JPH0999631A - インクジェット被記録材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、高速印字、高吐出量のインクジェ
ットシステムに対応した優れたインク吸収能を有すると
ともに、発色性、解像性にも優れ、印字むらが発生しな
いように塗工層が均一な印字面を有する高画質なインク
ジェット被記録材を提供することを目的とする。 【解決手段】 基紙上に塗工層を設けたインクジェット
被記録材であって、該塗工層の成分として、平均粒子径
３μｍ以下の顔料と水溶性バインダーおよびＨＬＢ値が
７〜９の範囲であるノニオン系界面活性剤を該顔料に対
し０．０５〜０．５重量％の割合で配合したインクジェ
ット被記録材であることを特徴とする。また、前記ノニ
オン系界面活性剤がエチレンオキサイド単位（Ｃ₂ Ｈ₄
Ｏ）を含む重合体が好ましく、ＪＩＳ−Ｐ８１２２によ
るステキヒトサイズ度が１０秒以下の基紙に、乾燥塗工
量として３〜１２ｇ／ｍ² の範囲で塗工して塗工層を設
けたインクジェット被記録材である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水性インクジェット
被記録材に関するものであり、さらに詳しくは、高速印
字、高吐出量のインクジェットシステムに対応した優れ
たインク吸収能を有するとともに、発色性、解像性にも
優れ、印字むらが発生しない均一な印字面を有する高画
質のインクジェット被記録材に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット方式による記録は、記録
液の小滴を発生、飛翔させ、被記録材に付着することに
より画像を得るものであり、低騒音で、かつ、容易に高
品質、高解像度の画像が得られるので近年急速に普及し
ている。それにともない、より高品位な画像を得るため
にインクジェットシステム自体のハード的な進歩、すな
わち、印字の高速化、高密度化、高吐出量化などが図ら
れ、これに対応して、被記録材に対しても高度な特性が
求められるようになった。

【０００３】印字の高速化、高密度化、高吐出量化に対
応し高品位な画像を得るためには、高いインクの吸収能
を有することはもちろん、インクの発色性がよくインク
ドットの濃度が高いこと、インクドットが真円に近くイ
ンクドットの縁が滑らかであり画像の解像性がよいこ
と、および、印字画像に濃度のむらやインクののらない
部分などが生じないように塗工層は均一に形成されてい
なければならないことが必要である。すなわち、塗工層
における印字面に基紙の繊維が露出したり、塗工層表面
に凹凸があると、その部分でインクがはじかれたり、印
字のむらが生じることになる。また、塗工層にインクが
重ねて打ち込まれた場合には、インクは速やかに吸収さ
れ、ドットは常に一定の濃度を示し、印字むらが生じな
いことも要求される。

【０００４】上記のようなニーズに対し、例えば、特公
平２−５７０２６号公報には、ノニオン系界面活性剤を
塗工層に１〜１０％含ませたインクジェット被記録材が
記載されている。また、特開平３−２１８８８５号公報
には低サイズ度の基紙にインクの吸収性が低い顔料を薄
く塗工したインクジェット被記録材が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特公平２−５
７０２６号公報記載のインクジェット被記録材では、ド
ットはシャープで解像性はよいが、画像濃度、特に混色
の二色目が沈み込み、色味が悪くなる。また、高サイズ
度の基紙に、少量塗工しているため高吐出量のシステム
には対応できないという問題がある。

【０００６】他方、特開平３−２１８８８５号公報記載
のインクジェット被記録材では、低サイズ度の基紙を用
いているため、高吐出量のシステムに対応できるが、イ
ンク吸収能の低い顔料を用いているため画像濃度および
解像性が優れず、塗工量が０．５〜２０ｇ／ｍ² と少な
いため基紙上の繊維を塗工層で完全に被覆することがで
きず、繊維が露出した部分でインクがはじかれインクの
のらない部分が生じるなど印字面の均一性が問題とな
る。

【０００７】従って、本発明はこれらの欠点を克服し、
高速印字、高吐出量のインクジェットシステムに対応し
た優れたインク吸収能を有するとともに、発色性、解像
性にも優れ、印字むらが発生しないように塗工層が均一
な印字面を有する高画質なインクジェット被記録材を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、基紙上に塗工
層を設けたインクジェット被記録材であって、該塗工層
の成分として、平均粒子径３μｍ以下の顔料と水溶性バ
インダーおよびＨＬＢ値が７〜９の範囲であるノニオン
系界面活性剤を該顔料に対し０．０５〜０．５重量％の
割合で配合したインクジェット被記録材であることを特
徴とする。また、本発明は、前記ノニオン系界面活性剤
がエチレンオキサイド単位（Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ）を含む重合体
であることを特徴とし、さらに、本発明のインクジェッ
ト被記録材は、ＪＩＳ−Ｐ８１２２によるステキヒトサ
イズ度が１０秒以下の基紙に、乾燥塗工量として３〜１
２ｇ／ｍ² の範囲で塗工して塗工層を設けたインクジェ
ット被記録材である。

【０００９】高速印字、高吐出量のインクジェットシス
テムに対応して、インク吸収能を高めるためには、基紙
上の塗工層を厚くすればよいと考えられる。しかし、塗
工層を厚く塗工した被記録材では、触った感じが普通紙
とは異なり、被記録材を折り曲げたたとき塗工層にひび
割れや剥がれ（以下「折割れ」という）や粉落ちなどが
発生しやすく、またプリンター内でも用紙の搬送中に粉
落ちなどが起こり、ノズルの目詰まりなどトラブルが起
こりやすいため、できるだけ薄く塗工した被記録材が求
められている。

【００１０】一方、塗工層を薄くすると、基紙の繊維が
塗工層で完全に被覆されず、所々に繊維が露出したり、
塗工層自体も均一に塗工することが困難となり、塗工層
に凹凸ができる。このように塗工層に繊維の露出や凹凸
が生じると、その部分でインクがはじかれインクがのら
ない白い部分ができてしまい、印字面上に着色されない
白い部分（以下「白プチ」という）が点在するようにな
り、画質は低下する。

【００１１】白プチは、上述のように繊維の露出や塗工
層の凹凸の他に、塗工層内での顔料成分などの偏在な
ど、塗工層における印字面の均一性が損なわれる場合
に、インクと基紙や顔料とのなじみが悪く、インクがは
じかれてしまうことによって起こると考えられる。従っ
て、塗工液の塗工性をよくするために、大きな粒子径を
有する顔料を用いて塗工層を形成すると、完全ではない
もののある程度白プチの発生を抑えることができる。し
かし、画質は塗工層に用いる顔料の粒子径に大きく影響
を受け、このような大きな粒子径の顔料を用いた場合に
は、インクの吸収性、発色性など画像特性が低下してし
まう。さらに、このように大きな粒子径の顔料で構成し
た塗工層では、塗工層を薄く形成しているにもかかわら
ず、粉落ちが発生するようになり、致命的な欠陥が生じ
てしまうことがわかった。さらに、粉落ちを防止するた
めに、バインダーの量を増やし、粉落ちが起こらないよ
うなバインダー量を用いて塗工層を形成すると、インク
の吸収性、解像性など画像特性がますます低下すること
になり、実用に耐えないものとなる。

【００１２】そこで、顔料の粒子径と画像特性および粉
落ちの有無などを種々検討した結果、インクの吸収性を
阻害しない量のバインダーを用い薄い塗工層を形成する
場合に、粉落ちが生じることがなく、画質の優れた塗工
層を形成するためには、平均粒子径が３μｍ以下の顔料
を用いると好ましい結果が得られることがわかった。従
って、粉落ちや画質の低下を防止するために、平均粒子
径が３μｍ以下の顔料を用い、さらに、このような細か
い粒子径の顔料を用いた場合に発生する白プチを防止す
ることが必要になる。これに対して本発明者らは、界面
活性剤を、顔料と水性バインダーとから形成される塗工
層に配合することによって塗工層の印字面を均一に塗工
することができ、白プチの発生を防止できることを見い
だし、これに基づき本発明をなすに至った。

【００１３】以下、本発明を詳しく説明する。本発明で
用いる顔料の粒子径は、上述のように３μｍ以下の平均
粒子径を有する顔料を用いる。３μｍを越える場合に
は、前述のように粉落ちが発生しやすくなり、塗工層表
面にザラツキが生じ平滑性が低下するとともに画像特性
も低下する傾向がある。なお、本発明で用いる塗工層を
形成する顔料すべてが３μｍ以下の平均粒子径を有する
顔料である必要はなく、粉落ちや画像特性の低下が起こ
らない程度に３μｍ以上の平均粒子径を有する顔料を混
合して用いることができる。

【００１４】本発明に用いる塗工層を形成する顔料とし
ては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、タルク、二酸
化チタン、酸化亜鉛、炭酸マグネシウム、ケイ酸アルミ
ニウム、水酸化アルミニウム、アルミナ、擬ベーマイト
などの無機系の白色顔料があり、これらを単独に、また
は二種以上を併用して用いることができる。特に、ＢＥ
Ｔ比表面積が１００〜４００ｍ² ／ｇ、吸油量が１５０
〜３００ｍｌ／１００ｇの範囲のシリカまたは／および
アルミナを用いると画像濃度（発色性）、解像性の面か
ら好ましい結果が得られる。

【００１５】本発明に用いる界面活性剤は、ノニオン系
界面活性剤が好ましく、そのうちでも分子内にエチレン
オキサイド単位（Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ）を有するものが特に白プ
チの発生を防ぎ、インクの吸収性を向上させるという点
で好ましいものである。分子内にイオン性基を有するカ
チオン系、アニオン系、両性界面活性剤では、白プチの
発生を抑制する能力が低く、印字面の均一性も達成され
ない傾向を示し、また、インクの吸収性を向上する能力
も低い傾向を示す。

【００１６】また、界面活性剤のＨＬＢ（親水親油バラ
ンス）値は白プチの発生を防止するうえに非常に重要で
あり、７〜９の範囲であることが必要で、この値が７未
満または９を越えるいずれの場合も白プチが発生しやす
くなり、印字面の均一性が低下している傾向がみられ、
また、インクの吸収性を向上させる能力の低い傾向がみ
られる。これは、用いる基紙や顔料との関係でインクと
のなじみを付与するためには、一定の親水親油性のバラ
ンスが必要であることを示している。また、インクの吸
収性の向上にも基紙やバインダーなどとの関係から一定
の値が好ましいことを示している。このようなＨＬＢ値
を有するノニオン系界面活性剤としては、例えば、エパ
ン４２０やエパン７２０（いずれも商品名、第一工業製
薬社製）など市販されているものを使用することができ
る。

【００１７】界面活性剤の配合量は、塗工液中の顔料に
対して０．０５〜０．５重量％であり、界面活性剤を顔
料とバインダーとともに混合して塗工液を調製しても、
顔料とバインダーとを混合して塗工液を調製した後に界
面活性剤を添加して塗工液を調製することもできる。配
合量が、０．０５重量％未満では効果が少なく、０．５
重量％を越える場合には粉落ちや混色部の色味が低下す
るような傾向がみられる。

【００１８】このように、塗工液に界面活性剤を配合す
ると、塗工液の濡れ性はよくなり均一な状態の塗工層を
形成しやすくなるとともに、露呈した繊維や塗工層中の
顔料の表面状態を変化させ、繊維や塗工層自体の凹凸と
もインクがなじみ、濡れやすくするため白プチがなくな
るものと思われる。

【００１９】また、界面活性剤が配合された塗工液自体
も基紙に対して濡れがよくなるため、塗工液中の水溶性
成分であるバインダー成分がより基紙に吸収されやすく
なる。その結果、塗工層表面近くのバインダー成分の量
は、界面活性剤が無い状態の時より少なくなりバインダ
ーで覆われインク吸収性に関与できなかった顔料内のミ
クロポアが露出されるようになる。このようになると、
ミクロポアは塗工層内の毛細管として働き、インクの吸
収性をさらに高めるとともに、インク中の染料を塗工層
表面近くの顔料表面でトラップすることができ定着性も
向上するようになると考えられる。

【００２０】また、インクジェット被記録材の塗工層に
は、記録紙に水がかかった時ににじみなどが起こること
を防止するため、必要に応じて耐水性向上剤を塗工層中
に添加してもよい。このような耐水性向上剤は、一般に
ポリカチオン性の重合体であり、塗工層中でインクの染
料中のカルボン酸基やスルホン酸基などと塩を形成し不
溶化することにより耐水性を付与する。このような耐水
性向上剤としては、例えば、ポリビニルピリジン、ポリ
ビニルイミダゾール、ポリエチレンイミン、ポリビニル
アミン、ポリアリルアミン、ポリアリルアミンスルホ
ン、ポリアミンスルホンやこれらのアンモニウム塩など
を用いることができる。これらの耐水性向上剤は、塗工
層中の固形分に対して、一般に２０重量％以下の添加量
で目的を達成することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明のインクジェット被記録材
は、上述の顔料に必要により耐水性向上剤を加え、バイ
ンダーおよび界面活性剤と混合して調製し、得られた塗
工液を基紙上に塗工し、乾燥して作製される。

【００２２】本発明で用いられる基紙には、例えばコー
ト紙、再生紙、上質紙、アート紙などのような紙があげ
られる。紙のサイズ度は、記録時のインクの吸収性に影
響を与えるものであり、基紙のサイズ度としては、ＪＩ
Ｓ Ｐ８１２２によるステキヒトサイズ度が０〜１０秒
の範囲のものを用いると好ましい結果が得られる。サイ
ズ度が１０秒を超える場合には、塗工層を厚く形成して
インクの吸収性をあげなければ高品位の画像が得られ
ず、塗工層を厚くすることによって、折割れや粉落ちが
発生するようになる。

【００２３】また、用いられるバインダーとしては結着
能力のある水溶性高分子であれば特に制限はなく、この
ようなものとして、例えば、ポリビニルアルコール、澱
粉、ゼラチン、カゼイン、アラビアゴム、アルギン酸ソ
ーダ、カルボキシメチルセルロース、ポリクリル酸ソー
ダなどがあげられる。

【００２４】本発明では前述のように界面活性剤を添加
することによって、バインダー成分が基紙に吸収され易
くなり、塗工層中のバインダー成分が減少するようにな
るので、界面活性剤を添加しない場合に比べて、多少多
くバインダーを配合しなければならないことになるが、
バインダーの配合量は、一般に、塗工層を形成する顔料
の総量に対して通常１０〜２００重量％の割合がよく、
特に、２０〜１００重量％の範囲がインク吸収能の点に
おいて好ましい結果が得られる。配合量が１０重量％未
満の場合、顔料を基紙に接着させることができず、２０
０重量％を越える場合には、インク吸収性が低下し、ま
た解像性も低下する傾向がみられる。

【００２５】塗工にはエアナイフコーター、ブレードコ
ーター、キャストコーター等の公知の塗工装置を用い、
乾燥には熱風乾燥機、熱ドラム、遠赤外線乾燥機などの
公知の乾燥装置を用いて行うことができる。

【００２６】塗工量は、被記録材のインクの吸収性に関
係し、塗工量が多く塗工層の厚さが厚い場合には、イン
ク吸収性や解像度は良くなるが、画像濃度が低下し、塗
工層の剥離や粉落ちなどが起こり、触った感じも普通紙
とは異なった感じのものとなる。従って、可能な限り薄
く塗工することが好ましく、固形分として、３〜１２ｇ
／ｍ² の範囲で塗工するとよい結果が得られる。塗工量
が、３ｇ／ｍ² 未満の場合は、塗工層を十分に形成する
ことができず、画像濃度、解像性が低下し、１２ｇ／ｍ
² を越える場合には触った感じが普通紙と異なる感じを
与え、折割れが発生しやすくなる傾向が認められる。

【００２７】また、塗工液を調製する際に、必要に応じ
て顔料分散剤、保水剤、耐水化剤、増粘剤、離型剤、潤
滑剤、蛍光染料、紫外線吸収剤、筆記性改良剤等各種添
加剤を適宣併用することができる。

【００２８】さらに、塗工層表面をさらに平滑にし、表
面強度を向上させるために、塗工層を設けた後、インク
吸収性を低下させない程度に、スーパーカレンダー、グ
ロスカレンダー等で処理を施すことも差し支えない。

【００２９】なお、本発明に係る上述の被記録材は、イ
ンクジェット方式の記録に一般的に使用される水系のイ
ンクに適用することができる。このようなインクの成分
は、例えば、酸性染料や直接染料のような染料１〜５重
量％、ノズルの目詰まりを防止するためのジエチレング
リコールのような水溶性高沸点有機溶剤５〜６０重量％
および水３０〜８０重量％を含んだ組成を有している。

【００３０】

【実施例】以下、実験例を用いて、更に詳しく説明す
る。なお、説明にあたり実験例で用いた顔料の特性につ
いて、まとめて表１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】実験例１ 白色顔料として合成非晶質シリカ（商品名：アエロジル
２００、日本アエロジル社製）１００重量部、バインダ
ーとしてポリビニルアルコール（商品名：ＰＶＡ−１１
７、クラレ社製）３０重量部、耐水性向上剤としてポリ
アリルアミン型カチオン樹脂（商品名：ＰＡＡ−３Ｌ、
日東紡績社製）１０重量部に水を加えて混合し、さら
に、界面活性剤としてノニオン系界面活性剤ポリエチレ
ンポリプロピレングリコールエーテル（商品名：エパン
４２０、ＨＬＢ：９、第一工業製薬社製）を顔料に対し
て０．０１重量％添加し、混合を続け固形分濃度が２０
重量％となるように塗工液を調製した。得られた塗工液
を、ＪＩＳ−Ｐ８１２２によるステキヒトサイズ度が７
秒の基紙にバーコーターを用いて、乾燥塗工量が７ｇ／
ｍ² となるように塗工し、熱風乾燥機で乾燥（１１０
℃、５分間）して塗工層を設けた。その後カレンダー処
理を行い、インクジェット被記録材を作製した。

【００３３】このようにして得られた被記録材につい
て、以下に示す方法に従って評価を行い、評価結果を表
２に示す。

【００３４】評価方法 １．記録方法 カラー複写機（製品名：ＢＪ−Ａ１ ピクセルプロ、４
００ｄｐｉ、キヤノン社製）およびカラーバブルジェッ
ト コピア（登録商標）−１用の専用インク（ブラッ
ク：Ｂｋ、シアン：Ｃ、マゼンタ：Ｍ、イエロー：Ｙ、
キヤノン社製）を用いて印字した。

【００３５】２．単色光学濃度 単色ブラック記録部分の光学濃度（ＯＤ）を、マクベス
濃度計（製品名：ＲＤ−９１８、マクベス社製）を用い
て測定し、以下の基準に従い評価した。 ○ １．５０以上の光学濃度（ＯＤ）を示す場合。 △ １．３５以上、１．５０未満の光学濃度（ＯＤ）を
示す場合。 × １．３５未満の光学濃度（ＯＤ）を示す場合。

【００３６】３．混色色味 シアン１００％およびマゼンタ１００％からなる２００
％ブルーベタ記録部分のマゼンタの光学濃度（ＯＤ）を
マクベス濃度計（製品名：ＲＤ−９１８、マクベス社
製）を用いて測定し、以下の基準に従い評価した。 ○ １．４５以上の光学濃度（ＯＤ）を示す場合。 △ １．４０以上、１．４５未満の光学濃度（ＯＤ）を
示す場合。 × １．４０未満の光学濃度（ＯＤ）を示す場合。

【００３７】４．折割れ 未記録の被記録材を二つに折り曲げ、折り目部分を重さ
５００ｇの分銅で３回擦り、塗工層のはがれ具合、繊維
の露出具合を目視により以下の基準に従って判定した。 ○ 塗工層のはがれ、繊維の露出が認められない。 × 塗工層のはがれ、繊維の露出が認められる。

【００３８】５．印字面の均一性 パネラー３人により、単色ブラックの記録部分を目視に
より観察し、二人以上のパネラーが「白プチ」がないと
判断した場合に「○」、それ以外の場合を「×」とし
た。

【００３９】６．インク吸収性 ブリストウ試験器（東洋精機社製）を用いて、接触時間
０．０１秒におけるインクの吸収性（ｘ）を測定し、次
の基準に従い評価した。 ○ ２０ｍｌ／ｍ² 以上のインクの吸収性（ｘ）を有す
る場合。 △ １８ｍｌ／ｍ² 以上、２０ｍｌ／ｍ² 未満のインク
吸収性（ｘ）を有する場合。 × １８ｍｌ／ｍ² 未満のインク吸収性（ｘ）を有する
場合。

【００４０】７．耐水性 ２５℃の静水に５分間浸漬し、浸漬後一昼夜室温にて自
然乾燥させたものについて、ブラック、マゼンタの記録
部分の光学濃度を、マクベス濃度計（製品名：ＲＤ−９
１８、マクベス社製）を用いて測定し、浸漬前後の光学
濃度を用いて次式に従い、光学濃度残存率（ＲＯＤ）
（％）を求め、ブラック、マゼンタともに光学濃度残存
率（ＲＯＤ）が１００％以上の場合に「○」、それ以外
の場合を「×」とした。

【００４１】

【数１】ＲＯＤ（％）＝（浸漬後のＯＤ／浸漬前のＯ
Ｄ）×１００

【００４２】８．粉落ち 被記録材表面を指で軽く擦り、粉落ちの状態を目視によ
り、次の基準に従い評価した。 ○ 粉落ちが全く認められない。 △ 強く擦ると僅かな粉落ちが認められるが、実用上問
題にならない。 × 粉落ちがひどく、塗工層が破壊される。

【００４３】

【表２】

【００４４】

【表３】

【００４５】

【表４】

【００４６】

【表５】

【００４７】実験例２ 添加するノニオン系界面活性剤（エパン４２０）の量を
顔料に対して０．２重量％と変更し、実験例１と同様に
インクジェット被記録材を作製し、評価した結果を表２
に示す。

【００４８】実験例３ 添加するノニオン系界面活性剤（エパン４２０）の量を
顔料に対して０．５重量％と変更し、実験例１と同様に
インクジェット被記録材を作製し、評価した結果を表２
に示す。

【００４９】実験例４ 添加するノニオン系界面活性剤（エパン４２０）の量を
顔料に対して０．８重量％と変更し、実験例１と同様に
インクジェット被記録材を作製し、評価した結果を表２
に示す。なお、表中、評価結果で「−」となっているの
は、得られたインクジェット被記録材の粉落ちが悪く、
印字した被記録材について評価する必要がなかったため
である。

【００５０】実験例５ 実験例２で調製した塗工液を用い、ＪＩＳ−Ｐ８１２２
によるステキヒトサイズ度が７秒の基紙にバーコーター
を用いて、乾燥塗工量が３０ｇ／ｍ² となるように塗工
し、実験例１と同様にインクジェット被記録材を作製
し、評価した結果を表２に示す。

【００５１】実験例６ 実験例２で調製した塗工液を用い、ＪＩＳ−Ｐ８１２２
によるステキヒトサイズ度が７秒の基紙にバーコーター
を用いて、乾燥塗工量が２ｇ／ｍ² となるように塗工
し、実験例１と同様にインクジェット被記録材を作製
し、評価した結果を表２に示す。

【００５２】実験例７ 添加する界面活性剤を他のノニオン系界面活性剤ポリエ
チレンポリプロピレングリコールエーテル（商品名：エ
パン４８５、ＨＬＢ：２０、第一工業製薬社製）に代
え、添加する量を顔料に対して０．２重量％とし、実験
例１と同様にインクジェット被記録材を作製し、評価し
た結果を表２に示す。

【００５３】実験例８ 添加する界面活性剤を他のノニオン系界面活性剤ポリエ
チレンポリプロピレングリコールエーテル（商品名：エ
パン７２０、ＨＬＢ：７、第一工業製薬社製）に代え、
添加する量を顔料に対して０．２重量％とし、実験例１
と同様にインクジェット被記録材を作製し、評価した結
果を表２に示す。

【００５４】実験例９ 添加する界面活性剤を他のポリグリコール系ノニオン系
界面活性剤（商品名：アンチフロス Ｆ−２３３、ＨＬ
Ｂ：６、第一工業製薬社製）に代え、添加する量を顔料
に対して０．２重量％とし、実験例１と同様にインクジ
ェット被記録材を作製し、評価した結果を表２に示す。

【００５５】実験例１０ 添加する界面活性剤をアニオン系界面活性剤ポリオキシ
エチレンアルキルエーテルリン酸エステル（商品名：プ
ライサーフ Ａ２０８Ｓ、第一工業製薬社製）に代え、
添加する量を顔料に対して０．２重量％とし、実験例１
と同様にインクジェット被記録材を作製し、評価した結
果を表３に示す。

【００５６】実験例１１ 添加する界面活性剤をカチオン系界面活性剤アルキルト
リメチルアンモニウムクラライド（商品名：カチオーゲ
ン Ｌ、第一工業製薬社製）に代え、添加する量を顔料
に対して０．２重量％とし、実験例１と同様にインクジ
ェット被記録材を作製し、評価した結果を表３に示す。

【００５７】実験例１２ 添加する界面活性剤をイミダゾリン型の両性界面活性剤
（商品名：アモーゲンＮｏ．８、第一工業製薬社製）に
代え、添加する量を顔料に対して０．２重量％とし、実
験例１と同様にインクジェット被記録材を作製し、評価
した結果を表３に示す。

【００５８】実験例１３ 界面活性剤を添加せずに塗工液を調製し、実験例１と同
様にインクジェット被記録材を作製し、評価した結果を
表３に示す。

【００５９】実験例１４ 界面活性剤を添加せずに塗工液を調製し、ＪＩＳ−Ｐ８
１２２によるステキヒトサイズ度が２２秒の基紙に、乾
燥塗工量が７ｇ／ｍ² となるように塗工し、実験例１と
同様にインクジェット被記録材を作製し、評価した結果
を表３に示す。なお、表中、「−」とあるのはインク吸
収性が悪く、評価に値する画像が得られなかったためで
ある。

【００６０】実験例１５ 白色顔料を合成非晶質シリカに代えて気相法アルミナ
（商品名：アルミニウムオキサイド−Ｃ、日本アエロジ
ル社製）を用い、また添加するノニオン系界面活性剤
（エパン４２０）の量を顔料に対して０．２重量％と変
更して、実験例１と同様にインクジェット被記録材を作
製し、評価した結果を表４に示す。

【００６１】実験例１６ 白色顔料を合成非晶質シリカに代えて気相法アルミナ
（商品名：アルミニウムオキサイド−Ｃ、日本アエロジ
ル社製）を用い、界面活性剤を添加せずに塗工液を調製
し、実験例１と同様にインクジェット被記録材を作製
し、評価した結果を表４に示す。

【００６２】実験例１７ 白色顔料を合成非晶質シリカに代えて合成無定型シリカ
（商品名：ファインシール Ｘ−３７、ＴＯＫＵＹＡＭ
Ａ社製）を用い、また添加するノニオン系界面活性剤
（エパン４２０）の量を顔料に対して０．２重量％と変
更して、実験例１と同様にインクジェット被記録材を作
製し、評価した結果を表４に示す。

【００６３】実験例１８ 白色顔料を合成非晶質シリカに代えて合成無定型シリカ
（商品名：ファインシール Ｘ−３７、ＴＯＫＵＹＡＭ
Ａ社製）を用い、界面活性剤を添加せずに塗工液を調製
し、実験例１と同様にインクジェット被記録材を作製
し、評価した結果を表４に示す。

【００６４】実験例１９ 白色顔料を合成非晶質シリカに代えて別の合成無定型シ
リカ（商品名：サイリシア ４５０、富士シリシア社
製）を用い、また添加するノニオン系界面活性剤（エパ
ン４２０）の量を顔料に対して０．２重量％と変更し
て、実験例１と同様にインクジェット被記録材を作製
し、評価した結果を表４に示す。なお、表中、評価結果
で「−」となっているのは、得られたインクジェット被
記録材の粉落ちが悪く、印字した被記録材について評価
する必要がなかったためである。

【００６５】実験例２０ 白色顔料を合成非晶質シリカに代えて別の合成無定型シ
リカ（商品名：サイリシア ４５０、富士シリシア社
製）を用い、界面活性剤を添加せずに塗工液を調製し、
実験例１と同様にインクジェット被記録材を作製し、評
価した結果を表４に示す。

【００６６】実験例２１ 白色顔料として合成非晶質シリカ（商品名：アエロジル
２００、日本アエロジル社製）１００重量部、バインダ
ーとしてポリビニルアルコール（商品名：ＰＶＡ−１１
７、クラレ社製）３０重量部に水を加えて混合し、さら
に、界面活性剤としてノニオン系界面活性剤ポリエチレ
ンポリプロピレングリコールエーテル（商品名：エパン
４２０、ＨＬＢ：９、第一工業製薬社製）を顔料に対し
て０．２重量％添加し、混合を続け固形分濃度が２０重
量％となるように塗工液を調製した。得られた塗工液
を、ＪＩＳ−Ｐ８１２２によるステキヒトサイズ度が７
秒の基紙にバーコーターを用いて、乾燥塗工量が７ｇ／
ｍ² となるように塗工し、熱風乾燥機で乾燥（１１０
℃、５分間）して塗工層を設けた。その後カレンダー処
理を行い、インクジェット被記録材を作製した。得られ
た被記録材について、実験例１と同様にして評価した。
結果を表５に示す。

【００６７】実験例２２ 添加するノニオン系界面活性剤（エパン４２０）の量を
顔料に対して０．５重量％と変更し、実験例２１と同様
にインクジェット被記録材を作製し、評価した結果を表
５に示す。

【００６８】実験例２３ 添加する界面活性剤を他のノニオン系界面活性剤ポリエ
チレンポリプロピレングリコールエーテル（商品名：エ
パン４８５、ＨＬＢ：２０、第一工業製薬社製）に代
え、添加する量を顔料に対して０．２重量％とし、実験
例２１と同様にインクジェット被記録材を作製し、評価
した結果を表５に示す。

【００６９】実験例２４ 添加する界面活性剤を他のノニオン系界面活性剤ポリエ
チレンポリプロピレングリコールエーテル（商品名：エ
パン７２０、ＨＬＢ：７、第一工業製薬社製）に代え、
添加する量を顔料に対して０．２重量％とし、実験例２
１と同様にインクジェット被記録材を作製し、評価した
結果を表５に示す。

【００７０】実験例２５ 添加する界面活性剤を他のポリグリコール系ノニオン系
界面活性剤（商品名：アンチフロス Ｆ−２３３、ＨＬ
Ｂ：６、第一工業製薬社製）に代え、添加する量を顔料
に対して０．２重量％とし、実験例２１と同様にインク
ジェット被記録材を作製し、評価した結果を表５に示
す。

【００７１】実験例２６ 添加する界面活性剤をアニオン系界面活性剤ポリオキシ
エチレンアルキルエーテルリン酸エステル（商品名：プ
ライサーフ Ａ２０８Ｓ、第一工業製薬社製）に代え、
添加する量を顔料に対して０．２重量％とし、実験例２
１と同様にインクジェット被記録材を作製し、評価した
結果を表５に示す。

【００７２】実験例２７ 添加する界面活性剤をカチオン系界面活性剤アルキルト
リメチルアンモニウムクラライド（商品名：カチオーゲ
ン Ｌ、第一工業製薬社製）に代え、添加する量を顔料
に対して０．２重量％とし、実験例２１と同様にインク
ジェット被記録材を作製し、評価した結果を表５に示
す。

【００７３】実験例２８ 添加する界面活性剤をイミダゾリン型の両性界面活性剤
（商品名：アモーゲンＮｏ．８、第一工業製薬社製）に
代え、添加する量を顔料に対して０．２重量％とし、実
験例２１と同様にインクジェット被記録材を作製し、評
価した結果を表５に示す。

【００７４】実験例２９ 界面活性剤を添加せずに塗工液を調製し、実験例２１と
同様にインクジェット被記録材を作製し、評価した結果
を表５に示す。

【００７５】表２〜４の結果より、耐水性向上剤を用い
た場合に、界面活性剤を添加すると塗工層のインク吸収
性が増加し、定着性が良くなっていることがわかる。こ
れは、前述のように、界面活性剤の添加により塗工液中
の水溶性成分であるバインダーが基紙に吸収され易くな
ったため、塗工層表面近くの顔料粒子周囲のバインダー
成分が減少し、顔料自身が有しているミクロポアも毛細
管としてインクを吸収することができるようになるため
である。従って、界面活性剤の添加量が多くなると、こ
の傾向はさらに進行し、顔料周囲のバインダー成分の量
はさらに少なくなり、インクの吸収性すなわち定着性は
よくなるが、顔料を十分に結着することができなくな
り、粉落ちが生じるようになってしまいもはや塗工層を
形成することができない状態となる（実験例４）。この
ように、添加する界面活性剤の量は一定の制限を受ける
ことがわかる。

【００７６】なお、以上のことは、用いる顔料の粒子径
によって大きな影響を受け、少ないバインダー成分によ
って顔料を結着するためには、顔料粒子は細かいほど都
合がよく、粒子径が大きくなると、より少ない界面活性
剤の添加で粉落ちが生じ塗工層を形成することができな
い状態となる（実験例１９）。このように、界面活性剤
の添加量は用いる顔料の粒子径に影響され、大きな粒子
径の顔料を用いる場合には、界面活性剤の量を減らす必
要があることがわかる。

【００７７】一方、印字面の均一性、すなわち白プチの
有無については、界面活性剤の種類により変化がみられ
る。すなわち、界面活性剤のうちノニオン系の界面活性
剤を用いた場合に白プチが発生せず印字面の均一性は優
れていることがわかる。さらに、この効果は添加するノ
ニオン系界面活性剤の量が増加するに従い白プチの発生
はみられなくなり、印字面の均一性の改善に寄与してい
ることもわかるが、ノニオン系界面活性剤の場合も、大
量に添加すると上述のように塗工層を形成することがで
きなくなり（実験例４）、大量に添加することがインク
ジェット被記録材を作製するうえで好ましくないことが
理解される。

【００７８】これは電荷を有していないノニオン系界面
活性剤が、塗工層内で電荷の影響を受けず、均一に基紙
の繊維や顔料表面を親水性に改質し、インクとなじみや
すくするためと思われる。ただし、本実験に用いた塗工
液の系では、この表面改質にはＨＬＢが７〜９程度のあ
まり親水性の高くない界面活性剤が有効であった。

【００７９】塗工量に関しては、塗工量を増やすと折割
れが起こり、塗工層を厚くした場合に起こる問題が生じ
ていることがわかる。また、塗工層を厚くすることによ
り印字の光学濃度が低下していることもわかる（実験例
５）。これは、厚い塗工層に打ち込まれたインクが層内
を拡散し、インク中の染料が表面層にのみにトラップさ
れず、広く拡がってしまうためと考えられる。また、塗
工層を薄くした場合には、打ち込まれたインクは塗工層
のみでは吸収できず、基紙にも吸収されるようになるた
め、インク中の染料は基紙の方にも拡がってしまい、光
学濃度は低下することになる。従って、本発明のよう
に、ステキヒトサイズ度が低い吸収されやすい基紙を用
いる場合には、塗工層の表面近くでインクの染料がトラ
ップされ、余分の水分などのみが基紙に吸収されるよう
な塗工量でインクジェット被記録材を作製することが重
要となる。本発明の場合には、塗工量として３〜１２ｇ
／ｍ² が最適であることがわかる。

【００８０】また、表５の結果より、耐水性向上剤を用
いない場合は、ＨＬＢが７〜９程度のノニオン系界面活
性剤を用いた場合にインクの吸収性が改善されているこ
とがわかる。このように特定の界面活性剤のみが有効な
理由は定かではないが、ポリカチオンである耐水性向上
剤が存在しない系でも、界面活性剤の電荷や親水性−疎
水性のバランスなどが影響しているものと考えられる。

【００８１】なお、ＨＬＢが７〜９程度のノニオン系界
面活性剤を用いた場合の印字面の均一性の向上について
は、白プチの有無を目視で観察する評価方法では、界面
活性剤を用いない場合であっても白プチの発生がなく、
他の種類の界面活性剤を用いた場合とデータ上の相違は
認められないが、塗工表面は極めてなめらかであり、他
の界面活性剤や界面活性剤を用いない場合に比べ印字面
の均一性は高いものであった。

【００８２】次に、本発明で用いるＨＬＢが７〜９程度
のノニオン系界面活性剤の効果の大きさを表６を用いて
説明する。表６は耐水性向上剤を用いた場合と用いない
場合との双方で、ＨＬＢが７〜９程度のノニオン系界面
活性剤とその他の界面活性剤を用いた場合の印字面の均
一性およびインクの吸収性に対する効果を、界面活性剤
を添加しなかった場合（実験例１３、２９）と比較した
ものである。すなわち、界面活性剤が存在しない場合の
評価値から２ランクアップ（×→○）したものについて
「◎」、１ランクアップ（×→△、△→○）したものに
ついて「○」、同程度（×→×、△→△、○→○）であ
った場合に「△」、また低下（○→△、○→×、△→
×）した場合は「×」として、各々の界面活性剤の効果
の大きさを表したものである。

【００８３】

【表６】

【００８４】表６の結果から、印字面の均一性およびイ
ンクの吸収性に関して、耐水性向上剤の有無にかかわら
ず、ＨＬＢが７〜９程度のノニオン系界面活性剤の添加
により印字面の均一性およびインクの吸収性が向上して
いることがわかる。耐水性向上剤の併用は印字面の均一
性を悪くする傾向があるが、耐水性向上剤を用いた場合
に、特に、ＨＬＢが７〜９程度のノニオン系界面活性剤
の添加による効果が大きく現れ顕著なものとなってお
り、耐水性にも優れたインクジェット被記録材を得るこ
とができる。

【００８５】この理由は、定かではないが、塗工層中に
存在する電荷を有する物質の量に基づき次のように考え
ることができる。すなわち、白プチは塗工面の物理的な
均一性のみならず、インク中の染料が有する電荷または
分極と塗工層内に含まれている電荷との相互作用によっ
ても生じると考えられる。このような状況下で、本発明
で用いる耐水性向上剤は一般に、多数のアンモニウム塩
を含むポリカチオン系のポリマーであり、塗工層内には
非常に多くのカチオンおよび対イオンであるアニオンが
存在することになり、白プチが発生しやすくなる。従っ
て、アニオン系、カチオン系、両性界面活性剤のような
電荷を有している界面活性剤では、塗工層中の電荷は減
少せず、むしろ増加するものと考えられるため、白プチ
は依然として発生しやすい状態となる。

【００８６】一方、ノニオン系の界面活性剤の場合に
は、電荷を有していないため塗工層中の電荷をさらに増
加させるようなことはない。また、そのなかでも比較的
親油性が高いノニオン系界面活性剤は耐水性向上剤と相
互作用することができ、それによって、アンモニウム塩
を遮蔽するなどして電荷の影響を低下させ、実質的に電
荷の量を低下することにより、白プチの発生を防止する
ものと考えられる。しかし、界面活性剤の親油性が強す
ぎる場合には、インクの溶媒である水をはじくような傾
向を示すようになり、白プチが発生しやすくなる。ま
た、親水性が強い場合には、界面活性剤自体が分極を有
するものであり、耐水性向上剤の電荷を打ち消す力は弱
く、白プチの発生を抑えることができなくなるものと考
えられる。なお、好ましい親水性と親油性の程度として
は、一連の実験の結果からＨＬＢが７〜９のものがよい
ことがわかる。

【００８７】また、耐水性向上剤を用いない場合には、
塗工層中に電荷は存在しないため、電荷と相互作用によ
って生じる白プチは起こらない。さらに、電荷を有する
アニオン系、カチオン系、両性の界面活性剤を添加して
も、これらの添加量はわずかであり、塗工層中に存在す
る電荷も少なく、白プチの発生には影響を与えなかった
ものと考えられる。

【００８８】前述のようにインクの吸収性は、界面活性
剤の添加により塗工液中の水溶性成分であるバインダー
が基紙に吸収されやすくなり、顔料自身のミクロポアが
インクの吸収に関与するようになるために向上するもの
と考えられ、この作用に最も適する界面活性剤は実験結
果からわかるようにＨＬＢが７〜９のノニオン系界面活
性剤であった。しかし、塗工液中に耐水性向上剤である
ポリカチオン系ポリマーが存在する場合には、アニオン
系、カチオン系のいずれの界面活性剤、また、ＨＬＢが
７〜９以外のノニオン系界面活性剤であっても、これら
の界面活性剤が耐水性向上剤と何らかの相互作用する結
果、ＨＬＢが７〜９のノニオン系界面活性剤と同様の作
用を示すようになり、インクの吸収性が向上するものと
思われる。

【００８９】

【発明の効果】本発明に従い、ＨＬＢが７〜９程度のノ
ニオン系界面活性剤を塗工液に添加することにより、塗
工層における印字面が均一に塗工され、白プチの発生を
防止することができるとともにインクの吸収性が高めら
れる。また、平均粒子径が３μｍ以下の顔料を用い、ス
テキヒトサイズ度が１０秒以下の基紙に３〜１２ｇ／ｍ
² の塗工量で塗工することにより、高吐出量のインクジ
ェットシステムに対応した優れたインク吸収能を有する
とともに、発色性、解像性にも優れ、印字むらが発生し
ないように塗工層が均一な印字面を有する高画質なイン
クジェット被記録材が得られる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基紙上に塗工層を設けたインクジェット
   被記録材であって、該塗工層の成分として、平均粒子径
   ３μｍ以下の顔料と水溶性バインダーおよびＨＬＢ値が
   ７〜９の範囲であるノニオン系界面活性剤を該顔料に対
   し０．０５〜０．５重量％の割合で配合したインクジェ
   ット被記録材。
2. 【請求項２】 ノニオン系界面活性剤がエチレンオキサ
   イド単位（Ｃ₂ Ｈ₄Ｏ）を含む重合体である請求項１に
   記載のインクジェット被記録材。
3. 【請求項３】 ＪＩＳ−Ｐ８１２２によるステキヒトサ
   イズ度が１０秒以下の基紙に、乾燥塗工量として３〜１
   ２ｇ／ｍ² の範囲で塗工した請求項１または２に記載の
   インクジェット被記録材。