JPS6026720B2 - 水性インキを用いるインキジェット記録用紙 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水性インキによるインキジェット記録用紙に
関するものであり、水性インキを用いるインキジェット
方式の記録に際し、インキの吸収が速やかで、かつイン
キドッドの広がりが少なく、ぼけの少ない鮮明な印字画
像が得られ、しかもインキの発色濃度の低下を技少限に
抑えることのできる記録用紙を提供するものである。

従来の印刷、記録では、ほとんど油性のインキが用いら
れており、印刷、記録用紙としても、油性インキを対象
とした物性のものへの改良が重ねられてきたが、近年、
油性インキのなかで、特に揮発性の大きいインキを用い
るグラビャ印刷などでは、揮発溶剤による環境汚染の問
題から、油性インキを水性インキへ転換する試みがなさ
れるようになっている。

また、一方においては、新しい記録方式であるインキジ
ェット法においては、インキの適性上、水性インキが使
用されることが多いのが実情である。

従釆の油性インキによる印刷、記録用紙をそのま）上記
のような水性インキによる印刷、記録用紙として使用す
ることは記録品質の点や、作業性の点で満足する結果が
得られていない。

すなわち、通常市販されている上質紙は、ロジンサィズ
処理が施されているために、水性インキの吸収性が悪く
、特に高速の印刷、記録時にインキが流れ出すブリード
現象が生じたり、機械的接触によるインキの転移や汚れ
を生じやすいという欠点を有している。一般に紙による
インキ吸収の具合は、紙およびインキの双方の性質に関
係するもので、いずれか一方の特性のみでは、インキ吸
収の遅速、インキドットの広がり具合などを定量的に表
現することはできないが、定性的には、｛１’ 高い吸
収速度を有すること‘２｝ インキ量に応じた十分な吸
収容量を有すること‘３｝ インキドットが紙面内で過
度に広がらないこと｛４）適度の白色度明度を有するこ
と【５ー ィンキの発色を妨げる物質を含んでいないこ
と‘６） 適度の耐水性を有すること等の性質が水性イ
ンキ記録用紙としての適否を左右するものである。

例えば、インキ吸収性の乏しい用紙を印刷、記録用紙と
して使用した場合には、インキドットが用紙面上に溜り
やすいため、隣接位のドットにインキドットが流れ出し
たり、または重なり合ったドットが流れ出したりするモ
ットリングやブリードなどの現象を起すし、逆に例えば
無サィジングの炉紙のごとき、インキ吸収性の良すぎろ
紙を用紙として使用した場合には、インキドットが平面
方向に広がり、解像力の低下およびコントラストの低下
をまねくこととなる。

インキ吸収性が大い紙ほど、インキドットの広がりが大
きいので、理想的にはインキの吸収が紙の厚さ方向（ｚ
方向）のみに行なわれるようにして、「インキ吸収性を
大きくし、しかもインキドットの広がりを小さく維持さ
せる」という相矛盾する二つの性質を備えた紙をインキ
記録用紙として使用することである。

本発明者等は、上述のような相矛盾する二つの性質を兼
備する用紙について鋭意研究の結果、特許請求の範囲第
１〜２番目に記載した構成とする・ことにより、インキ
吸収性およびインキ吸収容量が大きく、しかもドットの
広がりが小さく、かつ優れたインキ発色と優れたコント
ラストを与え、記録品質の点‘こおいて、および作業性
の点において十分に満足のゆく、水性インキを用いるイ
ンキジェット記録用紙を提供するものである。

本発明の記録用紙においては、木材パルプ成分中に木材
パルプに対して１の重量％以上の膿量で、概ね均一に内
塀されている微粉末状の尿素−ホルマリン樹脂成分によ
って紙の嵩性が付与され、インキの吸収性が向上するば
かりでなく、インキドットの広がりが抑えられるという
特性が発現されており、パルプ層の繊維内に含浸された
水溶性高分子の含浸層によって上記微粉末状の尿素ーホ
ルマリン樹脂の内填によるインキの発色濃度の低下を抑
制している。

インキドットの広がりを、実用的な範囲内に抑制させる
ためには、前述の微粉末状の尿素−ホルマリン樹脂は、
木材パルプ成分に対して１０（重量）％以上内填されな
くてはならなく、一方において、このことはインキの発
色濃度の低下をまね〈要因となることが事実であり、本
発明の記録用紙においては、微粉末状の尿素−ホルマリ
ン樹脂の内填と、水溶性高分子の含浸層とが組み合わさ
って初めて初期の目的が達成されるものである。微粉末
状の尿素ーホルマリン樹脂の内填によるインキの発色濃
度の低下を十分に抑制するためには、紙内に少なくとも
１夕／れ以上好ましくは２夕／〆以上の水溶性高分子の
含浸層が形成されていることが必要であり、この塗工量
は通常の表面サイズにおけるサイズ剤のせいぜい０．５
〜１夕／枕という量に比較して明らかにより多量の塗工
量を必要とするものであるので、抄製時における事実上
のいわゆる内添サイジングを省略して塗工を容易にして
おくことが好ましい。

しかしながら、本発明の抄製紙においては、微粉末状の
尿素−ホルマリン樹脂が大量に内填されているために、
紙の高性に加えて表面サイズ液の吸収性が良好になって
いるので、内添サィジングの省略は必ずしも必要なこと
ではない。本発明において紙内に含浸される水溶性高分
子の例としては、澱粉、ポリビニルアルコール、カルポ
キシメチルセルロースやヒドロキシエチルセルロースお
よびその他のセルロース譲導体、アルギン酸ソーダ、グ
ルコマンナンガム類、カゼイン、ゼラチン、ポリアクリ
ルアミド、ポリアクリル酸塩、ポリビニルピロリドン、
ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンイミン、ポリス
チレンスルホン酸塩およびこれらの誘導体などが挙げら
れる。

紙内に設けられる含浸層を形成する水溶性高分子として
、本釆カチオン基を有するもの、あるいは部分カチオン
化高分子を使用することは、発色濃度を向上させる度合
が大きく、その効果が一段と大きい。

したがって、このようなカチオン性を有さない水溶性高
分子を使用する場合においても、カチオン活性剤のよう
なカチオン性高分子と混合して使用することにより、そ
の効果をより増大させることができる。本発明の記録用
紙において、木材パルプ成分に対して、固形分として０
．１（重量）％以上の湿潤強度増強剤、例えばポリアミ
ドェピクロルヒドリン樹脂（商品名カィメン５５７、デ
ィックハーキュレス社製）の内填は、水落性高分子溶液
による表面サイズ液の内部への浸透が、紙業の湿潤引っ
張り強度を低下させ、断紙の発生の原因となることを避
けるために必要であるが、かかる湿潤強度増強剤の添加
は、木材パルプ中に内填されているもつ一つの成分であ
る微粉末状の尿素ーホルマリン樹脂の歩留りを向上させ
る効果をも有している。

一般の木材パルプ抄製において、内添サイズ剤の定着剤
として使用される硫酸バンドは、水性インキに用いられ
る染料の発色、分散を妨げるおそれがあるので、本発明
の記録用紙においては硫酸バンドの使用は好ましくなく
、ｐＨ５．５〜９．５の中性域で抄製を行うことが必要
である。したがって、前述の湿潤強度増強剤としても、
かかる中性領域で効果を有するのを使用することが効果
的である。

以下、本発明の記録用紙の具体的な構成を製造実施例を
以つて説明し、併せ、得られた紙葉の性質を説明する。

実施例 １フリーネス３００の‘の広葉樹晒クラフトパ
ルプ（ＬＢＫＰ）１０礎都‘こ対し微粉末状の尿素ーホ
ルマリン樹脂（商品名Ｐｅｒ■ｐａｃｋ Ｍチバ・ガィ
ギ社製）２碇都、湿潤強度増強剤兼填歩蟹り向上剤とし
てポリアミドェピクロルヒドリン樹脂水溶液（商品名カ
ィメン５５７、デイツクハーキュレス社製）を樹脂成分
換算量で０．３部加え、試験用フオードリニア型抄紙機
で坪量６０夕／あのシート（１）を沙製した。

〔以下本抄製紙をＰｅｒｇｏｐａｃｋＭ内添紙（１）と
略称する。〕また比較のためにＬＢＫＰＩＯＯ部に対し
、タルク２の部、ポリアミドェピクロルヒドリン樹脂水
溶液を樹脂成分換算量で０．３部を加えてシート（０）
を抄製した。これらの２種類のシートにサイズプレスで
、酸化澱粉（商品名王子エース、王子コーンスターチ社
製）を固形分換算量でそれぞれ５．０夕／で、４．５夕
／〆の割合で塗工して、本発明の表面塗工紙（ｍ）およ
び比較のための表面塗工紙（Ｗ）を得た。これら４種類
の紙葉と、市販の上質紙（Ｖ）を加えた５種類の紙業に
、ノズル径５０ｙｍの３個のインキジェットガンからそ
れぞれＣ松ｎ、Ｙｅｌｌｏｗ、Ｎねｚｅｎｔａの３色の
水性インキを略同時に噴射させ、インキ粒子径７０ｒｍ
の印刷を行った。

各紙葉の性質および印刷結果の観察状態を第１表に示す
。なお、使用インキの粘度は１．耳．ｐ．であった。

第 １表※ マクベス濃度計により、Ｃ松ｎ部分の反射
濃度を測定したもの。

表より、本発明の記録用紙たる表面塗工紙（ｍ）に印刷
、記録を行ったものの紙面上でのインキドットの径は、
他のもののそれと比較して小さく抑えられ、インキの流
れ出しがなく、しかも記録後の発色濃度も、他のものの
それと比較して然程の遜色がみられないことが明瞭であ
る。

なお、市販の上質紙（Ｖ）を使用したものは、紙面上で
のインキ粒子の拡がりを示すドット径が小さく、また発
色濃度も高く、この二点では非常に優れた記録特性を有
するが、インキの吸収性が悪く、インキの流れ出しを生
ずるため、鮮明な画像は得られなかった。タルク内添紙
（ロ）については、発色濃度はかなり高いが、インキド
ットの流れ出しが僅かに認められ、特にドット径が大き
く、得られる画像の解像度が低いという欠点があった。

後者の欠点は、澱粉等の表面サイズにより、表面塗工紙
（Ｗ）にみられるように多少改善されているが、市販の
上質紙（Ｖ）よりはるかに悪かった。Ｐｅｒ籾ｐａｃｋ
Ｍ内添紙（１）は、インキの流れ出しが全然なく、上述
の５種類の紙葉のうちでは技良で、ドット径も市販の上
質紙に優れた記録特性を有するが、発色濃度が低いとい
う欠点を生じている。Ｐｅｒ籾ｐａｃｋＭ内添紙に、酸
化澱粉を、通常使用される量よりも多量に、サイズプレ
スで塗工した本発明の表面塗工紙（ｍ）においては、イ
ンキの流れ出しは、Ｐｅｒ弧ｐａｃｋＭ内添紙（１）と
略同等に、全然なく、ドット径は多少小さく成って市販
の上質紙（Ｖ）のそれに近付き、発色濃度は大幅に向上
している。

この紙袋に、インキジェット記録したものの画像の品質
は、実用上通用する鮮明なものであった。実施例 ２ 実施例１で秒製したＰｅｒｇｏｐａｃｋ Ｍ内添紙（１
）に、カチオン澱粉（商品名レＯＫＳＺＥ、日本コーン
スターチ社製）を固形分に換算して５．０夕／あの割合
でサイズプレスを用いて塗工した本発明の表面塗工紙（
Ｗ）および実施例１で使用したと同種のタルク内添紙（
０）に、同じくカチオン澱粉（商品名ＬＯＫＳＩＺＥ）
を固形分に換算して４．０夕／めの割合でサイズプレス
を用いて塗工した比較のための表面塗工紙（Ｗ）の２種
類の紙葉に、実施例１で行ったのと同じ条件でインキジ
ェット記録を行った。

各紙葉の性質および印刷結果の観察状態を第２表に示す
。

第 ２ 表 ※ マクベス濃度計により、Ｃぬｎ部分の反射濃度を測
定したもの表面塗工紙（肌）においては、インキの発色
濃度が高く、インキの流れ出しも微少であるが〜ドット
の広がりが大きく、画像にシャープさがなくなる欠点を
有していた。

これに対し、本発明の表面塗工紙（Ｗ）においては、イ
ンキの流れ出し‘ま皆無で、ドットの広がりは１９０ム
肌と、実施例１の表面塗工紙（ｍ）と同じ位であるが、
発色濃度がさらに改善されて０．９１と向上しているこ
とからも明らかであるが、きわめて優秀な品質の画像が
得られた。

実施例 ３ 実施例１で抄製したＰｅｒｇｏｐａｃｋ Ｍ内添紙（１
）に、酸化澱粉（商品名王子エースＢ）とカチオン性の
染料定着剤として使用されているジシアンジアミド（商
品名サンフィクス７ｕ三洋化成工業社製）を１０：１の
割合で配合したものを、サイズプレスを用い、固形分換
算量で５．５夕／あの割合で塗工し、本発明の表面塗工
紙（風）を得た。

得られた紙葉に、実施例１と同様の方法でインキジェッ
ト記録を行った。紙葉の性質および印刷結果の観察状態
を第３表に示す。

表面塗工紙（雌）においては、実施例１における表面塗
工紙（ｍ）と同様にインキの流れ出しがなく、ドット径
は市販の上質紙に近い１９０〃仇であったが、発色濃度
が０．９２で〜表面塗工紙（ｍ）よりもさらに大幅に改
善され、タルク内添紙（０）および（Ｗ）と略同等とな
った。得られた画像は、実施例２における表面塗工紙（
の）と同様に、その品質はきわめて秀れてし、た。実施
例 ４ 実施例１で沙製したＰｅｒｇｏｐａｃｋ Ｍ内添紙（１
）に、酸化澱粉（商品名王子エースＢ）とポリビニルア
ルコール（商品名クラレポバール１１７、株式会社クラ
レ製）とポリエチレンィミン（商品名ポリミンＳＮ、Ｂ
ＡＳＦ社製）とを、８：２：０．５の割合で配合したも
のを、サイズプレスで固形分換算量で５．３夕／めの割
合で塗工して、本発明の表面塗工紙（Ｋ）を得た。

得られた紙葉に、実施例１と同様の方法でインキジェッ
ト記録を行った結果を、紙葉の性質とともに第３表に示
す。

表面塗工紙（Ｋ）においても、実施例２における塗工紙
（Ｗ）と略同程度の優れた品質の画像が得られた。

笛 ３ 表 ※ マクベス濃度計により、Ｃ匁ｎ部分の反射濃度を測
定したもの以上、本実施例における各種混合物の配合割
合は、いずれも重量比である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 木材パルプ成分１００重量部、微粉末状の尿素−ホ
   ルマリン樹脂成分１０重量部以上、湿潤強度増強剤成分
   ０．１重量部以上が概ね均一に混和されてなるｐＨ５．
   ５〜９．５の木材パルプ抄製シートの少なくとも表裏い
   ずれかの一面に、１ｇ／ｍ＾２以上の量の水溶性高分子
   成分が、前記木材パルプ抄製シートにおける木材パルプ
   層の繊維内に含浸された水溶性高分子含浸層を形成して
   いることを特徴とする水性インキを用いるインキジエツ
   ト記録用紙。 ２ 木材パルプ成分１００重量部、微粉末状の尿素−ホ
   ルマリン樹脂成分１０重量部以上、湿潤強度増強剤成分
   ０．１重量部以上が概ね均一に混和されてなるｐＨ５．
   ５〜９．５の木材パルプ抄製シートの少なくとも表裏い
   ずれかの一面に、１ｇ／ｍ＾２以上の量の水溶性高分子
   成分とカチオン性高分子成分との混和高分子成分が、前
   記木材パルプ抄製シートにおける木材パルプ層の繊維内
   に含浸された混合高分子含浸層を形成していることを特
   徴とする水性インキを用いるインキジエツト記録用紙。