JPH0684100B2

JPH0684100B2 - インクジェット記録用紙

Info

Publication number: JPH0684100B2
Application number: JP59137653A
Authority: JP
Inventors: 成彦宮本
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1984-07-02
Filing date: 1984-07-02
Publication date: 1994-10-26
Anticipated expiration: 2009-10-26
Also published as: JPS6116885A

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を用いて記録するインクジェット記録用
紙に関するものであり、特に記録用紙上に記録用紙され
た画像や文字の濃度が高く、解像性に優れた未塗工紙か
らなるインクジェット記録用紙に関するものである。

（Ｂ）従来技術およびその問題点インクジェット記録方式は、インクの微少液滴を種々に
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、
低騒音、多色化が容易、記録パターンの融通性が大き
い、更に現象、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
途において、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
も済む用途においては、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。

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ッド
紙を使うべく装置やインク組成の面から努力がなされて
きた。しかし、装置の高速化、高精細化あるいはフルカ
ラー化等インクジェット記録装置の性能の向上や用途の
拡大に伴い、記録媒体に対してもより高度な特性が要求
されるようになった。すなわち、当該記録媒体として
は、インクドットの濃度が高く、色調が明るく鮮かであ
ること、インクの吸収が早くてインクドットが重なった
場合においてもインクが流れ出したり滲んだりしないこ
と、インクドットの横方向への拡散が必要以上に大きく
なく、かつ周辺が滑らかでぼやけないことである。更に
記録画像が紫外線や空気中の酸素又は水に曝された場合
の染料の抵抗性を低下させず、好ましくは増強させるこ
と等が要求される。

これらの問題を解決するために、従来からいくつかの提
案がなされてきた。例えば特開昭52-53012号公報には、
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号公報
には、尿素−ホルマリン樹脂粉末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プ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、ドットの周
辺がぼやけ易く、ドット濃度も低いと言う欠点がある。

また、特開昭55-5830号公報には、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号公報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55-118
29号公報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。これらのコーテッド紙タ
イプのインクジェット記録用紙は、ドットの形状、ドッ
ト濃度の色調の再現性と言った点では一般紙タイプのイ
ンクジェット用紙より改善されているが、ドット径のコ
ントロール、特に滲み率を小さく押さえた高解像度の記
録用紙を作ることはなかなか困難であった。

（Ｃ）発明の目的ここに本発明者は、インク吸収能力を持ちながら、滲み
率の小さい高解像度の得られる記録媒体を得るために、
種々検討した結果、上記目的を達成することに成功し本
発明をなすに至った。

（Ｄ）発明の構成及び作用本発明は、記録液体をオリフィスから噴射、飛翔させ
て、記録を行うインクジェット記録用紙において、該記
録用紙のステキヒトサイズ度が10秒以上であり、かつベ
ック平滑度が100秒以上600秒以下の範囲であることを特
徴とする未塗工紙からなるインクジェット記録用紙を提
供するものである。

インクジェット記録方式は記録媒体をオリフィスから噴
射、飛翔させて、記録面への付着を以て記録を行う方式
であり、その際使用される記録液体としては、油性イン
クから水性インクまで各種のものがあるが、本発明にお
いてはその内、油性インク及び水性インクの中でも水溶
性有機溶媒の含有量が記録液全重量に対して５〜95重量
％、好ましくは10〜95重量％、より好ましくは20〜95重
量％である浸透性の強いインクが特に好ましいものであ
る。

本発明で用いられる記録液体は、液媒体、着色剤その他
の添加剤からなるインクが用いられる。着色剤としては
各種染料、無機顔料及び有機顔料等の多くのものが挙げ
られる。

油性インクの場合の液媒体としては、例えばメチルアル
コール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、
イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、sec
−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソブ
チルアルコール、ペンチルアルコール、ヘキシルアルコ
ール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニ
ルアルコール、デシルアルコール、ベンジルアルコー
ル、等の炭素数１〜10のアルキルアルコール；例えばシ
クロペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、
オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、ト
リデカン、テトラリン、デカリン、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等で代表される脂肪族又は芳香族炭化水
素；例えば、四塩化炭素、トリクロロエチレン、テトラ
クロロエタン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水
素；例えばエチルエーテル、ブチルエーテル、エチレン
グリコール−ジエチルエーテル、エチレングリコールモ
ノエチルエーテル、等のエーテル類；例えばアセトン、
メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルア
ミルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；ギ酸エチ
ル、メチルアセテート、エチルアセテート、フェニルア
セテート、ブチルアセテート、エチレングリコールモノ
エチルエーテルアセテート、乳酸エチルプロピレンカー
ボネート等のエステル類；例えばエチレングリコール、
ジエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセ
リン等の多価アルコール；その他トリエタノールアミ
ン、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリド
ン、1,3ジメチル−２−イミダゾリジノン等の含窒素複
素環系溶剤等の各種のものが挙げられる。

また水性インクの場合の液媒体としては、水及び水溶性
の各種有機溶剤、例えば、メチルアルコール、エチルア
ルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアル
コール、ｎ−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコー
ル、tert−ブチルアルコール、イソブチルアルコール等
の炭素数１〜４のアルキルアルコール類；ジメチルホル
ムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセト
ン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトンアルコ
ール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル
類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル等のポリアルキレングリコール類；エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリ
エチレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、チ
オジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレング
リコール等のアルキレン基が２〜６個のアルキレングリ
コール類；グリセリン、エチレングリコールメチルエー
テル、ジエチレングリコールメチル（またはエチル）エ
ーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル等
の多価アルコールの低級アルキルエーテル類等が挙げら
れる。

これらの多くの水溶性有機溶剤の中でもジエチレングリ
コール等の多価アルコール、トリエチレングリコールモ
ノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチル
エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテルは
好ましいものである。

その他の添加剤としては例えばpH調節剤、金属封鎖剤、
防カビ剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、湿潤剤、界面
活性剤、及び防錆剤等が挙げられる。

本発明の未塗工紙には「昭和39年３月15日工学図書株式
会社発行製紙工学」に記載されている白色又は種々の色
相を持つ顔料と溶解した接着剤をこね合わせて、これを
紙の表面に塗被した塗被加工紙が含まれない。製紙工学
の445頁に記載された、例えば晒パルプを用い白土を12
％位混入し、サイズを施した原料を用い、長網抄紙機で
抄造し、サイズプレスを行ったアート原紙のような原紙
を意味する。本発明の未塗工紙には製紙工学の369頁に
記載されたような、紙匹にサイズプレスを行ったものを
含み、そのサイズプレス液には顔料を含有させてもよ
い。本発明で使用する繊維状物質は木材パルプを主体と
するものであるが、必要により合成パルプ、合成繊維等
を使用することも可能である。

本発明においては抄紙原料として通常使用される填料を
添加することも可能である。填料としては、クレー、タ
ルク等通常使用されているものの他、重質炭酸カルシウ
ム、軽質炭酸カルシウム、カオリン、焼成カオリン、酸
化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化チタン、ア
ルミニウムシリケート、非晶質合成シリカ、及び尿素−
ホルマリン樹脂系の有機顔料等である。

本発明において、ステキヒトサイズ度を10秒以上に調節
するためには内添サイズ剤や外添サイズ剤を使用するの
が適当である。内添サイズ剤とは通常酸性抄紙系で使用
されるロジン酸石ケン及びその誘導体、ロジンエマルジ
ョン型サイズ剤、ワックスエマジョン、石油樹脂サイズ
剤等及び中性抄紙系で使用される高級有機ケテン二量
体、置換環状ジカルボン酸無水物等のセルロース反応型
サイズ剤、エポキシ化高級脂肪酸アミド、カチオン化ス
チレン−無水マレイン酸共重合体、カチオン化石油樹脂
等のカチオン性自己定着型サイズ剤、等パルプ、填料及
びその他必要なら歩留り向上剤、紙力向上剤、調色剤等
と共にスラリー中で混合して抄造することでサイズ性を
発現するものを言う。また外添サイズ剤とはスチレン−
アクリル酸コポリマー、スチレン−マレイン酸コポリマ
ー、α−オレフィン−無水マレイン酸コポリマー、石油
樹脂系、アルキルケテンダイマー系、等サイズプレス装
置、ゲートロールコーター、等で紙表面に付着させるこ
とによってサイズ性を発現するものを言う。

これら表面サイズ剤は通常使用される酸化澱粉、ポリビ
ニルアルコール、CMC、その他の水溶性樹脂類や必要に
応じて重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、クレ
ータルク、合成シリカ、酸化チタン等の顔料、その他分
散剤、調色剤、消泡剤等と共に使用することも出来る。
この様にしてステキヒトサイズ度を10秒以上になる様に
抄造した紙は通常マシンカレンダーを通してベック平滑
度20秒〜80秒程度の上質紙とする。ところがステキヒト
サイズ度が10秒以上でベック平滑度が100秒以下のこれ
ら上質紙はインクジェット記録用紙に使用した場合、ド
ットの周辺がギザギザになり、吸収性も不均一で高密度
のインクドロップレットの打込みに対してシャープなド
ットを形成せず、画像がゆがみ、きたなく見える。また
ステキヒトサイズ度を10秒以下にすると吸収性はよくな
るがドットの滲み率が大きくなるため、高解像度を要求
するインクジェット用紙としては不適当である。

本発明においては、この様にしてステキヒトサイズ度を
10秒以上に製造した紙をスーパーカレンダーロールのニ
ップ間を通すことによって、ベック平滑度を、100秒以
上、600秒以下、好ましくは120秒以上、500秒以下に調
整することが必要である。

こうすることによってインクとのなじみの良い面とな
り、吸収性が均一でドットの形状が整った高解像度の得
られるインクジェット用紙とすることが出来る。

ベック平滑度が100秒以下であると前述の如く、吸収
性、解像度等が低下する。

また600秒以上のベック平滑度になると繊維がつぶれす
ぎて、吸収能力が低下し、やはりドット形状が不均一に
なる上、紙の腰も弱くなり取扱いに困難が生じ、インク
ジェット用紙としては不適当である。

本発明において用いられるドット径とはキャノン（株）
製インクジェットプリンター（Ａ−1210）を用いて黒イ
ンクで印字した単一ドットの面積を網点面積計（東洋イ
ンキ製造（株）製ビューバック）にて測定し、真円と仮
定した面積に直して、その直径として算出した値を用い
た。ドット径が小さい程解像度は良好と言える。

吸収容量とは、ポリエチレングリコール（PEG No. 40
0）／水が1/1の溶液を用いて20℃で10秒間一定面積のイ
ンク受理面に接触させ、余分な液を吸取紙で取除いて、
インク受理面に10秒間で吸収された溶液の重量を精密天
秤で測定し、平方米当りの重量に換算した値を言う。接
触角は、20℃の純水の小滴とインク受理面との10秒後の
接触角を測定した。また画像性とは、同じプリンターの
黒インクによるベタ印写部について、濃度ムラの多少で
画像としての良好さを判定した。ベック平滑度、ステキ
ヒトサイズ度は各々JIS-P8119、J.IS-P8122の方法に従
った。

（Ｅ）実施例以下に本発明の実施例を挙げて説明するが、これらの例
に限定されるものではない。尚実施例において示す部及
び％は重量部及び重量％を意味する。

実施例１〜５濾水度380ml csfのLBKP（広葉樹晒クラフトパルプ）80
部、濾水度410ml csfのNBKP（針葉樹晒クラフトパル
プ）20部、内填用タルク10部、内填用クレー２部からな
るパルプスラリーにロジンサイズ剤0.3部、バンド2.2部
を加えて、長網抄紙機で抄造し、サイズプレス装置によ
って酸化澱粉を固形分で2.6g/m²付着させ、マシンカレ
ンダーを通して秤量87g/m²の原紙を製造した。この原紙
のステキヒトサイズ度は58秒であり、ベック平滑度はオ
モテ面が38秒であった。この原紙をスーパーカレンダー
を通してベック平滑度を各々118秒、228秒、332秒、483
秒、556秒として、実施例１、２、３、４、５の記録用
紙とした。ステキヒトサイズ度は各々51秒、48秒、43
秒、37秒、40秒であった。これらの記録用紙について評
価した結果を表１に示す。

比較例１前述実施例１〜５の原紙をそのまま記録用紙として用い
比較例１とした。

比較例２前述実施例１〜５の原紙製造処方のうち、ロジンサイズ
剤の添加量を0.1部とした他は全く同様に製造して、ス
ーパーカレンダーを通してベック平滑度を256秒の記録
用紙とした。この記録用紙のステキヒトサイズ度は3.5
秒であったので比較例２とした。

実施例６濾水度370ml csfのLBKP80部、濾水度415ml csfのNBKP20
部、重質炭酸カルシウム７部、内添用タルク３部からな
るパルプスラリーに、カチオン澱粉１部、アルキルケテ
ンダイマーサイズ剤0.07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部を添加し、長網抄紙機
にて抄造し、サイズプレス装置でポリビニルアルコール
を固形分で２、4g/m²となるよう付着させ、マシーンカ
レンダーを通して、坪量68g/m²の原紙を製造した。この
原紙のステキヒトサイズ度12秒で、ベック平滑度は29秒
であった。この原紙をスーパーカレンダー処理してベッ
ク平滑度183秒、ステキヒトサイズ度11秒の用紙を得て
実施例６の記録用紙とした。

この記録用紙について評価した結果を表１に示す。

比較例３実施例６の原紙についてスーパーカレンダー処理を軽く
してベック平滑度を83秒としたものを比較例３とした。
このもののステキヒトサイズ度は12秒であった。

比較例４実施例６の原紙についてスーパーカレンダーを強くかけ
たものは、ベック平滑度631秒、サイズ度9.2秒であっ
た。このものを比較例４の記録用紙とした。

実施例７実施例６の原紙を製造する際、サイズプレス液としてポ
リビニルアルコール２％、表面サイズ剤（星光化学社製
コロパールＭ−150）３％からなる液を使用した他は全
く同様に製造して原紙を得た。この原紙のステキヒトサ
イズ度は23秒でベック平滑度は67秒であった。この原紙
をスーパーカレンダー処理をしてベック平滑度378秒、
ステキヒトサイズ度20.8秒の用紙を得て、実施例７の記
録用紙とした。この記録用紙について評価した結果を表
１に示す。

比較例５比較例７の用紙について、スーパーカレンダー処理をし
て、ベック平滑度672秒、ステキヒトサイズ度19.2秒の
用紙を得て、比較例５の記録用紙とした。

この記録用紙について評価した結果を表１に示す。

［評価基準］ ◎…濃度ムラが少なく、良好である。

○…濃度ムラが僅かであり、許容範囲内である。

△…濃度ムラがかなりあり、許容範囲外である。

×…濃度ムラが多くあり、許容範囲外である。

表１より実施例１〜７及び比較例１〜５の評価結果は、
次のとおりである。

実施例１〜７では、ステキヒトサイズ度、ベック平滑度
とも本発明の範囲内にあり、吸収容量、ドット径とも適
性値であり、画像性は良好で、濃度ムラが少ないか、僅
かである。

比較例１では、ステキヒトサイズ度、ベック平滑度とも
本発明の範囲外であり、吸収容量が小さく、画像性が悪
く濃度ムラがかなりある。

比較例２では、ステキヒトサイズ度が本発明の範囲外で
あり、吸収容量が大きいためドット径が大きい。このた
め、画像性が悪く濃度ムラがかなりある。

比較例３では、ベック平滑度が本発明の下限範囲外であ
り、吸収容量が小さく、画像性が悪く濃度ムラが多くあ
る。

比較例４では、ステキヒトサイズ度が本発明の下限範囲
外で、ベック平滑度が本発明の上限範囲外であり、吸収
容量が大きいためドット径が大きい。このため、画像性
が悪く濃度ムラが多くある。

比較例５では、ベック平滑度が本発明の上限範囲外であ
り、吸収容量が大きいためドット径が大きい。このた
め、画像性が悪く濃度ムラがかなりある。

以上のとおり、本発明の範囲内にある各実施例では、明
らかに満足すべき結果が得られている。一方、比較例で
は、本発明の範囲外にあるため満足する結果が得られて
いない。

（Ｆ）発明の効果表１から明らかな如く、ステキヒトサイズ度10秒以上で
ベック平滑度が100秒以上600秒以下の範囲の実施例１〜
７においては、解像性に結びつくドット径が小さくて良
好でありかつ吸収容量も良く、これらの総合であるイン
クジェット適性としての画像性が優れていることが明ら
かである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録液体をオリフィスから噴射、飛翔させ
て、記録を行うインクジェット記録用紙において、該記
録用紙のステキヒトサイズ度が10秒以上であり、かつベ
ック平滑度が100秒以上600秒以下の範囲であることを特
徴とする未塗工紙からなるインクジェット記録用紙。