印字の行える記録方法として
注目されている。

このインクジェット記録方法に使用される被記録材とし
ては、従来、一般にプレーンペーパーと呼ばれている市
販の上、中質紙やインクジェット記録用紙と称される被
記録材が使われてきた。

市販の上、中質紙は、優れた筆記性、印刷適性を有して
いるが、インクジェット記録を行うと。

以下に述べる欠点を有している。

１）インクジェット記録後、記録装置の一部あるいは指
等が記録部に触れると、インクの吸収が速やかでないた
め、吸収されないままのインクがこすれて汚れが生じ、
画像品位を著しく低下させる。ときには判読が不可能に
なることもある。

２）インクが被記録材に付著した後、ドツトからひげ状
のものが発生し、真円度の低いドツトになる。このため
ドツト形状が悪く、鮮明な画像を得ることができない。

一方、インクジェット記録装置の性悌の向上と普及に伴
い、高解像、高品位な記録画像を得るために、インクジ
ェット用被記録材として種々の被記録材が提案されてい
る。

例えば、特開昭５９−３５９７７号公報や特開昭５８−
１３２５８６号公報などには、インク吸収性が高く、且
つ発色性の優れたインクジェット用コート紙が記載され
ているが、これらのコート紙には以下に述べる欠点があ
る。

３）被記録材に鉛筆や万年筆等の筆記具で筆記を行うと
、インク受容層がけずれてしまい、正常に筆記できない
。

４）被記録材にインクジェット記録を行うと、被記録材
と記録装置の紙送り部分等で機械的摩擦力によりコート
層がはがれる、いわゆる粉落ちが発生し、記録装置を汚
してしまう、特に、粉落ちしたインク受容層が、インク
ジェット記録装置のヘッドに付着すると、ヘッドノズル
の目詰りの原因となる。

また、特開昭５２−７４３４０号公報に記載されたイン
クジェット用紙には、インクジェット記録を行うと以下
の欠点がある。

５）ドツト濃度が低い。

６）ドツト周辺がぼけやすく、鮮明な画像を得ることが
できない。

７）記録面の裏にインクかにじみでる現象、いわゆる裏
抜けが生じる。

このように、従来の被記録材には以上述べた種々の欠点
があり、これらすべての欠点を解決した被記録材は未だ
得られていないのが現状である。

ところで、一般に、被記録材への液体の浸透挙動につい
ては、いまだに明確な説明がなされていない。

液体の多孔質物質への浸透は、ルーカス・ヴアシュバー
ン（Ｌｕｃａｓ−Ｗａｓｈｂｕｒｎ）の式である程度説
明される。

しかし、この式は、管内流が層流であること、流速の加
速度が非常に小さい等の前提条件のもとで、ハーゲン６
ボアズイユ（Ｈａｇｅｎ−Ｐｏｉｓｅｕｉｌｌｅ）の式
を発展させたものであるため、ルーカス・ヴアシュバー
ンの式が実際の現象に適用される範囲はかなり限定され
る。

例えば、非水系の液体の浸透については、被記録材の性
質を限定すれば適用が可能であることが立証されている
。

しかし、水系の液体については、液体の浸透に伴い、表
面物性や（１１潤による液体流路の経時変化等のために
、ルーカス・ヴアシュバーン式を直接適用できないと言
われている。

一方、被記録材への液体の浸透を支配している因子とし
て、被記録材の固体表面張力、濡れ性、吸着能、空孔の
大きさ、形状分布等の幾何構造等が考えられている。

これらの支配因子を厳密に測定することは、現在不可能
である。

例えば、被記録材を構成している物質の個々の固体表面
張力の測定は可能である。しかし、これらの物質の複雑
な混合形態である被記録材の固体表面張力を厳密に測定
することは、表面形状が複雑であり、種々の物質が不均
一に存在しているため不可能である。

このことは、被記録材の濡れ性や吸着衡等についても同
様である。

また、被記録材の幾何構造については、平滑度（ＪＩＳ
−Ｐ−８１１９）　、透気度（Ｊ　ｌ５−Ｐ−８１１７
）など、総体的な測定方法以外に厳密な測定方法がいく
つか提案されているが、今だに確立されていない。

更に、被記録材への液体の浸透を支配している各因子は
、液体の浸透に伴って相互に影響を及ぼしあい、また時
間によっても変化する。

近年、被記録材への液体の浸透挙動について、経時変化
を考慮に入れた解析がなされているが。

限定された系についてのみ説明が可イ克であって、一般
の浸透挙動を説明するに致っていない。

以上説明したように、被記録材への液体の浸透挙動は、
これを支配している被記録材の基本的な各因子の正確な
測定が困難であること、更にこれら因子の相互作用及び
経時変化等が解明されていないこと等のために、いまだ
明確ではない。

［発明が解決しようとする問題点］ 我々は、液体の浸透挙動を支配している被記録材の種々
の因子の測定方法の検討並びにこれら因子の測定結果と
液体の浸透挙動との関係を研究していたところ、意外に
も被記録材の表面形状のパワースペクトルと被記録材へ
の液体の浸透挙動との間に一定の関係、すなわち被記録
材の表面形状のパワースペクトルにおけるピーク波長が
、ある範囲内に存在するとき、被記録材への液体の浸透
が均一であり、且つ速やかであることを見出し、本発明
に致ったのである。

そこで本発明の目的は、前述の如き従来技術の種々の欠
点を解消した被記録材を提供することにある。

つまり本発明の目的は、速やかなインク吸収性を有し、
且つ鮮明な画像を形成する高性街の被記録材を提供する
ことにある。

また本発明の目的は、筆記性に優れた被記録材を提供す
ることにある。

［聞届点を解決するための手段］ 上記の目的は、以下の本発明によって達成される。

すなわち本発明は、被記録面の表面形状のパワースペク
トルにおけるピーク波長が、３〜７０ｐｍの範囲に存在
することを特徴とする被記録材である。

［作用］ 本発明の被記録材は、主として木材パルプと填料から構
成される。

本発明で使用する木材パルプは、Ｊ　ｌ５−Ｐ−８００
８によるリグニン残存量が２０％以下、好ましくは１０
％以Ｆのものであり、また、内部フィブリル化が進んだ
ものが好ましい。

また、本発明で使用する填料は、シリカ、クレー、ケイ
ソウ土、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウ
ム、ケイ酸アルミニウム、合成ゼオライト、アルミナ、
酸化亜鉛、サチンホワイト等が挙げられる。

これらの填料のうち、平均粒子径が０．０５〜５０用ｍ
、より好ましくは０．１〜２０μｍのものが好適であり
、その１種以上が用いられる。

本発明では、目的に応じて、ガラス繊維、合成繊維など
を併用しても良い。また、従来公知の紙力増強剤、サイ
ズ剤、歩留り助剤、消泡剤、分散剤、界面活性剤、帯電
防止剤などを添加することも可能である。

更に、天然、合成樹脂、分散剤、界面活性剤、帯電防止
剤などをサイズプレス法、スプレーコーティング法、ロ
ールコーティング法、ロッドバーコーティング法、エア
ナイフコーティング法などの公知の方法で被記録材に塗
布することも可能である。

本発明の被記録材を得る方法としては、その構成物質の
大きさや形状などを改良する方法、構成物質に規則性を
もたせて作成する方法、被記録材に対する機械的な処理
または種々の物質を塗布する方法などが挙げられる。

本発明の被記録材は、被記録面の表面形状のパワースペ
クトルにおけるピーク波長が、３〜７０ｐｍの範囲に存
在するものであるが、好ましくはその波長が５〜５０ｐ
ｍの範囲にあるものである。

本発明において、表面形状のパワースペクトルのピーク
波長が３μｍ未満のもの、すなわちピーク波長が小さい
ものは、構成している物質がち密に集合しており、液体
の流路が小さいために、液体の侵透が速やかではないの
で好ましくない。

また、表面形状のパワースペクトルのピーク波長が７０
μｍをこえるもの、すなわちピーク波長が大きいものは
、構成している物質の分布が不均一であり、且つ大きな
空孔が存在するため、表面での液体の広がり及び内部へ
の浸透が不均一に進行するので好ましくない。

本発明における被記録面の表面形状のパワースペクトル
は、被記録材の断面写真や表面粗さ計などにより測定さ
れたデータから、従来公知のＦＦＴ法、最大エントロピ
ー法、Ｂｌａｃｋｍａｎ−Ｔｕｋｅｙ法などを用いて求
めることができる。

［′ｙ！施例］ 次に実施例を挙げて、未発明を更に具体的に説明する。

尚、特にことわりのない限り、部は重量基準である。

実施例１ 広葉樹さらしクラフトパルプ（ＬＢＫＰ）と針葉樹さら
しクラフトパルプ（ＮＢＫＰ）を４＝１の割合で混合し
、フリーネス（Ｃ，Ｓ、Ｆ、）　４２０■１に叩解し。

繊維分別装置により繊維長１．０〜２．０Ｈに分別した
ものを原料パルプとした。

一方、タルク（試薬）２０部を水８０部に分散させた後
、ボールミルにてｌＯ時間粉砕混合した。

原料パルプに対し、粉砕したタルク３０部　硫酸アルミ
ニウム０．０５部を配合して、手抄きシートを作成し、
酪化デンプンをエアースプレーで０．８０ｇ／ｍ’塗布
し、本発明の被記録材１を得た。

実施例２ 炭酸カルシウム（商品名；ニスカロン＃２０〇三共製粉
（株）製）２０部を水８０部に分散させた後、ボールミ
ルにて１０時間粉砕混合した。

実施例１で用いた原料パルプに対し、炭酸カルシウム３
０部、アルキルケテンダイマー０．００１部、カチオン
化デンプン０．００２部を配合して、手抄きシートを作
成し、ポリビニルアルコールをエアースプレーで０．５
　ｇ／ｒｎ’塗布し、本発明の被記録材２を得た。

実施例３ ＬＢＫＰとＮＢＫＰをｌ：４の割合で混合し、フリーネ
ス（Ｃ，Ｓ、Ｆ、）　４１０＋＋＋ｌに叩解したものを
、繊維分別装置により繊維長２．０〜３．０部層に分別
したものを原料パルプとした。

この原料パルプに対し、実施例１で用いたタルク３０部
、硫酸アルミニウム０．０５部、分散剤（商品名；イオ
ネツ）　Ｎｏ−４００三洋化成工業（株）製）０．８部
を配合して、手抄きシートを作成し、ポリビニルアルコ
ールをバーコーターで０．５　ｇ／ｒｒｆ９布し、本発
明の被記録材３を得た。

実施例４ 実施例３で用いた原料パルプに対し、実施例２で用いた
炭醸カルシウム３０ｉ’ｆｉ、アルキルケテンダイマー
０．００１部、カチオン化デンプンｏ、ｏｏｓ部、分散
剤（商品名；　ＴＡＭＤＯ−１０日光ケミカルズ（株）
製）０．８部を配合して、手抄きシートを作成し、酸化
デンプンをバーコーターで０．８　ｇ／ｍ’塗布し、本
発明の被記録材４を得た。

比較例１ ベスグロコー）Ａ（商標名、２川製紙（株））を被記録
材５として用いた。

比較例２ ＫＳエンボス（商標名、神崎製紙（株））を被記録材６
として用いた。

上記６種の被記録材に対し、下記４種のインクを用いて
ピエゾ振動子によってインクを吐出させるオンデマンド
型インクジェット記録ヘッド（オリフィス径８５μｍ、
ピエゾ振動子駆動電圧６０ｖ。

周波数３．１ＫＨｚ）を有する記録装置を使用して、イ
ンクジェット記録を実施した。

イエローインク Ｃ，１，ダイレクトイエロー８６　　　　５部ジエチレ
ングリコール　　　　　　　１５ポリエチレングリコー
ル＃　２００　　　２０水　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　７０マゼンタインク Ｃ，１，アシッドレッド３５　　　　　　５部ジエチレ
ングリコール　　　　　　　１５ポリエチレングリコー
ル＃　２００　　　２０水　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　７０シアンインク Ｃ，１，ダイレクトブルー８８　　　　　５部ジエチレ
ングリコール　　　　　　　１５ポリエチレングリコー
ル＃　２００　　　２０水　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　７０ブラツクインク Ｃ，１，フードブラック２　　　　　　５部ジエチレン
グリコール　　　　　　　１５ポリエチレングリコール
＃　２００　　　２０水　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　７０このようにして得られた
記録物に対して、本発明の目的に充分適合したものであ
るかどうかを、以下の方法に従って評価した。

ｌ）表面形状のパワースペクトルにおけるピーク波長は
、各サンプルの断面写真からＦＴＴ法により求めた。

２）インク吸収性は、２色のインクを重ねて記録し、そ
の１秒後に被記録材表面上にインクの流れ出しがないも
のをＯ、インクの流れ出しがあるものをＸとした。

３）筆記性は、パネラ−２０名（男性１２名１女性８名
）に対して、２Ｈ，Ｈ，ＨＢ、Ｆ、Ｂの５種類の鉛筆で
筆記テストを行い、滑らかに筆記できた鉛筆の本数を得
点とし、その合計点を示した。

４）画像品位は、パネラ−２０名（男性１２名１女性８
名）に対して、文字と図形が記録されたサンプルを見て
、画像の鮮明性についてのＩＡ閂に。

良いを５点、やや良いを４点、普通を３点、やや悪いを
２点、悪いを１点として、その合計点を示した。

以上の結果を表１に示す。

表　　１ 本インクが被記録材のベタ部で溢れて流れていた。

［発明の効果］ 以上のように、本発明の被記録材は、速やかな液体吸収
性を持ち、液体の浸透が均一に進むものである。

また、本発明の被記録材は、コート層を設けなくても、
従来のインクジェット用紙と同程度のインク吸収性を示
し、且つ粉落ちが全くなかった。

更に本発明の被記録材は、適度な表面状態を有している
ことにより、被記録材を搬送させる記録装設に対して蛇
行やスリップなどを発生させず、優れた搬送性を有する
ものであり、また、同様の理由により、鉛筆やボールペ
ンなどに対しても優れた筆記性を有するものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被記録面の表面形状のパワースペクトルにおける
   ピーク波長が、３〜７０μｍの範囲に存在することを特
   徴とする被記録材。
2. （２）該ピーク波長が、５〜５０μｍの範囲に存在する
   特許請求の範囲第１項記載の被記録材。