JPH09263041A

JPH09263041A - インクジェット記録シート及びその加工方法

Info

Publication number: JPH09263041A
Application number: JP8075894A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Okura; 浩和大倉; Yasunobu Kamigaki; 泰信上垣; Takao Katayanagi; 貴男片柳; Noboru Omura; 昇大村
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1997-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】給紙の際の良好なピックアップによる優れた
搬送性の他に、水性インクを用いてインクジェット記録
するために必要な高い記録濃度、優れた粉落ち性能など
の諸性能を備えたインクジェット記録シートを提供す
る。【解決手段】支持体の片面に二層のインク受理層を有
するインクジェット記録シートである。このインクジェ
ット記録シートは、支持体上に塗設される第一のインク
受理層を湿式ミル粉砕された５０％平均粒子径６μｍ以
上１０μｍ以下の非晶質シリカと水溶性高分子バインダ
ーを主成分として構成される。インク受理層とは反対の
面からギロチン断裁されたインクジェット記録シートの
カットシートである。また、ギロチン断裁をインク受理
層とは反対の面から実施するインクジェット記録シート
の加工方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水性インクを用い
て記録を行なうインクジェット記録シートに関するもの
である。更に詳しくは、インク吸収性に優れ、特にプリ
ンターでの搬送性に優れたインクジェット記録シートに
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、種々の作動
原理によりインクの微小液滴を飛翔させて紙などの記録
シートに付着させ、画像、文字などの記録を行なうもの
であり、高速、低騒音、多色化が容易、記録パターンの
融通性が大きい、現像−定着が不要などの特徴があり、
漢字を含め各種図形およびカラー画像などの記録装置と
して種々の用途に急速に普及している。

【０００３】このインクジェット記録方式で使用される
記録シートとして、通常の印刷や筆記に使われている上
質紙やコーテッド紙を使うことができるように、装置や
インク組成の面から種々の努力がなされてきた。しか
し、装置の高速化、高精細化あるいはフルカラー化など
のインクジェット記録装置の性能の向上や用途の拡大に
伴い、記録シートに対しても次のような高度な特性を併
せ持つことが要求されるようになった。（１）通常記録装置で記録する際の搬送性に優れている
こと。（２）表面に記録した画像の裏抜け、コックリングが防
止され、広範囲の温湿度条件下で高品位記録画像が得ら
れること。（３）記録ドット濃度、画像濃度が高いこと。（４）画像色彩性、鮮明性が良いこと。（５）印字ドット形状が良いこと。（６）インク吸収性が良いこと。（７）記録画像の耐水性、耐光性、耐オゾン性などの画
像保存性が良いこと。（８）コートタイプ記録シートでは、塗工層の接着性が
高く、粉落ちが少ないこと。（９）記録シートそのものの黄変が起こりにくいこと。（１０）単色部でのドット径と比較して、重色部でのド
ット径がほとんど変わらず、重色部での滲み出しがほと
んどなく、高精細な記録画像が得られること。

【０００４】従来、これらのうち特定の性能の改善に着
目して、数多くの提案がなされている。例えば、特開昭
６２−２８２９６７号公報には、インク吸収性、記録画
像の光学濃度、光沢性、耐カール性などを改善するた
め、基材上にインク保持層とインク輸送層とを有し、更
にインク保持層と同一または類似した物性を有するカー
ル抑制層を備えた被記録材が開示されている。また、特
開昭６１−２３５１８４号公報には、インク吸収性、画
像鮮明性、搬送性などを改善するため、インク受容層を
備えた被記録材にポリアクリルアミドなどの樹脂からな
るカール防止層を設けた例が開示されている。更に、特
開昭６２−１６２５８６号公報、特開昭６２−１６２５
８７号公報には、記録層（フィルム基材）の反対面また
は両側の面に極く微量（０．０１〜１．０ｇ／ｍ²）の
粉体より成る層を設けることにより、プリンターのシー
ト搬送性や耐ブロッキング性を向上させた被記録材が開
示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
カール抑制・防止層を備えた被記録材（特開昭６２−２
８２９６７号公報など）は、カール抑制・防止によりプ
リンターヘッドとの接触を改良して搬送性の向上を図る
ものであるが、特にカットシートを使用するプリンター
においては、依然として、シート自体の性質に起因して
給紙の際のピックアップが不良であり、そのためジャミ
ング（紙づまり）、斜行、重送などの搬送性の不良を生
じやすく、安定した連続記録ができないという問題点が
ある。

【０００６】また、前記の粉体より成る層を備えた被記
録材（特開昭６２−１６２５８６号公報など）には、粉
落ちと共に、搬送性も満足すべきものではないという問
題点がある。

【０００７】本発明は、これらの問題点を解決して、給
紙の際の良好なピックアップによる優れた搬送性の他
に、水性インクを用いてインクジェット記録するために
必要な高い記録濃度、優れた粉落ち性能などの諸性能を
備え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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、支持体の片面に二層のインク受理層を有
するインクジェット記録シートにおいて、支持体上に塗
設される第一のインク受理層が湿式ミル粉砕された５０
％平均粒子径６μｍ以上１０μｍ以下の非晶質シリカと
水溶性高分子バインダーを主成分として構成され、第一
のインク受理層上に塗設される第二のインク受理層が非
晶質シリカ、水溶性高分子とカチオン性染料定着剤を主
成分として構成されることを特徴とするインクジェット
記録シートである。

【０００９】本発明は、インクジェット記録シートがイ
ンク受理層とは反対の面からギロチン断裁されたインク
ジェット記録シートのカットシートである。

【００１０】本発明は、該記録シートのカットシ−ト加
工において、ギロチン断裁をインク受理層とは反対の面
から実施することを特徴とするインクジェット記録シー
トの加工方法である。

【００１１】本発明者等は、インクジェット記録シート
について、種々検討を重ねた結果、湿式ミル粉砕した非
晶質シリカを支持体上に塗設される第一のインク受理層
に使用することによりインク吸収性を保持しつつ、塗層
強度を向上し粉落ちを減少させることが可能なことを見
いだした。即ち、５０％平均粒子径６μｍ以上１０μｍ
以下の非晶質シリカと水溶性高分子バインダーを主成分
として支持体上に塗設される第一のインク受理層を構成
することにより、インク吸収性を保持しつつ、塗層強度
が向上し、粉落ちが減少することで、プリンターに設置
された記録シートの束から順次記録シートをピックアッ
プする際にインク受理層表面の破壊に伴う粉落ち及びコ
バ面からの脱落による粉落ちによるピックアップロール
と記録シート間のスリップが防止され、プリンターにお
いて記録シートを順次ピックアップする際の記録シート
の斜行とジャミングが防止される。

【００１２】湿式ミル粉砕した非晶質シリカを使用する
ことにより塗層強度が向上する理由は明確ではないが、
非晶質シリカの粗大粒子が粉砕微小化されることによ
り、塗工乾燥後に塗層に亀甲状或いは網状に亀裂を生
じ、第二のインク受理層塗設時に第二のインク受理層が
亀裂に入り込んでアンカー効果を示すこと並びに亀裂に
沿ってインクが吸収され易くなることにより、塗層強度
を向上させつつインク吸収性が確保されるものと考えら
れる。

【００１３】また、本発明のインクジェット記録シート
の加工方法は、ギロチン断裁をインク受理層とは反対の
面から実施することにより、プリンターにおいて記録シ
ートを順次ピックアップする際の記録シート間のバリに
起因する斜行と重送が防止されるので好ましい。

【００１４】インク受理層とは反対の面からギロチン断
裁を行うことにより、シートの斜行と重送が防止される
理由としては、ギロチン断裁をインク受理層側より実施
すると、バリがインク受理層とは反対の支持体の側の面
に形成され、シート面より外側へはみ出し、シート分離
を悪化させるが、インク受理層とは反対側の支持体より
断裁すると、インク受理層側では刃が抜けた部分で塗層
の破壊は生じるもののバリの生成は起こらず、インク受
理層と支持体の境界部分でバリを生じてもバリはインク
受理層の塗装を越えず、他のシートの分離の妨げとなら
ないためと考えられる。

【００１５】湿式ミル粉砕した非晶質シリカ以外に、本
発明におけるインク受理層には通常、白色顔料、水性高
分子バインダー、カチオン性染料定着剤、その他添加剤
が含有され得る。

【００１６】前記白色無機顔料としては、例えば、炭酸
カルシウム、カオリン、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、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、
珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、合成非晶質シリ
カ、擬ベーマイト、水酸化アルミニウム、アルミナ、リ
トポン、ゼオライト、加水ハロイサイト、炭酸マグネシ
ウム、水酸化マグネシウム等の白色無機顔料、スチレン
系プラスチックピグメント、ポリエチレン、マイクロカ
プセル、尿素樹脂、メラミン樹脂等の有機顔料が挙げら
れる。この中でもインク受理層中に主体成分としては多
孔性無機顔料が好ましく、多孔性合成非晶質シリカ、多
孔性炭酸マグネシウム、多孔性アルミナ等が挙げられ、
特に細孔容積の大きい多孔質合成非晶質シリカが好まし
い。

【００１７】本発明のインク受理層に用いられる水性高
分子バインダーとしては、例えば、酸化澱粉、エーテル
化澱粉、リン酸エステル化澱粉などの澱粉誘導体；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
などのセルロース誘導体；カゼイン、ゼラチン、大豆蛋
白、ポリビニルアルコール、またはシリル変性ポリビニ
ルアルコールなどのポリビニルアルコール誘導体；ポリ
ビニルピロリドン、無水マレイン酸樹脂、スチレン−ブ
タジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン
共重合体などの共役ジエン系共重合体ラテックス；アク
リル酸エステルおよびメタクリル酸エステルの重合体ま
たは共重合体などのアクリル系（共）重合体ラテック
ス；エチレン酢酸ビニル共重合体などのビニル系共重合
体ラテックス；あるいはこれらの各種（共）重合体のカ
ルボキシ基などの官能基含有単量体による官能基変性
（共）重合体ラテックス；メラミン樹脂、尿素樹脂など
の熱硬化合成樹脂などの水性接着剤；ポリメチルメタク
リレートなどのアクリル酸エステル、メタクリル酸エス
テルの重合体または共重合体樹脂；ポリウレタン樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニルコポ
リマー、ポリビニルブチラール、アルキッド樹脂を挙げ
ることができる。これらの水性高分子バインダーのう
ち、接着力の点から、ポリビニルアルコール、またはシ
リル変性ポリビニルアルコールなどのポリビニルアルコ
ール誘導体が好ましい。

【００１８】カチオン性染料定着剤としては、水に溶解
したときに解離してカチオン性を呈する１級〜３級アミ
ンまたは４級アンモニウム塩のモノマー、オリゴマー、
ポリマーを挙げることができ、好ましくは、オリゴマー
またはポリマーである。特に、コロイド滴定法によるカ
チオン荷電量が、１〜１０ｍｅｑ．／ｇのカチオン性染
料定着剤である。１ｍｅｑ．／ｇ未満では、水性インク
中の水溶性染料の定着性能が劣り、記録画像の耐水性が
低下する。また、１０ｍｅｑ．／ｇを超えた場合、少量
で記録画像の耐水性を向上できるが、記録画像の耐光性
や耐オゾン性が劣り、記録シートの黄変性が悪化する。

【００１９】本発明のインクジェット記録シートのイン
ク受理層には、塗層強度向上を目的にコロイダルシリ
カ、珪酸ソーダ、アルミナゾル、擬ベーマイトを添加す
ることが可能である。また、白色顔料、澱粉粒子、水性
高分子バインダー、カチオン性染料定着剤はそれぞれ、
１種または２種以上の混合物であってもよい。

【００２０】本発明における第一のインク受理層中に
は、湿式粉砕した非晶質シリカ以外に前記白色顔料を併
用してもよい。また、水性高分子バインダーは非晶質シ
リカ１００重量部に対し１０〜１００重量部の範囲が好
ましい。本発明の第二のインク受理層には、白色顔料、
水性高分子バインダー、カチオン性染料定着剤を主成分
として構成され、白色顔料１００重量部に対し、水性高
分子バインダーは１０〜５０重量部、カチオン性染料定
着剤は０．１〜５ｇ／ｍ² 、カチオン荷電量として０．
１〜５０ｍｅｑ／ｍ² 含まれていることが好ましい。

【００２１】本発明に用いられる支持体は、木材パルプ
を主成分として構成される。木材パルプとしては、ＬＢ
ＫＰ、ＮＢＫＰ等の化学パルプ、ＧＰ、ＰＧＷ、ＲＭ
Ｐ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＣＭＰ、ＣＧＰ等の機械パル
プ、ＤＩＰ等の古紙パルプ等のパルプを含み、必要に応
じて従来公知の顔料やバインダーおよびサイズ剤、定着
剤、歩留まり向上剤、カチオン化剤、紙力増強剤等の各
種添加剤を使用することが可能である。また、内添サイ
ズ剤の添加、無添加、中性サイズ剤、ポリマーサイズ
剤、酸性サイズ剤等のサイズ剤の単独または併用使用、
填料の含有または非含有のいずれでも良く、サイズプレ
スの有無でも何等制限はない。紙支持体の内添填料は、
白色顔料として従来公知の顔料が単独あるいは併用して
用いられる。

【００２２】本発明のインクジェット記録シートの作成
方法としては、例えば、パルプ繊維を離解してスラリー
とし、必要に応じて填料やサイズ剤、他の添加剤を添加
し、抄紙機で抄造し乾燥するか、または抄造後、澱粉や
高分子物質等の水溶性物質をサイズプレスし、乾燥して
マシンカレンダーをかけ、支持体シートを得た後、塗工
装置やサイズプレス装置を用いて少なくとも１層以上の
インク受理層を設ける。インク受理層を設ける方法とし
ては、オンマシンコーター、オフマシンコーターのいず
れでも良い。塗工後、さらにカレンダー仕上げを行な
う。

【００２３】インク受理層の塗工量は第一のインク受理
層、第二のインク受理層共、５〜１５ｇ／ｍ² の範囲が
好ましく、さらに好ましくは８〜１２ｇ／ｍ² の範囲で
ある。第一のインク受理層の塗工量が５ｇ／ｍ²未満で
あると支持体のカバーリングが不十分となり、第二のイ
ンク受理層を塗工しても印字ムラが発生してしまう。ま
た、１５ｇ／ｍ²を超えると第二のインク受理層塗工
後、インクの吸収性が大きくなりすぎて、画像濃度、色
彩性、鮮明性が低下する。

【００２４】第二のインク受理層の塗工量が５ｇ／ｍ²
未満であると、第二のインク受理層のドット径調整機能
が有効に作用せず、画質の低下を招いてしまう。また、
１５ｇ／ｍ²を超えると塗工後の乾燥負荷が高まり、塗
工速度の低下に伴う生産性の低下ばかりでなく、高負荷
の乾燥では第二のインク受理層中のバインダーが、蒸発
する溶媒と共にインク受理層表面に移動し、その表面の
空隙量を減少させて記録時のインク吸収性を阻害し、地
汚れ等の発生を招いて好ましくない。

【００２５】本発明のインクジェット記録シートにおけ
る支持体、インク受理層には、その他の添加剤として、
顔料分散剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、
離型剤、発泡剤、浸透剤、防バイ剤、耐水化剤、湿潤紙
力増強剤、乾燥紙力増強剤等を適宣配合することもでき
る。

【００２６】本発明でいう水性インクとは、着色剤、溶
媒、その他の添加剤からなる記録液体である。着色剤と
しては、直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性染料
あるいは食品用色素等の水溶性染料が挙げられる。水性
インクの溶媒としては、水および水溶性の各種有機溶剤
が挙げられる。その他の添加剤としては、例えば、ｐＨ
調節剤、金属封鎖剤、防カビ剤、粘度調整剤、表面張力
調整剤、湿潤剤、界面活性剤および防錆剤が挙げられ
る。

【００２７】

【実施例】以下に、本発明の実施例をあげて説明する
が、本発明はこれらの例に限定されるものではない。ま
た、実施例において示す「部」および「％」は、特に明
示しない限り重量部および重量％を示す。

【００２８】＜支持体の作製＞濾水度４５０ｍｌＣＳＦ
のＬＢＫＰ６７部、濾水度４５０ｍｌＣＳＦのＮＢＫＰ
８部から成るパルプスラリーに、カチオン澱粉０．６
部、重質炭酸カルシウム１０部、タルク１５部、アルキ
ルケテンダイマー０．１部を添加して、パルプスラリー
のｐＨを８．２に調節し、長網抄紙機で抄造乾燥し、続
けてサイズプレスで溶解した酸化澱粉水溶液を固形分で
両面５ｇ／ｍ² となるように含浸、乾燥し、さらにマシ
ンカレンダー仕上げをして坪量６３ｇ／ｍ² の塗工原紙
支持体を得た。得られた塗工原紙のステキヒトサイズ度
は５０秒であった。＜非晶質シリカの分散液の作製＞非晶質シリカ（ニップ
シールＬＰ、日本シリカ社製）の２０％スラリーを縦型
ミル（グレンミル、浅田鉄工所製）でガラスビーズ充填
率６０容積％、送液量３０リットル／分と６０リットル
／分の条件で湿式粉砕し、平均粒子径６．５μｍと１
０．０μｍの分散液（１）と（２）を得た。尚、平均粒
子径は、コールターカウンター（日科機社製）で測定し
た個数平均粒子径である。

【００２９】比較例１上記の塗工原紙の填料分布の多い面上に、第一のインク
受理層として合成非晶質シリカ（ファインシールＸ３７
Ｂ、徳山曹達社製）１００部、ポリビニルアルコール
（ＰＶＡ１１７、クラレ社製）３０部を配合した濃度１
８％の塗工液をエアーナイフコーターで固形分８ｇ／ｍ
² となるように塗工し、熱風の最高温度を１２０℃以上
として乾燥した。さらに第二のインク受理層として合成
非晶質シリカ（ファインシールＸ３７Ｂ、徳山曹達社
製）１００部、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７、
クラレ社製）３０部およびカチオン性染料定着剤（ポリ
フィックス６０１、昭和高分子社製、カチオン荷電量１
０ｍｅｑ．／ｇ）２０部を配合した濃度１６％の塗工液
をエアーナイフコーターで固形分１２ｇ／ｍ² となるよ
うに塗工し、熱風の最高温度を１２０℃以上として乾燥
し、ギロチン断裁をインク受理層側より実施しインクジ
ェット記録シートのカットシートを得た。

【００３０】実施例１第一のインク受理層として、上記の分散液（１）１００
重量部、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７、クラレ
社製）３０部を配合した濃度１８％の塗工液を塗工した
こと以外は、比較例１と同様にして実施例１のインクジ
ェット記録シートとした。

【００３１】実施例２第一のインク受理層として、上記した分散液（１）１０
０重量部、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７、クラ
レ社製）３０部を配合した濃度１８％の塗工液を塗工
し、ギロチン断裁はインク受理層の反対側より実施した
こと以外は、比較例１と同様にして実施例１のインクジ
ェット記録シートとした。

【００３２】実施例３第一のインク受理層として、上記した分散液（２）１０
０重量部、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７、クラ
レ社製）３０部を配合した濃度１８％の塗工液を固形分
１２ｇ／ｍ² 塗工し、ギロチン断裁をインク受理層の反
対側より実施したこと以外は、比較例１と同様にして実
施例２のインクジェット記録シートとした。

【００３３】〈性能〉インクジェット記録シートの性能
の測定は、下記の方法によって行なった。

【００３４】（１）印字濃度およびインク吸収性印字濃度は、インクジェットプリンター（ＢＪＣ−８２
０Ｊ、キヤノン社製）を使用して印字し、黒印字部をマ
クベスＲＤ−９１８型を用いて測定した。インク吸収性
は、インクジェットプリンター（ＢＪＣ−８２０Ｊ、キ
ヤノン社製）を使用して、緑（シアン＋イエロー）と赤
（マゼンタ＋イエロー）を隣接して印字し、その境界部
分の滲み（黒筋）を目視評価した。評価基準 ○：滲みがほとんど認められない。 ×：滲みがはっきりと認められる。（２）搬送性搬送性は、インクジェットプリンター（ＢＪＣ−６００
Ｊ、キヤノン社製）を使用し、２０℃、６５％ＲＨの環
境下で、インクジェット記録シートを１０００枚通した
際の事故シートの枚数で評価した。評価基準Ａ：１０００枚あたりの事故シート枚数が０〜２枚。Ｂ：１０００枚あたりの事故シート枚数が３〜１０枚。Ｃ：１０００枚あたりの事故シート枚数が１１枚以上。

【００３５】（３）折り割れ黒紙上でシートを二つ折りにし、粉落ち量を目視で評価
した。評価基準Ａ：粉落ちがほとんど認められなかった。Ｂ：粉落ちが認められる。Ｃ：粉落ちが大量にありかつ折り目に塗層剥がれが認め
られる。

【００３６】（４）粉落ち量黒布に２０ｇ／ｃｍ² 荷重の錘を乗せ、布端を手でもっ
て一定の速度でシ−ト表面上を６０ｃｍ引っ張ったとき
の黒布への粉の付着量で評価した。評価基準Ａ：ほとんど粉の付着が認められない。Ｂ：錘を乗せていた部分の一部に粉の付着が認められ
る。Ｃ：錘部乗せていた部分全体に粉の付着が認められる。比較例および実施例１〜３のインクジェット記録シート
の性能の測定結果を次表１に示す。

【００３７】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大村昇東京都千代田区丸の内３丁目４番２号三菱製紙株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体の片面に二層のインク受理層を有
するインクジェット記録シートにおいて、支持体上に塗
設される第一のインク受理層が湿式ミル粉砕された５０
％平均粒子径６μｍ以上１０μｍ以下の非晶質シリカと
水溶性高分子バインダーを主成分として構成され、第一
のインク受理層上に塗設される第二のインク受理層が非
晶質シリカ、水溶性高分子及びカチオン性染料定着剤を
主成分として構成されることを特徴とするインクジェッ
ト記録シート。
【請求項２】請求項１記載のインクジェット記録シー
トがインク受理層とは反対の面からギロチン断裁された
インクジェット記録シートのカットシート。
【請求項３】支持体の片面に二層のインク受理層を有
するインクジェット記録シートのカットシ−ト加工にお
いて、ギロチン断裁をインク受理層とは反対の面から実
施することを特徴とするインクジェット記録シートの加
工方法。