JP3966176B2 - 記録用紙およびこれを用いた記録方法 - Google Patents

記録用紙およびこれを用いた記録方法 Download PDF

Info

Publication number
JP3966176B2
JP3966176B2 JP2002368154A JP2002368154A JP3966176B2 JP 3966176 B2 JP3966176 B2 JP 3966176B2 JP 2002368154 A JP2002368154 A JP 2002368154A JP 2002368154 A JP2002368154 A JP 2002368154A JP 3966176 B2 JP3966176 B2 JP 3966176B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
paper
ink
recording
recording paper
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2002368154A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2004195843A (ja
Inventor
孝 荻野
清 細井
千鶴 古賀
司 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd, Fujifilm Business Innovation Corp filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2002368154A priority Critical patent/JP3966176B2/ja
Priority to US10/653,368 priority patent/US20040121093A1/en
Publication of JP2004195843A publication Critical patent/JP2004195843A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3966176B2 publication Critical patent/JP3966176B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/50Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
    • B41M5/52Macromolecular coatings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/0035Uncoated paper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/40Ink-sets specially adapted for multi-colour inkjet printing
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/16Sizing or water-repelling agents
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G7/00Selection of materials for use in image-receiving members, i.e. for reversal by physical contact; Manufacture thereof
    • G03G7/0006Cover layers for image-receiving members; Strippable coversheets
    • G03G7/0013Inorganic components thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G7/00Selection of materials for use in image-receiving members, i.e. for reversal by physical contact; Manufacture thereof
    • G03G7/0006Cover layers for image-receiving members; Strippable coversheets
    • G03G7/002Organic components thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G7/00Selection of materials for use in image-receiving members, i.e. for reversal by physical contact; Manufacture thereof
    • G03G7/0006Cover layers for image-receiving members; Strippable coversheets
    • G03G7/002Organic components thereof
    • G03G7/0026Organic components thereof being macromolecular
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/50Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
    • B41M5/502Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording characterised by structural details, e.g. multilayer materials
    • B41M5/508Supports
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/50Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
    • B41M5/52Macromolecular coatings
    • B41M5/5218Macromolecular coatings characterised by inorganic additives, e.g. pigments, clays
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/14Secondary fibres

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録用紙、および、この記録用紙にインクジェット用インクまたは電子写真用トナーを用いて記録する記録方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット記録方式はカラー化が容易であり、また、消費エネルギーが少なく、記録時の騒音も低く、さらにプリンタの製造コストを低く抑えることができるという特徴を有することから広く注目されてきている。さらに近年では高画質化、高速化、高信頼化が進んでいるが、普通紙に印刷する機会も多く、普通紙に対する記録適性を向上させることが極めて重要である。
【0003】
従来のインクジェットプリンタは、黒文字画質と混色にじみを改善するため、黒インクは顔料を色材とした用紙への浸透性の遅いインク、カラーインクは染料を色材とした用紙への浸透性の速いインクを使用したものが主流である。
カラーインクは、用紙への浸透性を高めているため、記録密度の高い画像を印字した場合は、印字直後のカール、波打ち発生が大きく、プリンタ内での用紙づまりや画像部のこすれが発生してしまう。また両面印字をする際には、印字直後のカールが緩和する時間、インクが乾燥する時間が必要なため、プリント生産性が極端に低下してしまう。更に記録密度の高い画像を印字した場合は、放置乾燥後に発生するカール、波打ちが大きいといった問題点があり、高画質、カール抑制、および、波打ち抑制を高いレベルで両立させることができない。
【0004】
普通紙における画質の問題点を改善するために、インク中の水溶性染料と反対のイオン性を有する物質を用紙に塗布し、水溶性染料を備えたインクを用いて記録することで、インクの定着性改善、にじみ改善、耐水性改善、色再現性を高めた記録方法が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
しかしながら、これらの記録方法では、画質の向上はある程度図れるが、カラー文字のにじみは十分に改善できず、画像密度の高い印字を行った場合の印字直後に発生するカール、波打ち、放置乾燥後に発生するカール、波打ちについては改善できないため、ドキュメントとして使用に耐えられない。
【0005】
また、電解質からなる淡色溶液を記録媒体に付着させた後、顔料インクで記録することで高い光学濃度、画像定着性を高めた記録方法(例えば、特許文献3参照)や、用紙表面に解離性多価金属塩を塗布し、顔料インクで記録することで、くすみ、にじみ、耐水性を高めた記録方法(例えば、特許文献4参照)が提案されている。
これらの記録方法は、画質の向上が図れ、印字直後に発生するカール、波打ちおよび放置乾燥後に発生するカール、波打ちは改善する傾向にあるが、特に画像密度の高い印字を行った場合の印字直後に発生するカール、波打ち、放置乾燥後に発生するカール、波打ちについては、記録用紙繊維の伸縮伝達制御を必要とするため、カール改善が十分でなくドキュメントとして使用に耐えられない。
【0006】
また、印字後のカールおよび波打ちを改善するために、抄造したシートを一度加湿し、紙の応力を緩和することでカールおよび波打ちを軽減する方法(例えば、特許文献5参照)や、紙のCD方向の水中伸度を規制して、カール、波打ちを軽減する方法(例えば、特許文献6参照)、紙のMD方向、CD方向の水中伸度の率を1.3倍以下にすることでカール、波打ちを軽減する方法(例えば、特許文献7参照)、インク噴射部分の動作方向の水中伸度を2.0%以下にすることでカール、波打ちを軽減する方法(例えば、特許文献8参照)、CD方向の水中伸度を1.8%以下にすることでカール、波打ちを軽減する方法(例えば、特許文献9参照)、支持体に含有される顔料を5〜35重量%とし、記録シートの内部結合強度さを150〜455g/cmにすることでコートタイプインクジェット記録シートの波打ちを軽減する方法(例えば、特許文献10参照)が提案されている。
【0007】
特許文献5〜8に記載された方法では、カール、波打ちを低減することが報告されているが、用紙内部への浸透性が速いインクを用い、インクの吐出量が多い場合や印字速度が速く単位時間当たりに吐出されるインク量が多くなる場合にはカールが大きく、記録用紙のインク浸透を抑える必要があるため、ドキュメントとして使用に耐えられない。
【0008】
特許文献10に記載された方法では、インク受理層が設けられた記録紙の内部結合強度を一定以内に収めることで印字後のうねりを軽減することを試みているが、内部結合強度を規定するだけではカールや波打ち、うねりに対し十分な効果が得られない。特に用紙内部への浸透性が速いインク、インクの吐出量が多い場合、印字速度が速く単位時間当たりに吐出されるインク量が多くなる場合にはカールが大きく、記録用紙のインク浸透を抑える必要があるため、ドキュメントとして使用に耐えられない。
【0009】
また、放置乾燥後に発生するカール、波打ちを改善するため、相対湿度を変化させた時のMD方向とCD方向の不可逆収縮率を一定範囲内とすることで放置乾燥後に発生するカール、波打ちを軽減する方法が提案されている(例えば、特許文献11参照)。
しかし、記録用紙のインク浸透が抑制がされていない場合、浸透性が速いインクでインクの吐出量が多い場合には、インクが用紙内部まで浸透してしまい、全体として乾燥後に収縮する繊維の絶対量が増え放置乾燥後のカールが大きくなり十分な効果が得られない。
【0010】
【特許文献1】
特開平7−257017号公報
【特許文献2】
特開平8−216498号公報
【特許文献3】
特開平11−343435号公報
【特許文献4】
特開2000−94825号公報
【特許文献5】
特開平3−38375号公報
【特許文献6】
特開平3−38376号公報
【特許文献7】
特開平3−199081号公報
【特許文献8】
特開平7−276786号公報
【特許文献9】
特開平10−46498号公報
【特許文献10】
特許第3172298号公報
【特許文献11】
特許第3127114号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記したような問題を解決することを課題とする。すなわち、本発明は、インクジェット記録方式により印字した場合に、ドキュメントの画質を向上させ、印字直後に発生するカールおよび波打ちを抑制することにより両面印字が可能であり、放置乾燥後に発生するカールおよび波打ちを抑制することができ、また、電子写真方式による画像形成にも利用可能な記録用紙、および、これを用いた記録方法を提供することを課題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、普通紙における画質と印字直後に発生するカールを抑制し、波打ち改善による両面印字適性を持たせ、さらに放置乾燥後に発生するカールを抑制し、波打ちを抑制する方法について鋭意検討した。
その結果、本発明者らは、印字直後に発生するカール、波打ちは、水性インク中の水を吸収した繊維層の急激な伸びにより発生し、さらに用紙の厚さ方向への微小時間でのインク浸透が遅い程カール、波打ちが大きくなることを確認した。また放置乾燥後に発生するカール、波打ちについてはインクを吸収した繊維層の脱湿による縮みにより発生し、さらに用紙の厚さ方向への微小時間でのインク浸透が早く、インクの浸透が深くなる程、放置乾燥後のカール、波打ちが大きくなることを確認した。更に用紙の曲げ荷重値が大きいほどカールに対する抗力が大きく、カールが小さくなることを確認した。
【0013】
これらの結果から本発明者らは、インクを吸収した繊維層の水の吸脱湿による伸縮伝達性、インクの用紙厚さ方向への浸透性、用紙のカールに対する抗力について鋭意検討を試みた。その結果、水の吸脱湿による伸縮伝達性は用紙の伸縮率と深い関係があることが分かり、伸縮率を小さくすることで伸縮伝達性を弱め、印字直後に発生するカール、波打ちと放置乾燥後に発生するカール、波打ちを小さくすることが可能であることを見出した。またカールに対する抗力について検討した結果、用紙の曲げ荷重値を大きくすることで印字直後カール、波うち、放置乾燥後カール、波うちを小さくすることが可能であることを見出した。
また、CD伸縮率が大きくても、曲げ荷重値を大きくすることによりCD伸縮率/曲げ荷重値の値を小さくすることでカール、波うちを小さくすることが可能であることも見出した。
【0014】
さらに、インクの記録用紙厚さ方向への浸透性についてインクおよび記録用紙の双方にて検討したところ、用紙表面に多価金属塩を存在させることで、用紙へのインク浸透を制御し、結果として、印字直後に発生するカール、波打ちと放置乾燥後に発生するカール、波打ちをより小さくすることが可能であることを見出した。すなわち、本発明は、
【0015】
<1> 濾水度が480ml〜560mlの範囲に調製された角質化パルプのをパルプ成分として含む、インク受容層を有さない、坪量が60〜128g/mの範囲のインクジェット記録又は電子写真記録に用いられる記録用紙であって、
該記録用紙の、JAPAN TAPPI No.51に準拠したブリストー法により測定された吸収係数が0.5〜4の範囲内であり、下式(1)で表されるe/s値が15.3以下であることを特徴とする記録用紙である。
・式(1) e/s=CD伸縮率(%)/曲げ荷重値(N)
〔式(1)中、前記CD伸縮率とは、温度が23℃に保たれた恒温環境下に記録用紙を放置した際に、湿度を“65%R.H.→25%R.H.→65%R.H.→90%R.H.”で変化させる吸脱湿処理を3サイクル繰り返し、3サイクル目を終えた後に湿度を“65%R.H.→25%R.H.”に変化させた時の記録用紙の寸法変化率(%)を意味し、前記曲げ荷重値とは、ISO−2493に規定される方法に従って測定された曲げ荷重値(N)を意味する。〕
【0016】
<2> 前記記録用紙の少なくとも片面が、水溶性バインダーおよび多価金属塩を含み、前記多価金属塩の含有量が、0.1〜2g/m2の範囲内であることを特徴とする<1>に記載の記録用紙である。
【0017】
<2> 濾水度が480ml〜560mlの範囲に調製された角質化パルプのをパルプ成分として含む、インク受容層を有さない、坪量が60〜128g/mの範囲のインクジェット記録又は電子写真記録に用いられる記録用紙に、インクジェット用インクまたは電子写真用トナーを用いて記録する記録方法であって、
前記記録用紙の、JAPAN TAPPI No.51に準拠したブリストー法により測定された吸収係数が0.5〜4の範囲内であり、下式(2)で表されるe/s値が15.3以下であることを特徴とする記録方法である。
・式(2) e/s=CD伸縮率(%)/曲げ荷重値(N)
〔式(2)中、前記CD伸縮率とは、温度が23℃に保たれた恒温環境下に記録用紙を放置した際に、湿度を“65%R.H.→25%R.H.→65%R.H.→90%R.H.”で変化させる吸脱湿処理を3サイクル繰り返し、3サイクル目を終えた後に湿度を“65%R.H.→25%R.H.”に変化させた時の記録用紙の寸法変化率(%)を意味し、前記曲げ荷重値とは、ISO−2493に規定される方法に従って測定された曲げ荷重値(N)を意味する。〕
【0018】
<4> 前記インクジェット用インクが、水溶性色剤を含み、表面張力が25〜37mN/mの範囲内であることを特徴とする<3>に記載の記録方法である。
【0019】
<5> 前記インクジェット用インクが、少なくとも疎水部と親水部を持つ水溶性高分子を含み、表面張力が25〜37mN/mの範囲内であることを特徴とする<3>に記載の記録方法である。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を、記録用紙と、記録方法とに大きくわけて説明する。
<記録用紙>
本発明の記録用紙は、濾水度が480ml〜560mlの範囲に調製された角質化パルプのをパルプ成分として含む、インク受容層を有さない、坪量が60〜128g/mの範囲のインクジェット記録又は電子写真記録に用いられる記録用紙であって、該記録用紙の、JAPAN TAPPI No.51に準拠したブリストー法により測定された吸収係数が0.5〜4の範囲内であり、下式(1)で表されるe/s値が15.3以下であることを特徴とする。
・式(1) e/s=CD伸縮率(%)/曲げ荷重値(N)
【0021】
e/s値は15.3以下であることが必要であり、10.2以下が好ましく、8.0以下であることがより好ましい。
e/s値が15.3を上回ると印字直後のカール、波打ち、放置乾燥後のカール、波打ちが大きくなる。e/s値を低くする方法としては、叩解を抑えたパルプの使用、角質化したパルプの使用、高坪量化、乾燥紙力増強剤の添加、高紙厚化、用紙内部のサイズ剤・填料の最適化、ウエットプレス圧の低減化、拘束乾燥の適用、繊維配向の低減が挙げられる。
なお、e/s値を低くする具体的な方法については、式(1)に示されるようにe/s値を規定している2つのパラメーター、すなわち「CD伸縮率」および「曲げ荷重値」を詳細に説明する際に述べる。
【0022】
また、吸収係数は0.5〜4の範囲内であることが必要であり、1.0〜3.5の範囲内であることが好ましく、1.0〜3.0の範囲内であることがより好ましい。
吸収係数が0.5を下回るとインクが用紙に浸透するのが遅くなり、乾燥性が悪化するため、インクが滲んでしまう。また、印字直後のカールが大きくなるだけでなく、カールが長い時間残りつづけ、両面印字時に裏面を印字することが困難になる。一方、吸収係数が4.0を越えるとインクが用紙に深く浸透し、特に放置乾燥後のカール、波打ちが大きくなる。
【0023】
従って、本発明の記録用紙は、これを用いてインクジェット記録方式により印字した場合に、▲1▼ドキュメントの画質を向上させ、▲2▼印字直後に発生するカールおよび波打ちを抑制することにより両面印字が可能であり、▲3▼放置乾燥後に発生するカールおよび波打ちを抑制することができる。
これに対して、従来のインクジェット記録方式に用いられる記録用紙は、e/s値は15.3を超えているのが一般的であり、また、吸収係数は3〜4.5程度の範囲内であったため、本発明の記録用紙のように、上記▲1▼〜▲3▼項の特性を高いレベルで両立させることができなかった。
【0024】
次に、式(1)で示されるe/s値を規定する「CD伸縮率」および「曲げ荷重値」と、「吸収係数」とについて、これらパラメーターの定義、具体的な測定方法、および、これらの値の制御方法について詳細に説明する。
【0025】
−CD伸縮率−
本発明において「CD伸縮率」とは、温度が23℃に保たれた恒温環境下に記録用紙を放置した際に、湿度を“65%R.H.→25%R.H.→65%R.H.→90%R.H.”で変化させる吸脱湿処理を3サイクル繰り返し、3サイクル目を終えた後に湿度を“65%R.H.→25%R.H.”に変化させた時の記録用紙の寸法変化率(図1に例示する矢印aで示される範囲に相当する)を意味する。なお、図1はCD伸縮率の定義を説明するためのグラフであり、縦軸が寸法変化率、横軸が相対湿度(%)の変化・サイクルの進行を表し、図1中の「●」印に沿って示す数字は相対湿度を表す。また、記録用紙の寸法測定には王子エンジニアリング製H・K式伸縮度試験器を用いて測定した。
なお、「CD(方向)」とは記録用紙製造時の流れ方向を横断する方向であり、記録用紙の寸法測定に際しては、記録用紙製造時の流れ方向を横断する方向の寸法を測定する。
【0026】
e/s値を小さくするためには、式(1)から判るようにCD伸縮率を小さくすることが好ましい。CD伸縮率を小さくする方法としては、使用するパルプの叩解を弱め高濾水度パルプを原料に使用すること、角質化したパルプを原料に使用すること、用紙内部のサイズ剤・填料の最適化、ウエットプレス圧の低減化、繊維配向の低減化等が挙げられる。
【0027】
−曲げ荷重値−
「曲げ荷重値」とは、ISO−2493に規定される方法に従い、熊谷理機工業製曲げこわさ試験機を用い、測定試料幅38mm、曲げ角度15度、荷重長50mmの測定条件での曲げ荷重値を表す。
【0028】
e/s値を小さくするためには、式(1)から判るように曲げ荷重値を大きくすることが好ましい。曲げ荷重値を大きくする方法としては、叩解を抑えたパルプの使用、角質化したパルプの使用、高坪量化、乾燥紙力増強剤の添加、高紙厚化、ウエットプレス圧の低減化等が挙げられる。
【0029】
−吸収係数−
「吸収係数」とはJAPAN TAPPI No.51に準拠した方法で、東洋精機製作所製動的浸透性試験機を用い、スリット幅1mm、スリット長さ15mm、吸収時間40ms、80ms、200msの3水準、ヘッドボックスへの液体添加量40μl、使用する液体は表面張力が33mN/m、粘度2.7mPa・sであるインクで測定した際の吸収係数を表す。なお、このようなJAPAN TAPPI No.51に準拠した方法をブリストー法という。
【0030】
吸収係数を調整する方法としては、用紙へのインク溶媒増粘剤の塗布・内添、用紙への界面活性剤の塗布・内添、表面サイズ剤の塗布、叩解したパルプの使用、高密度化、用紙内部のサイズ剤・填料の添加等がある。
具体的には、溶媒増粘剤であるCMCやエチルセルロースの塗工したり、サイズ剤による浸透抑制効果、多価金属塩による高分子凝集効果等を利用することができる。
【0031】
また、本発明の記録用紙は、インク受容層を設けないものである。
【0032】
なお、従来のインクジェット記録方式に用いられる記録用紙は、単位面積当りの質量が8g/m2以上のインク受容層を備えたものが一般的であるが、このような記録用紙を用いて電子写真方式により画像形成しようとする場合には、定着器への巻きつき等が発生し、電子写真方式に適用することができなかった。このような問題を解決するには、インク受容層の単位面積当りの質量を抑えることが必要である。一方、本発明の記録用紙は、インク受容層を設けないため、電子写真方式に適用しても定着器への巻きつき等が発生せず画像の形成が可能である。
【0033】
すなわち、本発明の記録用紙は、高画質が得られ、両面印字が可能で、カールや波打ちを抑制する等、インクジェット記録方式を適用した場合には、高品質のドキュメントが得られる一方で、電子写真方式を適用してもドキュメントを得ることができる。
言い換えれば、本発明の記録用紙を用いてドキュメントを作製する場合、余り高画質でなくとも、単に、文字や画像が十分に読み取れば良い程度のドキュメントとしての基本的な機能のみを求める場合には、電子写真方式およびインクジェット記録方式のいずれも利用することができ、さらに高画質でカタログ等のように利用されるドキュメントとしての質の高さを求める場合には、インクジェット記録方式を利用することができる。このように、本発明の記録用紙は、作成するドキュメントの目的に応じて記録方式を選択することができる。
【0034】
本発明の記録用紙は、セルロースパルプを含むものであるが、記録用紙の作製に際しては、パルプ成分として濾水度が480ml〜560mlの範囲に調製された角質化パルプの用いて作製されることが必要である。
上記条件を満たすのであれば、セルロースパルプとしては公知のものを用いることができ、具体的には、化学パルプ、具体的には広葉樹晒クラフトパルプ、広葉樹未晒クラフトパルプ、針葉樹晒クラフトパルプ、針葉樹未晒クラフトパルプ、広葉樹晒亜硫酸パルプ、広葉樹未晒亜硫酸パルプ、針葉樹晒亜硫酸パルプ、針葉樹未晒亜硫酸パルプ等、木材及び綿、麻、じん皮等の繊維原料を化学的に処理して作製されたパルプ等を使用できる。
また、木材やチップを機械的にパルプ化したグランドウッドパルプ、木材やチップに薬液を染み込ませた後に機械的にパルプ化したケミメカニカルパルプ、及び、チップをやや軟らかくなるまで蒸解した後にリファイナーでパルプ化したサーモメカニカルパルプ等も使用できる。これらはバージンパルプのみで使用してもよいし、必要に応じて古紙パルプを加えてもよい。
【0035】
特にバージンで使用するパルプは、塩素ガスを使用せず二酸化塩素を使用する漂白方法(Elementally Chlorine Free;ECF)や塩素化合物を一切使用せずにオゾン/過酸化水素等を主に使用して漂白する方法(Total Chlorine Free; TCF)で漂白処理されたものであることが好ましい。
【0036】
また、古紙パルプの原料として、製本、印刷工場、断裁所等において発生する裁落、損紙、幅落しした上白、特白、中白、白損等の未印刷古紙、印刷や複写が施された上質紙、上質コート紙などの上質印刷古紙;水性インク、油性インク、鉛筆などで筆記された古紙;印刷された上質紙、上質コート紙、中質紙、中質コート紙等のチラシを含む新聞古紙、中質紙、中質コート紙、更紙等の古紙を配合することができる。
【0037】
本発明の記録用紙において、古紙パルプを用いる場合には、上記古紙原料を、オゾン漂白処理又は過酸化水素漂白処理の少なくとも一方で処理して得られた物が望ましい。また、より白色度の高い用紙を得るためには、上記漂白処理によって得られた古紙パルプの配合率を50%以上100%以下とすることが望ましい。さらに資源の再利用という観点からは、前記古紙パルプの配合率を70%以上100%以下とすることがより望ましい。オゾン処理は上質紙に通常含まれている蛍光染料等を分解する作用があり、過酸化水素処理は脱墨処理時に使用されるアルカリによる黄変を防ぐ作用がある。特にこの二つを組み合わせた処理によって古紙の脱墨を容易にするだけでなくパルプの白色度も向上することが知られている。また、パルプ中の残留塩素化合物を分解・除去する作用もあるため、塩素漂白されたパルプを使用した古紙の有機ハロゲン化合物含有量低減において多大な効果を持つ。
【0038】
また、本発明の記録用紙では、不透明度、白さ及び表面性を調整するため、填料を添加することが好ましい。特に用紙中のハロゲン量を低減したい場合には、ハロゲンを含まない填料を使用することが好ましい。使用できる填料としては、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、チョーク、カオリン、焼成クレー、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、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、合成シリカ、水酸化アルミニウム、アルミナ、セリサイト、ホワイトカーボン、サポナイト、カルシウムモンモリロナイト、ソジウムモンモリロナイト、ベントナイト等の白色無機顔料、及び、アクリル系プラスチックピグメント、ポリエチレン、尿素樹脂、等の有機顔料を挙げることができる。また、古紙を配合する場合には、古紙原料に含まれる灰分を予め推定して添加量を調整する必要がある。
【0039】
更に、本発明の記録用紙は、内添サイズ剤を添加することが好ましく、内添サイズ剤としては、中性抄紙に用いられる、中性ロジン系サイズ剤、アルケニル無水コハク酸(ASA)、アルキルケテンダイマー(AKD)、石油樹脂系サイズ剤が使用できる。
【0041】
本発明の記録用紙の坪量は特に限定されるものではないが、60〜128g/m2の範囲内であることが必要であり、60から100g/m2の範囲内が好ましく、60〜90g/m2の範囲内がより好ましい。坪量が高い程カール、波打ちには有利であるが、坪量が128g/m2を超えると用紙の腰が強くなり過ぎるため、プリンターの用紙走行性が低下する。また60g/m2より低いと、カール、波打ちの発生を小さく抑えることが難しくなり、また、裏移りの観点からも好ましくない場合がある。
【0042】
本発明の記録用紙は、その表面に多価金属塩を含んでいることが好ましい。記録用紙の表面が、多価金属塩を含むことにより、インクジェット用インク中がアニオン高分子を含む場合、これを架橋させることにより、色材の極めて早い凝集を可能にすると共に、優れた印字画質を得、かつ、インク溶媒の用紙内部への浸透を抑制すると考えられることから、印字直後に発生するカール、波打ち、放置乾燥後のカール、波打ちの発生を更に改善することができる。
【0043】
多価金属塩としては、カリウム、バリウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、錫、マンガン、アルミニウムの他の多価金属の塩化物、硫酸塩、硝酸塩、ギ酸塩、酢酸塩等が使用でき、具体的には、塩化バリウム、塩化カルシウム、酢酸カルシウム、硝酸カルシウム、ギ酸カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、ギ酸マグネシウム、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、ギ酸亜鉛、塩化錫、硝酸錫、塩化マンガン、硫酸マンガン、硝酸マンガン、ギ酸マンガン、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、酢酸アルミニウム等が例示でき、これらは単独または2種以上併用して利用できる。これら多価金属塩のうち、水への溶解度が高く、価数の高い金属塩が好ましい。さらに多価金属塩の対イオンが強酸であると、塗布後の用紙黄変が発生するため、好ましくは、塩化カルシウム、ギ酸カルシウム、塩化マグネシウム、ギ酸マグネシウム等がよい。
【0044】
上記に列挙した多価金属塩は、記録用紙の作製に際しその表面に塗布することにより、記録用紙表面に配することができる。塗布に際しては、水に溶解させて得た塗工液を直接記録用紙に塗布する。
【0045】
記録用紙のサイズ度の調整が十分でない場合には、さらに表面サイズ剤を使用しても良い。
表面サイズ剤としてはロジン系サイズ剤、合成サイズ剤、石油樹脂系サイズ剤、中性サイズ剤、澱粉、ポリビニルアルコール等を使用することができる。なお、記録用紙中のハロゲン量を低減したい場合には、ハロゲンを含まない内添サイズ剤や表面サイズ剤を使用することが望ましい。具体的には、ロジン系サイズ剤、合成サイズ剤、石油樹脂系サイズ剤、中性サイズ剤等を使用することができる。記録用紙の保存性を向上させる観点からは中性サイズ剤を使用することが望ましい。サイズ度はサイズ剤の添加量によって調整する。ステキヒトサイズ度としては10秒〜60秒が好ましい。
【0046】
次に、上記溶液をサイズプレス、シムサイズ、ゲートロール、ロールコーター、バーコーター、エアナイフコーター、ロッドブレードコーター、ブレードコーター等の通常使用されている塗布手段によって前記原紙に塗布することができる。その後乾燥工程を経て、本発明の記録用紙を得ることができる。
【0047】
記録用紙表面に含まれる多価金属塩の含有量としては、0.1〜2g/m2の範囲内であることが好ましく、0.5〜1.5g/m2の範囲内がより好ましい。
含有量が0.1g/m2より少ないと、インク中の顔料やアニオン高分子との反応が弱まるため、結果として画質の低下、印字直後のカール、波打ち、放置乾燥後のカール、波打ちが大きくなる場合がある。また、含有量が2g/m2を越える場合は、インクの浸透性が悪化し、高速印字においてインク乾燥性が悪化する場合がある。
【0048】
尚、塗布工程において塗布液が原紙へ浸透するのを制御するための手法として、塗布前の原紙をキャレンダー処理等して原紙透気度を10秒乃至30秒に調整しておくのが好ましい。原紙透気度を高くすることによって塗布液の内部への浸透を抑制することができるからである。しかしながら原紙透気度を高めすぎると、インクジェット記録方式を利用して印字する場合におけるインクの浸透性をも阻害してしまい、色間にじみや乾燥性の悪化を招くこととなる。
【0049】
また、抄紙後サイズプレス工程を通さず乾燥させた用紙に対して、別途サイズプレス工程を通すことによって、塗布液の原紙への浸透を少なくする手法もある。
【0050】
また本発明の記録用紙は繊維配向を小さくしてもよい。繊維配向を小さくする方法としては、JET/WIRE(原料噴出速度/抄紙機ワイヤー速度)の調整や、プレス時の紙のマシン方向の張力及びドライヤー乾燥時のマシン方向の張力を制御すること等が挙げられる。
【0051】
<記録方法>
次に、本発明の記録方法について説明する。本発明の記録方法は、インクジェット用インク(以下、「インク」と略す場合がある)または電子写真用トナー(以下、「トナー」と略す場合がある)を用いて記録する際に、本発明の記録用紙を用いるものであれば特に限定されない。しかしながら、本発明の記録方法は、高品質のドキュメントを得るためにはインクを用いるインクジェット記録方式であることがより好ましい。
【0052】
以下、本発明の記録方法がインクを用いるインクジェット記録方式である場合について詳細に説明するが、本発明の記録方法はこれに限定されるものではなくトナーを用いる電子写真方式であってもよい。なお、電子写真方式を用いる場合には、公知のトナーであれば如何なるものでも用いることができる。
【0053】
以下に、本発明の記録方法(インクジェット記録方式)に用いられるインクについて詳細に説明する。
本発明の記録方法に用いられるインクとしては、少なくとも色材を含む公知のインクであれば特に限定されないが、色材、アニオン性化合物、水溶性有機溶媒および水を必須の成分として含有するものが好ましく、その他、顔料分散剤、界面活性剤、各種添加剤等を含有することができる。以下、それぞれの成分について説明する。
【0054】
1)色材
インクに使用される色材は、水溶性染料、有機顔料、無機顔料であってもよい。
黒インクの場合は顔料を主体としたものが一般的であり、黒色の顔料としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック顔料等が挙げられ、具体的な例としては、Raven7000、Raven5750、Raven5250、Raven5000 ULTRA II、Raven3500、Raven2000、Raven1500、Raven1250、Raven1200、Raven1190 ULTRA II、Raven1170、Raven1255、Raven1080、Raven1060(以上コロンビヤンカーボン社製)、Regal400R、Regal330R、Regal660R、Mogul L、BlackPearlsL,Monarch 700,Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch1100、Monarch 1300、Monarch 1400(以上キャボット社製)、Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black 18、Color Black FW200、Color Black S150、Color Black S160、Color Black S170、Pritex35、PritexU、Pritex V、Printex140U、Printex140V、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A、Special Black4(以上デグッサ社製)、No.25、No.33、No.40、No.47、No.52、No.900、No.2300、MCF−88、MA600、MA7、MA8、MA100(以上、三菱化学社製)等が挙げられる。
【0055】
カーボンブラックの好適な構造を一律に議論することは困難であるが、粒子径が15〜30nm、BET表面積が70〜300m2/g、DBP吸油量が0.5〜1.0×10-3L/g、揮発分0.5〜10重量%、灰分0.01〜1.00重量%であることが好ましい。上記範囲から外れたカーボンブラックを使用すると、インク中での分散粒子径が大きくなることがある。
シアン、マゼンタ、イエローインクに用いられる色材としては染料に限らず、疎水性顔料に親水基を含む分散剤を添加して親水性を持たせた顔料、および、自己分散型顔料も使用することができる。
【0056】
水溶性染料は、公知のもの、あるいは新規に合成したものを用いることができる。中でも、鮮やかな色彩の得られる、直接染料あるいは酸性染料が好ましい。具体的には、C.I.ダイレクトブルー−1、−2、−6、−8、−22、−34、−70、−71、−76、−78、−86、−142、−199、−200、−201、−202、−203、−207、−218、−236および−287、C.I.ダイレクトレッド−1、−2、−4、−8、−9、−11、−13、−1、−20、−28、−31、−33、−37、−39、−51、−59、−62、−63、−73、−75、−80、−81、−83、−87、−90、−94、−95、−99、−101、−110および−189、C.I.ダイレクトイエロー−1、−2、−4、−8、−11、−12、−26、−27、−28、−33、−34、−41、−44、−48、−86、−87、−88、−135、−142および−144、C.I.アシッドブルー−1、−7、−9、−15、−22、−23、−27、−29、−40、−43、−55、−59、−62、−78、−80、−81、−90、−102、−104、−111、−185および−254、C.I.アシッドレッド−1、−4、−8、−13、−14、−15、−18、−21、−26、−35、−37、−249および−257、C.I.アシッドイエロー−1、−3、−4、−7、−11、−12、−13、−14、−19、−23、−25、−34、−38、−41、−42、−44、−53、−55、−61、−71、−76および−79等が用いられる。これらは単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。
【0057】
また、カチオン性染料としては、例えば、C.I.ベーシックイエロー−1、−11、−13、−19、−25、−33、−36;C.I.ベーシックレッド−1、−2、−9、−12、−13、−38、−39、−92;C.I.ベーシックブルー−1、−3、−5、−9、−19、−24、−25、−26、−28等があげられる。
【0058】
また、シアン色の顔料の具体的な例としては、C.I.Pigment Blue−1、C.I.Pigment Blue−2、C.I.Pigment Blue−3、C.I.Pigment Blue−15、C.I.Pigment Blue−15:1、C.I.Pigment Blue−15:3、C.I.PigmentBlue−15:34、C.I.Pigment Blue−16、C.I.Pigment Blue−22、C.I.Pigment
Blue−60等が挙げられる。
【0059】
マゼンタ色の顔料の具体的な例としては、C.I.Pigment Red−5、C.I.Pigment Red−7、C.I.Pigment Red−12、C.I.Pigment Red−48、C.I.Pigment Red−48:1、C.I.Pigment Red−57、C.I.Pigment Red−112、C.I.Pigment Red−122、C.I.PigmentRed−123、C.I.Pigment Red−146、C.I.Pigment Red−168、C.I.Pigment Red−184、C.I.Pigment Red−202等が挙げられる。
【0060】
イエロー色の顔料の具体的な例としては、C.I.Pigment Yellow−1、C.I.Pigment Yellow−2、C.I.Pigment Yellow−3、C.I.Pigment Yellow−12、C.I.Pigment Yellow−13、C.I.Pigment Yellow−14、C.I.Pigment Yellow−16、C.I.Pigment Yellow−17、C.I.Pigment Yellow−73、C.I.Pigment Yellow−74、C.I.Pigment Yellow−75、C.I.Pigment Yellow−83、C.I.Pigment Yellow−93、C.I.Pigment Yellow−95、C.I.Pigment Yellow−97、C.I.Pigment Yellow−98、C.I.Pigment Yellow−114、C.I.Pigment Yellow−128、C.I.Pigment Yellow−129、C.I.Pigment Yellow−151、C.I.Pigment Yellow−154等が挙げられる。
【0061】
なお、本発明において使用することができる顔料は、水に自己分散可能な顔料(自己分散型顔料)であってもよい。自己分散型顔料とは、顔料表面に水に対する可溶化基を数多く有し、顔料分散剤の存在がなくても安定に分散する顔料のことである。具体的には、通常のいわゆる顔料に対して、酸・塩基処理、カップリング剤処理、ポリマーグラフト処理、プラズマ処理、酸化/還元処理等の表面改質処理等を施すことにより自己分散型顔料を得ることができる。また、このような表面改質処理を施した顔料の他、自己分散型顔料として、キャボット社製のcab−o−jet−200、cab−o−jet−300、IJX−55、IJX−253、IJX266、IJX−273オリエント化学社製のNicrojet Black CW−1、日本触媒社により販売されている顔料等の市販のものを用いてもよい。
【0062】
自己分散型顔料の表面に存在する水に対する可溶化基は、ノニオン性、カチオン性、アニオン性のいずれであってもよいが、特に、スルホン酸、カルボン酸、水酸基、リン酸が望ましい。スルホン酸、カルボン酸、リン酸の場合、そのまま遊離酸の状態でも用いることができるが、水溶性を高めるため、塩基性の化合物との塩の状態として使用することが好ましい。
【0063】
この場合、塩基性の化合物として、ナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属類、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリエチルアミン等の脂肪族アミン類、モノメタノールアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン等のアルコールアミン類、アンモニア等の塩基性化合物を使用することができる。これらの中でも、ナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属類の塩基性化合物は特に好ましく使用することができる。これは、アルカリ金属類の塩基性化合物が強電解質であり、酸性基の解離を促進する効果が大きいためと考えられる。
【0064】
インクに色材として顔料が含まれる場合、顔料の含有量は、0.5〜20重量%、特に2〜10重量%の範囲とすることが好ましい。顔料の含有量が0.5重量%未満となると、光学濃度が低くなる場合がある。また、20重量%を超えると、画像定着性が悪化する場合がある。
【0065】
インクに色材として染料が含まれる場合、染料の含有量は、0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜8重量%、より好ましくは0.8重量%以上6重量%以下である。10重量%より多く含有させるとプリントヘッド先端での目詰まりが発生しやすく、また0.1重量%より少ないと十分な画像濃度を得ることができない場合がある。
【0066】
2)アニオン性水溶性高分子
インクに使用されるアニオン性の水溶性高分子としては、例えば、カルボン酸、スルホン酸等の酸およびこれらの誘導体、アニオン性ポリマーエマルジョン等が挙げられ、後記するアニオン性の顔料分散剤であってもよい。
【0067】
カルボン酸の具体的な例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、乳酸、酒石酸、安息香酸、アクリル酸、クロトン酸、ブテン酸、メタクリル酸、チグリン酸、アリル酸、2−エチル−2−ブテン酸、蓚酸、マロン酸、こはく酸、グルタル酸、マレイン酸、フマル酸、メチルマレイン酸、グリセリン酸などのカルボン酸およびそれらの重合体、誘導体等が挙げられる。また、これらの化合物のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩等を用いることもできる。
【0068】
スルホン酸の具体的な例としては、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、ベンゼンジスルホン酸、ベンゼントリスルホン酸、ヒドロキシベンゼンスルホン酸、クロロベンゼンスルホン酸、ブロモベンゼンスルホン酸、4−ヒドロキシ−1,3−ベンゼンジスルホン酸、4,5−ジヒドロキシベンゼン−1,3−ジスルホン酸ナトリウム、o−アミノベンゼンスルホン酸等のスルホン酸、およびそれらの誘導体、また、これらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩等が挙げられる。
【0069】
また、これらの化合物は、水溶性を高めるため、塩基性の化合物との塩の状態で使用することが好ましい。これらの化合物と塩を形成する化合物としては、ナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属類、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリエチルアミン等の脂肪族アミン類、モノメタノールアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン等のアルコールアミン類、アンモニア等を使用することができる。
【0070】
アニオン性水溶性高分子のより好ましい具体例としては、アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、メタクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸シクロヘキシルエステル−メタクリル酸共重合体等および、これらの共重合体の塩および誘導体が挙げられる。
【0071】
なお、インクに含まれるアニオン性水溶性高分子は、親水性部と疎水性部とからなる構造を持つことが好ましく、さらに、親水性部を構成する官能基としてカルボン酸またはカルボン酸の塩を含むことが好ましい。
【0072】
具体的には、アニオン性水溶性高分子としては、親水性部を構成する単量体は、アクリル酸、メタクリル酸および(無水)マレイン酸から選ばれる1種以上であることが好ましい。
一方、アニオン性化合物の疎水性部を構成する単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体、ビニルシクロヘキサン、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸フェニルエステル、メタクリル酸シクロアルキルエステル、クロトン酸アルキルエステル、イタコン酸ジアルキルエステル、マレイン酸ジアルキルエステル等が挙げられるが、それらの中でも、スチレン、(メタ)アクリル酸のアルキル、アリールおよびアルキルアリールエステルから選ばれる1種以上であることが好ましい。
【0073】
これらのアニオン性水溶性高分子は、単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。インクにおけるアニオン性水溶性高分子の含有量は、0.1〜10重量%、特に、0.3〜5重量%とすることが好ましい。0.1未満となると、長期保存安定性に劣る場合や、光学濃度が低下する場合があり、10重量%を超えると正常に噴射できない場合や、光学濃度が低下する場合がある。
【0074】
3)水溶性有機溶媒
インクに用いられる水溶性有機溶媒としては、エチレングリコール、ジ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、1,5−ペンタンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、グリセリン等の多価アルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル等の多価アルコール誘導体、ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、トリエタノールアミン等の含窒素溶媒、エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ベンジルアルコール等のアルコール類、チオジエタノール、チオジグリセロール、スルホラン、ジメチルスルホキシド等の含硫黄溶媒、炭酸プロピレン、炭酸エチレン等が挙げられる。水溶性有機溶媒は、単独で使用しても2種以上を混合して使用してもよい。
【0075】
インクに含まれる水溶性有機溶媒の含有量は、1〜60重量%、特に5〜40重量%とすることが好ましい。水溶性有機溶媒の含有量が1重量%未満となると、長期保存性が劣る場合がある。また、60重量%を超えると、吐出安定性が低下する場合があり、正常に吐出しない場合がある。
【0076】
4)水
インクに用いられる水は、イオン交換水、蒸留水、純水、超純水等を用いることができる。
インクに含まれる水の含有量は、15〜98重量%、特に45〜90重量%とすることが好ましい。15重量%未満となると、吐出安定性が低下する場合があり、正常に吐出しない場合がある。また、98重量%を超えると、長期保存安定性で劣る場合がある。
【0077】
5)その他の成分
−顔料インク、顔料分散剤−
インク中に含まれる顔料の分散のために、顔料分散剤を用いることができる。顔料分散剤の具体例としては、高分子分散剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等が挙げられる。
これらの顔料分散剤の中で、水中にて電離した場合に有機陰イオンとなる顔料分散剤を、本発明においてはアニオン性顔料分散剤と称する。このアニオン性顔料分散剤は、既述したアニオン性水溶性高分子を用いることができる。
【0078】
高分子分散剤としては、親水性構造部と疎水性構造部を有する重合体であれば有効に使用することができる。親水性構造部と疎水性構造部を有する重合体の例としては、縮合系重合体と付加重合体が挙げられる。
縮合系重合体の例としては、公知のポリエステル系分散剤が挙げられる。付加重合体の例としては、α,β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの付加重合体が挙げられる。親水基を有するα,β−エチレン性不飽和基を有するモノマーと、疎水基を有するα,β−エチレン性不飽和基を有するモノマーを適宜組み合わせて共重合することにより、目的の高分子分散剤を得ることができる。また、親水基を有するα,β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの単独重合体を用いることもできる。
【0079】
親水基を有するα,β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの例としては、カルボキシル基、スルホン酸基、水酸基、リン酸基等を有するモノマー、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸、フマル酸モノエステル、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホン化ビニルナフタレン、ビニルアルコール、アクリルアミド、メタクリロキシエチルホスフェート、ビスメタクリロキシエチルホスフェート、メタクリロキシエチルフェニルアシドホスフェート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート等が挙げられる。
【0080】
一方、疎水基を有するα,β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの例としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体、ビニルシクロヘキサン、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸アルキルエステル、アクリル酸フェニルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸フェニルエステル、メタクリル酸シクロアルキルエステル、クロトン酸アルキルエステル、イタコン酸ジアルキルエステル、マレイン酸ジアルキルエステル等が挙げられる。
【0081】
これらのモノマーの好ましい共重合体の例としては、スチレン−スチレンスルホン酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−メタクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、メタクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸シクロヘキシルエステル−メタクリル酸共重合体等が挙げられる。
【0082】
また、これらの重合体に、ポリオキシエチレン基、水酸基を有するモノマーを適宜共重合して用いることもできる。さらに、酸性官能基を表面に有する顔料との親和性を高め、分散安定性を良くするために、カチオン性の官能基を有するモノマー、例えばN,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノメタクリルアミド、N,N−ジメチルアミノアクリルアミド、N−ビニルピロール、N−ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン、N−ビニルイミダゾール等を適宜共重合して用いることもできる。
【0083】
これらの共重合体は、ランダム、ブロック、およびグラフト共重合体等のいずれの構造のものでもよい。また、ポリスチレンスルホン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリビニルスルホン酸、ポリアルギン酸、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレンブロックコポリマー、ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリアミン類、ポリアミド類、ポリビニルイミダゾリン、アミノアルキルアクリレート−アクリルアミド共重合体、キトサン、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリビニールアルコール、ポリアクリルアミド、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース等のセルロース誘導体、多糖類とその誘導体等も使用することができる。
なお、特に限定するわけではないが、顔料分散剤の親水基はカルボン酸またはカルボン酸の塩であることが好ましい。
【0084】
顔料分散剤の中和量としては、共重合体の酸価に対して50%以上、特に、80%以上中和されていることが好ましい。顔料分散剤の分子量は、重量平均分子量(Mw)で、2000〜15000、特に3500〜10000のものが好ましい。また、疎水性部分と親水性部分の構造および組成率は、顔料および溶媒との組み合わせの中から好ましいものを用いることができる。
【0085】
これら顔料分散剤は、単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。顔料分散剤の添加量は、顔料によって大きく異なるので一概には言えないが、顔料に対して、一般的には0.1〜100重量%、好ましくは1〜70重量%、さらに好ましくは3〜50重量%の量である。
【0086】
−界面活性剤−
インクは、界面活性剤を含有することもできる。顔料インクの顔料分散剤およびインクの表面張力や濡れ性を調整するため、または、有機不純物を可溶化し、インクのノズルから噴射する際の信頼性を向上するためである。
界面活性剤の種類としては、水不溶色材の分散状態、あるいは水溶性染料の溶解状態に影響を及ぼしにくいノニオンおよびアニオン界面活性剤が好ましい。ノニオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミド、アセチレンアルコールエチレンオキシド付加物、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマー、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビトールエステルのポリオキシエチレンエーテル等を使用することができる。アニオン界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩およびスルホン酸塩、および高級アルキルスルホコハク酸塩等を使用することができる。また両性界面活性剤としては、ベタイン、スルフォベタイン、サルフェートベタイン、イミダゾリン等を使用することができる。その他、ポリシロキサンポリオキシエチレン付加物等のシリコーン系界面活性剤やオキシエチレンパーフルオロアルキルエーテルなどのフッ素系界面活性剤、スピクリスポール酸やラムノリピド、リゾレシチンなどのバイオサーファクタント等も使用することができる。インクにおいて使用される界面活性剤は、単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。添加量は、表面張力等の目的の特性により調整すればよい。
【0087】
−その他の添加剤−
さらに、インクには、必要に応じて、pH緩衝剤、酸化防止剤、防カビ剤、粘度調整剤、導電剤、紫外線吸収剤、キレート化剤、水溶性染料、分散染料、油溶性染料等を添加することもできる。これらの添加剤のインクにおける含有量は、20重量%とすることが好ましい。
【0088】
−インクの製造方法−
以上に説明したようなインクは、水溶液に所定量の色材を添加し、十分に撹拌した後、分散機を用いて分散を行い、遠心分離等で粗大粒子を除いた後、所定の溶媒、添加剤等を加えて撹拌混合し、次いで濾過を行って得ることができる。
【0089】
分散機は、市販のものを用いることができる。例えば、コロイドミル、フロージェットミル、スラッシャーミル、ハイスピードディスパーザー、ボールミル、アトライター、サンドミル、サンドグラインダー、ウルトラファインミル、アイガーモーターミル、ダイノーミル、パールミル、アジテータミル、コボルミル、3本ロール、2本ロール、エクストリューダー、ニーダー、マイクロフルイダイザー、ラボラトリーホモジナイザー、超音波ホモジナイザー等が挙げられ、これらを単独で用いても、2種以上を組み合せて用いてもよい。なお、無機不純物の混入を防ぐためには、分散媒体を使用しない分散方法を用いることが好ましく、その場合には、マイクロフルイダイザーや超音波ホモジナイザー等を使用することが好ましい。後述する本発明の実施例においては、超音波ホモジナイザーにより分散を行った。
【0090】
自己分散型顔料を用いたインクは、例えば、顔料に対して表面改質処理を行ない、得られた顔料を水に添加し、十分攪拌した後、必要に応じて上記と同様の分散機による分散を行ない、遠心分離等で粗大粒子を除いた後、所定の溶媒、添加剤等を加えて攪拌、混合、濾過を行なうことにより得ることができる。
【0091】
−インクの諸物性−
インクのpHは、3〜11とすることが好ましく、特に4.5〜9.5とすることが好ましい。また、顔料表面にアニオン性遊離基を持つインクにおいては、インクのpHは6〜11とすることが好ましく、6〜9.5とすることがより好ましく、7.5〜9.0とすることがさらに好ましい。一方、顔料表面にカチオン性遊離基を持つインクにおいて、インクのpHは4.5〜8.0とすることが好ましく、4.5〜7.0とすることがより好ましい。
【0092】
インクの粘度は、1.5〜5.0mPa・sであることが好ましく、1.5〜4.0mPa・sであることがより好ましい。インクの粘度が5.0mPa・sより大きい場合には、記録用紙への浸透性が遅くなるため、混色にじみが発生する場合がある。一方、インクの粘度が1.5mPa・sより小さい場合には、記録用紙への浸透性が速すぎてしまい、インク顔料、アニオン性化合物を凝集させることができず、インクが記録用紙内部まで浸透するため、濃度の低下、文字の滲みが発生してしまう場合がある。
【0093】
インクの表面張力は、主に前記界面活性剤の添加量により調整することができ、25〜37mN/mの範囲内に調整することが好ましい。表面張力が25mN/mを下回ると、記録用紙へのインク浸透性が速すぎてしまい、インク色材、アニオン性水溶性高分子を凝集させることができず、インクが記録用紙内部まで浸透するため、濃度の低下、文字の滲みが発生する場合がある。また37mN/mより大きいと記録用紙へのインク浸透性が遅くなるため、乾燥性が悪化する場合がある。
【0094】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、もちろん本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。まず、実施例および比較例において使用するインク、および、記録用紙について説明した後、これらを組み合わせて印字した際の各種評価結果について説明する。
【0095】
(1)インクの調整
インクは、染料系のインクセット▲1▼および顔料系のインクセット▲2▼を準備した。
<インクセット▲1▼(カラー染料インク)>
−Magenta インク−
・ダイレクトレッド227(10重量%水溶液):20重量部
・エチレングリコール:25重量部
・尿素:5重量部
・界面活性剤(サーフィノール465:日信化学社製):2重量部
上記組成物に脱イオン水を加え全量を100重量部とし、30分間攪拌した。この後、目開き1μmのメンブランフィルターを通過させた。このインクの表面張力は31mN/m、粘度2.0mPa・sであった。
【0096】
−Cyanインク−
・ダイレクトブルー142(10重量%水溶液):20重量部
・エチレングリコール:25重量部
・尿素:5重量部
・界面活性剤(サーフィノール465:日信化学社製):2重量部
上記組成物に脱イオン水を加えて全量を100重量部とし、30分間攪拌した。この後、目開き1μmのメンブランフィルターを通過させた。このインクの表面張力は31mN/m、粘度2.0mPa・sであった。
【0097】
−Yellowインク−
・ダイレクトイエロー144(10重量%水溶液):20重量部
・エチレングリコール:25重量部
・尿素:5重量部
・界面活性剤(サーフィノール465:日信化学社製):2重量部
上記組成物に脱イオン水を加え全量を100重量部とし、30分間攪拌した。この後、目開き1μmのメンブランフィルターを通過させた。このインクの表面張力は31mN/m、粘度2.0mPa・sであった。
【0098】
<インクセット▲2▼(顔料インク)>
−黒インク−
・表面処理顔料(Cab−o−jet−300 キャボット社製):4重量部
・スチレン−マレイン酸−マレイン酸ナトリウム共重合体:0.5重量部
・ジエチレングリコール:20重量部
・界面活性剤(サーフィノール465:日信化学社製):0.5重量部
・尿素:5重量部
・イオン交換水:70重量部
上記組成物を30分間攪拌した。この後、目開き1μmのメンブランフィルターを通過させた。このインクの表面張力は32mN/m、粘度は2.8mPa・sであった。
【0099】
−Cyanインク−
・表面処理顔料(IJX−253 キャボット社製):4重量部
・スチレン−マレイン酸−マレイン酸ナトリウム共重合体:0.5重量部
・ジエチレングリコール:20重量部
・界面活性剤(サーフィノール465:日信化学社製):0.5重量部
・尿素:5重量部
・イオン交換水:70重量部
上記組成物を30分間攪拌した。この後、目開き1μmのメンブランフィルターを通過させた。このインクの表面張力は32mN/m、粘度は2.5mPa・sであった。
【0100】
−Magentaインク−
・表面処理顔料(IJX−266 キャボット社製):4重量部
・スチレン−マレイン酸−マレイン酸ナトリウム共重合体:0.5重量部
・ジエチレングリコール:20重量部
・界面活性剤(サーフィノール465:日信化学社製):0.5重量部
・尿素:5重量部
・イオン交換水:70重量部
上記組成物を30分間攪拌した。この後、目開き1μmのメンブランフィルターを通過させた。このインクの表面張力は33mN/m、粘度は2.7mPa・sであった。
【0101】
−Yellowインク−
・表面処理顔料(IJX−273 キャボット社製):4重量部
・スチレン−マレイン酸−マレイン酸ナトリウム共重合体:0.5重量部
・ジエチレングリコール:20重量部
・界面活性剤(サーフィノール465:日信化学社製):0.5重量部
・尿素:5重量部
・イオン交換水:70重量部
上記組成物を30分間攪拌した。この後、目開き1μmのメンブランフィルターを通過させた。このインクの表面張力は33mN/m、粘度は2.7mPa・sであった。
【0102】
(2)記録用紙の作製
記録用紙は、以下の記録用紙(1)〜(11)を作製した。
<記録用紙(1)>
濾水度530mlになるよう叩解調整した広葉樹クラフトパルプからなるドライパルプを離解し、パルプ固形分が0.3重量%になるようパルプ分散液を調整した。
このパルプ分散液に、パルプ分散液中に含まれるパルプ固形分100重量部に対して無水コハク酸(ASA)内添サイズ剤(日本エヌエスシー(株)製Fibran−81)を0.1重量部と、カチオン化澱粉(日本エヌエスシー(株)製Cato−304)0.5重量部とを配合し、熊谷理機製実験用配向性抄紙機により、80メッシュワイヤーを用い、抄速1000m/min、紙料吐出圧力1.5kg/cm2の条件でで抄紙した。その後、そのセットを熊谷理機製角型シートマシン用プレスにより、10kg/cm2で3分間圧搾した後、熊谷理機製KRK回転型乾燥機で110℃、0.5m/min条件で乾燥し、坪量70g/m2の記録用紙(1)を得た。
記録用紙(1)の、CD伸縮率は0.35%、曲げ荷重値は0.042N(4.3gf)であり、e/s値は8.3であった。また、ブリストー法により測定した吸収係数は2.5であった。
【0103】
<記録用紙(2)>
記録用紙(1)の作製に際し、濾水度530mlになるよう叩解調整した広葉樹クラフトパルプの代りに、濾水度560mlになるよう叩解調整した広葉樹クラフト角質化パルプ(セニブラ社製セニブラパルプ)を用いた以外は記録用紙(1)と同様に抄紙し、坪量70g/m2の記録用紙を得た。
記録用紙(2)のCD伸縮率は0.35%、曲げ荷重値は0.029N(3.0gf)であり、e/s値は12.1であった。また、ブリストー法により測定した吸収係数は3.0であった。
【0105】
<記録用紙(4)>
濾水度480mlになるよう叩解調整した広葉樹クラフトパルプからなるドライパルプを離解し、パルプ固形分が0.3重量%になるようパルプ分散液を調整した。
このパルプ分散液に、パルプ分散液中に含まれるパルプ固形分100重量部に対して無水コハク酸(ASA)内添サイズ剤(日本エヌエスシー(株)製Fibran−81)を0.1重量部と、カチオン化澱粉(日本エヌエスシー(株)製Cato−304)0.5重量部とを配合し、熊谷理機製実験用配向性抄紙機により、80メッシュワイヤーを用い、抄速1000m/min、紙料吐出圧力1.5kg/cm2の条件でで抄紙した。その後、抄紙した紙の両面を濾紙で挟み、さらに濾紙で両面を挟まれた妙紙後の紙を金属板を挟み、そのセットを熊谷理機製角型シートマシン用プレスにより、10kg/cm2で3分間圧搾した後、熊谷理機製KRK回転型乾燥機で110℃、0.5m/min条件で乾燥し、更に水95重量部、アルギン酸ナトリウム((株)キミカ(株)製アルギン)5重量部となるように塗工液を調整してサイズプレスを行い、前記シリンダードライヤーで乾燥し、その表面にアルギン酸ナトリウムを1g/m2含み、坪量70g/m2の記録用紙(4)を得た。
記録用紙(4)のCD伸縮率は0.36%、曲げ荷重値は0.044N(4.5gf)であり、e/s値は8.2であった。また、ブリストー法により測定した吸収係数は1.0であった。
【0106】
<記録用紙(5)>
濾水度480mlになるよう叩解調整した広葉樹クラフトパルプからなるドライパルプを熊谷理機製離解機により離解し、パルプ固形分が0.3重量%になるようパルプ分散液を調整した。
このパルプ分散液に、パルプ分散液中に含まれるパルプ固形分100重量部に対して、重質炭酸カルシウム(備北粉化工業(株)製BF−200)6重量部と、無水コハク酸(ASA)内添サイズ剤(日本エヌエスシー(株)製Fibran−81)を0.1重量部と、カチオン化澱粉(日本エヌエスシー(株)製Cato−304)0.5重量部とを配合し、熊谷理機製実験用配向性抄紙機により、80メッシュワイヤーを用い、抄速1000m/min、紙料吐出圧力1.5kg/cm2の条件でで抄紙した。その後、抄紙した紙の両面を濾紙で挟み、さらに濾紙で両面を挟まれた妙紙後の紙を金属板を挟み、そのセットを熊谷理機製角型シートマシン用プレスにより、10kg/cm2で3分間圧搾した後、熊谷理機製KRK回転型乾燥機で110℃、0.5m/min条件で乾燥し、坪量70g/m2の記録用紙(5)を得た。
記録用紙(5)のCD伸縮率は0.38%、曲げ荷重値は0.046N(4.7gf)であり、e/s値は8.3であった。また、ブリストー法により測定した吸収係数は3.7であった。
【0107】
<記録用紙(6)>
濾水度480mlになるよう叩解調整した広葉樹クラフトパルプからなるドライパルプを熊谷理機製離解機により離解し、パルプ固形分が0.3重量%になるようパルプ分散液を調整した。
このパルプ分散液に、パルプ分散液中に含まれるパルプ固形分100重量部に対して、微粉末ケイ酸(水澤化学工業(株)製ミズカシル)5重量部と、無水コハク酸(ASA)内添サイズ剤(日本エヌエスシー(株)製Fibran−81)を0.1重量部と、カチオン化澱粉(日本エヌエスシー(株)製Cato−304)0.5重量部とを配合し、熊谷理機製実験用配向性抄紙機により、80メッシュワイヤーを用い、抄速750m/min、紙料吐出圧力1.5kg/cm2の条件でで抄紙した。その後、抄紙した紙の両面を濾紙で挟み、さらに濾紙で両面を挟まれた妙紙後の紙を金属板を挟み、そのセットを熊谷理機製角型シートマシン用プレスにより、10kg/cm2で3分間圧搾した後、熊谷理機製KRK回転型乾燥機で110℃、0.5m/min条件で乾燥し、坪量76g/m2の記録用紙(6)を得た。
記録用紙(6)のCD伸縮率は0.43%、曲げ荷重値は0.052N(5.3gf)であり、e/s値は8.3であった。また、ブリストー法により測定した吸収係数は4.0であった。
【0108】
<記録用紙(7)>
濾水度480mlになるよう叩解調整した広葉樹クラフトパルプからなるドライパルプを熊谷理機製離解機により離解し、パルプ固形分が0.3重量%になるようパルプ分散液を調整した。
このパルプ分散液に、パルプ分散液中に含まれるパルプ固形分100重量部に対して、無水コハク酸(ASA)内添サイズ剤(日本エヌエスシー(株)製Fibran−81)を0.5重量部と、カチオン化澱粉(日本エヌエスシー(株)製Cato−304)0.5重量部とを配合し、熊谷理機製実験用配向性抄紙機により、80メッシュワイヤーを用い、抄速1000m/min、紙料吐出圧力1.5kg/cm2の条件でで抄紙した。その後、抄紙した紙の両面を濾紙で挟み、さらに濾紙で両面を挟まれた妙紙後の紙を金属板を挟み、そのセットを熊谷理機製角型シートマシン用プレスにより、10kg/cm2で3分間圧搾した後、熊谷理機製KRK回転型乾燥機で110℃、0.5m/min条件で乾燥し、坪量70g/m2の記録用紙(7)を得た。
記録用紙(7)のCD伸縮率は0.35%、曲げ荷重値は0.025N(2.5gf)であり、e/s値は14であった。また、ブリストー法により測定した吸収係数は0.2であった。
【0109】
<記録用紙(8)>
濾水度200mlになるよう叩解調整した広葉樹クラフトパルプからなるドライパルプを熊谷理機製離解機により離解し、パルプ固形分が0.3重量%になるようパルプ分散液を調整した。
このパルプ分散液に、パルプ分散液中に含まれるパルプ固形分100重量部に対して無水コハク酸(ASA)内添サイズ剤(日本エヌエスシー(株)製Fibran−81)を0.1重量部と、カチオン化澱粉(日本エヌエスシー(株)製Cato−304)0.5重量部とを配合し、熊谷理機製実験用配向性抄紙機により、80メッシュワイヤーを用い、抄速1000m/min、紙料吐出圧力1.5kg/cm2の条件でで抄紙した。その後、抄紙した紙の両面を濾紙で挟み、さらに濾紙で両面を挟まれた妙紙後の紙を金属板を挟み、そのセットを熊谷理機製角型シートマシン用プレスにより、10kg/cm2で3分間圧搾した後、熊谷理機製KRK回転型乾燥機で110℃、0.5m/min条件で乾燥し、坪量70g/m2の記録用紙(8)を得た。
記録用紙(8)のCD伸縮率は0.59%、曲げ荷重値は0.032N(3.3gf)であり、e/s値は18.4であった。また、ブリストー法により測定した吸収係数は2.5であった。
【0110】
<記録用紙(9)>
濾水度480mlになるよう叩解調整した広葉樹クラフトパルプからなるドライパルプを熊谷理機製離解機により離解し、パルプ固形分が0.3重量%になるようパルプ分散液を調整した。
このパルプ分散液に、パルプ分散液中に含まれるパルプ固形分100重量部に対して無水コハク酸(ASA)内添サイズ剤(日本エヌエスシー(株)製Fibran−81)を0.1重量部と、カチオン化澱粉(日本エヌエスシー(株)製Cato−304)0.5重量部とを配合し、熊谷理機製実験用配向性抄紙機により、80メッシュワイヤーを用い、抄速1000m/min、紙料吐出圧力1.5kg/cm2の条件でで抄紙した。その後、抄紙した紙の両面を濾紙で挟み、さらに濾紙で両面を挟まれた妙紙後の紙を金属板を挟み、そのセットを熊谷理機製角型シートマシン用プレスにより、10kg/cm2で3分間圧搾した後、更に、熊谷理機製マシンカレンダーにより、60kg/cmの線圧によりカレンダーリングした後、熊谷理機製KRK回転型乾燥機で110℃、0.5m/min条件で乾燥し、坪量70g/m2の記録用紙(9)を得た。
記録用紙(9)のCD伸縮率は0.53%、曲げ荷重値は0.032N(3.3gf)であり、e/s値は16.6であった。また、ブリストー法により測定した吸収係数は2.5であった。
【0111】
<記録用紙(10)>
濾水度480mlになるよう叩解調整した広葉樹クラフトパルプからなるドライパルプを熊谷理機製離解機により離解し、パルプ固形分が0.3重量%になるようパルプ分散液を調整した。
このパルプ分散液に、パルプ分散液中に含まれるパルプ固形分100重量部に対して、重質炭酸カルシウム(備北粉化工業(株)製ソフトン1200)10重量部、カチオン化澱粉(日本エヌエスシー(株)製Cato−304)0.5重量部配合し、熊谷理機製実験用配向性抄紙機により、80メッシュワイヤーを用い、抄速1000m/min、紙料吐出圧力1.5kg/cm2の条件で抄紙した。その後、抄紙した紙の両面を濾紙で挟み、さらに濾紙で両面を挟まれた妙紙後の紙を金属板を挟み、そのセットを熊谷理機製角型シートマシン用プレスにより、10kg/cm2で3分間圧搾した後、熊谷理機製KRK回転型乾燥機で110℃、0.5m/min条件で乾燥し、坪量70g/m2の記録用紙(10)を得た。
記録用紙(10)のCD伸縮率は0.48%、曲げ荷重値は0.032N(3.3gf)であり、e/s値は15であった。また、ブリストー法により測定した吸収係数は4.3であった。
【0112】
<記録用紙(11)>
濾水度480mlになるよう叩解調整した広葉樹クラフトパルプからなるドライパルプを熊谷理機製離解機により離解し、パルプ固形分が0.3重量%になるようパルプ分散液を調整した。
このパルプ分散液に、パルプ分散液中に含まれるパルプ固形分100重量部に対して無水コハク酸(ASA)内添サイズ剤(日本エヌエスシー(株)製Fibran−81)を0.1重量部、カチオン化澱粉(日本エヌエスシー(株)製Cato−304)0.5重量部配合し、熊谷理機製実験用配向性抄紙機により、80メッシュワイヤーを用い、抄速1000m/min、紙料吐出圧力1.5kg/cm2の条件でで抄紙した。その後、抄紙した紙の両面を濾紙で挟み、さらに濾紙で両面を挟まれた妙紙後の紙を金属板を挟み、そのセットを熊谷理機製角型シートマシン用プレスにより、10kg/cm2で3分間圧搾した後、熊谷理機製KRK回転型乾燥機で110℃、0.5m/min条件で乾燥した。その用紙に表面サイズ剤(荒川化学工業(株)製ポリマロン1354)でサイズプレスを、塗布量が5g/m2になるよう塗布・乾燥し、坪量75g/m2の記録用紙(11)を得た。
記録用紙(11)のCD伸縮率は0.42%、曲げ荷重値は0.049N(5.0gf)であり、e/s値は8.6であった。また、ブリストー法により測定した吸収係数は0.1であった。
【0113】
(3)評価結果
以上に説明したようにして作製したインクと記録用紙とを組合せ、サーマルインクジェット記録装置にて印字評価を実施した結果を表1に示す。
なお、印字評価は、23℃、50%RHの環境において、印刷は四個の記録ヘッドを備えたマルチパス印字の評価用サーマルインクジェット記録装置を使用し、印字ヘッドのインク吐出ノズルピッチは800dpi、インク吐出ノズル数256ノズル、吐出量約15pl、印字は片側一括印字にて、ヘッドスキャンスピード約28cm/秒で実施した。
【0114】
【表1】
Figure 0003966176
【0115】
なお、表1中に示す各種評価は次のように行った。
−印字直後カール評価−
はがきサイズの記録紙に余白を5mm取り、Magenta 100%ベタ画像を印字し、印字面とは反対面に発生する印字直後ハンギングカール発生量を測定した。測定値を曲率に換算し評価を行った。評価基準は以下の通りで、◎、○が許容レベルである。
◎:20m-1未満
○:20m-1以上35m-1未満
△:35m-1以上50m-1未満
×:50m-1以上
【0116】
−印字直後波打ち評価−
はがきサイズの記録紙に2cm×2cmの2次色100%ベタ(Blue)画像をはがきの中央に印字し、印字直後に発生する波打ちの最大高さをレーザー変位計にて測定した。評価基準は以下の通りで、◎、○が許容レベルである。
◎:1mm未満
○:1mm以上2mm未満
△:2mm以上3mm未満
×:3mm以上
【0117】
−放置乾燥後カール評価−
はがきサイズの記録紙に余白を5mm取り、Magenta 100%ベタ画像を印字し、23℃、50%RHの環境に印字面を上に平置きに放置し、印字後100時間放置した後に発生するハンギングカール発生量を測定した。測定値をカール曲率に換算し評価を行った。評価基準は以下の通りで、◎、○が許容レベルである。
◎:20m-1未満
○:20m-1以上35m-1未満
△:35m-1以上50m-1未満
×:50m-1以上
【0118】
−画質評価−
はがきサイズの記録紙に余白を5mm取り、Magenta 100%ベタ画像を印字し、その画質を以下の基準で評価した。
◎:色が鮮やかに発色している。
○:発色は鮮やかではないが、画像のにじみは発生していない。
×:画像上に白い点が発生しているか、画像のにじみが発生し、手に接触するとインクが転移する
【0119】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、インクジェット記録方式により印字した場合に、ドキュメントの画質を向上させ、印字直後に発生するカールおよび波打ちを抑制することにより両面印字が可能であり、放置乾燥後に発生するカールおよび波打ちを抑制することができ、また、電子写真方式による画像形成にも利用可能な記録用紙およびこれを用いた記録方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 CD伸縮率の定義を説明するためのグラフである。

Claims (2)

  1. 濾水度が480ml〜560mlの範囲に調製された角質化パルプのをパルプ成分として含む、インク受容層を有さない、坪量が60〜128g/mの範囲のインクジェット記録又は電子写真記録に用いられる記録用紙であって、
    該記録用紙の、JAPAN TAPPI No.51に準拠したブリストー法により測定された吸収係数が0.5〜4の範囲内であり、下式(1)で表されるe/s値が15.3以下であることを特徴とする記録用紙。
    ・式(1) e/s=CD伸縮率(%)/曲げ荷重値(N)
    〔式(1)中、前記CD伸縮率とは、温度が23℃に保たれた恒温環境下に記録用紙を放置した際に、湿度を“65%R.H.→25%R.H.→65%R.H.→90%R.H.”で変化させる吸脱湿処理を3サイクル繰り返し、3サイクル目を終えた後に湿度を“65%R.H.→25%R.H.”に変化させた時の記録用紙の寸法変化率(%)を意味し、前記曲げ荷重値とは、ISO−2493に規定される方法に従って測定された曲げ荷重値(N)を意味する。〕
  2. 濾水度が480ml〜560mlの範囲に調製された角質化パルプのをパルプ成分として含む、インク受容層を有さない、坪量が60〜128g/mの範囲のインクジェット記録又は電子写真記録に用いられる記録用紙に、インクジェット用インクまたは電子写真用トナーを用いて記録する記録方法であって、
    前記記録用紙の、JAPAN TAPPI No.51に準拠したブリストー法により測定された吸収係数が0.5〜4の範囲内であり、下式(2)で表されるe/s値が15.3以下であることを特徴とする記録方法。
    ・式(2) e/s=CD伸縮率(%)/曲げ荷重値(N)
    〔式(2)中、前記CD伸縮率とは、温度が23℃に保たれた恒温環境下に記録用紙を放置した際に、湿度を“65%R.H.→25%R.H.→65%R.H.→90%R.H.”で変化させる吸脱湿処理を3サイクル繰り返し、3サイクル目を終えた後に湿度を“65%R.H.→25%R.H.”に変化させた時の記録用紙の寸法変化率(%)を意味し、前記曲げ荷重値とは、ISO−2493に規定される方法に従って測定された曲げ荷重値(N)を意味する。〕
JP2002368154A 2002-12-19 2002-12-19 記録用紙およびこれを用いた記録方法 Expired - Lifetime JP3966176B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002368154A JP3966176B2 (ja) 2002-12-19 2002-12-19 記録用紙およびこれを用いた記録方法
US10/653,368 US20040121093A1 (en) 2002-12-19 2003-09-03 Recording paper and recording method using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002368154A JP3966176B2 (ja) 2002-12-19 2002-12-19 記録用紙およびこれを用いた記録方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004195843A JP2004195843A (ja) 2004-07-15
JP3966176B2 true JP3966176B2 (ja) 2007-08-29

Family

ID=32588358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002368154A Expired - Lifetime JP3966176B2 (ja) 2002-12-19 2002-12-19 記録用紙およびこれを用いた記録方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20040121093A1 (ja)
JP (1) JP3966176B2 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004004596A (ja) * 2002-04-16 2004-01-08 Canon Inc 転写材、画像形成方法、画像形成装置
JP4400102B2 (ja) * 2003-06-16 2010-01-20 富士ゼロックス株式会社 画像記録方法
JP2005313454A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Fuji Xerox Co Ltd 記録用紙及びこれを用いた画像記録方法
JP4289209B2 (ja) * 2004-04-28 2009-07-01 富士ゼロックス株式会社 記録用紙およびこれを用いた画像形成方法
JP4543841B2 (ja) * 2004-09-09 2010-09-15 富士ゼロックス株式会社 記録用紙及びこれを用いた画像記録方法
JP4372708B2 (ja) * 2005-03-22 2009-11-25 三菱製紙株式会社 インクジェット記録材料
US7758934B2 (en) 2007-07-13 2010-07-20 Georgia-Pacific Consumer Products Lp Dual mode ink jet paper
PT2070991E (pt) * 2007-12-12 2010-10-25 Omya Development Ag Processo para produção de carbonato de cálcio precipitado reagido em superfície
JP5120068B2 (ja) * 2008-05-28 2013-01-16 コニカミノルタホールディングス株式会社 インクジェット記録方法
JP2011529125A (ja) * 2008-07-25 2011-12-01 メソード・エレクトロニクス・インコーポレーテッド 金属ナノ粒子のインク組成物
WO2010044795A1 (en) * 2008-10-16 2010-04-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Composition and print medium
US9821589B2 (en) * 2013-03-26 2017-11-21 Isp Investments Llc Coating compositions for forming toner receptive coatings
FI128162B (en) * 2017-03-27 2019-11-29 Kemira Oyj Process for making paper or paperboard and paper or paperboard product

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3134644B2 (ja) * 1993-12-27 2001-02-13 富士ゼロックス株式会社 インクジェット用記録紙
JP3816120B2 (ja) * 1994-12-20 2006-08-30 富士ゼロックス株式会社 電子写真用転写紙
JP3127114B2 (ja) * 1996-03-01 2001-01-22 日本製紙株式会社 インクジェット記録用紙
US6500652B2 (en) * 1998-03-26 2002-12-31 Advanced Research And Technology Institute, Inc. Use of nucleic acid molecules as antiviral agents
JP3928365B2 (ja) * 2001-03-26 2007-06-13 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録媒体及びその記録方法、並びにインクジェット記録物
US20030152752A1 (en) * 2001-09-25 2003-08-14 Oji Paper Co., Ltd. Water-resistant and organic solvent-resistant recording sheet

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004195843A (ja) 2004-07-15
US20040121093A1 (en) 2004-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3925316B2 (ja) インクジェット記録方法
JP2004017569A (ja) インクジェット記録方法
JP3966176B2 (ja) 記録用紙およびこれを用いた記録方法
US20080063958A1 (en) Recording sheet and image recording method using the same
JP4292875B2 (ja) 記録用紙の製造方法
JP4797416B2 (ja) 記録用紙、及びこれを用いる画像記録方法
US7314656B2 (en) Recording paper and method for recording images using the same
JP4556522B2 (ja) 記録用紙及びこれを用いた画像記録方法
JP4289209B2 (ja) 記録用紙およびこれを用いた画像形成方法
JP4427926B2 (ja) 記録方法
JP4352772B2 (ja) 記録用紙、該記録用紙の製造方法、及び、これを用いた記録方法
JP3925402B2 (ja) インクジェット用普通紙及びインクジェット記録方法
JP4062174B2 (ja) インクジェット用及び電子写真兼用の記録用紙、並びにそれを用いた記録方法
JP2006240249A (ja) 記録用紙、及びインクジェット記録装置
JP4742530B2 (ja) 記録用紙及びこれを用いた画像記録方法
JP3925400B2 (ja) インクジェット記録用普通紙及びインクジェット記録方法
JP2005186573A (ja) インクジェット用及び/又は電子写真用記録用紙、並びにこれを用いた画像記録方法
JP2005320651A (ja) 記録用紙、及びそれを用いる画像記録方法
JP4604486B2 (ja) 記録用紙及びこれを用いた画像記録方法
JP2006027130A (ja) 記録用紙、及びそれを用いる画像記録方法
JP2005015927A (ja) 記録用紙、及びそれを用いる画像記録方法
JP2006028687A (ja) 記録用紙及びこれを用いた画像記録方法
JP2006028667A (ja) 記録用紙およびこれを用いた画像形成方法
JP2006028661A (ja) 記録用紙及びこれを用いた画像記録方法
JP2004351742A (ja) 記録用紙、インクジェット記録方法、及びインクジェット画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051124

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20060824

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061013

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20061016

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061031

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070206

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070406

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070508

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070521

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 3966176

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110608

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110608

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120608

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130608

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130608

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140608

Year of fee payment: 7

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term