JPH07101143A - インクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 非塗工紙タイプの記録紙に高印字品質の記録
をするためのインクジェット記録方法を提供すること。 【構成】 非塗工紙にインク滴を施すインクジェット記
録方法であって、前記インク滴の表面張力γ₁ が約２４
≦γ₁ ≦７０ｄｙｎ／ｃｍであると共に、前記非塗工紙
の臨界表面張力γ_c が約２２≦γ_c ≦１．６（γ₁ −２
４）^1/2 ＋２２ｄｙｎ／ｃｍの範囲であることを特徴と
するインクジェット記録方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録方
法に関し、特にプレーンペーパー等の非塗工紙に高印字
品質の記録をするためのインクジェット記録方法に関す
る。

【０００２】

【従来技術】インクジェット記録方式は、種々の機構に
よりインクの小滴を吐出し、記録用紙上に付着させるこ
とによりドットを形成し記録を行うものであり、ドット
インパクトタイプの記録方式に比べて騒音がない上、フ
ルカラー化が容易であり、高速印字が可能であるなどの
利点がある。

【０００３】しかしながら、インクジェット記録におい
ては、使用するインクと紙のマッチングが重要であり、
このマッチングが不適切であると、インクがにじんだり
インク濃度が低下して高品位の画像を得ることがず、ま
た、インクの吸収速度が遅くなって高速記録に適さなく
なったり、フルカラー化が困難となる。そこで、従来、
インクジェット記録用紙としては、原紙の表面にインク
の吸収を促進することのできる顔料を含有した記録層を
設ける、いわゆる塗工紙が専用紙として使用されてい
る。

【０００４】しかしながら、この塗工紙は専用紙である
ために高価であるため、安価な非塗工紙を使用して、高
品質のインクジェット記録を得ることが望まれていた。
そこで、非塗工紙タイプのインクジェット記録用紙とし
て、表面サイズ剤（澱粉、ポリビニルアルコール、スチ
レン−アクリル系樹脂）等を添加したり、原紙に使用す
るパルプの叩解度を高くした記録紙が開発されている。

【０００５】しかしながら、例えば表面サイズ剤を過剰
に添加することによってインクのにじみを抑えた非塗工
紙の場合には、インクの吸収速度が低下し、叩解度を高
くすることによってにじみを減少させた非塗工紙の場合
には、不透明性が低下したり、地合が悪化する等の欠点
があり、多色のインクジェット記録に適応することが困
難であるのみならず、単色のインクジェット記録に対し
ても、十分に満足することのできる品質の記録を得るこ
とはできなかった。

【０００６】そこで、本発明者らは、表面サイズ剤の種
類やその添加量を変更することにより、更に改善したイ
ンクジェット記録用紙を提案をした（特願平４−２８６
８７４号、特願平４−３５６１３７号）。しかしなが
ら、インクジェットプリンター用のインクはメーカーや
機種によって異なるため、その物性値も様々である。従
って、ある機種、あるインクに対して良好な記録用紙で
あっても、他の機種やインクに対しては良好でないとい
う場合が多々存在する。

【０００７】また、普通紙（非塗工紙）対応のカラーイ
ンクジェットプリンターに対するニーズが高まるに伴っ
てインクの吸収性がより重要となるので、インクの吸収
性を良好なものとするために、記録インクの表面張力を
低下させる傾向にある。しかしながら、記録インクの表
面張力が低い領域では、記録紙にサイズ剤を添加する等
の従来の方法だけでは、インクのにじみ（ドット形状の
悪化）を防止することができず、新たな対応が模索され
ていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、非塗工紙を用いて、インクジェット記録によって良
好な多色記録を得るために鋭意検討した結果、インクジ
ェット記録用紙の臨界表面張力と記録インクの表面張力
との間に一定の関係を持たせた場合には、高い品質の多
色記録が得られることを見出し、本発明に到達した。

【０００９】従って、本発明の第１の目的は、非塗工タ
イプの記録紙を用いて、インク（ドット）のにじみが少
なく、高い品質の記録を得ることができるインクジェッ
ト記録方法を提供することにある。本発明の第２の目的
は、非塗工タイプの記録紙に、良好な多色記録を迅速に
行うためのインクジェット記録方法を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の上記の諸目的
は、非塗工紙にインク滴を施すインクジェット記録方法
であって、前記インク滴の表面張力γ₁ が約２４≦γ₁
≦７０ｄｙｎ／ｃｍであると共に、前記非塗工紙の臨界
表面張力γ_c が約２２≦γ_c ≦１．６（γ₁ −２４）
^1/2 ＋２２ｄｙｎ／ｃｍの範囲であることを特徴とする
インクジェット記録方法により達成された。

【００１１】本発明において、非塗工紙とは、原紙の表
面に顔料を３ｇ／ｍ² 以上含有する塗工層を有しない紙
を意味する。本発明のインクジェット記録方法に使用さ
れるインクは、水、又は水と水溶性有機溶剤の混合物を
溶媒とし、必要に応じて界面活性剤、粘度調整剤、表面
張力調整剤等が添加された公知のものの中から適宜選択
して使用することができるが、本発明においては、特に
その表面張力γ₁ が、約２４〜７０ｄｙｎ／ｃｍの範囲
のものを使用する（図１参照）。

【００１２】記録インクの表面張力が２４ｄｙｎ／ｃｍ
未満となると、インクのにじみを抑えることが困難とな
り、７０ｄｙｎ／ｃｍを超えると、インクの乾燥性が不
十分となる。本発明で使用するインクジェット記録用紙
としては、その臨界表面張力が約２２〜３３ｄｙｎ／ｃ
ｍのものを使用する。臨界表面張力が３３ｄｙｎ／ｃｍ
を超えると、インクの吸収性は良いがインクがにじみ易
く、記録濃度も低下する。逆に２２ｄｙｎ／ｃｍ未満の
場合にはインクの吸収性が不十分となる。

【００１３】本発明においては、特に、表面張力が約２
４〜４０ｄｙｎ／ｃｍのインクを用いる場合には、記録
面の臨界表面張力が、約２２〜１．６（γ₁ −２４）
^1/2 ＋２２ｄｙｎ／ｃｍの記録紙に記録することが好ま
しく、表面張力が約４０〜７０ｄｙｎ／ｃｍのインクを
用いる場合には、臨界表面張力が約（γ₁ −４０）^1/2
＋２２〜１．６（γ₁ −２４）^1/2 ＋２２の範囲にある
記録紙を使用することが、何れも、インクの吸収性（乾
燥性）の観点から好ましい。上記の好ましい範囲は、ジ
スマン（Ｚｉｓｍａｎ）プロットに基づいて作成した図
１における斜線部で表される。

【００１４】本発明における記録インクの表面張力及び
インクジェット記録用紙の臨界表面張力は、いずれも公
知の測定手段によって適宜測定することができる。例え
ば、記録インクの表面張力は、協和界面化学株式会社製
の自動界面張力計（ＰＤ−Ｚ型）で測定することがで
き、記録用紙の臨界表面張力は、同社の自動接触角計
（ＣＤ−Ｚ型）で測定することができる。尚、ここでい
う接触角とは液体（液量４μｌ）滴下２秒後の値であ
る。

【００１５】インクジェット記録用紙の基紙は、少なく
とも９８〜８０重量％の木材パルプ及び２〜２０重量％
の填料を含有するものが好ましい。填料としては、炭酸
カルシウム、シリカ、クレー、タルク、カオリナイト、
酸化チタン、プラスチックピグメント等を使用すること
ができる。上記材料の他に、更に、公知の内添サイズ
剤、歩留まり向上剤、紙力増強剤等を必要に応じて添加
することができる。

【００１６】記録面の臨界表面張力を調整する手段とし
ては、例えば表面サイズ剤を用いる方法がある。この場
合の表面サイズ剤としては、高級脂肪酸系、スチレン−
アクリル系、スチレン−マレイン酸系、ポリアクリルア
ミド系の樹脂や、石油系樹脂等を目的に応じて使用する
ことができる。本発明においては、これらの中でも、イ
ンクにじみ抑制の観点から、高級脂肪酸系カチオンサイ
ズ剤を特に好ましく使用することができる。インクジェ
ット記録用紙を製造するために、原紙に塗工する塗工液
には、上記表面サイズ剤の他に、親水性樹脂（澱粉、ポ
リビニルアルコール等）、消泡剤、水溶性アルカリ性
塩、染料定着剤、流動変性剤、染料等も適宜添加され
る。

【００１７】

【発明の効果】本発明のインクジェット記録方法によれ
ば、非塗工タイプの記録用紙を使用するにもかかわら
ず、インクの乾燥速度を遅くすることなく、インク（ド
ット）のにじみを最小限に抑えることができるため、高
い解像度で極めて高品質の画像を高速で記録することが
できるのみならず、フルカラー記録も容易である。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳述する
が、本発明はこれによって限定されるものではない。

【００１９】実施例１〜８及び比較例１〜７ （１）記録用インク 下記の割合で混合した溶媒中に、色素（Ｃ．Ｉ．フード
ブルー２）が２ｍＭとなるように加えて調製した、３種
類のインクを使用した。 記録インク（表面張力：６９．５ｄｙｎ／ｃｍ） 脱イオン水 １００重量部 グリセリン ５重量部

【００２０】 記録インク（表面張力：４９．７ｄｙｎ／ｃｍ） 脱イオン水 ９５重量部 イソプロピルアルコール ５重量部 グリセリン ５重量部 記録インク（表面張力：３１．５ｄｙｎ／ｃｍ） 脱イオン水 ８０重量部 イソプロピルアルコール ２０重量部 グリセリン ５重量部

【００２１】（２）記録用紙 記録用紙 ＬＢＫＰ（ｃ．ｓ．ｆ．３５０ｍｌ）８５重量部、カオ
リナイト１５重量部、硫酸アルミニウム０．２重量部及
びアルケニルコハク酸無水物系サイズ剤（商品名：サイ
ズパインＳＡ−８５０、荒川化学工業株式会社製）０．
０２重量部を配合して、坪量６４ｇ／ｍ² の上質紙を抄
紙した。

【００２２】得られた上質紙表面に、サイズプレスを用
いてポリビニルアルコール（商品名：ゴーセノールＮ−
３００、日本合成化学株式会社製）１．０重量％、サイ
ズ剤（商品名：ポリマロン３６０、荒川化学工業株式会
社製）０．１重量％及びリン酸二水素ナトリウム０．２
重量％を含有する水溶液を塗工してインクジェット記録
用紙を得た。

【００２３】記録用紙 記録用紙で抄紙した上質紙表面に、サイズプレスを用
いて、ポリビニルアルコール（商品名：ＰＶＡ−１１
７、クラレ株式会社製）１．０重量％、サイズ剤（商品
名：ＢＬＳ−７２０、ミサワセラミック株式会社製）
０．５重量％及びリン酸二水素ナトリウム０．２重量％
を含有する水溶液を塗工してインクジェット記録用紙を
得た。

【００２４】記録用紙 記録用紙で抄紙した上質紙表面に、サイズプレスを用
いて、酸化澱粉（商品名：エスサンサイザー７００、味
の素株式会社製）１．０重量％、サイズ剤（商品名：バ
ソプラスト２５０Ｄ、バスフ株式会社製）０．０１重量
％及びリン酸水素二ナトリウム０．２重量％を含有する
水溶液を塗工してインクジェット記録用紙を得た。

【００２５】記録用紙 記録用紙で抄紙した上質紙表面に、サイズプレスを用
いてポリビニルアルコール（ゴーセノールＮ−３００）
１．０重量％及びリン酸水素二ナトリウム０．２重量部
を含有する水溶液を塗工してインクジェット記録用紙を
得た。

【００２６】記録用紙 ＬＢＫＰ（ｃ．ｓ．ｆ．３５０ｍｌ）９４重量部、カオ
リナイト６重量部、硫酸アルミニウム０．２重量部及び
アルケニルコハク酸無水物系サイズ剤（商品名：サイズ
パインＳＡ−８５０、荒川化学工業株式会社製）０．０
２重量部を配合して、坪量６４ｇ／ｍ² の上質紙を抄紙
した他は、記録用紙と全く同様にしてインクジェット
記録用紙を得た。

【００２７】（３）記録評価 カラーインクジェットプリンター（商品名：ＩＯ−７２
５、シャープ株式会社製）及び前記３種類のインクを用
いて記録し、下記のようにしてその評価を行った。その
結果を表１に示す。尚、記録濃度はマクベス濃度計ＲＤ
−５１４を用いて反射濃度を測定した。

【００２８】ドット形状 ドットの形状を顕微鏡を用いて観察した。○印は形が良
好でにじみも少ないこと、△印は円形が崩れているこ
と、及び、×印は形が悪くにじみが多いことを、それぞ
れ示す。

【００２９】インクの乾燥性 インクの乾燥性は、ベタ混色部（マゼンダ＋イエロー）
を記録後に手で擦ってもインク汚れが生じなくなる迄の
時間（乾燥時間）によって評価した。○印はインク乾燥
時間が２秒未満であること、△印はインク乾燥時間が２
秒以上５秒未満であること、及び、×印はインク乾燥時
間が５秒以上であることを、それぞれ示す。

【００３０】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】記録紙の臨界表面張力（γ_c ）と記録インクの
表面張力（γ₁ ）との関係における、本発明のインクジ
ェット記録方法の範囲を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯森 良文 東京都新宿区上落合１−30−６ 日本製紙 株式会社商品開発研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非塗工紙にインク滴を施すインクジェット
   記録方法であって、前記インク滴の表面張力γ₁ が約２
   ４≦γ₁ ≦７０ｄｙｎ／ｃｍであると共に、前記非塗工
   紙の臨界表面張力γ_c が約２２≦γ_c ≦１．６（γ₁ −
   ２４）^1/2 ＋２２ｄｙｎ／ｃｍの範囲であることを特徴
   とするインクジェット記録方法。
2. 【請求項２】表面張力γ₁ が約２４〜４０ｄｙｎ／ｃｍ
   の範囲にあるインクに対しては、臨界表面張力γ_c が約
   ２２〜１．６（γ₁ −２４）^1/2 ＋２２ｄｙｎ／ｃｍの
   範囲にある非塗工紙に印字し、表面張力γ₁ が約４０〜
   ７０ｄｙｎ／ｃｍの範囲にあるインクに対しては、臨界
   表面張力γ_c が約（γ₁ −４０）^1/2＋２２〜 １．６
   （γ₁ −２４）^1/2 ＋２２ｄｙｎ／ｃｍの範囲にある請
   求項１に記載のインクジェット記録方法。