JPH09142007A - インキジェット記録用紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】インキ吸収性が高く、寸法安定性が有り、かつ
走行性に優れ、しかも経済的に有利なインキジェット用
紙を提供すること。 【解決手段】植物繊維からなる濾水度（カナディアン
スタンダード フリーネス）６００ｍｌ以下のパルプを
用いて抄紙され、填料としてふっ石水を含む化合物を対
絶乾パルプあたり８重量％以上含有したものであり、Fe
deral Test Method Standard No.101 Method 4046 に規
定される帯電電位の減衰特性における１０％カットオフ
時間が、２０℃・２０％ＲＨ雰囲気における測定で６０
秒以内である支持体に塗工層を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクの裏抜け、
コックリングの無い、帯電防止性に優れたインキジェッ
ト記録用紙に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録は現像定着などのプ
ロセスがなく、装置が簡単で普通紙が使用でき上質紙、
塗工紙、フィルムなど記録媒体の選択の幅が広く、カラ
ー化が容易で自在の文字図形の記録ができる。また、低
騒音、低コスト、高速プリントが可能という特徴をもっ
ている。

【０００３】インキジェット記録のインキ供給量は単色
ベタ部で、例えば８g/m²のインクが転移するとすれば、
カラー記録の最暗部ではＣｙａｎｅ，Ｍａｇｅｎｔａ，
Ｙｅｌｌｏｗ，Ｂｌａｃｋの４色のインクが重なり、Ｕ
ＣＲ（Ｃｙａｎｅ＋Ｍａｇｅｎｔａ＋Ｙｅｌｌｏｗのイ
ンクをＢｌａｃｋインクに置き換える）画像処理を行っ
てもインキ供給量は２００〜３００％となる。カラー記
録では、インキ中の染料の吸着、保持機能の高く色再現
性の優れた塗工層を設けることで高画質を得られるが、
記録紙が多量のインキを連続的に吸収することによっ
て、記録部に部分的に伸びてしわが発生（コックリン
グ）し、これが記録ヘッドやガイドとの接触トラブルや
汚れの原因になり、記録全体の伸縮は記録紙のカールに
もつながる。

【０００４】また、塗工タイプのインキジェット記録体
は上質紙など体積固有抵抗の高い支持体を使用するため
帯電しやすく、記録装置のロールに巻き込まれたりする
などプリンタで印字する際の紙の送行不良を起こしやす
いという問題があった。送行不良とは、紙の重送、紙づ
まり、紙の空送、耳折れなどを総称するものである。こ
れらは、紙の剛性不足、紙のカール、摩擦係数の大小、
静電気などに起因するが、複数の要因が関係したり、そ
の他の要因が関係する場合もあるが特に重送に関しては
静電気との関係が強い。このため支持体に導電性付与の
処理が行われるが、通常用いられる帯電処理剤（塩化ナ
トリウム等の無機塩類、第四アンモニウム塩、アルキル
スルホネート、導電性樹脂）などは潮解性が有り、べと
つきによる障害の発生があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
各種の問題点の解決をすること、即ち、インキ吸収性を
高め、寸法安定性が有り、かつ走行性に優れ、しかも経
済的に有利なインキジェット用紙を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は以下の構成をとる。すなわち、植物繊維か
らなる濾水度（カナディアン スタンダード フリーネ
ス）６００ｍｌ以下のパルプを用いて抄紙され、填料と
してふっ石水を含む化合物を対絶乾パルプあたり８重量
％以上含有したものであり、Federal TestMethod Stand
ard No.101 Method 4046 に規定される帯電電位の減衰
特性における１０％カットオフ時間が、２０℃・２０％
ＲＨ雰囲気における測定で６０秒以内である支持体に塗
工層を設けたインキジェット記録用紙である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の支持体を製造するために
用いられるパルプは、通常の印刷紙、情報記録紙、電子
写真用転写用紙などに使用されるパルプであれば特に制
限はない。化学パルプ（ＮＢＫＰ、ＬＢＫＰなど）、機
械パルプ（ＧＰ、ＣＧＰ、ＲＧＰ、ＴＭＰなど）、脱墨
古紙パルプ（ＤＩＰ）のいずれでも良く、これらが混合
して配合されたものであっても良い。本発明が対象とす
る支持体は、米坪で３０〜２００ｇ／ｍ² 程度である。

【０００８】本発明に用いられるふっ石水を含む化合物
とは、次の事項を具備しているものと定義される。即
ち、該化合物は、その構造内の「あきま」に、ゆるく結
合した水分（以下ふっ石水という）を含有しており、そ
の「あきま」の中に充分ふっ石水を含有している状態に
ても、塩化ナトリウム等が示す潮解、風解現象に見られ
るベトツキはなく、見かけ上乾燥状態を保っている。該
化合物が含有するふっ石水を加熱あるいは減圧等の手段
により完全に除去しても、その結晶構造は破壊されな
い。ふっ石水を完全に除去した該化合物は低湿時におい
ても直ちに水分を再吸着し、すぐ元の飽和状態に戻る。
ふっ石水は該化合物が含有している各種イオンと共存し
ており、それにより、良好な電気伝導性を示す。ふっ石
水を含む化合物は、内部にとりこんでいる水と水中に電
離しているイオンにより導電性が出ると推定されてい
る。そのため、空気中の水分変化によって導電性の値の
変化が少ないという利点がある。また、潮解や溶解のよ
うな現象を利用していないので、表面にべとつきがない
と言う利点がある。

【０００９】ふっ石水を含む化合物として本発明に適用
できる化合物の例としては、各種縮合酸が挙げられる
が、そのうち、代表的なものとして、天然ゼオライト鉱
物、合成ゼオライト、ゼオライト類似鉱物が挙げられ
る。天然ゼオライト鉱物はアルミノ珪酸塩と呼ばれ、下
式（１）の一般式で現される。 式（１） Ｗ_mＺ_nＯ_2n・ｓＨ₂０ 上の式でＷは２価及び１価の金属イオンを現すが、多く
はＣａ²⁺またはＮａ⁺ ，Ｋ⁺で、まれにＳｒ²⁺，Ｂａ²⁺
が含まれ、ＺはＳｉ＋Ａｌ（Ｓｉ：Ａｌ＞１）、ｓは一
定しない。Ｗは他の陽イオンと交換可能である。

【００１０】これらのゼオライト鉱物は、３次元骨組構
造中に特有の「あきま」を持っており、交換可能な陽イ
オンは水分子とともにこの「あきま」に入っている。水
の他、一般の溶媒もその「あきま」に吸着され得るが極
性の強いものほど選択的に吸着される。天然ゼオライト
とほぼ同様な３次元骨組構造を持ち基本的な性質は天然
ゼオライトと変わりない合成ゼオライトも多数存在す
る。さらに、「あきま」を持ち水分子の脱吸着現象にお
いてその結晶構造が変化しないなどの性質においてはゼ
オライト鉱物と同じであるが、化学組成はゼオライトと
異なる鉱物も天然及び合成品として存在する。これをゼ
オライト類似鉱物と言い、本発明に使用することができ
る。

【００１１】本発明に用いられるゼオライト鉱物を天
然、合成とりまぜて構造的に分類すれば次の６種類にな
る。

【００１２】 （１）ホウフッ石群 アナルサイト ＮａＡｌＳｉ₂Ｏ₆・Ｈ₂Ｏ ボルサイト （Ｃａ，Ｎａ）ＡｌＳｉ₂Ｏ₆・ｘＨ₂Ｏ （ｘ＜１.０） ビサイト Ｃａ₁₀Ｎａ₂Ａｌ₁₀Ｓｉ₆Ｐ₁₀（Ｈ₃）₁₂（Ｈ₂Ｏ）₁₆Ｏ₉₆ ケホサイト Ｚｎ_5.5Ｃａ_2.5Ａｌ₁₆Ｐ₁₆（Ｈ₃）₁₆（Ｈ₂Ｏ）₃₂Ｏ₉₆

【００１３】 （２）ホウソーダ群 ハイドロソーダライト Ｎａ₅（Ａｌ₆Ｓｉ₆Ｏ₁₂）（ＯＨ）₂ フォージャス石 Ｎａ_28.6Ｃａ_14.8（Ａｌ_57.6Ｓｉ_134.4Ｏ₃₈₄）・262.3Ｈ₂Ｏ モレキュラーシーブＡ型* Ｎａ₁₂（Ａｌ₁₂Ｓｉ₁₂Ｏ₂₄）ＮａＡｌＯ₂・29Ｈ₂Ｏ Ｘ型* Ｎａ₂（Ａｌ₂Ｓｉ_2.8Ｏ_9.6）・ｘＨ₂Ｏ（ｘ＝約6） Ｙ型* Ｎａ₂Ｏ.Ａｌ₂Ｏ₃．3-6ＳｉＯ₂・ｘＨ₂Ｏ(ｘ＝7-9) ＳＫ型* ほぼフォージャス石と同様

【００１４】 （３）リョウフッ石群 チャバサイト （Ｃａ．Ｎａ₂）Ａｌ₂Ｓｉ₄Ｏ₁₂・６Ｈ₂Ｏ グリメンフッ石 （Ｎａ₂．Ｃａ）Ａｌ₂Ｓｉ₄Ｏ₁₂・６Ｈ₂Ｏ エリオナイト （Ｃａ．Ｍｇ．Ｎａ₂．Ｋ₂）．Ａｌ₂Ｓｉ₄Ｏ₁₂・６Ｈ₂Ｏ レビナイト Ｃａ（Ａｌ₂Ｓｉ₄Ｏ₁₂）・６Ｈ₂Ｏ モレキュラーシーブＲ型 チャバサイトと同様 Ｓ型 グメリンフッ石と同様 Ｔ型* エリオナイトと同様

【００１５】 （４）ソーダフッ石群 ソーダフッ石 Ｎａ₂（Ａｌ₂Ｓｉ₃Ｏ₁₀）・２Ｈ₂Ｏ メソフッ石 Ｎａ₂Ｃａ₂（Ａｌ₆Ｓｉ₉Ｏ₃₀）・８Ｈ₂Ｏ スコレスフッ石 Ｃａ（Ａｌ₂Ｓｉ₃Ｏ₁₀）・３Ｈ₂Ｏ トムソンフッ石 ＮａＣａ₂（Ａｌ₅Ｓｉ₅Ｏ₂₀）・６Ｈ₂Ｏ エジントンフッ石 Ｂａ（Ａｌ₂Ｓｉ₃Ｏ₁₀）・４Ｈ₂Ｏ ゴナルドフッ石 Ｎａ₂Ｃａ（Ａｌ₄Ｓｉ₆Ｏ₂₀）・６Ｈ₂Ｏ ローデサイト ＫＮａＣａ₂（Ｈ₂Ｓｉ₈Ｏ₂₀）・５Ｈ₂Ｏ マウンテナイト ＫＮａ₂Ｃａ₂（ＨＳｉ₈Ｏ₂₀）・５Ｈ₂Ｏ

【００１６】 （５）ジュウジフッ石群 ジュウジフッ石 Ｂａ₂（Ａｌ₄Ｓｉ₁₂Ｏ₃₂）・４Ｈ₂Ｏ カイジュウジフッ石 （Ｋ_xＮａ_1-x）5Ａｌ₅Ｓｉ₁₁Ｏ₃₂・１０Ｈ₂Ｏ ジスモンドフッ石 Ｃａ（Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₅）・４Ｈ₂Ｏ モレキュラーシーブＢ型* Ｎａ₂（Ａｌ₂Ｓｉ₃Ｏ₁₀）・５Ｈ₂Ｏ ガロナイト ＮａＣａ_2.5（Ａｌ₃Ｓｉ₅Ｏ₁₆）₂・13.5Ｈ₂Ｏ

【００１７】 （６）モルデンフッ石群 モルデンフッ石 Ｎａ（ＡｌＳｉ₅Ｏ₁₂）・３Ｈ₂Ｏ ダキアルドフッ石 （Ｎａ₂Ｃａ）２Ａｌ₄Ｓｉ₂₀Ｏ₄₈・１２Ｈ₂Ｏ フェリエライト Ｎａ_1.5Ｍｇ₂（Ａｌ_5.5Ｓｉ_30.5Ｏ₇₂）・１８Ｈ₂Ｏ ゼオロン** モルデンフッ石と同様 （注）* ユニオンカーバイド社製合成ゼオライト ** ノートン社製

【００１８】本発明でいうふっ石水を含む化合物を含有
する支持体は、植物繊維からなる濾水度（カナディアン
スタンダード フリーネス）６００ｍｌ以下のパルプ
を用いて抄紙され、填料としてふっ石水を含む化合物を
対絶乾パルプあたり８重量％以上含有しものであり、か
つFederal Test Method Standard No.101Method 4046
に規定される帯電電位の減衰特性における１０％カット
オフ時間が、２０℃・２０％ＲＨ雰囲気における測定で
６０秒以内にすることが必要である。

【００１９】従来インキジェット記録用紙の走行性と帯
電防止方法およびその評価方法については、支持体の片
側また両側に帯電防止処理を付与することにより表面抵
抗値を所定の範囲に入れて制御することが一般的に行わ
れて来たが、本願のように帯電防止剤を内添せしめる方
法では、表面抵抗値で評価するよりも Federal Test Me
thod Standard No.101 Method 4046 に規定される帯電
電位の減衰特性を測定することにより得られた減衰時間
と走行性との相関が強く見られることがわかった。

【００２０】また、填料としてふっ石水を含む化合物を
対絶乾パルプあたり８重量％以上含有せしめることによ
り、ふっ石水を含む化合物がインキを吸収する特性が優
れ乾燥性、定着性、ストライクスルー（インキの裏抜け
特性）防止特性に優れていることが判明した。

【００２１】インキジェット記録用紙の支持体としては
前記の性能以外にカール適性、仕上げ適性など優れてい
ることが求められるので下記の要件を満たすことが好ま
しい。 Ａ：アルキルケテンダイマーサイズ剤が内添され、かつ、
澱粉、アルキルケテンダイマーサイズ剤、スチレン系樹
脂混合系の表面サイズ剤を塗工 Ｂ：ＪＩＳ Ｐ８１２２に規定するサイズ度３０秒以上 Ｃ：静摩擦係数０．５〜０．６

【００２２】表面サイズ剤は、更に寸法安定性を向上す
るため、及び、インキジェット記録適性の向上、即ち、
インキのにじみを防止するために必要である。この目的
に対してはアルキルケテンダイマーサイズ剤（以下ＡＫ
Ｄと略称する）を表面塗工することが最も確実で有効な
手段である。しかし、ＡＫＤ単独では内部に浸透し過ぎ
るので、澱粉を混合する必要がある。また、澱粉は、表
面強度の向上の意味でも必要であり、寸法安定性にも寄
与する。

【００２３】さらに、澱粉／ＡＫＤの２成分から成る表
面サイズ剤の塗布では、摩擦係数が低下し過ぎて、断裁
における不揃いの問題があるため、スチレン系樹脂を混
合することにより摩擦係数の制御を行う必要がある。不
揃いのものは、重走や紙詰まりの原因となるためであ
る。表面サイズ剤の塗布量は、前記目的を達成するため
には、０．２〜２ｇ／ｍ²が好ましい範囲である。

【００２４】本発明に使用する澱粉としては、小麦澱
粉、玉蜀黍澱粉、甘薯澱粉、馬鈴薯澱粉、タピオカ澱粉
などのいずれでも良く、これらの変性澱粉であっても良
い。スチレン系樹脂としては、スチレン・マレイン酸共
重合体、スチレン・アクリル酸共重合体、スチレン・ア
クリル酸エステル共重合体などが一例として挙げられ
る。

【００２５】そして、内添サイズ剤との適当な組み合わ
せによって、サイズ度を３０秒以上とすることにより、
上記各目的が達成される。サイズ度はステキヒト法（Ｊ
ＩＳ Ｐ８１２２）により測定される値である。サイズ
度の低い紙にインキジェット記録を行うとインキが紙の
横方向ににじみ、明瞭な印字ができないので、そのため
にも、本発明においては、サイズ度が３０秒以上が必要
である。

【００２６】静摩擦係数は、０．５未満では用紙が滑り
過ぎて、断裁機において不揃いとなり、また、０．６を
越えると、プリンターにおいて紙が２枚以上重なって供
給される。これらを防止するため、上記範囲の静摩擦係
数が必要である。

【００２７】本発明に用いるふっ石水を含む化合物の含
有量については、対絶乾パルプあたり８〜５０重量％、
好ましくは１０〜４０重量％が適当で、これより含有量
が少ないと特徴的な効果が得られず、また含有量が多す
ぎると紙質が損なわれる結果となる。また、ふっ石水を
含む化合物以外の填料を配合することも可能である。な
お、本発明における含有量とはＪＩＳ Ｐ ８１２８に規
定される紙中の灰分測定値である。

【００２８】またふっ石水を含む化合物と併用する、そ
の他の填料としては、一般に製紙用填料として用いられ
るあらゆる種類の填料が使用可能であるが、たとえばク
レー、タルク、炭酸カルシウム等の汎用填料が挙げられ
る。

【００２９】インキジェット記録用紙の塗工層中の顔料
としてはケイソウ土、タルク、カオリン、焼成カオリ
ン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化チタン、
酸化亜鉛、酸化ケイ素、水酸化アルミニウム、尿素−ホ
ルマリン樹脂などが利用される。特に吸油性の高い、酸
化ケイ素（シリカ）が好ましく用いられる。顔料は必要
に応じて２種以上を混合して使用される。

【００３０】また、インキジェット塗工層中のバインダ
ーとしては、ポリビニルアルコール類、変成ポリビニル
アルコール類、デンプン類、ヒドロキシエチルセルロー
スなどのセルロース誘導体、ポリアクリル酸エステルな
どのアクリル系樹脂、ポリアクリルアミド系樹脂、ゼラ
チン、カゼイン、スチレン−無水マレイン酸共重合体、
エチレン−無水マレイン酸共重合体などの水溶性結着剤
や、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリル酸エステ
ル−ブタジエン共重合体などの水分散性結着剤等であ
る。これらの結着剤に対して耐水性等の性能向上のた
め、硬化剤、そのほかに、インキの耐水化剤（定着
剤）、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム等の分散
剤、界面活性剤、蛍光染料、防腐剤、ＰＨ調整剤などが
必要に応じて添加される。顔料とバインダーの混合比率
は顔料１００重量部に対しバインダーを１０〜１００重
量部とすればよい。塗布量は通常５〜３０ｇ/m² であれ
ばよい。これらは記録特性を満たすものであれば特に制
限されない。

【００３１】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが本発明はこれに限定されるものではない。 （実施例１）白色度７０％まで脱インキされた脱墨古紙
パルプ５０重量部、カナダ標準濾水度で５００ｃｃに調
成されたＮＢＫＰ・ＬＢＫＰの１：１混合パルプ５０重
量部から成るパルプを用いて米坪６４ｇ／ｍ² のインキ
ジェット記録用原紙をツインワイヤー抄紙機で抄紙し
た。内添サイズ剤としては固形分換算で対パルプでＡＫ
Ｄ（荒川化学社製ＳＰＫ２８７）０．２重量％、カチオ
ン澱粉０．５重量％添加し、填料として、ふっ石水を含
む化合物として天然ゼオライト（モルデナイト，クリノ
プチロライトの混合物）を灰分１０重量％（対パルプ）
配合した。表面サイズ剤として、変性タピオカ澱粉の１
５重量％糊液を使用した。該澱粉糊液には、対澱粉固形
分で、ＡＫＤ（日本ＰＭＣ社製ＳＳ−３６２）０．３重
量％、スチレン・マレイン酸共重合体樹脂５重量％を添
加して表面サイズ剤とした。上記表面サイズ剤を乾燥固
形分で１ｇ／ｍ² となるように、ゲートロールコーター
で上記用紙の両面に塗布・乾燥した。得られた支持体の
片面にテストバーコーターを用いて下記塗工液１を１２
ｇ／ｍ² になるように塗工し、乾燥して本発明のインキ
ジェット記録用紙を得た。 塗工液１成分 配合量 微粉末ケイ酸 １００重量部 ポリビニルアルコール ５０重量部 水溶性ポリアミド １重量部水 ５００重量部

【００３２】実施例２ 実施例１において、天然ゼオライトに変えて合成ゼオラ
イト（トーソー(株)製：トヨビルダー）を使用した以外
は、実施例１と全く同様にして実施例２のインキジェッ
ト記録用紙を得た。

【００３３】実施例３ 実施例１において、天然ゼオライトの配合量を灰分２０
重量％（対パルプ）配合しそのほかは実施例１と全く同
様にして実施例のインキジェット記録用紙を得た。

【００３４】比較例１ 実施例１において、天然ゼオライトに変えて炭酸カルシ
ウムを使用した以外は、実施例１と全く同様にして比較
例１のインキジェット記録用紙を得た。

【００３５】比較例２ 実施例１において、天然ゼオライトに変えて炭酸カルシ
ウムを使用し、かつ表面サイズ液に塩化ナトリウムを２
５重量％添加し、表面サイズ剤を乾燥固形分で１．３ｇ
／ｍ² となるようにした以外は実施例１と全く同様にし
て比較例２のインキジェット記録用紙を得た。

【００３６】＜評価方法＞なお、ここで、表１に記載し
た各種評価についてその方法を説明する。 （１）インキジェット適性 エプソン社のインキジェットプリンター（ＭＪ８００
Ｃ）により、印字を行い乾燥性、定着性、ストライクス
ルー（インキの裏抜け特性）特性を評価した。 乾燥性：記録直後表面をガーゼで強くこすりインキの転
移性を見た。 ○ 転移無し × 転移有り 定着性：記録１日後、水道水に１時間漬けた後乾燥させ
印字の判読性を評価した。 ○ 視認できる △ 視認しにくい × 視認でき
ない ストライクスルー特性：ベタ記録を行い裏面からインキ
の裏抜けの程度を目視評価した。 ○ 裏抜け無し △ やや有り × 裏抜け有り 走行性：各インキジェット記録用紙をＡ−４判に断裁
し、２０℃・６０％ＲＨの条件下で３０枚揃えて５ｋｇ
の荷重を全面にかけ８時間放置後、連続印字し、重送の
有無を評価した。 ○ 重送無し △ 重送ぎみ × 重送発生

【００３７】（２）帯電性評価法 STATIC DECAY METER-406C(electro-tech systems,inc.
製)を用いてFederal Test Method Standard No.101 Met
hod 4046に規定される１０％カットオフ時間を測定し
た。２０℃、２０％ＲＨの雰囲気下で測定した。

【００３８】（３）表面抵抗測定方法 参考までにヒューレットパッカード社製高抵抗測定器４
３２９Ａ及び抵抗測定箱１６００８Ａを用いて、印加電
圧１００Ｖで測定した。２０℃、２０％ＲＨの雰囲気下
で測定した。

【００３９】（４）コックリング評価方法 エプソン社のインキジェットプリンター（ＭＪ８００
Ｃ）により、インク量を変えてベタ印刷を行い、記録直
後の用紙裏面の凸凹状態を目視評価した。 ○ 凸凹無し △ やや有り × 凸凹有り

【００４０】

【表１】

【００４１】

【発明の効果】表１に示したように、本発明のインキジ
ェット記録用紙はふっ石水を含む化合物を填料として支
持体が含有するため、インキの吸収性に係るインキジェ
ット記録適性が優れ、帯電性が低く、べたつきが無いた
め走行性も安定しており、比較例１のものは帯電による
シート付着があり重送ぎみであり、比較例２のものは潮
解性によるべたつきで重送が発生した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】植物繊維からなる濾水度（カナディアン
   スタンダード フリーネス）６００ｍｌ以下のパルプを
   用いて抄紙され、填料としてふっ石水を含む化合物を対
   絶乾パルプあたり８重量％以上含有したものであり、Fe
   deral Test Method Standard No.101 Method 4046 に規
   定される帯電電位の減衰特性における１０％カットオフ
   時間が、２０℃・２０％ＲＨ雰囲気における測定で６０
   秒以内である支持体に塗工層を設けたことを特徴とする
   インキジェット記録用紙。