JPH0338375A - 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】 〔産業上の利用分腎〕 本発明は水性インク被記録材に関し、詳しくは優れた寸
法安定性を持つ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紙、すなわち記録用シートに関する
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プリンターとインクの
改良が進み、インクジェット用紙として普通紙を使用し
、鮮明な画像、印字が得られるようになった。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、より高度な特性をもつ用紙、すなわち
被記録用シートの要求が出てきた。

従来、インクジェット用紙としては、インクの吸収性を
向上させるため無サイズ紙を用いたり、実質的に無サイ
ズの紙の上にシリカなどの吸収性被覆層を設けたもの（
特公昭６０−２７５８８号公報）、あるいは発色濃度を
向上させるため、高サイズ紙やプラスチックフィルム等
の非吸水性基材にシリカなどを主成分とする吸収性被覆
層を設けた用紙（特公昭６３−６５０３７号公報）が提
案されている。

これらの用紙の中で、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〈従来のイ
ンクジェット用紙として期待されている。このタイプの
用紙の基紙は、インクの吸収性が良く、インクが紙層内
部に吸収されて、見掛は上乾燥状態になること、紙に吸
成性された水性インクによるカール、ぼこつきを押さえ
ることの両方が要求されている。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りやすいこ
とから、この二つの条件は一般には相手部し問題を生じ
る。例えば低サイズの紙を用いて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ことに
より、吸収性被覆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
となるしインク吸収によって、紙全体としてはカールは
増す場合も多く、ぼこつきも完全には解消しないし、コ
ストも高くなる。

特公昭６　：３−５２５８８号では、ガラス繊維と大量
の吸水性顔料を内填することにより、パルプの繊維間結
合を弱め、カール、ぼこつきを軽減する提案がなされて
いる。しかし、ガラス繊維の添加による種々の使用上の
問題と、紙の強度が失われることから、プリンター用紙
としての実用性には疑問がある。

従来、水分変化、湿度変化に対する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の
原因、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。

〔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
ェットプリンター用の被記録材であって、インクの吸収
速度が早く、吸収容量が大きく、ぼこつき、カールが軽
微で、高速度でプリントが可能な、前記従来技術の欠点
を解消し得たインクジェット用紙、すなわち被記録材を
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、セルロースパ
ルプを主成分とし、ぼこつきの原因である単位シート内
で氷中伸度、カールのばらつきをひきおこす紙の内部の
残留応力、特にそのバラ付きを、加湿とその後の張力下
での静置によって、解消させ、水性インクによるぼこつ
きを改善するものである。

本発明は、水分６％以下に乾燥した後、水分で１％以上
加湿し、張力下に置き、残留応力を解消させた抄紙シー
トの上に、高吸水性顔料と水溶液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０．５〜１５　ｇ／ｍ
２の割合で設けたことを特徴とする。

インクジェット用紙は通常、Ａ４などのカットシート又
は、ファンフォールドで使用される。

本発明者等は、水性インクによるぼこつきは、これら単
位シート内でのカール及び／又は氷中伸度のばらつきが
原因であることを見出した。

特に、通常の長網多筒式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の周期の水中伸度やカールのばらつきであ
ることが分かった。このような、紙の物理的な挙動のば
らつきからくるトラブルの解決子役としては、原因とで
る紙のシート内部の残留応力を緩和させることが重要で
あると考えた。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以下には小さく出来ないが、応
力緩和によって、そのばらつきは小さくすることができ
る。

サンプルシートの水性インクによるコツクリング現象を
観察したところ、通常の長網多筒式抄紙機で抄造し、乾
燥した基紙の上に、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設けたインク
ジェット用紙に水性インクジェットプリンターでプリン
トしたところ、コツクリングが顕著であった。

しかし、美感の評価などから、通常の長網多筒式抄紙機
で抄造し、乾燥した後、加湿し、張力下で巻き取って保
存し、応力を緩和させた基紙を用いて、同様のインクジ
ェット用紙を試作し、水性インクジェットプリンターで
プリントしたところ、コツクリングが軽減された。

美感の評価などから、加湿条件として水分６％以下に乾
燥した後、水分で１％以上加湿し、張力下に置くのが好
ましい。

このようにして、水分変化に対する不規則な伸縮やカー
ルを軽減した抄紙シート上に、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、基紙吸収タイプの
インクジニー／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
きや寸法変化の偏在を小さくし、最適なインク画像受容
性を達成した。

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。

本発明の記録用シートの構成はシート状支持体を吸収体
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。

本発明においてはインク受容性被覆層成分として合成珪
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
とを用いることにより、インク受容性被覆層に透過性を
付与し、かつインクドツトの形状、広がりをコントロー
ルすることにより、鮮明な画像を実現している。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 本発明の抄紙シート、即ち基紙は、木材を主原料とする
セルロースパルプ、通常は晒りラフスパルプを主成分と
するが、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は、成分と
して利用できる。また、基紙は、長網抄紙機などで、湿
紙を形成しドライヤーで乾燥して抄造される。

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。

本発明においては、抄紙シートも吸収体として用いるの
で、６４ｇ／ｍ２の坪量でステキヒトサイズ度１〜１５
秒のもの、特に３〜１０秒の割合の吸水速度のシートが
好ましい。

記録用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／
ｍ２、表面平滑性の良好なものが通常用いられる。

・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。

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
０〜４０重量％が好ましい。カチオン性酢酸ビニル共重
合体ミクロスフェア（エマルジョン重合体で使用する）
は、被覆層固形分の２〜２５重量％が好ましく、特に５
〜１５重量％が好ましい。

カチオン性高分子エマルション、特に酢酸ビニルのミク
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。

水性インク画像の耐水化に用い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２〜２
５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。

ｔｌ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．
５ｇ／ｍ２以上、特に２〜１０ｇ／ｍ２が好ましい。

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に１税明する
。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、カチオン殿粉２００　ｇ、紙力増強剤１００ｇ、
アルキルケテンダーマー系サイズ剤２００ｇと水５００
０　ｋｇを混合した後、長鋼抄紙機で湿紙を形成し、多
筒式ドライヤーで水分５％まで乾燥し、静電加湿装置を
用°いて、水分を７．５％まで増加させ、張力下で巻き
取って、坪量６５ｇ／ｍ２の上質紙を得た。生成した紙
のベック平滑度はフェルト面３５秒、ワイヤー面２８秒
であった。

この基材に、微粒子珪酸（ファインシール：Ｆｉ　山曹
達）１００部、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１Ｅ５０２に−４：カネボウＮ５Ｃ
）１０部を成分とする、塗料−１（にａ度１５％）を片
面に固形分で、７ｇ／ｍ”の割合で塗工、乾燥し、スパ
ーカレンダ−で平滑化して、被記録シートを製造した。

塗工面の平滑度は１２０秒、シート全体のステキヒトサ
イズ度は８秒であった。

実施例２ 水分４％まで乾燥させた以外は、実施例１と同様にして
坪量６５ｇ／ｍ’の上質紙基材を製造した。グラビアコ
ーターを用いて、水分を８．５％まで増加させ、上質紙
を得た。生成した紙のベック平滑度はフェルト面３５秒
、ワイヤー面の平滑度２８秒であった。

この基材に、実施例１と同様の塗料を片面に固形分で、
５ｇ／ｍ’の割合で塗工、乾燥し、スーパーカレンダー
で平滑化して、被記録シートを製造した。塗工面の平滑
度は１００秒、シート全体のステキヒトサイズ度は７秒
であった。

比較例１ 水分４％まで乾燥した以外は、実施例−１と同様にして
、巻き取り、（ｉ４ｇ／ｍ２の基紙を得た。生成した紙
はフェルト面のベツタ平滑度５５秒、ワイヤー面の平滑
度４５秒であった。

この基材に、実施例１と同様の塗料を片面に固形分で、
５ｇ／ｍ２の割合で塗工、乾燥し、スーパーカレンダー
で平滑化して、被記録シトを製造した。塗工面の平滑度
は１００秒、シート全体のステキヒトサイズ度は８秒で
あった。

比較例２ 水分８％まで乾燥した以外は、実施例−１と同様にして
、巻き取り、６６ｇ／ｍ２の基紙を得た。生成した紙は
フェルト面のベツタ平滑度７０秒、ワイヤー面の平滑度
６５秒であった。

この基材に、実施例１と同様の塗料を片面に固形分で、
５　ｇ／ｍ２の割合で塗工、乾燥し、スーパーカレンダ
ーで平滑化して、被記録シートを製造した。塗工面の平
滑度は１４０秒、シート全体のステキヒトサイズ度は７
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。

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　ペイントジェット）を用い、インク吸
収性、発色濃度およびドツトの形状およびプリント後の
ぼこつきについて行った。

インク吸収性の評価には、プリントしたインクが見掛は
上乾燥するまでの秒数を測定し、乾燥性を官能評価で示
した。

発色の鮮かさは、イエロー、マゼンダ、シアンのカラー
インクの発色を目視で評価し、鮮やかさの順に官能評価
した。

ドツトの形状は真円に近いものから官能評価で示した。

ぼこつきの評価は、プリントしたインクが見掛は上乾燥
した後の、プリントを目視で評価、観察しぼこつきの程
度の軽微なものから官能評価で、示した。

〔発明の効果〕

本発明のインクジェットプリンター用被記録材はインク
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・プリン
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、水分６％以下に乾
   燥した後、水分で１％以上加湿し、張力下に置いた抄紙
   シートの上に、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。