JPH04257483A - インクジェット記録用紙 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録用
紙に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式は、騒音が少な
く、高速・高密度記録が可能であり、且つ多色化が容易
なため、各種プリンターとして多方面で利用されている
。このインクジェット記録方式に使用される記録用紙と
しては、上質紙やコート紙等いわゆる普通紙が使用でき
るように、記録装置やインク組成面からの改良努力がな
されてきている。しかし現時点では未だ満足し得るもの
には至っておらず、また記録のより高速化、高精細化と
言った記録装置面の性能向上や、記録のフルカラー化と
いった用途の拡大に伴い、記録用紙に対してもより高度
な特性が要求されてきている。

【０００３】即ち記録用紙としては、 （１）インクの吸収が速く、しかも滲んだり、汚れが発
生したりしないこと。 （２）インクドットの横方向への拡散が必要以上に大き
くなく、且つ均一であること。 （３）インクドットの濃度が高く、しかも鮮明であるこ
と。 （４）記録画像が保存中の光や空気中の酸素等の影響で
変色または退色しないこと。等が要求されている。

【０００４】これらの要求に対し、従来から幾つかの提
案がなされてきた。例えば、基紙上にインク吸収性のよ
い顔料と接着剤とを主体とする被覆層（インク受容層）
を設ける工夫は、インクジェット記録用紙の開発初期よ
り試みられており、顔料としてはシリカ系顔料が一般的
に用いられてきた（特開昭５２−９０７４　号、同５５
−５１５８３号、同５６−１４８５８３　号、同５８−
７２４９５号）。またインク受容層に水溶性高分子塗布
層を用いたり（特開昭５５−１４４１７２　号、同５５
−１４６７８６　号）、塩基性ラテックスポリマーを用
いる提案（特開昭５７−３６６９２号）もある。

【０００５】さらに、水性インクによる記録が本質的に
有する、耐水性などの悪さを改良する目的で、水溶性高
分子塗布層にインクジェット記録を行なった後、耐水化
剤を付与する試み（特開昭５５−１５０３９６　号、同
５６−５８８６９号）や、水性インク中の着色成分を吸
着する特定の顔料や樹脂類を用いる工夫（特開昭５５−
１４４１７２　号）等もある。そして、インク受容性を
改良するため、インク受容層を構成する顔料として多孔
性顔料の利用も試みられてきた（特開昭５８−１１０２
８７　号）。

【０００６】また、多孔性顔料を主成分とするインク受
容層を平滑化処理することにより、画質を改良する試み
（特開昭５７−１０７８７７　号、同６１−３７７７　
号）や、平滑化処理を効果的にするため、熱可塑性粒子
を利用する試み（特開昭５７−９３１９３号、同５７−
１３５１９号）もある。しかし平滑化処理は加圧／加熱
条件下のニップロール間に紙を通す方法で行なわれ、か
つ多孔性顔料を主成分とするインク受容層を充分に平滑
化処理するためには、強い加圧／加熱条件の選択が必要
なため、結果的に基紙層を圧縮することになって、基紙
層へのインク受容性の低下を引き起こしてしまう難点が
あった。しかもこのような多孔性顔料を多く含む記録層
は、万年筆や鉛筆等で筆記を行うとインク受容層が削れ
たり、印字濃度が不十分であったりする。そのため、そ
の後も各種の改良が試みられてきたが、未だ充分な結果
が得られていない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、記録時のイ
ンク受容性に優れ、輪郭のはっきりした記録が得られ、
しかも筆記適性に優れたインクジェット記録用紙を提供
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、微細繊維化パ
ルプを塗布または多層抄紙することにより、紙支持体の
記録面側に微細繊維化パルプ層を形成したことを特徴と
するインクジェット記録用紙である。

【０００９】

【作用】本発明のインクジェット記録用紙は、記録用紙
を構成する紙支持体の記録面側に、微細繊維化パルプを
塗布または多層抄紙して形成した微細繊維化パルプ層を
、記録面として利用したところに重大な特徴を有するも
のである。

【００１０】微細繊維化パルプの製造方法としては、例
えばビーター、コニカルレファイナー、シングルディス
クレファイナー、ダブルディスクレファイナー等の通常
の叩解機を用いる方法、パルプ懸濁液を５００ｋｇ／ｃ
ｍ２　程度の高圧下で、高速度で小径のオリフィスを通
過させる方法、さらにはサンドミル等の微粉砕機を使用
する方法などがある。

【００１１】しかしビーター、コニカルレファイナー、
シングルディスクレファイナー、ダブルディスクレファ
イナー等の通常の叩解機では、叩解の効率が悪く、実質
上紙力強度を保持した状態で、インク受容性を改善でき
るようなパルプを得ることはできず、塗布できるような
形態のパルプを得ることもできない。またパルプ懸濁液
を高圧下で小径のオリフィスに高速通過させる方法では
、用いられる装置がかなり特殊となり、しかも少量しか
製造できないという問題がある。従って本発明で使用さ
れる微細繊維化パルプは、サンドミル等の微粉砕機を用
いて製造するのが最も好ましい。

【００１２】サンドミルによるパルプの処理条件は、用
いる装置に依存するため一概には言えないが、例えば以
下のように処理すればよい。即ち使用できるビーズとし
ては、例えばガラス、ジルコン、セラミック等通常の材
料でよく、０．８〜３．０ｍｍ程度の汎用ビーズで充分
に効果が期待できる。従って使用ビーズの粒径・材質な
どについては特に限定されない。またビーズの充填率は
、パルプの種類によって多少変化させる必要があるが、
Ｎ材パルプの場合には１０〜６０％程度、Ｌ材パルプの
場合には２０〜８０％程度が適当である。さらにビーズ
攪拌の回転数は１０００〜１８００ｒｐｍ　程度の範囲
が効果的である。

【００１３】なお、サンドミルの形態には、縦型と横型
があるがどちらも使用可能である。またサンドミルの内
部材質としては、ステンレスがよく用いられているが、
サンドミル処理時に、ビーズとの擦れで内部材質が粕と
なってパルプを着色することがあるので、このような場
合には、セラミック、テフロン等でライニングするのが
好ましい。さらに処理するパルプ水懸濁液のパルプ濃度
は、ビーズ量とのバランスを考慮し、０．１〜５．０％
程度の範囲で調節するのが好ましく、微細化度と処理効
率とを考慮すると０．３〜２．０％の範囲がより好まし
い。

【００１４】本発明において、微細繊維化パルプの微細
化度は、フリーネス値（ＣＳＦ）または乾燥後の比表面
積で評価するとよい。微細繊維化パルプのフリーネス値
が１２０ｃｃより大きいと、充分な繊維間の結合ネット
ワークが形成されず、満足すべきインク受容性が得られ
ないし、記録の鮮明度の点でも不充分となる。また紙支
持体に塗布したときには、紙支持体を構成する通常の低
叩解パルプ繊維間の結合ネットワーク内に微細繊維化パ
ルプが入り込まず、乾燥後に剥がれ落ちる現象もみられ
るため、１２０ｃｃ以下のフリーネス値となるように微
細化するのが望ましい。

【００１５】なお、微細繊維化が高度に進むと、パルプ
自身がフリーネス測定用の金属メッシュを一部通り抜け
て、叩解度を把握できなくなるため、このような場合に
は、パルプを乾燥後、その比表面積で微細繊維化パルプ
の微細化度を把握するのが望ましい。微細繊維化パルプ
懸濁液を乾燥するには、例えば微細繊維化パルプ懸濁液
を、エチルアルコール等のアルコールを用いて約２倍に
希釈した後、濾過して得られた沈澱物を再びアルコール
に分散し、充分攪拌した後濾過するという操作を繰り返
し、懸濁液中の水分をアルコールに置換し、次にヘプタ
ンを用いて同様の操作を繰り返して、アルコールをヘプ
タンに置換した後、４０℃程度の温風に曝しながら乾燥
する方法を用いることができる。

【００１６】こうして得られた乾燥微細繊維化パルプの
比表面積を、ＢＥＴ法等の方法で求めるが、比表面積が
３００ｍ２　／ｇより大きいと、多層抄紙した時に抄紙
機のワイヤーメッシュでのパルプ繊維の抜けが多くなる
。 また紙支持体に塗布した時は、紙支持体を構成する通常
の低叩解度パルプの繊維間に入り込むけれども、紙自身
の緊度の増加、透気度の減少に伴い、インク受容性が悪
くなるため、３００ｍ２　／ｇ以下の比表面積を有する
ように微細化するのが望ましい。

【００１７】紙支持体を構成する通常の低叩解パルプと
しては、通常用いられるＬＢＫＰ、ＮＢＫＰ等の化学パ
ルプ、ＧＰ、ＢＣＴＭＰ、ＭＰ等の機械パルプ、ＤＩＰ
等が使用できる。

【００１８】これらの紙支持体に微細繊維化パルプを塗
布または多層抄紙すると、低叩解パルプ繊維間の結合ネ
ットワーク内に、微細繊維化パルプが一部入り込み、繊
維間結合をより強化し、しかも低叩解パルプによる紙表
面の荒さが効果的に解消されることが、光学顕微鏡によ
る断層観察や各種紙力・紙質試験で明らかとなった。ま
たＧＰ、ＢＣＴＭＰ、ＭＰ等の機械パルプ、ＤＩＰ等を
含む紙支持体に、バージンパルプを原料とした微細繊維
化パルプを塗布したり、多層抄紙すると、得られる紙支
持体の白色度が向上するという効果も確認された。

【００１９】微細繊維化パルプの紙支持体への塗布方法
は、微細繊維化パルプの微細化度や濃度等に応じて適宜
調節されるが、通常使用されるバーコータ、ロッドコー
タ、ロールコータ、ブレードコータ、エアーナイフコー
タ、カーテンコータ等が用いられる。またサイズプレス
処理時に、サイズ剤と共に、またはサイズ剤の代わりに
微細繊維化パルプを処理すると、より簡便にインク受容
性や記録の鮮明度を改良できるため、このような塗布方
法は本発明の好ましい実施態様の一つである。

【００２０】微細繊維化パルプの原料として通常使用さ
れるパルプとしては、例えばＬＢＫＰ、ＮＢＫＰ等の化
学パルプ、ＧＰ、ＢＣＴＭＰ、ＭＰ等の機械パルプ、Ｄ
ＩＰ等が挙げられる。また微細繊維化パルプの使用量は
、紙支持体に微細繊維化パルプをサイズプレス等で塗布
する場合には、片面当たり乾燥重量で５ｇ／ｍ２　程度
以下の範囲でよく、多層抄紙を行なう場合には、少なく
とも紙支持体の記録面側に、乾燥重量で１５ｇ／ｍ２　
程度以下の微細繊維化パルプ層を形成することによって
本発明の効果が期待できる。

【００２１】本発明における、微細繊維化パルプを塗布
または多層抄紙したインクジェット記録用紙は、充分な
インク受容性と記録の鮮明性を有しているが、さらに必
要に応じて、当該技術分野で公知の各種の多孔性顔料を
微細繊維化パルプ層に添加しても良い。この場合におい
ても、その使用量は格段に少なくてよく、筆記適性を劣
化させることなく所望の効果を達成することができるも
のである。

【００２２】

【実施例】以下に、本発明の実施例を記載するが、本発
明がこれらの実施例にのみ限定されないことは勿論であ
る。なお実施例中の部と％は、特に断わらない限り、重
量部及び重量％を示す。

【００２３】〔微細繊維化パルプの調成〕広葉樹のクラ
フトパルプ（ＬＢＫＰ）の０．５％水懸濁液を、実験用
縦型サンドミル（五十嵐機械製作所製、容量：０．５ガ
ロン、使用ビーズ：粒径１．２ｍｍ，ガラス製、ビーズ
充填率：７０％、回転数：１５００ｒｐｍ　、流量：３
リットル／分）で７回と１０回処理して、二種類の微細
繊維化パルプを得た。この微細繊維化パルプのフリーネ
スは２０ｃｃとＢＥＴ法による比表面積で２００ｍ２　
／ｇであった。

【００２４】実施例１ フリーネス４５０ｃｃのＬＢＫＰからなるパルプサスペ
ンジョンに、サイズ剤としてロジンサイズを０．１５％
（対絶乾パルプ）、定着剤として硫酸バンドを０．６％
（対絶乾パルプ）添加して調成した紙料を抄紙して米坪
７５ｇ／ｍ２　の紙支持体を得た。この片面にフリーネ
ス２０ｃｃの微細繊維化パルプを乾燥重量で３．０ｇ／
ｍ２　塗布した後、カレンダー処理を行って米坪７８ｇ
／ｍ２　のインクジェット記録用紙（水分量１１％）を
得た。

【００２５】実施例２ フリーネス２０ｃｃの微細繊維化パルプの代わりに、比
表面積２００ｍ２　／ｇの微細繊維化パルプを使用した
以外は、実施例１と同様にしてインクジェット記録用紙
を得た。

【００２６】実施例３ フリーネス４５０ｃｃのＬＢＫＰからなるパルプサスペ
ンジョンに、サイズ剤としてロジンサイズを０．１５％
（対絶乾パルプ）、定着剤として硫酸バンドを０．６％
（対絶乾パルプ）添加して調成した紙料を抄紙して米坪
７５ｇ／ｍ２　の紙支持体を得た。この両面にフリーネ
ス２０ｃｃの微細繊維化パルプの水分散液を使用し、片
面当たりの乾燥重量が１．２ｇ／ｍ２　となるようにサ
イズプレス処理を行なった後、カレンダー処理を行って
インクジェット記録用紙（水分量１１％）を得た。

【００２７】実施例４ フリーネス２０ｃｃの微細繊維化パルプの代わりに、比
表面積２００ｍ２　／ｇの微細繊維化パルプを使用した
以外は、実施例３と同様にしてインクジェット記録用紙
を得た。

【００２８】実施例５ フリーネス２０ｃｃの微細繊維化パルプ４部を、それぞ
れフリーネス４５０ｃｃのＬＢＫＰ９２部の両側に多層
抄紙した後、カレンダー処理を行って米坪７８ｇ／ｍ２
　のインクジェット記録用紙を得た。

【００２９】実施例６〜１０ 微細繊維化パルプ１００％の代わりに、酸化アルミニウ
ム系多孔性顔料（比表面積３００ｍ２　／ｇ，平均粒径
４．８μｍ）７５部と酸化ケイ素系多孔性顔料（比表面
積３００ｍ２　／ｇ，平均粒径１．８μｍ）２５部の混
合物を、対絶乾微細繊維化パルプ当たり２０％の割合で
添加したものを用いた以外は、実施例１〜５と同様にし
てインクジェット記録用紙を得た。

【００３０】比較例１ フリーネス４５０ｃｃのＬＢＫＰを使用し、微細繊維化
パルプを使用しなかった以外は、実施例１と同様にして
インクジェット記録用紙を得た。

【００３１】比較例２ 比較例１のインクジェット記録用紙に、更に下記の組成
からなるインク受容層形成用の塗液を、乾燥重量で３．
６ｇ／ｍ２　エアーナイフコータで塗抹乾燥した後、カ
レンダー処理を行い、インクジェット記録用紙を得た。

【００３２】〔インク受容層形成用の塗液組成〕　　酸
化アルミニウム系多孔性顔料（比表面積３００ｍ２　／
ｇ，平均粒径　　４．８μｍ）　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　７５部　　酸化ケイ
素系多孔性顔料（比表面積３００ｍ２　／ｇ，平均粒径
１．８　　　　　　　　　　μｍ）　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２
５部　　ポリビニルアルコールの１０％水溶液　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３
５０部　　ポリアミド樹脂の３０％水溶液　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　３０部　　水　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４２０部

【００３３】かくして得られた１２種類のインクジェッ
ト記録用紙に、ヒューレット・パッカード社製のペイン
トジェットプリンター（３６３０Ａ型）を用いて、標準
インクによるテストパターン印字を行い、以下の項目に
ついてそれぞれ下記の評価基準で評価し、その結果を表
１に記載した。 〔インク受容性〕２色インクの重ねベタ印字部の乾燥状
態を、目視及び印字２秒後にペーパー押さえロールに接
触させて、汚れが出るか出ないかで判断した。 〔記録画質〕印字境界部の明瞭さを１０倍のルーペで観
察し、目視評価した。 〔筆記性〕２Ｈ，ＨＢ，Ｂの３種類の鉛筆で筆記テスト
を行い、滑らかにしかも記録面の表層が削れないかをテ
ストした。 〔評価基準〕Ａ：優れている，Ｂ：良　　好，Ｃ：不　
　良，Ｄ：著しく劣っている。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【発明の効果】表１の結果から明らかなように、微細繊
維化パルプ層を形成した本発明のインクジェット記録用
紙は、いずれも記録時のインク受容性に優れており、輪
郭のはっきりした記録が得られ、しかも筆記適性に優れ
たものであった。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紙支持体の記録面側に微細繊維化パルプを
   塗布して形成された微細繊維化パルプ層を有することを
   特徴とするインクジェット記録用紙。
2. 【請求項２】微細繊維化パルプ層がサイズプレス法で形
   成されている請求項１記載のインクジェット記録用紙。
3. 【請求項３】紙支持体がパルプ層を重ね合わせた２層以
   上の多層構造を有しており、且つ記録面側に微細繊維化
   パルプ層を有することを特徴とするインクジェット記録
   用紙。
4. 【請求項４】微細繊維化パルプ層が多孔性顔料を含有し
   ている請求項１〜３記載のインクジェット記録用紙。
5. 【請求項５】微細繊維化パルプがパルプの水懸濁液をサ
   ンドミルで処理した物である請求項１〜４記載のインク
   ジェット記録用紙。