JP2003251931A - インクジェット用支持体及びそれを用いたインクジェット記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低塗布量でも所望する印字濃度およびインク
吸収性を有するインクジェット記録用紙、及びそれに適
したインクジェット用支持体を提供する。 【解決手段】 主成分が木材パルプと填料からなるイン
クジェット用支持体である。インク受理層塗工面側表面
の点滴吸水度をＡ、支持体内部の点滴吸水度をＢとし、
それらの点滴吸水度を表面張力３５ｄｙｎ／ｃｍの液体
で測定したとき、Ｂ／Ａが０〜２５（％）であり、且つ
Ｂが５０秒以下である。この支持体上にインク受理層を
設ければ、本発明のインクジェット記録媒体となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
媒体に関し、特にインク受理層が低塗布量であっても、
印字濃度及びインク吸収性に優れたインクジェット記録
媒体及びそれに適したインクジェット用支持体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式はフルカラー化
が容易なことや印字騒音が少ないこと、更に現像や定着
などの化学薬品を使用した画像形成処理が不要であるこ
となどから近年急速に普及してきた。この方式はノズル
から記録媒体に向けてインク液滴を高速で吐出させるも
のであり、インク中に多量の溶媒を含む。従って、記録
媒体としては速やかにインクを吸収する性能が要求され
る。また、最近のコンピューターやデジタルカメラの普
及により、銀塩写真に近い画像が求められるようになっ
てきている。そこで、インクジェット記録用紙には高い
発色性、解像度及び色再現性が必要となっている。

【０００３】特にフルカラーの分野では、発色性の点で
優れる染料を溶媒に溶解した、いわゆる染料インクを使
用したプリンターが主流である。近年、プリンターの高
速化や多色インクの採用などにより、インクジェット記
録媒体にはより高いインク吸収性が求められており、そ
のため支持体上にインク受理層を設けたインクジェット
専用紙が各社より上市されている。特にインク受理層の
塗布量が１０ｇ／ｍ^２以下の低塗布量タイプの記録媒体
では、インク受理層でインクを吸収しきれなくなること
があり、そのため支持体にもインクの一部を吸収させる
ことが必要になる。この点から、低サイズ度の支持体を
用いる提案がなされている。しかしながら、低サイズ原
紙を用いた場合には、インク裏抜けやコックリングとい
った問題が生じやすい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記課
題を解決するために鋭意検討を行った結果、支持体の紙
料中及び表面塗工時のサイズ剤の量を調整して、紙の表
面及び内部の点滴吸水度を調整することにより、印字濃
度およびインク吸収性に優れたインクジェット記録媒体
が得られることを見出し本発明を完成するに至った。従
って本発明の第１の目的は、インク受理層が低塗布量で
あっても、高品質の記録を実現することのできるインク
ジェット用支持体を提供することにある。本発明の第２
の目的は、インク受理層を低塗布量とした場合でも所望
する印字濃度およびインク吸収性を有するインクジェッ
ト記録用紙を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は、
主成分が木材パルプと填料からなる支持体であって、イ
ンク受理層塗工面側表面の点滴吸水度をＡ、支持体内部
の点滴吸水度をＢとし、それらの点滴吸水度を表面張力
３５ｄｙｎ／ｃｍの液体で測定したとき、Ｂ／Ａが０〜
２５（％）であり、且つＢが５０秒以下であることを特
徴とするインクジェット用支持体及びそれを用いたイン
クジェット記録媒体によって達成された。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。本
発明のインクジェット用支持体（以下、単に支持体とす
る）に使用される木材パルプは特に限定されるものでは
なく、例えば針葉樹、広葉樹を単独もしくは適宜配合し
て作製されるクラフトパルプ、サルファイトパルプ、セ
ミケミカルパルプ等の木材パルプを使用することが出来
るが、特に、鮮明な印刷を得るという観点から晒パルプ
を使用することが好ましい。更に、故紙パルプやバガ
ス、ケナフ、綿、麻、エスパルト、竹、ワラ等の非木材
パルプを使用することもできる。また、本発明の支持体
は酸性紙であっても中性紙であっても良い。また、本発
明で使用する填料は、支持体の平滑性をコントロールし
てインク受理層を形成しやすくすると共に、不透明度を
向上させて隠蔽性に寄与するものであり、例えばカオリ
ン、クレー、タルク、二酸化チタン、炭酸カルシウム等
の公知のものの中から適宜選択して使用される。尚、主
成分とは、全重量の約８０％以上であることを意味す
る。

【０００７】本発明の支持体には、添加薬品としてのサ
イズ剤、湿潤紙力増強剤等をパルプ原料に配合すること
が出来る他、抄紙後には、サイズ剤や表面紙力増強剤を
適宜塗工する。サイズ剤はステキヒト・サイズ度の向上
に寄与するものであり、例えばロジン系（溶液タイプ、
エマルジョンタイプ）、アルキルケテンダイマー、アル
ケニル無水コハク酸、ワックス系、スチレン系樹脂、オ
レフィン系樹脂、スチレンアクリル系樹脂、スチレンマ
レイン酸系樹脂等が挙げられる。

【０００８】表面紙力増強剤は、紙基材の透気度、ステ
キヒト・サイズ度の向上を図るものであり、例えば酸化
デンプン、エステル化デンプン、ポリアクリルアミド、
アクリル系樹脂、ポリビニルアルコール、ＳＢＲ、ＮＢ
Ｒ、酸化ビニル系樹脂等を使用することができる。表面
紙力増強剤等は、サイズプレス又はオフマシンコータを
用いて塗工することが出来る。

【０００９】本発明の支持体の製造に際しては、紙中に
添加するか、又は、紙表面に塗工するサイズ剤及び紙力
増強剤とを調整する必要がある。従って、サイズ剤と紙
力増強剤以外の成分を設定すると共にサイズ剤と紙力増
強剤の種類を決定した後、内部の点滴吸水度とインク受
理層を設ける側の表面の点滴吸水度の比が所望の範囲に
入るように、使用するサイズ剤と紙力増強剤の量を夫々
設定する。インク受理層は、通常支持体のフェルト面に
設けるが、それに限定されるわけではない。両面にイン
ク受理層を設ける場合には、各面の点滴吸水度と支持体
内部の点滴吸水度の両比率とも０〜２５％であると共
に、内部の点滴吸水度が５０秒以下であることが必要で
ある。このようにすることにより、支持体内部のサイズ
が効いておらず表面のみにサイズが効いた支持体とする
ことが出来るので、表面にインクが付着した時、付着し
たインクは横方向に広がらないので解像度が高く印字濃
度も高くなる一方、表層を通過したインクは速やかに支
持体内部に拡散するので、インク吸収性も十分となる。
尚、上記点滴吸水度とは、表面張力が３５ｄｙｎ／ｃｍ
の液体を用い、ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ．Ｎｏ．３３に
準拠した方法で測定した時の吸水度である。

【００１０】湿潤紙力剤は紙基材のステキヒト・サイズ
度の向上と共に耐水強度を付与するために使用されるも
のであり、例えばメラミン樹脂、ポリアミドエピクロル
ヒドリン樹脂、尿素樹脂等が挙げられるが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。

【００１１】本発明の支持体には、更に、パルプ原料へ
の内添用添加薬品として、デンプン、変性デンプン、カ
ルボキシメチルセルロース、ポリアクリルアミド、スチ
レン系樹脂等の内添紙力剤、着色剤、硫酸バンドやポリ
アクリルアミド等の定着剤を使用することが出来る他、
更に、塗工薬品としてジアルデヒドデンプン、メラミン
樹脂、ポリアミド系樹脂等の耐水化剤、帯電防止剤、撥
水剤、減摩剤、表面サイズ剤や顔料等を必要に応じて使
用することができる。

【００１２】本発明のインクジェット記録媒体に設けら
れるインク受理層に用いられる顔料としては合成シリカ
が一般的であるが、この他、アルミナやアルミナ水和物
（アルミナゾル、コロイダルアルミナ、擬ベーマイト
等）、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、炭酸マグ
ネシウム、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、
カオリン、タルク、硫酸カルシウム、二酸化チタン、酸
化亜鉛、炭酸亜鉛、珪酸カルシウム、水酸化アルミニウ
ム等の無機顔料はもとより、プラスチックピグメント、
尿素樹脂等の有機顔料等も使用することができる。

【００１３】インク受理層は、塗膜としての特性を維持
するために結着剤を有していることが好ましい。このよ
うな結着剤としては、例えばポリビニルアルコール及び
その変性物、酢酸ビニル、酸化デンプン、エーテル化デ
ンプン、カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、カルボキシメ
チルセルロース、ＳＢラテックス、ＮＢラテックス、ア
クリルラテックス、エチレン酢酸ビニル系ラテックス、
ポリウレタン、不飽和ポリエステル樹脂等を使用するこ
とができる。本発明においては、これらの結着剤の少な
くとも１種を使用することができるが、その配合部数
は、前記した顔料１００重量部に対し、５〜６０重量部
であることが好ましい。結着剤の配合部数が少ないと表
面強度が不十分となり、多すぎるとインク吸収性が不十
分となる。

【００１４】本発明のインクジェット記録媒体における
インク受理層は２層以上設けてもよい。インク受理層を
２層以上設けると、光沢度の調整が容易になるので好ま
しい。インク受理層の塗工量が少なすぎるとインク溶媒
の吸収が不十分となるので、特に混色系での画像で滲み
が顕著に認められる。また、インク受理層の塗工量が多
すぎると、巻き取ったものを平版にしたり、更に小判断
裁する際に、塗工層が支持体から粉状に落ちたり、印字
部を擦っただけで塗工層が脱落する等、表面強度が不十
分になるので好ましくない。インク受理層の塗工量は目
的に応じて適宜決定できるが、インク受理層１層あたり
の好ましい塗工量は３〜２０ｇ／ｍ^２であり、特に好ま
しい塗工量は５〜１５ｇ／ｍ^２である。

【００１５】また、本発明のインクジェット記録媒体に
は、インク受理層に、更に顔料分散剤、増粘剤、消泡
剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、着色染料、着色顔料、蛍
光染料、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、耐水化
剤、界面活性剤、湿潤紙力増強剤等を発明の効果を損な
わない範囲で適宜添加することができる。

【００１６】インク受理層を支持体表面に設けるため
に、一般的な塗工装置である各種プレードコーター、ロ
ールコーター、エアーナイフコーター、バーコーター、
ゲートロールコーター、カーテンコーター、ショートド
ゥエルコーター、グラビアコーター、フレキソグラビア
コーター、サイズプレス等の各種装置を、オンマシンま
たはオフマシンで使用することができる。また、本発明
においては、支持体やインク受理層表面をマシンカレン
ダー、スーパーカレンダー、ソフトカレンダー等のカレ
ンダー装置等で発明の効果を損なわない範囲で表面処理
することも可能である。

【００１７】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はこれらによって限定されるもので
はない。また、実施例において示す「部」及び「％」
は、特に表示しない限り重量部及び重量％を示し、配合
部数は固形分を示す。

【００１８】実施例１．基紙 広葉樹漂白クラフトパルプ９０％と針葉樹漂白クラフト
パルプ１０％を混合叩解し、濾水度を３５０ｍｌに調整
したパルプ１００部に、タルク２０部、ロジンサイズ剤
０．２０部、及び硫酸バンド３部を添加し、長網抄紙機
で抄紙した。３段のウエットプレスを行った後、乾燥パ
ートで２段の緊度プレスを行って乾燥した。次に、特殊
変性デンプン（ＴＣＳ＃１０：日本食品化工製の商品
名）５部とスチレン・マレイン系サイズ剤０．５部とを
含有する液を、サイズプレスを用いて乾燥重量が３．６
ｇ／ｍ^２となるように塗布し、乾燥後にマシンカレンダ
ー処理して坪量９０ｇ／ｍ^２の基紙を製造した。

【００１９】インク受理層 合成非晶質シリカ（ＡＺ−６００：（株）日本シリカ工
業製の商品名）５０部、合成非晶質シリカ（ＡＹ−６０
１：（株）日本シリカ工業製の商品名）５０部、ポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ−１１７：（株）クラレ製の商
品名）６部、酸化デンプン（ＭＳ−３６００：日本食品
加工（株）製の商品名）３０部、酢酸ビニルエマルジョ
ン（ＶＱ−５５３：（株）日本ＮＳＣ製の商品名）８
部、インク定着剤（ＰＦ−７００：（株）昭和高分子製
の商品名）７．５部、スチレンアクリル樹脂（ポリマロ
ン３６０：（株）荒川化学製の商品名）０．５部、消泡
剤（ＳＮデフォーマー４８０：（株）サンノプコ製の商
品名）０．１部、ブルーイング剤０．０６部、蛍光染料
３．５部及び希釈水等を適宜添加した。固形分が２４％
のカラーを、べベルブレードコーターを用いて乾燥塗工
量が７ｇ／ｍ^２となるように塗工し、インクジェット記
録媒体を得た。

【００２０】実施例２．基紙の製造において、サイズプ
レスの際にスチレン・マレイン系サイズ剤０．２０部を
用いず、特殊変性デンプン（ＴＣＳ＃１０：（株）日本
食品化工製の商品名）５部のみを用いたこと以外は、実
施例１と全く同様にしてインクジェット記録媒体を作製
した。

【００２１】実施例３．基紙の製造において、ロジンサ
イズ剤０．２２部の代りにロジンサイズ剤０．２５部を
用いると共に、サイズプレスの際にスチレンマレイン系
サイズ剤を用いず、特殊変性でんぷん（ＴＣＳ＃１０：
（株）日本食品化工製の商品名）３部を含有する液を用
いたこと以外は、実施例１と全く同様にしてインクジェ
ット記録媒体を作製した。

【００２２】実施例４．基紙の製造において、ロジンサ
イズ剤０．２２部の代りにロジンサイズ剤０．２５部を
用いると共に、サイズプレスの際に特殊変性でんぷん
（ＴＣＳ＃１０：（株）日本食品化工製の商品名）２
部、スチレンマレイン系サイズ剤０．１部とを含有する
液を用いたこと以外は、実施例１と全く同様にしてイン
クジェット記録媒体を作製した。

【００２３】比較例１．基紙の製造において、ロジンサ
イズ剤０．２２部の代わりにロジンサイズ剤０．６７部
を用い、更にサイズプレスの際にスチレン・マレイン系
サイズ剤０．５部を用いず、特殊変性デンプン（ＴＣＳ
＃１０：（株）日本食品化工製の商品名）８部のみを用
いたこと以外は、実施例１と全く同様にしてインクジェ
ット記録媒体を作製した。

【００２４】比較例２．基紙の製造において、ロジンサ
イズ剤０．２２部の代わりにロジンサイズ剤０．６７部
を用い、更に、サイズプレスの際にスチレン・マレイン
系サイズ剤０．５部を用いず、特殊変性デンプン（ＴＣ
Ｓ＃１０：（株）日本食品化工製の商品名）５部のみを
用いたこと以外は、実施例１と全く同様にしてインクジ
ェット記録媒体を作製した。

【００２５】評価方法 実施例及び比較例で調製した各々の記録媒体の評価を、
以下に示す方法により行った。各項目において、△以上
の評価であれば実用することができる。なお、インクジ
ェット記録評価に関しては、市販の顔料インクタイプの
インクジェットプリンターＰＭ−８００Ｃ（セイコーエ
プソン製：インクジェットプリンター）を用いた。

【００２６】評価項目 ＜点滴吸水度＞点滴吸水度を測定する試料は、支持体を
Ｚ−方向（紙の厚み方向）に二分したものを用いる。す
なわち、支持体の両面を両面圧着テープではさみ、これ
を試験板に試験面全体に均一の圧力で接着させる。次
に、試料に対して直角方向（Ｚ−方向）に全試験面に対
して均一の引張り応力を、分離するまで掛ける。点滴吸
水度は、Ｊａｐａｎ ＴＡＰＰＩ， Ｎｏ．３３に準拠
した方法で行った。この方法は、紙面に水１μｌを滴下
し、水滴が紙面に吸収されるまでの時間を測定する方法
である。本発明においては、水に代えて表面張力３５ｄ
ｙｎ／ｃｍの溶液（ぬれ指数標準液Ｎｏ．３５、和光純
薬工業製）を用い、滴下量を３μｌとして、溶液が試験
片に接触すると同時にタイマーを始動させ、溶液が紙面
に吸収されるまで、すなわち完全に光を反射しなくなる
までの時間を測定した。点滴吸水度法では、吸水抵抗性
が高い（耐吸収抵抗性である）ほど、吸収時間が長くな
る。この方法によって、支持体のインク受理層塗工面側
の点滴吸水度Ａと支持体内部側の点滴吸水度Ｂを求め、
Ｂ／Ａを算出した。

【００２７】＜発色性＞ブラック、シアン、マゼンタ、
イエローについて各ベタ画像を印字し、一日放置した後
に、各画像部の印字濃度を反射濃度計（ＭＡＣＨＢＥＴ
Ｈ ＲＤ９１４）で測定した。４色合計の濃度の値が大
きいほど発色性に優れる。

【００２８】＜インク吸収性＞レッドとグリーンの各ベ
タ画像を隣り合わせにして印字して、その境界部の滲み
具合で評価した。 ○ ：境界部が鮮明でかつ滲みが認められない △ ：境界部がやや不鮮明だが滲みは認められない ×：境界部が不鮮明で滲みが認められる 評価の結果は表１、２に示した通りである。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】 表２から明らかなように、実施例１、２で作製したイン
クジェット記録媒体は、発色性、インク吸収性いずれも
良好であるのに対し、比較例１、２で作製したインクジ
ェット記録媒体は、発色性は良好なもののインク吸収性
は劣っていることが実証された。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主成分が木材パルプと填料からなる支持
   体であって、インク受理層塗工面側表面の点滴吸水度を
   Ａ、支持体内部の点滴吸水度をＢとし、それらの点滴吸
   水度を表面張力３５ｄｙｎ／ｃｍの液体で測定したと
   き、Ｂ／Ａが０〜２５（％）であり、且つＢが５０秒以
   下であることを特徴とするインクジェット用支持体。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された支持体上に、イン
   ク受理層を設けてなることを特徴とするインクジェット
   記録媒体。
3. 【請求項３】 インク受理層の塗工量が３〜１０ｇ／ｍ
   ^２である、請求項２に記載されたインクジェット記録媒
   体。