JP3064208B2 - インクジェット記録用紙 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録用紙
に関し、特に、表面張力が３０〜４５ダイン／ｃｍの水
系インクを用いて記録した場合の記録品位に優れる、普
通紙タイプのインクジェット記録用紙に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式は、種々の機構
によりインクの小滴を吐出させ、記録用紙に付着させる
ことによりインクドットを形成し記録を行うものであ
る。従って、ドットインパクトタイプの記録方式に比べ
て騒音が無く、フルカラー化が容易であり、高速印字が
可能である等の利点がある。このようなインクジェット
記録方式に用いられる記録用紙に要求される特性として
は、一般に、インクの乾燥速度が速い、記録濃度が
高い、ドットの広がり（滲み）が少ない、ドットの
形状が真円に近い等が挙げられる。

【０００３】ところで、近年、高精度のフルカラーイン
クジェットプリンターが開発されたことに伴い、インク
の表面張力を低くしてインクの浸透を速めることにより
速乾性の確保を図る等、プリンターの高精度化に対応す
ることが行われている。従って、このような低表面張力
のインクに対応することのできる記録用紙が求められ、
特に、従来のコート紙に近い記録特性を有する普通紙タ
イプの記録用紙が求められている。

【０００４】しかしながら、従来の高級用途のコート紙
タイプのインクジェット記録用紙や現在汎用されている
普通紙タイプのインクジェット記録用紙に対して、上記
した低表面張力のインクを用いてインクジェット記録を
した場合には、殆どのものは、インクの滲みが大きくな
り過ぎたり、或いは記録濃度が低くて記録品位が不充分
である等の欠点があった。

【０００５】そこで、上記の欠点を解決するために、ジ
ャパンタッピ（Ｊ．ＴＡＰＰＩ）試験法Ｎｏ．５１によ
る吸水量、及びＪＩＳ Ｋ ３２１１に記載されている
水に対する接触角を特定の範囲とする塗工紙タイプの記
録用紙（特開平５−９６８４４号公報）や、表面張力が
４０ダイン／ｃｍ以下のインクで記録するインクジェッ
ト記録用紙（特開平５−２５４２３９公報）等が提案さ
れている。

【０００６】しかしながら、上記の記録用紙のいずれ
も、表面張力が３０〜４５ダイン／ｃｍの水系インク滴
を付着させてインクジェット記録をした場合には、イン
クが記録層へ極短時間に浸透すると同時に記録層表面で
も拡散するので、インクドットが拡がり過ぎ、記録品位
が悪くなる上、表面の手ざわり等が普通紙の場合と異な
るという欠点もあった。

【０００７】一方、パルプ繊維内部に、水不溶性又は難
溶性の無機物を担持させたパルプを用いた普通紙をイン
クジェット記録用紙として使用することも提案されてい
るが（特開平６−１８３１３６号公報）、この記録用紙
は、インクドットが記録表面で大きくなり過ぎたり、髭
状に滲んだりするのみならず、インクの紙への浸透が深
くなり過ぎるので記録濃度が低くなり、それによっても
記録品位が低下するという欠点があった。

【０００８】そこで、上記の欠点を解決するために、記
録用紙のステキヒトサイズ度を高くすると、逆にインク
の浸透が抑えられ過ぎ、インクがいつまでも記録表面に
残って汚れの原因となったり、また、インク中の染料成
分の一部が選択的に紙に浸透してインクの発色性が変化
したり、ベタ記録部において部分的にインクのはじきが
生じる等の欠点が生じた。このように、表面張力が３０
〜４５ダイン／ｃｍの水系インク滴を付着させて満足す
ることのできる記録品位の画像を得ることができる、普
通紙タイプのインクジェット記録用紙は未だ知られてい
ない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、普通紙タイプのインクジェット記録用紙について鋭
意検討した結果、填料および内添サイズ剤を含む基紙の
少なくとも片方の面に、合成シリカ及び水系結着剤を主
成分とする特定の記録層を設け、該記録層の表面を、水
を用いて測定した接触角が１００°〜１２０°となるよ
うにした場合には、表面張力が３０〜４５ダイン／ｃｍ
の水系インクを用いインクジェット記録した場合でも、
記録濃度が高い上、記録品位が良好となることを見いだ
し本発明に到達した。

【００１０】従って、本発明の目的は、表面張力が３０
〜４５ダイン／ｃｍの水系インクを用いてインクジェッ
ト記録した場合に、インクの速乾性及び高い画像濃度を
維持しながらインクドットの拡がりや髭状の滲みを抑え
ることができる、高い記録品位を有する普通紙タイプの
インクジェット記録用紙を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決する為の手段】本発明の上記の目的は、表
面張力が３０〜４５ダイン／ｃｍの水系インク滴を付着
させて記録を行うインクジェット記録用紙において、該
記録用紙が、少なくとも填料および内添サイズ剤を含む
基紙の少なくとも片方の面に、合成シリカ及び水系結着
剤を主成分とする記録層を、片面あたり固形分で０．５
〜４．０ｇ／ｍ² 設けてなると共に、前記記録層の表面
の、水を用いて測定した接触角が１００°〜１２０°で
あることを特徴とするインクジェット記録用紙によって
達成された。

【００１２】本発明で使用する水系インクは特に限定さ
れるものではなく、インクジェット記録用に使用される
公知のインクの中から、表面張力が３０〜４５ダイン／
ｃｍのものを適宜選択して使用することができる。尚、
インクの表面張力は、自動界面張力計によって容易に求
めることができる。

【００１３】本発明で使用する基紙に内添する填料は、
特に限定されるものではなく、公知の填料の中から適宜
選択して使用することができる。このような填料として
は、例えばタルク、カオリン、イライト、クレー、炭酸
カルシウム、二酸化チタン等を挙げることができるが、
本発明においては、特に、タルク、カオリン、イライ
ト、クレー等の珪酸塩系の填料を使用することが好まし
い。

【００１４】このような填料の使用量は通常、紙中填料
率で３〜２０重量％である。炭酸カルシウム、二酸化チ
タン等を用いた場合にはその光学的特性からしばしば記
録濃度の低下を生じ易いので、紙中填料率はプリントス
ルーが生じない範囲内で使用量をできるだけ少なくする
か、又は他の填料と併用することが好ましい。本発明に
おいては、特に、カオリンを単独で使用するか、又は、
イライトと併用することが好ましい。

【００１５】本発明で基紙に使用する内添サイズ剤は特
に限定されるものではなくインクジェット記録用紙に使
用される公知の内添サイズ剤の中から適宜選択して使用
することが出来る。好ましい内添サイズ剤としては、例
えば、疎水化変性ロジンエマルジョン系サイズ剤等を挙
げることが出来る。内添サイズ剤の使用量は、通常、絶
乾パルプ１００重量部に対して０．１〜０．７重量部の
範囲である。

【００１６】本発明における記録層に使用する合成シリ
カは、顔料として使用することができるものであれば、
特に限定されものではない。このような合成シリカとし
ては、例えば、化学便覧応用化学編（昭和６１年１０月
１５日、丸善株式会社発行、日本化学会編）２５７頁に
記載のホワイトカーボン、無水シリカ等を挙げることが
できる。このような合成シリカの使用量は、記録層中の
３０〜７０重量％となる量であることが好ましい。

【００１７】本発明における記録層に使用する水系結着
剤は、顔料や基紙に対する接着力が強く、用紙間でブロ
ッキングを起こさない水性樹脂、エマルジョン等である
ことが好ましい。このような水系結着剤の使用量は合成
シリカ１００重量部に対して１０〜５０重量部とするこ
とが好ましい。

【００１８】上記水系結着剤の具体例としては、例え
ば、ポリビニルアルコール、酸化デンプン、エステル化
デンプン、酵素変性デンプン、カチオン化デンプン等の
デンプン類、カゼイン、大豆タンパク質類、カルボキシ
メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等の繊
維素誘導体、スチレン−アクリル樹脂、イソブチレン−
無水マレイン酸樹脂、アクリルエマルジョン、酢ビエマ
ルジョン、塩化ビニリデンエマルジョン、ポリエステル
エマルジョン、スチレン−ブタジエンラテックス、アク
リルニトリルブタジエンラテックス等を挙げることが出
来る。これらは単独で使用しても、併用してもよい。

【００１９】本発明においては、少量の添加量で効果的
に、水を用いて測定した接触角を調整するために、特
に、シリコーン系撥水剤を使用することが好ましい。こ
のシリコーン系撥水剤を、サイズ剤と併用することによ
り、記録層表面の接触角をより容易に調整することがで
きる。このようなシリコーン系撥水剤の具体例として
は、例えば、ジメチルシリコーン、アミノ変性シリコー
ン、エポキシ変性シリコーン、カルボキシル変性シリコ
ーン、ポリエーテル変性シリコーン等を挙げることがで
きる。

【００２０】本発明における記録層には、記録層の表面
における水の接触角を調整する観点から、サイズ剤を含
有させることが好ましい。このようなサイズ剤として
は、高級脂肪酸系、スチレン・アクリル系、スチレン・
マレイン酸系、ポリアクリルアミド系、石油系サイズ
剤、シリコーン系サイズ剤等を挙げることができる。こ
のような撥水剤やサイズ剤の使用量は、記録層の表面が
所望の接触角となるように適宜決定することができる。

【００２１】本発明における記録層には、記録画像に耐
水性を付与する観点から、カチオン性の水溶性高分子を
含有させることもできる。上記のカチオン性の水溶性高
分子としては、例えば、ポリエチレンイミン第４級アン
モニウム塩誘導体、ポリアミドエピクロルヒドリン樹
脂、カチオン性ポリビニルアルコール、カチオン性澱粉
等を挙げることができる。これらは単独で使用しても併
用しても良い。このようなカチオン性の水溶性高分子の
使用量は、本発明の効果を損なわない範囲内で適宜決定
することができる。

【００２２】本発明における記録層の表面は、表面張力
が３０〜４５ダイン／ｃｍの水系インク滴を用いてイン
クジェット記録を行う場合の、インクの乾燥性及び記録
品位を良好とする観点から、水を用いて測定した接触角
を１００°〜１２０°とする必要があるが、特に、イン
クの乾燥性の観点からは、上記接触角が１００°〜１１
５°であることが好ましい。

【００２３】接触角が１２０°を越えるとインクの記録
層への浸透が遅くなり記録画像を汚す等の原因となる一
方、接触角が１００°未満であると記録層表面でインク
の拡がりが大きくなり過ぎ、髭状に滲むので、記録品位
が低下する。尚、水を用いて測定した接触角は、２０℃
の蒸留水を記録層表面に滴下して５秒経過した時の、Ｊ
ＩＳ Ｋ ３２１１に従って測定された接触角である。
このような接触角は自動接触角計を用いて測定すること
ができる。

【００２４】このような記録層を設けるための塗工液
は、前記成分を水に混合分散させることにより調製する
ことができる。上記塗工液には、必要に応じて消泡剤、
ｐＨ調整剤、色相を調整する為の染料や有色顔料、視感
的白さを向上させる為の蛍光染料等を添加することもで
きる。

【００２５】本発明における記録層は、記録特性を良好
とすると共に普通紙と同等の手ざわりを得る観点から、
片面あたり固形分で０．５〜４．０ｇ／ｍ² とする。記
録層が片面あたり固形分で０．５ｇ／ｍ² 未満では、イ
ンクジェット記録した際にインクが髭状に滲んだり、色
の境界部でインクが混じり合ういわゆるブリーディング
が大きくなったり、記録濃度が低下する。一方４．０ｇ
／ｍ² を越えると合成シリカ等の顔料等の脱落が多くな
るので、インクジェット記録した際のプリンターのイン
ク吐出ノズルの目づまりが生じる等の原因となるのみな
らず、手で触った時の感触が粉っぽくなるので、普通紙
と同等の感触が得られない。

【００２６】記録層は、サイズプレス、各種ブレード塗
工、ロール塗工、エアーナイフ塗工、バー塗工等の公知
の塗工方法を用いて、必要に応じて基紙の片面または両
面に設けることができるが、操業性や製造コストの観点
から、オンマシンで両面同時に塗工することができるサ
イズプレス塗工方法を用いることが好ましい。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のインクジ
ェット記録用紙は、記録層表面の水に対する接触角が１
００°〜１２０°である上、記録層の塗工量が片面あた
り固形分で０．５〜４．０ｇ／ｍ² であるので、表面張
力が３０〜４５ダイン／ｃｍの水系インク滴でインクジ
ェット記録を行う場合には、インクの速乾性を維持しな
がらインクドットの拡がりや髭状の滲みを抑えことがで
きる。従って、普通紙タイプの記録用紙でありながら、
高記録濃度である上、記録品位が良好である。また、フ
ルカラーのインクジェット記録用紙としても好適であ
る。

【００２８】

【実施例】以下、実施例によって本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこれによって限定されるものではな
い。尚、実施例中の「％」は「重量％」、「部」は全て
「重量部」を各示す。実施例中の試験及び評価は以下の
ようにして行った。

【００２９】（１）水を用いて測定した接触角 ＪＩＳ Ｋ ３２１１に準拠した自動接触角計（ＣＤ−
Ｚ型：協和界面化学株式会社製の商品名）を用い、２０
℃の蒸留水を記録層表面に滴下し、５秒経過した時の水
の接触角を、水を用いて測定した接触角とした。

【００３０】（２）記録品質の評価 記録品質はバブルジェットプリンター（ＢＪＣ−４００
Ｊ：キヤノン株式会社製の商品名）を用いて所定のパタ
ーンを記録し、下記のようにして画像部の記録濃度を測
定し、下記の基準に従って記録品質の評価をした。尚、
上記プリンターに使用したインクの、２０℃における、
自動界面張力計（ＰＤ−Ｚ型：協和界面科学株式会社製
の商品名）を用いて測定した表面張力はブラックが４３
ダイン／ｃｍ、シアンが３３．８ダイン／ｃｍであっ
た。

【００３１】ａ）記録濃度の測定 ベタ記録部の濃度をマクベス濃度計ＲＤ５１４（Macbet
h RD514 ）で測定した。 ｂ）インクドットの拡がり 文字の潰れを以下の基準で目視により評価した。 ○ 文字が鮮明に読める △ 文字が若干太り読みにくい × 文字が太り読みにくい

【００３２】ｃ）インクの髭状の滲み ひげ状のインクの滲みを以下の基準で目視により評価し
た。 ○ ひげ状の滲み無し △ 若干ひげ状の滲みがあり × ひげ状の滲みが多い

【００３３】ｄ）インク乾燥性 記録直後に画像部を指で擦り、その汚れの程度を以下の
基準で目視により評価した。 ○ 汚れ無し △ 若干汚れあり × 著しく汚れあり

【００３４】ｅ）インク耐水性 記録したものを１５分間水に浸漬した後、自然乾燥し、
画像の変化を目視で評価した。 ○ 画像に変化が見られない △ 画像に部分的に滲みが見られる × 画像のインクの大部分が流れ出している

【００３５】（３）風合い（普通紙感） 手で触った時の感触を以下の基準で官能により評価し
た。 ○ 感触が普通紙と同様 × 感触がコート紙に近いか、又は粉っぽい

【００３６】実施例１．叩解度４５０ｍｌの広葉樹晒ク
ラフトパルプ（Ｌ−ＢＫＰ）からなるパルプスラリー中
の絶乾パルプ１００部に対し、カオリン７部、硫酸アル
ミニウム１．０部、カチオン化デンプン１部、サイズ剤
０．１部及び歩留向上剤０．０２部を添加した紙料をツ
インワイヤー抄紙機で抄紙すると同時に、サイズプレス
で下記の塗液１を片面当りの塗工量が固形分で０．７ｇ
／ｍ² となるように両面に塗工して、坪量が８２ｇ／ｍ
² のインクジェット記録用紙を得た。

【００３７】塗液１ 合成シリカ：１００部 ファインシール（徳山曹達株式会社製の商品名）比表面
積 ２７０ｍ^２／ｇ 水性結着剤：２５部 クラレ１０５（クラレ株式会社社製の商品名） カチオン性水溶性高分子：３０部 ＰＣＬ−１（センカ株式会社製の商品名）） シリコーン系撥水剤：２部 Ｐｏｌｏｎ ＭＷＳ（信越化学工業株式会社製の商品
名） 消泡剤：０．０５部 フォーマスタ−ＡＰ（サンノプコ社製の商品名）

【００３８】実施例２ 実施例１で使用したカオリン７部を１４部に変え、塗液
１で使用したシリコーン系撥水剤２部を４部に変え、塗
工量を片面あたりの固形分で２．０ｇ／ｍ² に変えた他
は、実施例１の場合と全く同様にしてインクジェット記
録用紙を得た。

【００３９】実施例３ 実施例１で使用したカオリン７部をイライト１４部に変
え、塗液１を下記の塗液２に代え、その塗工量を片面あ
たりの固形分で３．８ｇ／ｍ² に変えた他は、実施例１
の場合と全く同様にしてインクジェット記録用紙を得
た。

【００４０】塗液２ 合成シリカ：１００部 アエロジル（日本アエロジル株式会社製の商品名）比表
面積 ２００ｍ² ／ｇ 水性結着剤（クラレ１０５）：２０部 カチオン性水溶性高分子（ＰＣＬ−１）：２５部 シリコーン系撥水剤：４部 ＴＳＷ８３１（東芝シリコーン株式会社製の商品名） サイズ剤：９部 ＮＣサイズＣ−４０（日華化学株式会社製の商品名） 消泡剤（フォーマスターＡＰ）：０．０５部

【００４１】実施例４．塗液２で使用したシリコーン系
撥水剤を使用せず、サイズ剤を１９部に変え、塗工量を
片面あたりの固形分で２．０ｇ／ｍ² に変えた他は、実
施例３の場合と全く同様にしてインクジェット記録用紙
を得た。

【００４２】比較例１ 実施例２の塗液１で使用したシリコーン系撥水剤４部を
を１部に変えた他は、実施例２の場合と全く同様にして
インクジェット記録用紙を得た。

【００４３】比較例２ 実施例２の塗液１で使用したシリコーン系撥水剤に代え
てサイズ剤（バソプラスト２５０Ｄ（ＢＡＳＦジャパン
株式会社製の商品名）５部を使用した他は、実施例２の
場合と全く同様にしてインクジェット記録用紙を得た。

【００４４】比較例３ 実施例２の塗液１で使用したシリコーン系撥水剤を使用
しなかった他は、実施例２の場合と全く同様にしてイン
クジェット記録用紙を得た。

【００４５】比較例４ 片面あたりの塗工量を固形分で４．５ｇ／ｍ² に変えた
他は、実施例３の場合と全く同様にしてインクジェット
記録用紙を得た。

【００４６】比較例５ 片面あたりの塗工量を固形分で０．３ｇ／ｍ² に変えた
他は、実施例３の場合と全く同様にしてインクジェット
記録用紙を得た。

【００４７】比較例６ 塗液を塗工しなかった他は実施例３の場合と全く同様に
してインクジェット記録用紙を得た。 実施例および比較例で得られたインクジェット記録用紙
の試験及び評価結果は表１にまとめた通りである。以上
の結果は、本発明の有効性を実証するものである。

【００４８】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安田 強 東京都新宿区上落合１丁目30番６号 日 本製紙株式会社 商品開発研究所 内 (72)発明者 黒山 良弘 東京都新宿区上落合１丁目30番６号 日 本製紙株式会社 商品開発研究所 内 (56)参考文献 特開 平７−101143（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−61115（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−171072（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−254239（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−183136（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−96844（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41M 5/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面張力が３０〜４５ダイン／ｃｍの水系
   インク滴を付着させて記録を行うインクジェット記録用
   紙において、該記録用紙が、少なくとも填料および内添
   サイズ剤を含む基紙の少なくとも片方の面に、合成シリ
   カ及び水系結着剤を主成分とする記録層を、片面あたり
   固形分で０．５〜４．０ｇ／ｍ² 設けてなると共に、前
   記記録層の表面の、水を用いて測定した接触角が１００
   °〜１２０°であることを特徴とするインクジェット記
   録用紙。
2. 【請求項２】記録層がシリコーン系撥水剤を含有する、
   請求項１に記載されたインクジェット記録用紙。
3. 【請求項３】記録層がサイズ剤を含有する、請求項１又
   は２に記載されたインクジェット記録用紙。
4. 【請求項４】填料が珪酸塩系である、請求項１〜３の何
   れかに記載されたインクジェット記録用紙。