JPH04219267A - インクジェット用紙の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水性インク被記録材の製造に関する。

さらに詳しく述べるならば、本発明は、優れた発色、画
質等の特性を有し、上質紙と同様の風合と使用適性を持
ち、安価でインクの吸収性と印字の鮮明性が改良された
カラーインクジェットプリンター用紙の製造方法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

水性インクとインクジェットプリンターの改良によって
、上質紙のような普通紙を基紙として用い、かなり鮮明
な画像と印字をインクジェットによる記録法で得ること
が可能になってきた。

しかし一方では、プリントの彩度、解像度等をさらに魅
力あるものにするために、より高度な特性を有する被記
録用紙が要望されている。

従来、インクの吸収性と乾燥性を改良するために、無サ
イズ紙、低サイズ紙等の吸収性の良い紙を用いたり、シ
リカ、炭酸カルシウム等を含有する吸収性被覆層を設け
ることが提案され（特公昭６３−６５００３７号公報）
、インクの吸収性や発色濃度に改善が見られている。

とりわけ、液体の吸収性が大きい低サイズ度の基紙に、
吸収性顔料を含有する被覆層を１０ｇ／ｍ２以下の比較
的少ない量で設けた微塗工の基紙吸収タイプのインクジ
ェット用紙が、コスト、風合並びに性能のバランスが良
いと考えられている。

このような塗工タイプのインクジェット被記録用紙は、
外観が通常の上質紙と異なり、またコストが割高となる
ので、従来の普通紙と置き換えることは困難であった。

一方、通常の上質紙は、インクの吸収が劣り、発色が鮮
明でない等の問題があり、上質紙そのものをインクジェ
ット被記録用紙として利用することは、不満足なもので
あった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者等は、かかる現状に鑑み種々研究した結果、普
通紙の感触及び風合いは塗工層を形成するための塗料中
の吸水性顔料の含有量を特定の範囲とし、塗料の塗布量
を少なくすることによって保持することができ、所望の
解像度は塗料の塗布量を一定以上に維持し、基紙の吸水
性を一定範囲に制御することによって得ることができ、
さらにインクの乾燥性は基紙の吸収性と塗布量を特定す
ることによって所望の水準を達成できること、並びに水
溶性塗料を液体の吸収性が大きい基紙に塗布するには塗
料の浸透性を制御すれば良いことを見い出し不発明を完
成するに到った。

従って、本発明は、水性インクを用いるインクジェット
プリンターに使用する被記録用紙であって、優れた印字
性と乾燥性を示し、普通紙の感触を有するインクジェッ
ト被記録用紙を安価に供給することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、坪量６４ｇ／ｍ２基準でステキヒトサイズ度
が２０秒以下及び坪量が５０〜１００ｇ／ｍ２の範囲の
基紙の少なくとも片面に、吸油量が、２０〜３００ｍｌ
／１００ｇの顔料を被覆層の全固形分当り１０〜５０重
量％及び水溶性高分子接着剤を被覆層の全固形分当り５
０〜９０重量％を主成分として含有し、かつインク受容
性被覆層を構成する粘度が１Ｐａ・ｓ以上１００Ｐａ・
ｓ以下の塗料を全固形分当り０．２〜１０ｇ／ｍ２の割
合で塗布し、乾燥することを特徴とする水性インクジェ
ット記録用紙の製造方法である。

本発明に用いられる基紙は、針葉樹晒クラフトパルプ、
広葉樹晒クラフトパルプ或いはこれらのパルプの混合物
にクレー、タルク等の内填顔料、サイズ剤、歩留り向上
助剤、紙力増強剤等の製紙用薬品が添加された紙料を用
いて湿式長綱抄紙機において湿紙を形成し、ヤンキード
ライヤー或いは多筒式ドライヤーで乾燥して製造される
。

基紙の厚みは、プリンターでの走行性と最終用途により
決めされるが、１０〜２００μｍ、坪量は、５０〜１０
０ｇ／ｍ２の範囲内のものである。

基紙は吸収体として用いるので、６４ｇ／ｍ２基準にお
いてステキヒトサイズ度で１〜２０秒、好ましくは５〜
１５秒の範囲内のものが用いられる。ステキヒトサイズ
度が２０秒以上の基紙ではインクの基紙への吸収が阻害
されるので、印字の鮮明性と乾燥性か損なわれるので好
ましくない。

本発明の被覆層に用いられる顔料は吸水性及び顕色性を
示す無色または白色のものが望ましく、とりわけ合成珪
酸のような微粒子合成シリカで、適切な初期吸収性を有
し、つまり短時間内での水の吸収に必要な粒子間距離を
保持する１〜１０μｍの２次粒子径のシリカが好ましい
。

シリカ以外に、例えばカオリン、タルク、ゼオライト、
炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、水酸化アルミニウム
、プラスチック顔料等が本発明のために利用可能である
。

これらの顔料の吸液量はＪＩＳ　Ｋ　５１０１により測
定される吸油量によって表わされる。例えば、シリカで
は吸油量は１００〜４００ｍｌ／１００ｇの範囲、炭酸
カルシウムでは１０〜１００ｍｌ／１００ｇの範囲にあ
るが、本発明ではこの吸油量は２０〜３００ｍｌ／１０
０ｇの範囲内の顔料が用いられる。

吸油量が小さいと、インクの吸収性が悪くなり、印字並
びに画質が劣り、吸油量が大きすぎると、インクの吸収
量が多くなるので、インクのにじみによる印字の不鮮明
さが目立つので、好ましくない。

このような吸水性顔料が被覆層固形分の１０〜５０重量
％の範囲内で用いられ、１０重量％未満ではインクの印
字の鮮明性が損なわれ、５０重量％を越えると、基紙の
普通紙としての感触及び風合いが損なわれるので、望ま
しくない。

被覆層の接着剤としては、ポリビニルアルコール、カゼ
イン、澱粉、その誘導体等の天然、若しくは合成の水溶
性高分子が吸水性顔料との接着性が良く、かつ水性イン
クとの親和性が良いため、望ましい。

水溶性高分子の量は、被覆層固形分の５０〜９０重量％
の範囲であり、特に６０重量％以上で、被覆層固形分の
３０重量％以上がけん化度９０％以下のポリビニルアル
コールであると、画像の濃度が向上するので好ましい。

この理由は低けん化度のポリビニルアルコールが水溶性
インクに対して適切な溶解速度と溶液粘度を持っている
ためと考えられる。

ポリエチレンイミンの４級アンモニウム塩誘導体、４級
アンモニウム基を共重合モノマーとして含むアクリルま
たはメタクリル酸エステルの共重合体のようなカチオン
性水溶性高分子を、被覆層固形分の２〜２５重量％添加
すると水性インク画像の耐水性が達成できる。

本発明の基紙は水を良く吸収し、被覆層を形成する塗料
は水溶性分散液であるため、塗料の粘度を１Ｐａ・ｓ以
上１００Ｐａ・ｓ以下とすることにより、塗料中の水媒
体の基紙への浸透を少なく保ち膨潤によるしわの発生を
防ぎながらインクジェット被記録用紙として適した高品
質の塗工シートが得られる。

本発明に用いる粘度は、低ひずみ速度のＢ型粘度計で測
定したニュートニアン粘度に近いものである。この粘度
が、１Ｐａ・ｓ以下になると塗工に際し、基紙への塗料
の浸透が、大きくなり、適切な塗工の実施が困難になる
。このような水性塗料と水性インクは同一の粘度範囲で
はお互いに厚紙における類似の浸透性を持っており、通
常の用いられるインクの粘度は、１ｍＰａ・ｓ〜１００
ｍＰａ・ｓの範囲にあるので、塗料の粘度をこれより十
分大きくすることでインクの厚紙に対する浸透性は良い
ままで塗料の厚紙への極端な浸透を防止しながら塗工を
容易に実施できるのである。

塗工は、オンマシン及び／或いはオフマシンでゲートロ
ールコーター及び２本ロールサイズプレスのような生産
性の良い、高濃度塗工方式で好適に実施でき、固形分表
示で０．２〜１０ｇ／ｍ２の割合で塗工される。

被覆層が厚すぎる場合は被覆層が強度不足となる上普通
紙感触及び風合いに乏しくなり、薄すぎる場合はインク
の鮮明な発色と、規則的なドット形状による高解像度を
得ることが困難となるので０．５〜５ｇ／ｍ２の範囲が
好ましい。

本発明では、所定の塗料粘度を得て、かつ塗料の濃度を
適当な範囲に保つために、適切な分子量のポリビニルア
ルコールのような水溶性高分子を選定することが肝要で
ある。耐水化剤も粘度に影響を与えるので、選定の際に
注意する必要がある。

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが
、勿論本発明はこれによって限定されるものではない。

尚、以下において部及び％とあるのは、すべて重量部及
び重量％を示す。

実施例１ 広葉樹晒クラフトパルプ８０部、針葉樹晒クラフトパル
プ２０部、軽質炭酸カルシウム２５部、カチオン澱粉（
王子ナショナル社製、ケートＦ）０．２部、紙力増強剤
（荒川化学工業社製、ポリマロン６１９）０．１部、ア
ルキルケテンダイマー系サイズ剤（荒川化学工業社製、
Ｋ６１９）００８部に水を加え、良く混合してスラリー
濃度０．０５％の紙料を作成し、これを用いて公知の長
網抄紙機で、湿紙を形成し、多筒式ドライヤーで乾燥さ
せた後、ゲートロール方式の塗工部で塗料−１（固形分
濃度１５％、粘度５Ｐａ・ｓ）を基紙の両面に固形分表
示で２ｇ／ｍ２ずつ塗布、乾燥し、坪量７４ｇ／ｍ２の
インクジェット用紙を製造した。

厚紙のステキヒトサイズ度は１０秒であった。

塗料−１ 微粒子シリカ　３０部 （ファインシール（吸油量２８０ ｍｌ／１００ｇ）：徳山曹達社製） 澱粉　７０部 （王子エースＡ：王子コーンスタ ーチ社製） 実施例２ 実施例１と同様にして、但し多筒式ドライヤーで水分１
５％まで乾燥させ、２本のロールサイズプレスで塗料−
２（固形分濃度１０％、粘度３Ｐａ・ｓ）を両面に固形
分表示で２ｇ／ｍ２ずつ塗工、乾燥し、水分８％まで乾
燥させインクジェットに用紙を製造した。

厚紙のステキヒトサイズ度は１５秒であった。

塗料−２ 微粒子シリカ　３０部 （ファインシール：徳山曹達社製） ポリビニルアルコール　７０部 （２２４（けん化度、８７％）： クラレ社製） 比較例１ 実施例１と同様にして、但しバーコーターを用いてイン
クジェット用紙を製造した。しかし、塗工性が悪く、均
一な画像が得られなかったので、塗料−１を濃度８％、
粘度５０ｍＰａ・ｓに希釈して、塗工した。

比較例２ 実施例２と同様にして、但し表面に、塗料−２を粘度５
０ｍＰａ・ｓに希釈してバーコーターで固形分表示で１
５ｇ／ｍ２塗工した。

これらの各用紙の目視による評価結果を第１表に示す。

インクジェットプリント特性の評価は、インクジェット
プリンター（ヒューレットパッカード社製　シンクジェ
ット）を用いインク吸収性、プリント印字の鮮明さにつ
いて行ない、良いものから優、良、可、やや難で示した
。

普通紙性については、外観を評価し、表面強度について
は、指こすりによる粉落ちから判定した。

〔発明の効果〕

本発明のインクジェット用紙は、インク吸収性が良く、
印字が鮮明な普通紙とほぼ同一の外観を呈し、本発明法
によってインクジェット用紙を安価に製造できるので、
産業界に寄与するところが大である。

特許出願人　王子製紙株式会社 代理人　中本　宏 同　井上　昭 同　吉嶺　桂

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】坪量６４ｇ／ｍ２基準でステキヒトサイズ
   度が２０秒以下で坪量が５０〜１００ｇ／ｍ２の範囲の
   基紙の少なくとも片面に、吸油量が２０〜３００ｍｌ／
   １００ｇの顔料を被覆層の全固形分当り１０〜５０重量
   ％及び水溶性高分子接着剤を被覆層の全固形分当り５０
   〜９０重量％を主成分として含有し、かつ受容性被覆層
   を構成する粘度が１Ｐａ・ｓ以上１００Ｐａ・ｓ以下の
   塗料を全固形分当り０．２〜１０ｇ／ｍ２の割合で塗布
   し、乾燥することを特徴とする水性インクジェット記録
   用紙の製造方法。
2. 【請求項２】塗料をオンマシンのゲートロール方式で塗
   布し、乾燥することを特徴とする請求項１記載のインク
   ジェット用紙の製造方法。