JP3048580B2 - インクジェット記録シート - Google Patents

インクジェット記録シート

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JP3048580B2 JP1214927A JP21492789A JP3048580B2 JP 3048580 B2 JP3048580 B2 JP 3048580B2 JP 1214927 A JP1214927 A JP 1214927A JP 21492789 A JP21492789 A JP 21492789A JP 3048580 B2 JP3048580 B2 JP 3048580B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインクジェット記録シートに関し、さらに詳
しくは水性インクを用いるインクジェット記録方式にお
いて、シートに吸収付着したインクの発色が鮮かで、か
つドット形状が円形でエッジがシャープな画像を与える
ことができ、従来の普通紙と同様の触感、使用適性があ
り、高解像度の画像を高速度で記録可能ならしめるシー
トに関するものである。
〔従来の技術〕
インクジェット記録方式においては、高品位の記録画
像を得るために、記録用シートの上に付着したインクが
その表面上に不規則に広がることなく、速やかに吸収さ
れるような基材とすること、及び付着したインクの発色
を補強するような表面構造とすることが重要であり、そ
の為の手段については、従来から幾多の提案がなされて
いる。
例えば、シリカなどの顔料をバインダーとともに紙の
片面に塗工すると、シリカの白色度と透明度を生かして
インクの発色と吸液性を普通紙より改善できる。
このような、塗工の基紙としてはサイズ度の高いもの
が用いられるかステキヒトサイズ度で1秒以下の低サイ
ズ、無サイズ紙を用いるとの報告(特公昭60−27588)
もある。
しかしこのようなインクジェット用塗工紙はシリカを
主成分とする特異な表面を持つため用紙の自然感を損な
うとして一般の印刷用紙、事務用紙の用途には不評であ
り、表面強度、通紙性などの使用適性も問題となること
から、これらの用途には従来非塗工の上質紙が用いられ
ていた。
非塗工のインクジェット用紙を製造する為、シリカ等
の吸液性顔料を抄紙時に内添し、あるいは又、サイズ剤
を添加せず無サイズ紙を抄造することが知られている。
しかしながらこれらの顔料を内添した無サイズのインク
ジェット用紙はインクが紙層中に広く吸収されて色材が
パルプ、顔料にさえぎられることから、インクの発色の
鮮明度、濃度が劣っており、又ドットの広がり、形状も
不規則でぼんやりしている場合が多く、表面層に選択的
にインクを吸収している塗工紙のような鮮明な画像が得
られなかった。
吸液性顔料を多量に内添する場合、抄紙法によるシー
トの製造工程も不安定でありその結果発生する顔料の紙
層内での不規則な分布によって画像・発色のムラやばら
つきが発生する恐れがあるし紙粉の発生などの使用上の
トラブルも恐れられている。
これらの非塗工型のインクジェット用紙の実質的な主
成分である木材パルプと填料から構成された紙の定量的
なインク吸収挙動がインクジェット画像に与える影響と
いう基本的な課題について、充分な検討がされていない
ことが問題であった。
〔発明の目的〕
本発明は水性インクを用いるインクジェット記録方式
において、記録シート表面からすみやかに水性インクを
吸収し、そのインクによる画像の発色が鮮やかで、かつ
インクドット形状が円形であることから、エッジがシャ
ープな画像の再現ができ、従って高解像度の画像を高速
度で記録することを可能ならしめるインクジェット用シ
ートで、前記従来技術である塗工紙や内添紙、無サイズ
紙の欠点を解消し得る特定の範囲のインク吸収性を持
ち、実質的に主成分である木材パルプと顔料から構成さ
れたインクジェット記録シートを提供することを目的と
する。
〔発明の構成〕
本発明は下記の態様を含む。
1.セルロースパルプと填料を主成分とし、ブリストーテ
スター(J.TAPPI試験法No.51)で測定した吸水量が0.4
秒で8ml/m2以上、30ml/m2以下で、かつ、2秒で15ml/m2
以上、30ml/m2以下であることを特徴とするインクジェ
ット記録シート。
2.セルロースパルプ、填料である軽質炭酸カルシウム、
中性サイズ剤を含有する抄紙原料を抄紙して得られた1
記載のインクジェット記録シート。
3.セルロースパルプ、填料である軽質炭酸カルシムウ、
中性サイズ剤を含有する抄紙原料を抄紙して得られた原
紙に、低鹸化度のポリビニルアルコールを含む塗工液を
塗布してなる1記載のインクジェット記録シート。
4.填料が、カオリン、クレー、タルク、ケイソウ土、水
酸化アルミニウム、二酸化チタン、有機顔料、ゼオライ
ト、シリカの内少なくとも1種を含有する1記載のイン
クジェット記録シート。
5.セルロースパルプ、填料を含有する抄紙原料を抄紙し
て得られた原紙に、低鹸化度のポリビニルアルコールを
含む塗工液を塗布してなる4記載のインクジェット記録
シート。
6.ポリビニルアルコールが鹸化度80mol%〜90mol%のポ
リビニルアルコールである3又は5記載のインクジェッ
ト記録シート。
7.低鹸化度のポリビニルアルコールを含む塗工液が、水
性インク画像の耐水性剤を含有する3又は5記載のイン
クジェット記録シート。
8.ベック平滑度が30秒以上である1〜7のいずれかに記
載のインクジェット記録シート。
9.吸水量が水を標準として用いたブリストーテスター
(J.TAPPI試験法No.51)で測定した吸水量である1〜8
のいずれかに記載のインクジェット記録シート。
本発明におけるインク受理はシート全体で行われ特に
顔料等の塗工層などのインク受理層を必要とせず、特定
の吸水度、吸水速度とし、シート表面及び内層に水性染
料インクを吸着し発色させることにより、一般の上質紙
と同様な製法と外見を持ちながらインクジェット用紙と
して必要な乾燥性と染料の鮮明な発色、ドットの精密な
再現を可能とするものである。
本発明者等は、前に述べた従来技術の欠点を除くため
種々検討を重ねた結果、木材パルプと填料を主成分とし
た用紙で内添及び外添サイズ剤の使用法や使用量、填料
の種類と量を種々変えて試験した結果、プリストーテス
ターで測定した吸水量が0.4秒で8ml/m2以上、30ml/m2
下、また、2秒で15ml/m2以上、30ml/m2以下の範囲とす
ることにより最適化でき発色が鮮明で高解像度のインク
ジェット記録を可能ならしめる、インクジェット記録シ
ートが得られることを実験的に見出した。
短時間での吸液速度/量の指標として、インク受容層
側からのシート全体への次の吸収量が0.4秒で8ml/m2
上、30ml/m2以下、長時間での吸液速度/量の指標とし
て、2秒で15ml/m2以上、30ml/m2以下の紙がインクジェ
ット記録紙として最も適していることを見出した。
インク受容側からのシート全体への水の吸収量の測定
法はプリストーテスター(J.TAPPI試験法No.51)を用い
て測定する。
0.4秒を指標とした短時間での吸液速度や量のインク
ジェット特性との関連性は、インク受容側からのシート
全体への水の吸収量で8ml/m2以上、であることにより必
要なドット液滴の定位置への保持が実現され、一方30ml
/m2以下であることで、速すぎる吸収によるドットのぼ
やけや濃度低下を防止できる。また、2秒を指標とした
長時間での吸液速度や量のインクジェット特性との関連
性は、15ml/m2以上、であることにより必要なプリンタ
ーでの乾燥性が実現され、一方30ml/m2以下であること
で、吸収量が大きすぎることによるドットのぼやけや濃
度低下を防止できる。
当初、各々のプリンターに用いられる水性インクによ
って測定すべきと考えられたが、各種の水性インクによ
り測定した結果、水を標準として用いた場合の吸収挙動
の差で好ましい用紙が決定出来ることを見出だし、吸水
量で規定したものである。
ブリストーテスターを用いた測定は、幅広い液状物質
に適用可能であり、各種のインク組成を用いたプリンタ
ーでの画質や乾燥性などの吸収挙動の最適化は本発明に
より容易に類推し実現できるものである。
・木材パルプ 本発明で用いるセルロースパルプは天然の木材パルプ
に漂白処理を行って製造できるもので通常の製紙用パル
プである。
・填 料 本発明に用いられる填料、すなわち内添用顔料は、軽
質炭酸カルシウムが適しているが、目的に応じて他の白
色顔料を利用してもよい。これら填料としては、一般の
紙塗工に使用される填料、例えばカオリン、クレー、タ
ルク、ケイソウ土、水酸化アルミニウム、二酸化チタ
ン、有機顔料(プラスチックピグメント)、ゼオライ
ト、シリカ等が挙げられる。
本発明に用いられるシートの製造法は、上記のパルプ
及び填料を用い通常の抄紙法が好ましい。一般に抄紙に
用いられる添加剤である、紙力増強剤、歩留助剤、湿潤
紙力増強剤、染料なども併用可能である。
シートの厚みは20〜200μm、坪量は20〜180g/m2が好
ましい。インクジェットプリンターには表面平滑性の良
好なシートが必要である為、マシンカレンダー、又はス
ーパーカレンダー処理などによって、ベック平滑度を30
秒以上にすることが好ましい。
一般の上質紙は製造時に於てデンプンや完全鹸化ポリ
ビニルアルコールなどが表面サイズとしてサイズプレス
法で塗布されている。本発明の記録用シートには、低鹸
化度のポリビニルアルコール(好ましくは80mol%〜90m
ol%)を表面サイズ液として用いることも好ましい。
サイズプレス塗布液には、水性インク画像の耐水化に
用いるカチオン性水溶性高分子を、固形分の2〜25重量
%添加することにより、インクジェット画像の耐水性を
改善することができる。
実施例1 填料として軽質炭酸カルシウム{PC 白石工業(株)
製}20部を用い、ビーター中で20分間叩解した晒クラフ
トパルプ100部に添加した。この際添加剤として、無水
アルケニルコハク酸系中性サイズ剤{ファイブラン 王
子ナショナル(株)製}0.05部、カチオンデンプン1
部、尿素ホルマリン樹脂0.5部、メチオバオレットブル
ー0.002部を添加した。以上を希釈して0.03%濃度の抄
紙原料を得た。
この原料を、長網多筒式抄紙紙を用いて65g/m2の上質
紙に抄紙し、インクジェット用紙を得た。灰分(炭酸カ
ルシウム)は13%、ステキヒトサイズ度は12秒であっ
た。
実施例2 実施例1と同一の配合で、実施例1と同じ方法で抄紙
し、鹸化度88%のポリビニルアルコール{PVA217 クラ
レ(株)製}の水溶液を固形分で1g/m2サイズプレスで
塗布しインクジェット用紙を作成した。灰分(炭酸カル
シウム)は14%、ステキヒトサイズ度は10秒であった。
比較例1 中性サイズ剤を加えなかった以外は実施例1と同一の
配合で、実施例1と同じ方法でインクジェット用紙を調
製した。灰分(炭酸カルシウム)は12%、ステキヒトサ
イズ度は1秒以下であった。
比較例2 中性サイズ剤を0.3部加えた以外は実施例1と同一の
配合で、実施例1と同じ方法で抄紙しデンプン50部、完
全鹸化ポリビニルアルコール50部の割合で含む塗布液を
固形分で1.0g/m2サイズプレスで塗布しインクジェット
用紙を作成した。灰分(炭酸カルシウム)は14%、ステ
キヒトサイズ度は25秒であった。
比較例3 実施例2と同一の配合で、実施例1と同じ方法で抄紙
し、デンプン70部、完全鹸化ポリビニルアルコール30部
及びサイズ剤5部の割合で含む液を固形分で1.0g/m2
イズプレスで塗布しインクジェット用紙を作成した。ス
テキヒトサイズ度は19秒であった。
これらのインクジェット用紙の評価結果を表1に示
す。吸水量と時間の関係はブリストーテスター(J.TAPP
I試験法No.51)を用いて測定した。
インクジェットプリンター(パイントジェット ヒュ
レットパッカード社製)を用いインク吸収性、発色濃度
およびドットの形状について評価した。
〔発明の効果〕 以上の実施例および比較例から判断して、本発明のイ
ンクジェット記録シートはインク吸収速度が適切で、ド
ットの形状、発色、解像度が優秀なものであり従来法の
欠点を解消した、高解像度で高速のインクジェット・プ
リンターを可能ならしめるものであり、産業界に寄与す
るところが大である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−32891(JP,A) 特開 平3−33298(JP,A) 特開 昭58−24492(JP,A) 特開 昭56−109783(JP,A) 特開 平2−76774(JP,A) 特開 昭55−146786(JP,A) 特開 平2−16079(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41M 5/00

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】セルロースパルプと填料を主成分とし、ブ
    リストーテスター(J.TAPPI試験法No.51)で測定した吸
    水量が0.4秒で8ml/m2以上、30ml/m2以下で、かつ、2秒
    で15ml/m2以上、30ml/m2以下であることを特徴とするイ
    ンクジェット記録シート。
  2. 【請求項2】セルロースパルプ、填料である軽質炭酸カ
    ルシウム、中性サイズ剤を含有する抄紙原料を抄紙して
    得られた請求項1記載のインクジェット記録シート。
  3. 【請求項3】セルロースパルプ、填料である軽質炭酸カ
    ルシウム、中性サイズ剤を含有する抄紙原料を抄紙して
    得られた原紙に、低鹸化度のポリビニルアルコールを含
    む塗工液を塗布してなる請求項1記載のインクジェット
    記録シート。
  4. 【請求項4】填料が、カオリン、クレー、タルク、ケイ
    ソウ土、水酸化アルミニウム、二酸化チタン、有機顔
    料、ゼオライト、シリカの内少なくとも1種を含有する
    請求項1記載のインクジェット記録シート。
  5. 【請求項5】セルロースパルプ、填料を含有する抄紙原
    料を抄紙して得られた原紙に、低鹸化度のポリビニルア
    ルコールを含む塗工液を塗布してなる請求項4記載のイ
    ンクジェット記録シート。
  6. 【請求項6】ポリビニルアルコールが鹸化度80mol%〜9
    0mol%のポリビニルアルコールである請求項3又は5記
    載のインクジェット記録シート。
  7. 【請求項7】低鹸化度のポリビニルアルコールを含む塗
    工液が、水性インク画像の耐水性剤を含有する請求項3
    又は5記載のインクジェット記録シート。
  8. 【請求項8】ベック平滑度が30秒以上である請求項1〜
    7のいずれかに記載のインクジェット記録シート。
  9. 【請求項9】吸水量が水を標準として用いたブリストー
    テスター(J.TAPPI試験法No.51)で測定した吸水量であ
    る請求項1〜8のいずれかに記載のインクジェット記録
    シート。
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