JPS6027588B2 - 水性インキによるインキジェット記録用紙 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水性インキを用いるインキジェット記録に適
した記録用紙に関するものであり、紙面に付着したイン
キ満が速やかに紙層内部に吸収され、しかも紙面上での
インキドットの広がりを抑さえることのできる記録用紙
を提供するものである。

近年、急速な発達をみせている記録方式であるインキジ
ェット記録は、騒音が低く、高速で記録することができ
、かつ、市販の上、中質紙であるいわゆるプレーンペー
パーを記録用紙として使用できることが特徴とされてい
る。

ところで、水性インキによるインキジェット記録用紙は
、該紙面に付着したインキ滴が速やかに紙層内部に吸収
され、見掛け上乾いた状態になる性質と、該紙面上での
インキドットの広がりを抑さえることのできる性質とを
兼ね備えていることが必要であり、上述の市販の上、中
質紙等においても、１個のジェットガンを用い単色のイ
ンキジェット記録を比較的低速で行なう場合にはインキ
の吸収時間に余裕を持たせることができるため、これら
の相矛盾する二つの性質を事実上満足させることができ
る。

すなわち、この場合には、紙面に付着したインキ満が数
秒ないし数十秒間に紙層内部に吸収されれば、記録され
た紙の取扱いにさほどの支障をおこすことがなく、一方
紙面上でのインキドットの広がり（ぼけ）も、要求され
る水準以下に抑さえられるからである。しかしながら、
一時に２個以上のジェットガンを用い紙面上の一点に二
色以上の異色のインキを付着させて、多色カラー記録を
行なう場合、あるいは単色記録でも高速記録を行なう場
合等には、紙層内部へのインキ満の吸収が迅速に行なわ
れないと紙面に最初に到着したインキ滴に他のインキ滴
が重なり合い、紙面上でインキ滴が飽和して流れ出す現
象が生じたり、記録された紙の取扱い中に、紙面に残存
するインキが汚染の原因となる等のトラブルが生ずる。

したがって、かかる場合には、特にインキ吸収性の良好
なる用紙を必要とするが、一般にインキ吸収性の良好な
用紙は、その紙面上でのインキドットの広がりが大きく
、記録の解像力が低下するという別の面の欠点を有して
おり、当業者が要求する性質を兼備する記録用紙が得ら
れていないのが実情である。本発明は、水性インキを用
いるインキジェット記録に適した、すなわち、水性のイ
ンキ滴を速やかに紙層内部に吸収すると共に紙面上での
インキドットの広がりを抑え得る記録用紙を提供し得た
ものである。

一般に抄紙原紙表面に塗料を塗工した塗工紙の製造には
、あらかじめ適当なサイズ剤によりサイズ度を付与させ
ておき、塗工工程での塗料の湿潤浸透を抑制した抄紙原
紙を被塗工用紙として用いることにより、塗工工程での
塗料の湿潤浸透による紙力低下からの断紙、過度の塗料
吸収による紙屑内部への塗料のマィグレーション等のト
ラブルを回避しているが、本発明では、湿潤紙力増強剤
が略均一に内添され、かつ、内添サィジングが表面サィ
ジング等の実質的なサィジング処理が施されていない通
常ステキヒトサィズ度１秒以下の所謂無サィジングの抄
紙原紙を被塗工用紙として利用するものである。

すなわち、本発明の記録用紙は前述の所謂無サィジング
の抄紙原紙の表面に、通常の表面塗工紙製造用の塗料が
バインダー量において１〜５夕／めの割合で塗工される
ことによって得られるステキヒトサィズ度３秒以下の表
面塗工紙で、好ましくはｐＨ５〜１０の範囲内の表面塗
工紙とすることにより、叙上のごとき従釆の記録用紙に
おける欠点を具備することのない水性インキによるイン
キジェット記録用紙を提供し得たものである。本発明の
記録用紙は、湿潤紙力増強剤が略均一に内添され、更に
、塗工工程での塗料の吸収を促進させる作用を果す相当
量の填料が所望に応じて内添されている所謂無サィジン
グの抄造原紙に、後述するような、通常の表面塗工紙製
造用の塗料を塗工することによって得られるもので、表
面塗工用に供せられる被塗工用紙として、その表面にお
ける塗料の塗布容量が大きく、かつ、紙層内部への塗料
の浸透度の大きな抄造原紙を利用することによって、水
性インキによるインキジェット記録用紙に適したサイズ
度の小さな表面塗工紙とされるものである。

本発明の記録用紙においては、該記録用紙を得る際の抄
紙原紙の塗工工程での紙力低下を防止するために、原紙
の抄紙原料の調整工程で、湿潤紙力増強剤を添加せしめ
ておくことが必要であるが、インキの吸収を低下させる
原因となるばかりでなく、場合によってはインキの変色
、凝固の原因となる硫酸バンドの使用は避けるべきであ
る。

本発明において使用できる抄紙原紙の填料としては、通
常使用されているクレー、タルク等のほか、軍質炭酸カ
ルシウム、軽質炭酸カルシウム、シリカ、水酸化アルミ
ニウム、酸化チタン、尿素ーホルマリン樹脂系の有機質
損料などがあるが、特に沈降性〈軽質）炭酸カルシウム
、微粉末シー」力、有機質填料等を内填した抄紙原紙は
嵩高となり、インキ吸収性が向上するため、殊に本発明
の目的とする用紙の製造に適している。湿潤紙力増強剤
としては、紙自体のインキ吸収性を低下させることなく
湿潤強度を向上させるものがよく、例えば、ポリァミド
樹脂、特にそのェピクロルヒドリン変性樹脂やェトキシ
変性樹脂、グリオキザール、メラミン樹脂およびその変
性樹脂、尿素樹脂およびその変性樹脂、ポリエチレンィ
ミンおよびその誘導体、ジアルデヒド澱粉またはジアル
デヒドガムなどが利用できる。

さらに、表面塗工用塗料としては、通常の塗工紙製造に
用いられる酸化澱粉、変性澱粉、ＰＶＡ、アルギン酸ソ
ーダ、ＣＭ○、その他の水落性セルロース誘導体、カゼ
イン、大豆蛋白、合成樹脂ェマルジョン等のバインダー
成分の他に、必要に応じて、カオリン、車質または軽質
炭酸カルシウム、水酸化アルミニウムく酸化チタン、チ
タン白、その他の顔料を添加したものを主成分としたも
のが利用でき、これらの塗料はサイズプレス・ロールコ
ーター、その他の形式のコーターにより原紙に塗工され
る。

この場合、塗料成分中のバインダーとして、特に疎水性
で造膜力の強い合成樹脂の配合が多いと、インキ吸収性
を阻害する要因となるので、この配合は低目‘こするべ
きである。

また塗料の塗布童が少なすぎるとインキドットの広がり
に対する抑制作用が乏しくなるために、バインダー量に
して１〜５夕／れ、好ましくは２〜４夕／〆程度に塗工
されるのが良い。さらに、通常の表面塗工紙の製造にお
いて行なわれるような塗工前処理としての澱粉、ＰＶＡ
その他の表面サイズ剤による表面サィジングを行なった
後表面塗料による塗工を行なうと、得られた表面塗工紙
のステキヒトサィズ度が３秒以下でもインキの吸収性が
低下することとなるので、本発明の記録用紙においては
、原紙への塗工処理は、所謂無サィジングの抄紙原紙に
直接行なわなければならない。

本発明の記録用紙においては、該用紙のステキヒトサィ
ズ度が３秒以下に抑さえられていないと、水性インキに
よる高速インキジェット記録あるいは多色インキジェッ
ト記録時に、記録用紙面の未乾燥インキによる汚れ、ま
たはインキ満の重なりによる流れ出し等の現象が生じ、
鮮明な記録像が得られなくなるので、かかる用途におけ
る記録用紙としては不適当なものとなる。

また、本発明における抄紙原紙の塗工工程は、特に抄紙
原紙を乾燥させてから行なう必要はなく、未乾燥状態の
抄紙原紙にも、乾燥された抄紙原紙と同様に塗工処理を
行なうことができる。

本発明の記録用紙は叙上のごとき構成のものであり、被
塗工用原紙としてステキヒトサィズ度１秒以下の実質的
にステキヒトサィズ度０付近の所謂無サィジング紙を用
いるので、その後の塗料による表面塗工処理において、
塗料が用紙表面で膜化されておらず、結果として、イン
キ吸収性の良好な低サイズ度で、しかも紙面上でのイン
キドットの広がりを抑制する作用を奏する表面塗工紙と
なるものである。本発明の水性インキによるインキジェ
ット記録用紙は、該用紙を得る際に、従来の用紙の製造
になされていたサィジング剤の使用および表面サィジン
グ等の工程等を実質的には省略できるので、廉価に、し
かも少数工程で製造することが可能である。

また、本発明の記録用紙は、該用紙を得る際に何ら特別
な処理剤、処理工程を必要としなく、従来の表面塗工紙
の製造に用いられていた塗料および塗工装置をそのま）
使用して製造することができるという利点も有する。

なお、本発明においてステキヒトサィズ度は坪量６０夕
／力基準で測定した値である。

以下本発明の記録用紙の具体的な構成および該用紙の特
徴を実施例にて説明する。

実施例 １ 原料パルプとしてフリーネス（Ｃ．Ｓ．Ｆ．）４００の
‘のＬＢＫＰを使用し、これに榎料としての夕ルクをパ
ルプ固形成分に対して１の重量％、歩蟹り向上剤兼湿潤
紙力増強剤としてのカィメン５５７（ディツクスハーキ
ュレス社、登録商標）を同じくパルプ固形成分に対して
０．２重量％内添させ、小型の長網式ラストマシンを用
いて坪量６０タノれに常法により沙紙し、抄紙原紙を得
た。

次いで、酸化澱粉とＰＶＡ粉末を１：１の割合で混合し
た５％溶液を塗料として、サイズプレス方式にて前記抄
紙原紙への塗工処理を行ない、バインダー量２．８夕／
淋の本発明の一実施例品たる表面塗工紙を得た。

得られた表面塗工紙を記録用紙として、ノズル径４０ム
仇の３個のインキジェットガンからそれぞれＣｙａｎ，
Ｙｅｌｌｏｗ，Ｍａｚｅｎｔａの三色インキを略同時に
噴射し、印字粒径７０ム肌の記録を行なった結果を、抄
紙原紙、市販の上質紙■、および市販の上質紙に本実施
例におけるものと同様の表面塗工を行った表面塗工紙‘
Ｂ｝のそれぞれを記録用紙として使用した場合と比較し
、第１表に示す。

第１表 上表の結果からもわかるように、本実施例で得られた表
面塗工紙を記録用紙として使用した場合には、市販の上
質紙の場合と比較してインキの重なりによる流れ出しが
皆無であり、ぼけは市販の上質紙に略近いものに抑制で
きる。

実施例 ２ 実施例１で使用したのと同じ抄紙原紙に、填料としての
カオリン１０碇部、分散剤としてのへキサメタリン酸ソ
ーダ０．３部、バインダーとしての酸化澱粉２４部、Ｐ
ＶＡ８部、機形剤としてのステァリン酸カルシウム０．
６部からなる配合組成物の固形成分濃度２５％分散液か
らなる塗料を、サイズプレス方式で塗布し、固形成分塗
布量１３夕／めの表面塗工紙を得た。

得られた表面塗工紙を記録用紙として、実施例１−と同
じ条件のインキジェット記録を行なった結果を、市販の
表面塗工紙にーおよび市販の更紙のそれぞれを記録用紙
として使用した場合と比較して第２表に示す。

第２表 上表の結果から、市販の表面塗工紙のインキジェット記
録のぼけは、本実施例で得られた記録用紙のぼけより多
少小さく抑えられるが、インキの流れ出しが大きく、記
録が不鮮明となり使用不能である。

これに対して、本実施例のものはこのインキの流れ出し
がなく、ドットの直径も小さく抑えられ、鮮明な記録が
得られた。なお、市販の更紙の場合には、インキの流れ
出し‘まないものの、ぼけが大きく鮮明な記録は得られ
なかった。

実施例 ３原料パルプとしてフリーネス（Ｃ．Ｓ．Ｆ．
）４００仇‘のＬＢＫＰを８の重量％、フリーネス（Ｃ
．Ｓ．Ｆ．）４５０叫のＮＢＫＰを２の重量％の割合で
配合し、これに填料としての鰹質炭酸カルシウムをパル
プ固形成分に対して２５重量％、歩留り向上剤兼湿潤紙
力増強剤としてのカィメン５５７（ディツクスハーキュ
レス社、登録商標）を同じくパルプ固形成分に対して０
．２重量％内添させ、実施例１に使用したのと同じ抄紙
機で坪量６０夕／めで抄紙し、抄紙原紙を得た。

この抄紙原紙に、軽質炭酸カルシウム１０礎部、酸イＱ
殿粉１碇部、ＳＢＲラテックス５部、分散剤としてへキ
サメタリン酸ソーダ少量、離形剤としてステアリン酸カ
ルシウム少量とからなる配合組成物の固形成分濃度２５
％溶液からなる塗料を塗布し、固形成分塗布量１２夕／
で、ステキヒトサィズ度０秒の表面塗工紙を得た。

得られた表面塗工紙に粘度耳．ｐ．の墨色水性インキを
用いたインキジェットガンにより印字記録を行なった結
果のドット直径は、市販の表面塗工紙に近似した円形で
あり、このインキ滴の乾燥時間は１現趣以内であった。

しかしながら、抄紙原紙に酸イＱ殿粉の４％溶液をサイ
ズプレス塗工してから、上記と同様の溶液からなる塗料
を塗布し、固形成分塗布量９夕／〆、ステキヒトサィズ
度０秒の表面塗工紙に上記と同様のインキジェットガン
による印字記録のインキ滴の乾燥時間は３餌彰以上を要
した。実施例 ４ 実施例３で使用したのと同じ抄紙原紙に顔料としてカオ
リン８碇部、竪質炭酸カルシウム２碇邦、分散剤として
のへキサメタリン酸ソーダ０．２部、ポリアクリル酸ソ
ーダ０．２部、バインダーとして酸化澱粉１２部、ＰＶ
Ａ１２部、離形剤としてステアリン酸カルシウム０．６
部の割合で配合した固形成分濃度３０％溶液からなる塗
料を、エアーナイフコーターで片面塗工し、片面の固形
成分塗布量１１＃／〆、ステキヒトサィズ度０秒の表面
塗工紙を得た。

得られた表面塗工紙に実施例３と同じ条件のインキジェ
ットガンによる記録を行なった結果のドット直径および
インキ満の乾燥時間とも、実施例３で得られた表面塗工
紙のそれと略同様の良好な印字記録が得られた。

実施例 ５ Ｃ．Ｓ．Ｆ．４００の‘のＬＢＫＰ８の重量％と、Ｃ．
Ｓ．Ｆ．４５０の‘のＮＢＫＰ２の重量％との配合組成
による原料パルプに填料としての夕ルクをパルプ固形成
分に対して１５重量％、湿潤紙力増強剤としてのカィメ
ン５５７（ディックスハーキュレス社、登録商標）を同
じくパルプ固形成分に対して０．１重量％内添させ、こ
れを小型の長網式ラストマシンを用いて常法により坪量
６０夕／〆に沙紙し、抄紙原紙を得た。

次いで、前記抄紙原紙に、下記第３表に示す３種類の組
成成分の３０％分散液からなる各塗料‘ｄ），‘ｅ’，
‘ｆ｝を、固形成分塗布量１２夕／〆の割合に塗工し、
本発明の一実施例品たる２種類の表面塗工紙■，‘Ｅ’
および比較のための表面塗工紙価を得た。得られた各表
面塗工紙を記録用紙として、前記実施例１中で説明した
のと同様の方法で水性インキによるインキジェット記録
した結果を第４表に示す。第３表 第４表 第４表の結果より、表面塗工紙のステキヒトサィズ度が
大きくなるに従って、該表面塗工紙上でのインキ滴の乾
燥時間が長くなり、ステキヒトサィズ度が４秒になると
、記録用紙としての十分な性能を有するものとはならな
いことが明らかである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 湿潤紙力増強剤が略均一に内添されている実質的に
   無サイジングの抄紙原紙の表面に、通常の表面塗工用の
   塗料がバインダー量において１〜５ｇ／ｍ＾２の割合で
   塗工され、かつ抄紙原紙の内部に浸透されており、しか
   もステキヒトサイズ度が３秒以下であることを特徴とす
   る水性インキによるインキジエツト記録用紙。