JP2003251929A

JP2003251929A - インクジェット記録媒体

Info

Publication number: JP2003251929A
Application number: JP2002059702A
Authority: JP
Inventors: Yuji Ozawa; 裕司小澤; Akinobu Chatani; 明伸茶谷; Takehiro Yoshimatsu; 丈博吉松; Noriko Kumazawa; 納里子熊澤
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Priority date: 2002-03-06
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2003-09-09

Abstract

(57)【要約】【課題】普通紙タイプのインクジェット記録媒体であっ
ても、塗工紙タイプに匹敵する高画質の印字が可能なイ
ンクジェット記録媒体を得る。特に染料インクでの印字
に好適な普通紙タイプのインクジェット記録媒体を得
る。【解決手段】原紙に、水溶性高分子と鎖状コロイダルシ
リカ、およびサイズ剤とを主剤とする塗工液を塗布また
は含浸する。塗工液中に水溶性高分子１００重量部に対
して鎖状コロイダルシリカが５〜１００重量部含まれて
おり、塗工液の塗布量は０．５〜５．０ｇ／ｍ^２とす
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、普通紙タイプのイ
ンクジェット記録媒体に関し、特に染料インクでの印字
に好適な普通紙タイプのインクジェット記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式の記録媒体は、
風合いがいわゆる上質紙・ＰＰＣ用紙に似ている普通紙
タイプ、インク受理層を有する塗工紙タイプに大別され
る。このうち、普通紙タイプのインクジェット記録媒体
は、インク受理層を設けない、または、設けたとしても
ごくわずかであるため電子写真記録方式や鉛筆、ペン等
の一般筆記にも適し、また、コスト的にも安価である。

【０００３】一般に、インクジェット記録媒体は次のよ
うな性能を備えていることが必要とされている。即ち、
第一にインク吸収性が良く、媒体表面に付着したインク
滴が速やかに紙層内部に浸透し、見かけ上乾いた状態と
なり、記録装置、他の媒体、手などの接触による汚染を
生じないこと、また、第二にインク滴が記録媒体の内部
あるいは表面に必要以上に拡散浸透し、インク滴により
記録されるドットが大きくなりすぎたり、歪な形状にな
らないことである。これらの性能が満たされない場合
は、高画質の印字物を得ることができない。例えば第二
の性能が満たされない場合は、印字濃度が低下し問題と
なる。

【０００４】塗工紙タイプのインクジェット記録媒体の
場合は、基材シート上に多孔質のインク受理層を設ける
ことができるため、比較的容易に高い印字濃度を達成す
ることができる。しかし、普通紙タイプのインクジェッ
ト記録用紙はインク受理層を設けないか、または、設け
たとしてもごくわずかであるため、高い印字濃度を達成
することは難しい。

【０００５】近年、普通紙タイプのインクジェット記録
媒体の用途は広がりつつあり、普通紙タイプであって
も、塗工紙タイプに匹敵する高画質の印字が可能なもの
が求められるようになってきた。

【０００６】普通紙タイプのインクジェット記録媒体に
おいて、高画質な印字を得る手段として、特開平８−２
１６５０５号公報には、セルロースパルプを主成分とす
る原紙に、スチレンアクリル系共重合樹脂を含んだ溶液
を塗布することで、フェザーリング及び印字ベタ部の濃
度むらを少なくしたインクジェット記録媒体が開示され
ている。さらに、特開平２−１８８２８７号公報には微
粒子無水シリカ及びカチオン性ポリマーを混合した塗料
を塗布または含浸してなるインクジェット記録シートが
開示されている。しかしながら、これらインクジェット
記録媒体では、前述の第二の性能を満足することができ
ず、印字濃度を高くすることはできなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は上記従来の問題点を解決し、印字濃度が高い普通紙タ
イプのインクジェット記録用紙を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】発明者らが研究を進めた
結果、水溶性高分子と鎖状コロイダルシリカ、及びサイ
ズ剤を主剤とする塗工液を含浸あるいは塗工し、印字濃
度が高い良好なインクジェット記録媒体を得られること
を見い出し、本発明を完成するに至った。

【０００９】さらに、前記塗工液中に水溶性高分子１０
０重量部に対して鎖状コロイダルシリカが５〜１００重
量部以上含むこと、塗工液の塗布量を０．５〜５．０ｇ
／ｍ ^２とすることでより高解像度の画像を得ることが可
能となる。また、水溶性高分子がポリビニルアルコール
であると印字濃度を高くすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に本発明をさらに詳しく説明す
る。本発明に用いられる原紙とは木材セルロース繊維を
原料とする未塗工の紙であり、この紙は抄紙用パルプを
主体として構成される。抄紙用パルプとしてはＬＢＫ
Ｐ、ＮＢＫＰ等の化学パルプや、ＧＰ、ＴＭＰ等の機械
パルプ及び古紙パルプが挙げられるが、本発明は特にこ
れらに限定されるものではなく、また、これらは必要に
応じて単独または併用して用いることができる。

【００１１】更に、原紙中に内添する填料やサイズ剤、
紙力増強剤等の各種内添薬品についても特に限定される
ものではなく、公知の填料及び各種内添薬品の中から適
宜選択して使用することが出来る。また、必要に応じて
消泡剤、ｐＨ調整剤、色相を調整するための染料や有色
顔料、視覚的白さを向上させるための蛍光染料等を内添
することも出来る。

【００１２】本発明の塗工液に用いる水溶性高分子と
は、水に溶解可能で、被膜性がある樹脂であればいずれ
を用いても良い。具体的にはデンプン、酸化デンプン、
リン酸エステル化デンプン、カチオン化デンプン、完全
ケン化ポリビニルアルコール、部分ケン化ポリビニルア
ルコール、カチオン変性ポリビニルアルコール、シラノ
ール変性ポリビニルアルコール、アニオン変性ポリビニ
ルアルコール、カゼインなどをあげることができる。印
字濃度が高くなる点で、ポリビニルアルコール、または
その変性物を用いることが好ましい。

【００１３】本発明で用いる鎖状コロイダルシリカと
は、粒子径１０〜５０ｎｍの球状コロイダルシリカが５
０〜２００ｎｍの長さに結合したパールネックレス状の
コロイダルシリカのゾルであり、塗工液中、また基紙の
パルプ繊維表面においても凝集することなく前記粒子径
を保っていることが好ましい。鎖状コロイダルシリカの
平均粒子径は、電子顕微鏡や動的光散乱法等で、実測し
て求めることができる。

【００１４】本発明の塗工液を構成する水溶性高分子と
鎖状コロイダルシリカの配合比は、水溶性高分子１００
重量部に対して鎖状コロイダルシリカが５重量部以上で
あることが望ましく、更に望ましくは１０重量部〜１０
０重量部の範囲であることが好ましい。水溶性高分子１
００重量部に対する鎖状コロイダルシリカの配合比が５
重量部より少ないとその効果は発現されず、配合比が多
い場合は、断裁時に粉落ちが発生する懸念がある。

【００１５】本発明の塗工液に含まれるサイズ剤は、公
知のサイズ剤を用いることが可能である。例えば、スチ
レン−アクリル系サイズ剤、アクリルオレフィン系サイ
ズ剤、マレイン酸系サイズ剤、シリコーン撥水剤、フッ
素系撥水剤など特に制限はされるものではない。

【００１６】本発明において、サイズ剤の種類や配合量
は鎖状コロイダルシリカや水溶性高分子の種類、配合比
率、塗工液の塗布量によって適宜選択されるため、特に
制限しないが、良好なインクジェット適性、すなわち、
印字濃度が高くフェザーリング、ブリーディングとも小
さいインクジェット記録媒体を得るためには、インクジ
ェット記録媒体のステキヒトサイズ度(秒)／坪量(ｇ／
ｍ^２)^２×１０００の値が１〜１０であることが望まし
く、さらに望ましくは３〜８である。１より小さいと、
インクの浸透速度が大きく、インクが原紙内部まで浸透
し、印字濃度が低下する。また、記録媒体表面のインク
の広がりが大きくなり、フェザーリングが大きくなる。
１０を超えるとインクの浸透速度が遅くなり、表面にイ
ンク滴が長くとどまる。このため、多色記録の場合、記
録媒体表面で異なる色のインク滴が混ざり合い、ブリー
ディングが大きくなる。ここで、ステキヒトサイズ度は
水性インクの吸収性を評価する物性であるが、記録媒体
の坪量の２乗に比例して増加するため、ステキヒトサイ
ズ度を坪量の２乗で除すことにより正確に吸収性を比較
することができる。

【００１７】上記の塗工液には、染料、保水剤、耐水化
剤、蛍光増白剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、潤滑剤、防腐
剤、界面活性剤、導電剤など一般に使用されている添加
剤を含有していてもよい。

【００１８】また、本発明のインクジェット記録媒体
は、上記の塗工液を片面０．５〜５．０ｇ/ｍ^２となる
よう塗布することで充分な効果が発現する。この範囲の
塗布量であれば、普通紙の風合いに近い記録媒体を得る
ことができる。また、塗布量が小さいと、紙表面にイン
クを保持することができず、印字濃度が低下する傾向が
ある。一方、塗布量が大きすぎると普通紙の風合いが得
られないだけでなく、インク吸収能力が過剰になり、印
字濃度が低下する傾向がある。

【００１９】本発明により、フェザーリングとともにブ
リーディングの両者を解決でき、かつ印字濃度が高い良
好なインクジェット記録媒体を得られる。この理由は定
かでないが、サイズ剤を配合しインクの横方向の広がり
を抑える一方で、水溶性高分子自体が持つ膨潤性および
鎖状コロイダルシリカによって生じる水溶性高分子皮膜
の空隙の効果で記録媒体へのインク浸透速度が向上し、
記録媒体に打ち込まれたインク滴が横方向に広がらず、
記録媒体中に適度に浸透することが可能となったためと
考えられる。さらに、本発明においては、鎖状コロイダ
ルシリカが互いに絡まることで生じる空隙にインクの色
剤（染料分子等）が吸着して、記録媒体表面にとどまる
インク染料の量が増え、印字濃度が向上すると考えられ
る。

【００２０】本発明のインクジェット記録媒体は、上記
に記載した水溶性高分子と鎖状コロイダルシリカ、およ
びサイズ剤とを含む塗工液を原紙に含浸し乾燥する方
法、あるいは原紙表面に塗布した後に乾燥する方法によ
り製造することができる。含浸方法、塗工方法ともに公
知の方法が使用できる。例えば、含浸方法としては、含
浸式サイズプレス装置を用いることができ、原紙表面に
塗布する方法としては、各種ブレードコーター、ロール
コーター、エアーナイフコーター、バーコーター、カー
テンコーター、グラビアコーター、ゲートロールコータ
ー等の公知の塗工装置を用いることができる。

【００２１】乾燥方法としては例えば、蒸気加熱ヒータ
ー、ガスヒーター、赤外線ヒーター、電気ヒーター、熱
風加熱ヒーター、マイクロウェーブ、シリンダードライ
ヤー等の通常の方法が行われ、乾燥後は必要に応じて、
後加工であるスーパーカレンダー、ソフトカレンダー等
の仕上げ工程によって平滑性を付与することが可能であ
る。その他、一般的な紙加工手段はいずれも可能であ
る。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、普通紙タイプのインク
ジェット記録用紙であっても印字濃度が高い記録画像が
得られ、インクジェット記録方式による多色記録に適し
た記録媒体を得ることができる。また、普通紙の風合い
を保っているため、電子写真記録方式や鉛筆等を用いる
一般筆記にも好適に用いることができる。

【００２３】

【実施例】以下、例を挙げる事により本発明の特徴をよ
り一層明確なものとするが、本発明は以下の実施例に限
定されるものではない。実施例中の部、％は特に断らな
い限り固形分の重量部、重量％とする。・原紙の作製広葉樹漂白クラフトパルプ（濾水度３５０ｍｌｃｓｆ）
からなるパルプスラリー１００部に対して、填料として
炭カル８部、内添サイズ剤０．０５部（サイズパインＳ
Ａ−８６２：荒川化学社製の商品名）、カチオンデンプ
ン０．５部を添加して、ツインワイヤー型の抄紙機で抄
造乾燥し、マシンカレンダー仕上げをして、坪量７２ｇ
／ｍ^２の原紙を作製した。

【００２４】（実施例１）上記により作製した原紙に、
ＰＶＡ（ＰＶＡ１１７、クラレ製）３％、平均粒子径13
ｎｍの球状コロイダルシリカを８０〜１２０ｎｍの長さ
に結合させた鎖状コロイダルシリカ（スノーテックスＰ
Ｓ−Ｓ、日産化学製）１．５％、サイズ剤（ポリマロン
ＫＢ、荒川化学製）０．２％を含有する塗工液を乾燥固
形分で１.５ｇ／ｍ^２となるように、基材への付着量を
適宜調整してサイズプレス装置を用いて、含浸塗工、乾
燥して実施例１のインクジェット記録媒体を作製した。

【００２５】（実施例２）上記により作製した原紙に、
ＰＶＡ（ＰＶＡ１１７、クラレ製）３％、平均粒子径２
２ｎｍの球状コロイダルシリカを８０〜１５０ｎｍの長
さに結合させた鎖状コロイダルシリカ（スノーテックス
ＰＳ−Ｍ、日産化学製）１．５％、サイズ剤（ポリマロ
ンＫＢ、荒川化学製）０．２％を含有する塗工液を乾燥
固形分で１.５ｇ／ｍ^２となるように、基材への付着量
を適宜調整してサイズプレス装置を用いて、含浸塗工、
乾燥して実施例１のインクジェット記録媒体を作製し
た。

【００２６】（比較例１）実施例１と同様の原紙に、Ｐ
ＶＡ（ＰＶＡ１１７、クラレ製）３％、平均粒子径10ｎ
ｍのコロイダルシリカ（スノーテックスＳ、日産化学
製）１．５％、サイズ剤（ポリマロンＫＢ、荒川化学
製）０．２％を含有する塗工液を乾燥固形分で１.５ｇ
／ｍ^２となるように、樹脂の濃度および基材への付着量
を適宜調整してサイズプレス装置を用いて、含浸塗工、
乾燥して比較例１のインクジェット記録媒体を作製し
た。

【００２７】（比較例２）実施例１と同様の原紙に、Ｐ
ＶＡ（ＰＶＡ１１７、クラレ製）３％、平均粒子径１５
ｎｍのコロイダルシリカ（スノーテックス３０、日産化
学製）１．５％、サイズ剤（ポリマロンＫＢ、荒川化学
製）０．２％を含有する塗工液を乾燥固形分で１.５ｇ
／ｍ^２となるように、樹脂の濃度および基材への付着量
を適宜調整してサイズプレス装置を用いて、含浸塗工、
乾燥して比較例２のインクジェット記録媒体を作製し
た。

【００２８】（比較例３）実施例１と同様の原紙に、Ｐ
ＶＡ（ＰＶＡ１１７、クラレ製）３％、サイズ剤（ポリ
マロンＫＢ、荒川化学製）０．２％を含有する塗工液を
乾燥固形分で１.５ｇ／ｍ^２となるように、樹脂の濃度
および基材への付着量を適宜調整してサイズプレス装置
を用いて、含浸塗工、乾燥して比較例３のインクジェッ
ト記録媒体を作製した。実施例および比較例で得られた
インクジェット記録媒体について、下記のように、印字
濃度の評価を示した結果は表１の通りである。

【００２９】（印字濃度）プリンターＡ（ＢＪ−Ｆ８７
０、キヤノン製）とプリンターＢ（ＰＭ−８９０Ｃ、セ
イコーエプソン製）でべた印字（黒、シアン、マゼン
タ、イエロー）し、２４時間後にその印字濃度をマクベ
ス濃度計（ＲＤ９１８）で測定した。

【表１】

フロントページの続き (72)発明者吉松丈博東京都北区王子５丁目21番１号日本製紙株式会社商品研究所内 (72)発明者熊澤納里子東京都北区王子５丁目21番１号日本製紙株式会社商品研究所内Ｆターム(参考） 2C056 EA24 FC06 2H086 BA15 BA21 BA33 BA35 BA41

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原紙に、水溶性高分子と鎖状コロイダルシ
リカ、およびサイズ剤とを主剤とする塗工液を塗布また
は含浸したインクジェット記録媒体であることを特徴と
するインクジェット記録媒体。
【請求項２】前記塗工液中に水溶性高分子１００重量部
に対して鎖状コロイダルシリカが５〜１００重量部含ま
れていることを特徴とする請求項１に記載されたインク
ジェット記録媒体。
【請求項３】水溶性高分子が、ポリビニルアルコールで
ある請求項１または請求項２に記載されたインクジェッ
ト記録媒体。
【請求項４】塗工液の塗布量が０．５〜５．０ｇ／ｍ^２
である請求項１〜３に記載されたインクジェット記録媒
体。