JP2618358B2 - 被記録材 - Google Patents

被記録材

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は被記録材に関し、更に詳しくは水性インクに
よって記録するためのインクジェット記録用被記録材に
関する。
(従来の技術) インクジェット記録方法は、種々のインク(記録液)
吐出方式、例えば、静電吸引方式、圧電素子を用いてイ
ンクに機械的振動又は変位を与える方式、インクを加熱
して発泡させその圧力を利用する方式等により、インク
の小滴を発生及び飛翔させ、それらの一部若しくは全部
を紙等の被記録材に付着させて記録を行うものである
が、騒音の発生が少なく、高速印字、多色印字の行える
記録方法として注目されている。
このインクジェット記録方法に使用される被記録材と
しては、従来一般にプレーンペーパーと呼ばれている市
販の上乃至中質紙やインクジェット記録用紙と称される
被記録材が使われてきた。
(発明が解決しようとしている問題点) 上記市販の上乃至中質紙は、優れた筆記性及び印刷適
性を有しているが、インクジェット記録を行うと以下に
述べる欠点を有している。
(1)インクジェット記録中又は記録後、記録装置の一
部或いは指等が記録部に触れると、紙によるインクの受
容が速やかでないため、受容されていないインクがこす
れて汚れが生じ、画像品位を著しく低下する。更に記録
の判読が不可能になる場合もある。
(2)インクが紙に付着後、ドットからヒゲ状のもの
(フェザーリング)が発生し、真円度の著しく低いドッ
トになる。このためドット形状が悪く、鮮明な画像を得
ることができない。
一方、インクジェット記録装置の性能の向上と普及に
伴ない高解像度、高品位の記録画像を得るため、インク
ジェット記録用被記録材として種々の被記録材が考案さ
れている(例えば、特開昭59−35977号公報が、特開昭5
8−132586号公報、特開昭52−74340号公報参照)。
ところが、上記特開昭59−35977号公報及び特開昭58
−132586号公報等に記載の被記録材は、インク吸収性が
高く且つ発色性の優れたインクジェット記録用コート紙
であるが、これらの被記録材は外観がPPC用紙やレター
用紙のような普通紙ライク性が無い外に以下に述べる欠
点がある。
(3)被記録材に鉛筆や万年筆等の筆記具で筆記を行う
と、インク受容層が削れてしまい正常に筆記できない。
(4)被記録材にインクジェット記録を行うと、被記録
材と記録装置の紙送り部分等との機械的摩擦力によりコ
ート層がはがれる、いわゆる粉落ちが発生し記録装置を
汚染する。特に粉落ちしたインク受容層がインクジェッ
ト記録装置のヘッドに付着すると、ヘッドのノズルの目
詰まりの原因となる。
従来の被記録材は、以上述べた欠点等があり、これら
の欠点を全て解決した被記録材は得られていないのが現
状である。
従って、本発明の目的は、上述の如き欠点を解決し、
速やかなインク吸収性を有し、とりわけ色彩性、ドット
形状に優れ、鮮明な画像を形成する高性能の一般用及び
インクジェット記録用の被記録材を容易に提供すること
にある。
(問題点を解決するための手段) 上記目的は以下の本発明によって達成される。
すなわち、本発明は、水溶性高分子を塗工及び/又は
含浸した被記録材において、ジエチレングリコール30重
量%水溶液に5秒間接触させた時のGobb吸水度(JIS−P
8140)が25乃至40g/m2であることを特徴とする被記録材
である。
(作用) 填料の種類、含有量及び水溶性高分子の塗工及び/又
は含浸量等を調整し、特定の水溶液のCobb吸水度を特定
の範囲に調整することによって、速やかなインク吸収性
を有し、とりわけ色彩性、ドット形状に優れ、鮮明な画
像を形成する高性能の一般用及びインクジェット記録用
の被記録材が提供される。
(好ましい実施態様) 次に本発明を本発明の好ましい実施態様を挙げて更に
詳しく説明する。
本発明者は水性インクを用いる一般的な被記録材及び
インクジェット記録用被記録材として、前記従来技術の
欠点を解決すべく研究の結果、インクに近い成分である
ジエチレングリコールの30重量%水溶液に5秒接触させ
たときのCobb吸水度が25乃至40g/m2である被記録材がイ
ンク吸水性、色彩性、ドット形状、濃度等において優れ
た画像を与えることを見い出したものである。
すなわち、従来広く市販されているPPC用紙、レター
紙、フォーム紙等の上記Cobb吸水度は殆ど25g/m2未満で
あり、その共通点は酸性紙であり、サイズ特にロジンサ
イズの強い紙であり、水溶性インクを用いて記録する
と、インクの吸水性及びドット形状が不十分なものであ
った。
又、その他インクジェット用紙等として市販されてい
る専用紙や特殊紙は上記のCobb吸水度が殆ど40g/m2を越
えるものであって、殆どのものがノーサイズ紙であっ
た。これらの紙は当然のことながらインク浸透性は優れ
ているがサイズが全くきいていないために、インクの横
方向への滲みやフェザーリングが激しく解像性の劣るも
のであった。
これに対して本発明の被記録材は上記のCobb吸水度が
25乃至40g/m2の範囲に調整されたものであり、これらの
Gobb吸水度は被記録材の製造時の填料の量及び塗工及び
/又は含浸する水溶性高分子の量を調整することによっ
て得ることができる。
本発明の被記録材は繊維状物質、填料及び水溶性高分
子を主体として形成される。
本発明で使用する繊維状物質は、LBKP及びNBKPに代表
される木材パルプを主体とするが、必要により各種の合
成繊維やガラス繊維等を混合してもよい。
これらの繊維状物質を公知の方法で抄紙し、その際又
はその後に填料及び水溶性高分子物を含浸及び/又は塗
工することによって本発明の被記録材が得られる。抄紙
時又は水溶性高分子の塗工の際に用いる填料としては、
例えば、シリカ、合成及び天然ゼオライト、ケイ酸カル
シウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、ホ
ワイトカーボン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレ
ー、カオリン、タルク、酸化チタン、サチンホワイト等
が挙げられるが、これらの填料の中では特にその粒子径
が0.1μm以下に微粉砕した炭酸カルシウムが良好な結
果を示す。
このような炭酸カルシウムとしては特に沈降性炭酸カ
ルシウムが好ましく、この沈降性炭酸カルシウムは粒径
が0.1μm以下で且つ形状も球形に近く、印字品位が極
めて良好になる。又、その添加量は灰分含有率(JIS−P
8128)として4%以上、好ましくは8%以上とすること
によって十分満足できる結果を得ることができる。
又、本発明で使用する水溶性高分子としては、例え
ば、ポリビニルアルコール、澱粉、酸化澱粉、カチオン
化澱粉、カゼイン、カルボキシメチルセルロース、ゼラ
チン、ヒドロキシエチルセルロース等の従来公知の水溶
性高分子物が用いられ、主として水溶液として使用す
る。
上記の溶液の塗工方法は、グラビアコート、スプレー
コート、ロールコート、ゲートロールコート等いずれの
公知の塗工方法でもよいが、本発明において特に好まし
い方法は、サイズプレス方法又はゲートロールコート方
法である。
又、上記方法において、塗工液を紙に塗工するに際し
ては、従来公知の添加剤、例えば、スチレンマレイン酸
共重合体系、石油樹脂系やポリアクリルアミド系のサイ
ズ剤、体質顔料、各種水溶性乃至疎水性のポリマー、分
散剤、蛍光染料、帯電防止剤、塩化ナトリウム、界面活
性剤、染料の耐水化剤、消泡剤等も添加できるのは当然
である。
以上の如き水溶性高分子物は水溶液として繊維状物質
からなる基紙に含浸及び/又は塗工されるが、本発明で
云うCobb吸水度を達成するためにはその塗工及び/又は
含浸量は約1乃至4g/m2の範囲が好ましい。
以上の如くして填料の種類及び量、水溶性高分子の塗
工又は含浸量を変えることによって種々のCobb吸水度の
被記録材が得られるが、Cobb吸水度が25乃至40g/m2であ
る時に本発明の目的が最良に達成され、Cobb吸水度が25
g/m2未満であるときは、記録時の水性インクの吸収性が
不足し、ドット形状、ドット濃度、定着性及び印字品位
が劣る。又、Cobb吸水度が40g/m2を越えると定着性は問
題がないがドット形状、ドット濃度、印字品位ともに劣
るものであった。
(実施例) 次に実施例、比較例及び使用例を挙げて本発明を更に
具体的に説明する。尚、文中、部又は%とあるのは特に
断りのない限り重量基準である。
実施例1乃至3及び比較例1乃至3 広葉樹さらしクラフトパルプ(LBKP)と針葉樹クラフ
トパルプ(NBKP)を4:1の重量比で混合し、フリーネス
(C.S.F.)350mlに叩解し、原料パルプとした。
一方、炭酸カルシウム30部を水70部に分解させた後、
ボールミルで10時間粉砕混合した。上記原料パルプに対
し、粉砕した上記炭酸カルシウム30部、アルキルケテン
ダイマー0.01部及びカチオン化澱粉0.02部を配合して抄
紙し、手抄シートを得た。次にオフマシンサイズプレス
法にて上記手抄シートにサイズプレスを下記の様にして
行った。
クラレPVA217(鹸化度88%)とカチオン化澱粉(4:
1)の5%水溶液と耐水化剤サンフィックス70を70℃前
後に保ったものに、上記で作成した手抄シートを5分間
浸漬させた後、1時間放置し、両サイドを濾紙に挟んだ
後、プレス器にかけ(10Kg/cm2)水分を絞った後、60℃
で乾燥を行い本発明の被記録材を得た。
実施例2 実施例1と同様の手抄シートに下記に従いサイズプレ
スを行った。
クラレPVA217(鹸化度88%)の5%水溶液と耐水化剤
ポリフィックス203を70℃前後に保ったものに、手抄シ
ートを浸漬させ、実施例1同様の操作を行い本発明の被
記録材を得た。
実施例3 実施例1と同様のパルプに対し、粉砕した炭酸カルシ
ウム25部、アルキルケテンダイマー0.01部、カチオン化
澱粉0.02部を配合して手抄シートを作成した。
クラレPVA−HC(鹸化度99%):クラレPVAL2(鹸化度
70%)(1:1)の5%水溶液と耐水化剤サンフィックス7
0を70℃前後に保ったものに、上記で作成した手抄シー
ト浸漬させ、実施例1と同様の操作を行い本発明の被記
録材を得た。
実施例4 実施例3で作成した手抄シートをクラレPVA420H(鹸
化度80%):クラレPVA210(鹸化度88%)=(1:2)の
5%水溶液及び耐水化剤ポリフィックス301を70℃前後
に保ったものに浸漬させ、実施例1と同様の操作を行い
本発明の被記録材を得た。
実施例5 実施例1で作成した手抄シートをPVA(日本合成化学
製、ゴーセノールGH−17、鹸化度88%)の5%水溶液
(70℃)及び耐水化剤(ポリフィックス610、昭和高分
子製)を添加したものに浸漬させ、実施例1と同様の操
作を行い本発明の被記録材を得た。
実施例6 実施例3で作成した手抄シートをPVA(ゴーセノールN
300、GH−17鹸化度98.5%):PVA(ゴーセノールGH17)
=1:1の5%水溶液(70℃)及び耐水化剤(ポリフィッ
クス610、昭和高分子製)を添加したものに浸漬させ、
実施例1と同様の操作を行い本発明の被記録材を得た。
比較例1乃至9 比較例1乃至9は、現在国内外で市販されているコピ
ー紙、フォーム紙、IJ推奨紙等とした。比較例10及び11
については下記の要項で手抄シートを作成した。
比較例10 実施例1と同様に抄紙を行い、実施例1と同様に耐水
化剤及びPVAを配合し、エアナイフコート法にて表面サ
イズを行い比較例の被記録材を得た。
比較例11 実施例1と同様に抄紙を行い、実施例2と同様に耐水
化剤及びPVAを配合し、スプレーコート法にて表面サイ
ズを行い比較例の被記録材を得た。
使用例 上記実施例1乃至6及び比較例1乃至11の各々の被記
録材に対し、下記のブラックインクを用いて発熱素子に
よりインクを吐出させるインクジェットプリンタ(吐出
オリフィスサイズ50×40μm、駆動電圧25.5V、周波数2
KHz)を有する記録装置(Canon BJ−80)を使用してイ
ンクジェット記録を実施した。
黒インク(組成) フードブラック−2 3部 ジエチレングリコール 30部 N−メチルピロリドン 15部 水 52部 第1表における各評価項目の測定は下記の方法に従っ
た。
(1)ドット形状係数は、画像解析装置を用いてドット
面積を測定して、そのドットと等しい面積を持つ円を仮
定し、その円周L1を計算し、ドットの周の長さL2を測定
し、下記式により算出した。
(2)ドット濃度は、JIS K7505を印字マイクロドット
に応用してサクラマイクロデンシドメーターPDM−5
(小西六写真工業(株)製)を用いて黒ドットにつき測
定した。
(3)インク定着時間は、記録実施後、記録画像に指触
したときに、インクが乾燥して指に付着しなくなる時間
を測定した(測定条件20±5℃、50±10%RH)。
ドット形状係数=L1×100/L2(%) (4)印字品位はドット形状と画像パネルテストの総合
で評価し、ドット形状90%以上且つパネルテスト4.5以
上をA、ドット形状80%以上且つパネルテスト3.5以上
をBとし、それ以下をCとした。
尚、画像性のパルステストは、10×20cmのサンプルを
作成し、10名(男女5名ずつ)により「鮮明度及びコン
トラストが良いものはどれか」の質問をして最も良いも
のに5点、最も悪いものに1点を与え、その平均点とし
た。
又、上記実施例1乃至6及び比較例1乃至11の被記録
材の灰分、平滑度、Cobb吸水度も第1表にまとめた。
塗工方法については比較例1乃至9については不明な
ので、夫々の紙の用途のみ記載した。
(効果) 以上の如き本発明の被記録材は、水性インクを使用し
て高速印字を行うインクジェットプリンターの記録用被
記録材として最適である。又、万年筆、サインペン、ボ
ールペン等の水性インクや一般の筆記用具、ワイヤード
ットプリンター、タイプライターの被記録材としても適
する。特にインクジェットプリンターに関しては次のよ
うな効果を有する。
(1)インク吸着性が高く、直ちに乾燥するため記録装
置の一部に手が触れても印字物を汚すことがない。
(2)高濃度であり、真円に近いインクドットが得られ
るため、鮮明且つ解像度の高い画像が形成できる。
(3)被記録材に印字された印字物の色採性が良好であ
るため、鮮明で高解像度の画像が得られる。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水溶性高分子を塗工及び/又は含浸した被
    記録材において、ジエチレングリコール30重量%水溶液
    に5秒間接触させた時のCobb吸水度(JIS−P8140)が25
    乃至40g/m2であることを特徴とする被記録材。
  2. 【請求項2】粒径0.1μm以下の填料を含む請求項1に
    記載の被記録材。
  3. 【請求項3】インクジェット記録用被記録材である請求
    項1に記載の被記録材。
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