JP2005254501A

JP2005254501A - インクジェット記録用紙

Info

Publication number: JP2005254501A
Application number: JP2004065872A
Authority: JP
Inventors: Satoru Kishiguchi; 悟岸口
Original assignee: Daio Paper Corp
Current assignee: Daio Paper Corp
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2004-03-09
Publication date: 2005-09-22

Abstract

【課題】非塗工面にインクジェット印字した際や万年筆等の水性インクで筆記した際にフェザリング（にじみ）が少なく、適度な剛度を持ち、印字後のカールの少ないインクジェット記録用紙を提供する。
【解決手段】原紙の修正ステキヒトサイズ度が５０〜２５０であり、原紙の片面にカチオンポリマーを０．０１ｇ／ｍ²以上含有し、もう一方の面に合成シリカを含有するインク受容層を５ｇ／ｍ²以上設けることとして、色間にじみが低減できるようにし、原紙の修正ステキヒトサイズ度を５０〜２５０と高くすることを可能ならしめ、非塗工面にインクジェット印字した際や万年筆等の水性インクで筆記した際のフェザリング（にじみ）を解消することができるようにしている。
【選択図】なし

Description

本願発明は、インクジェット記録用紙に関し、さらに詳しくは非塗工面にインクジェット印字した際や万年筆等の水性インクで筆記した際にフェザリング（にじみ）が少なく、適度な剛度を持ち、印字後のカールの少ない片面のみを塗工したインクジェット記録用紙に関するものである。

一般に、インクジェット記録方式は、ノズル等からインクを吐出し、記録用紙上に付着させることにより、ドットを形成して記録を行うこととなっており、ドットインパクトタイプの記録方式に比べて騒音がなく、フルカラー化が容易であり、高速印字が可能であるなどの利点を有している。

従来のインクジェット記録用紙では、印字した際に紙の繊維に沿ってインクが流れ出すフェザリング（にじみ）と、異なる色同士が接する部分において発生する色間にじみとの両者を防止するために、原紙のステキヒトサイズ度を１０〜５０秒に設計することが知られている。また、印字した後のカールを低減するために、原紙の繊維配向比を低くすること（１．５５以下とすること）が知られている（特許文献１参照）。

特開２００３−７６０５１号公報。

ところが、ステキヒトサイズ度を（米坪／１００）で除した値（以下、修正ステキヒトサイズ度という）が５０未満の原紙を用いたインクジェット記録用紙に印字した場合、フェザリング（にじみ）が完全に解消されず、満足できるものではなかった。また、ベタ部の多い画像を印字した場合、原紙へのインクの浸透が多くなり、印字した後のカール発生の問題もあった。

本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、非塗工面にインクジェット印字した際や万年筆等の水性インクで筆記した際にフェザリング（にじみ）が少なく、適度な剛度を持ち、印字後のカールの少ないインクジェット記録用紙を提供することを目的とするものである。

本願発明は、上記目的を達成するために鋭意研究の結果、従来既知のカチオンポリマーを非塗工面に含有させることにより色間にじみを低減でき、この色間にじみの低減により原紙のステキヒトサイズ度を従来よりも高くすることが可能となることに着目し、本願発明をなすに至ったものである。

本願発明のインクジェット記録用紙は、原紙の修正ステキヒトサイズ度が５０〜２５０であり、原紙の片面にカチオンポリマーを０．０１ｇ／ｍ²以上含有し、もう一方の面に合成シリカを含有するインク受容層を５ｇ／ｍ²以上設けたことを特徴としている。

上記したように構成したことにより、非塗工面に従来既知のカチオンポリマーを０．０１ｇ／ｍ²以上含有させることで色間にじみが低減できるが、色間にじみを低減できることで原紙の修正ステキヒトサイズ度を５０〜２５０と高くすることが可能となる。その結果、非塗工面にインクジェット印字した際や万年筆等の水性インクで筆記した際のフェザリング（にじみ）を解消することができる。また、合成シリカを含有するインク受容層側の塗工量を５ｇ／ｍ²以上とすることで、インク受容層側にインクジェット印字した際ににじみが少なくなる。また、原紙の修正ステキヒトサイズ度を高くすることで、原紙へのインクの浸透を少なくすることが可能となり、印字した後のカールを低減することができる。なお、修正ステキヒトサイズ度が５０未満になると、前述したようにフェザリング（にじみ）が完全に解消されず、修正ステキヒトサイズ度が２５０を超えると、サイズ効果が強くなりすぎてインクの吸収が遅くなり過ぎ、色間にじみが発生するおそれがある。また、インク受容層の厚みが５ｇ／ｍ²未満となると、インク受容層側にインクジェット印字した際ににじみが発生するおそれがある。また、カチオンポリマーの含有量が０．０１ｇ／ｍ²未満となると、カチオンポリマー特有の効果（即ち、色間にじみの低減効果）がほとんど発揮されなくなる。

本願発明のインクジェット記録用紙において、原紙の繊維配向比を１．６〜２．０とし、縦方向のテーバー剛度を２．５ｍＮ・ｍ以上とし、Ａ３サイズ（２９７ｍｍ×４２０ｍｍ）以下の大きさで印字した後のカールを２０ｍｍ以下とすることもでき、そのようにした場合、適度な縦方向の剛度を持ち、しっかりした手肉感を持ったインクジェット記録用紙を得ることができる。なお、繊維配向比を１．６未満とした場合、剛度が不足するようになり、２．０を超えると、湿度が高い環境条件下や印刷後にカールが大きくなる。また、テーバー剛度は２．５ｍＮ・ｍ以上とするのが望ましく、２．５ｍＮ・ｍ未満となると剛度が不足するために手肉感が弱くなって作業性が悪くなる。さらに、印字した後のカールは２０ｍｍ以下とするのが望ましい。

本願発明によれば、原紙の修正ステキヒトサイズ度が５０〜２５０であり、原紙の片面にカチオンポリマーを０．０１ｇ／ｍ²以上含有し、もう一方の面に合成シリカを含有するインク受容層を５ｇ／ｍ²以上設けることとしているので、色間にじみが低減できるところから、原紙の修正ステキヒトサイズ度を５０〜２５０と高くすることが可能となり、非塗工面にインクジェット印字した際や万年筆等の水性インクで筆記した際のフェザリング（にじみ）を解消することができるという効果がある。また、合成シリカを含有するインク受容層側の塗工量を５ｇ／ｍ²以上とすることで、インク受容層側にインクジェット印字した際ににじみが少なくなるという効果もある。また、原紙の修正ステキヒトサイズ度を高くすることで、原紙へのインクの浸透を少なくすることが可能となり、印字した後のカールを低減することができるという効果もある。

本願発明のインクジェット記録用紙は、原紙の修正ステキヒトサイズ度が５０〜２５０であり、原紙の片面にカチオンポリマーを０．０１ｇ／ｍ²以上含有し、もう一方の面に合成シリカを含有するインク受容層を５ｇ／ｍ²以上設けることを特徴としている。

本願発明のインクジェット記録用紙においては、非塗工面に従来既知のカチオンポリマーを０．０１ｇ／ｍ²以上含有させることで色間にじみが低減できるが、色間にじみを低減できることで原紙の修正ステキヒトサイズ度を５０〜２５０と高くすることが可能となる。その結果、非塗工面にインクジェット印字した際や万年筆等の水性インクで筆記した際のフェザリング（にじみ）を解消することができる。また、合成シリカを含有するインク受容層側の塗工量を５ｇ／ｍ²以上とすることで、インク受容層側にインクジェット印字した際ににじみが少なくなる。また、原紙の修正ステキヒトサイズ度を高くすることで、原紙へのインクの浸透を少なくすることが可能となり、印字した後のカールを低減することができる。なお、修正ステキヒトサイズ度が５０未満になると、前述したようにフェザリング（にじみ）が完全に解消されず、修正ステキヒトサイズ度が２５０を超えると、サイズ効果が強くなりずきてインクの吸収が遅くなり過ぎ、色間にじみが発生するおそれがある。また、インク受容層の厚みが５ｇ／ｍ²未満となると、インク受容層側にインクジェット印字した際ににじみが発生するおそれがある。また、カチオンポリマーの含有量が０．０１ｇ／ｍ²未満となると、カチオンポリマー特有の効果（即ち、色間にじみの低減効果）がほとんど発揮されなくなる。ここで、修正ステキヒトサイズ度とは、ＪＩＳＰ８１２２の紙のステキヒトサイズ度試験方法に準拠して測定された値を（米坪／１００）で除した値である。

本願発明のインクジェット記録用紙において、原紙の繊維配向比を１．６〜２．０とし、縦方向のテーバー剛度を２．５ｍＮ・ｍ以上とし、Ａ３サイズ以下の大きさで印字した後のカールを２０ｍｍ以下とすることもでき、そのようにした場合、適度な縦方向の剛度を持ち、しっかりした手肉感を持ったインクジェット記録用紙を得ることができる。なお、繊維配向比を１．６未満とした場合、剛度が不足するようになり、２．０を超えると、湿度が高い環境条件下や印刷後にカールが大きくなる。また、テーバー剛度は２．５ｍＮ・ｍ以上とするのが望ましく、２．５ｍＮ・ｍ未満となると剛度が不足するために手肉感が弱くなって作業性が悪くなる。さらに、Ａ３サイズ以下の大きさで印字した後のカールは２０ｍｍ以下とするのが望ましい。ここで、繊維配向比とは、繊維に投光した場合に得られる反射光強度の最大値を最小値で除した値であり、例えば、（株）東洋精機製作所製の配向性試験機を用いて測定することができる。テーバー剛度とは、ＪＩＳＰ８１２５の板紙のテーバーこわさ試験機によるこわさ試験方法に準拠しして測定された曲げモーメントの値であり、測定単位はｍＮ・ｍである。

支持体としては、特に限定するものではないが、紙、不織布が使用される。基紙に用いられるものとしては、通常のクラフト法またはＥＣＦ法、ＴＣＦ法などの無塩素漂白法によって得られたＬＢＫＰ、ＮＢＫＰなどの化学パルプ、ＴＭＰ、ＰＧＷ、ＧＰなどの機械パルプ、ＤＩＰなどの古紙パルプなどのパルプが挙げられる。支持体に添加するものとしては、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレーなどの各種の填料、サイズ剤、定着剤、歩留り剤、カチオン化剤、紙力増強剤などの各種添加剤が挙げられるが、特に限定されるものではない。

上記原紙の片面に用いられるカチオンポリマーとしては、１〜３級アミンまたは４級アンモニウム塩のモノマー、オリゴマー、ポリマーを少なくとも１種以上を使用するものであり、共重合体は、ランダム、グラフト、ブロック等何れの構造であっても良い。

上記インク受容層に使用される顔料としては、合成シリカが主として用いられるが、例えば炭酸カルシウム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、塩化マグネシウム、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、擬ベーマイト、水酸化アルミニウム、アルミナ、リトポン、ゼオライト、加水ハロイサイト、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、多孔性合成非晶質シリカ、多孔性炭酸マグネシウム、多孔性アルミナ等の白色顔料、スチレン系プラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメント、ポリエチレン、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン樹脂等の有機顔料等を併用する場合もある。

また、塗工層を結着させるために結着剤が用いられるが、この結着剤としては、従来既知の水溶性結着剤やエマルジョン系結着剤が問題なく使用できる。特に、インクジェット記録に用いる水性インクの吸収性を阻害しにくいポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などの水溶性結着剤を用いるのが望ましい。結着剤としては、上記のＰＶＡ以外にもシラノール変性ＰＶＡ、カチオン変性ＰＶＡ、スチレン−ブタジエン系共重合体、メチルメタクリレート、アクリロニトリル、アクリル、アクリルースチレン系共重合体、ポリビニルアルコール、酢酸ビニル、酸化澱粉、エステル化澱粉、エーテル化澱粉、カルボキシメチルセルロースやヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース誘導体、カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白などが挙げられる。

また、塗工層にインクジェット記録用インクを定着させるために、従来既知の定着剤が用いられるが、この定着剤としては、１〜３級アミンまたは４級アンモニウム塩のモノマー、オリゴマー、ポリマーを少なくとも１種以上使用するものであり、共重合体は、ランダム、グラフト、ブロック等何れの構造であってもよい。

本実施の形態にかかるインクジェット記録用紙における塗工層を設けるに当たっては、従来既知の塗工機を用いることが可能であり、その具体例としては、ブレードコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、ゲートロールコーター、ブラシコーター、カーテンコーター、バーコーター、グラビアコーター、サイズプレスコーター、ダイコーター、スライドコーターなどが挙げられる。

塗工後には、従来既知のカレンダー装置を用いて、カレンダー処理をすることができる。

このインクジェット記録用紙に対してインクジェット記録を行うに当たっては、従来既知の水性インクを用いることができるが、好適には、アニオン系水性インクを用いて記録するのが望ましい。

上記アニオン系水性インクとしては、着色剤、液媒体、その他の添加剤からなる一般的なものでよく、着色剤としては、例えば直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性染料あるいは食品用色素等の水溶性染料が用いられ、液媒体としては、水および水溶性の各種有機溶剤、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール等の炭素数１〜４のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトンアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；ポエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２〜６個のアルキレングリコール類；グリセリン、エチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエチル）エーテル、トリエーテルグリコールモノメチルエーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類等を用いたものでよい。

ついで、下記表１に示す実施例１〜５および比較例１〜５によって本願発明をさらに詳述するが、本願発明は、これらの実施例に限定されるものではない。

なお、上記実施例１〜５および比較例１〜５における評価方法および評価基準は次の通りである。
（非塗工面フェザリング）
ＪＡＰＡＮＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法Ｎｏ．１２−７６ペン書きサイズ度試験方法で評価を行った。全くにじみ（フェザリング）がないものを６とし、にじみが増えるにつれて５、４、３、２、１と評価した。評価が４以上であれば、実用上問題無く使用することができる。
（非塗工面色間にじみ）
インクジェットプリンター（ＰＭ−Ｇ８００：セイコーエプソン社製）を用いて、温度２３℃、湿度５０％の条件下で、シアン、マゼンタ、イエローの各色インクの重ね色で構成される赤、緑、紫を、それぞれベタ印字（大きさ３．０ｃｍ×３．０ｃｍ）し、印字３０分後の各色の境界にじみ度合いを目視にて確認した。にじみが全くないものを◎、にじみが若干見られるものを○、にじみがはっきりと見られるものを△、完全に色がにじんでしまうものを×と評価した。
（塗工面にじみ）
インクジェットプリンター（ＰＭ−Ｇ８００：セイコーエプソン社製）を用いて、温度２３℃、湿度５０％の条件下で、シアン、マゼンタ、イエローの各色の重ね色で構成される赤、緑、青を背景色としてＭＳ明朝、８ポイントで「大王製紙」の白抜き文字を印刷し、文字のにじみ具合を目視にて観察した。評価は、にじみが全く見られないものを◎、文字判別に問題ない程度の若干のにじみが見られるものを○、文字が不鮮明となるほどにじみが見られるものを△、文字判別が困難なほどのにじみが見られるものを×とした。

上記表１に示す結果によれば、実施例１〜５は、いずれも良好なインクジェット印字性を示すが、比較例１〜５の場合、インクジェット印字性において不具合が発生している。即ち、比較例１では非塗工面フェザリングが４未満の３であり、比較例２〜５では非塗工面色間にじみが△であり、比較例２では塗工面にじみが×である。また、比較例４では剛度が低く、比較例５ではカールが大きい。

Claims

原紙のステキヒトサイズ度を（米坪／１００）で除した値が５０〜２５０であり、原紙の片面にカチオンポリマーを０．０１ｇ／ｍ²以上含有し、もう一方の面に合成シリカを含有するインク受容層を５ｇ／ｍ²以上設けたことを特徴とするインクジェット記録用紙。
原紙の繊維配向比が１．６〜２．０であり、縦方向のテーバー剛度が２．５ｍＮ・ｍ以上であり、Ａ３サイズ以下の大きさで印字した後のカールが２０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録用紙。