JPS62214986A - 被記録材 - 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、被記録材に関し、更に詳しくは水性インクに
よって記録するためのインクジェット記録用被記録材に
関する。

（従来の技術） インクジェット記録方法は、種々のインク（記録液）吐
出方式、例えば、静電吸引方式、圧電素子を用いてイン
クに機械的振動また変位を与える方式、インクを゛加熱
して発泡させその圧力を利用する方式等により、インク
の小滴を発生、飛翔させ、それらの一部もしくは全部を
紙等の被記録材に付着させて記録を行うものであるが、
騒音の発生が少なく、高速印字、多色印字の行える記録
方法として注目されている。

このインクジェット記録方法に使用される被記録材・と
じては従来、一般にプレーンペーパート呼ばれている市
販の上〜中質紙やインクジェット記録用紙と称される被
記録材が使われてきた。

市販の上〜中質紙は優れた筆記性、印刷゛適性を右−し
ているが、インクジェット記録を行うと以下に述べる欠
点を有している。

（１）インクジェット記録中または記録後、記録装置の
一部あるいは指等が記録面に触れるとインクの受容が速
やかでないため、受容されていないインクがこすれて、
汚れが生じ、画像品位を著しく低下する。更に、記録の
判読が不可箋になる場合もある。

（２）インクが被記録材に付着後、ドツトからヒゲ状の
もの（フェザーリング）が発生し、真円度の著しく低い
ドツトになる。このため、ドツト形状が悪く、鮮明な画
像を得ることができない。

一方、インクジェット記Ｍ！ａｍの性能の向上と普及に
伴ない高解像度、高品位の記録画像を得るため、インク
ジェット記録用被記録材として種々の被記録材が考案さ
れている（例えば。

特開昭５９−３５９７７号公報、特開昭５８−１３２５
８６号公報、特開＋１ｆｆｉ５２−７４３４０号公報参
照）。

ところが、特開昭５９−３５９７７号公報、特開昭５８
−１３２５８６号公報等に記載の被記録材は、インク吸
収性が高く且つ発色性の優れたインクジェット記録用コ
ート紙であるが、これらの被記録材は以下に述べる欠点
がある。

（３）被記録材に鉛筆や万年筆等の筆記具で筆記を行う
と、インク受容層が削れてしまい、正常に筆記できない
。

（４）被記録材にインクジェット記録を行うと。

被記録材と記録装置の紙送り部分等との機械的摩擦力に
より、コート層がはがれる、いわゆる粉落ちが発生し、
記録装置を汚染する。特に粉落ちしたインク受容層がイ
ンクジェット記録装置のヘッドに付着すると、ヘッドの
ノズルの目詰まりの原因となる。

また、特開昭５２−７４３４０号公報等に記載のインク
ジェット記録用紙は、インクジェット記録を行うと次の
欠点がある。

（５）ドツト濃度が低い。

（６）ドツト周辺がぼけやすく、鮮明な画像を得ること
ができない。

（７）記録面の裏にインクが滲み出る現象、いわゆる裏
抜けが生じる。

従来の被記録材は、以上述べた欠点等があり。

これらの欠点を全て解決した被記録材は得られていない
のが現状である。

従って、本発明の目的は、上述の如き欠点を解決し、速
やかなインク吸収性を有し、ドツト形状に優れ、とりわ
け色彩性が良好で画像濃度の高い鮮明な画像を形成する
高性能のインクジェット記録用の被記録材を提供するこ
とにある。

（発明の開示） すなわち、本発明は、ショツパー濾水度が３７〜６０＠
ＳＲのパルプを含有することを特徴とする被記録材であ
る。

尚、本発明において言うシ、ツバー瀘水度とは、ＪＩＳ
−Ｐ８１２１で測定される値であり、パルプの叩解度の
目安となるものであり、パルプの叩解度をコントロール
することにより調整することができる。

次に本発明を更に詳細に説明すると、本発明者は、特に
水性インクな用いるインクジェット記録用被記録材とし
て、前記従来技術の欠点を解決した被記録材を得るべく
鋭意研究の結果、特定の物性のパルプから被記録材を形
成するときは、インクジェット記録用被記録材としてイ
ンクの吸収性が優れ且つインクの滲みやフェザーリング
が発生せず、優れたドツト形状を与え、とりわけ色彩性
が良く、高濃度かつ高解像度の記録画像が得られたこと
を知見したものである。

すなわち、被記録材を構成するパルプのショツパー濾水
度が、３７〜６０°ＳＲであるときに。

種々の従来技術の問題点が解決された被記録材が得られ
、これに対して、ショツパー濾水度が３７°ＳＲ未満で
あるときは、水性インクを使用する被記録材、特にイン
クジェット方式用の被記録材としては、フェザーリング
等が激しく、高品質の画像が形成し得ないものであった
。一方。

シ諺ツバー瀘水度が６０’ＳＲを越えるパルプにより形
成した被記録材の場合には、得られる被記録材の不透明
性、剛直性等が低下し、紙糸の被記録材としては不適当
になり、また被記録材としての外観も不良となるもので
あった１本発明の被記緑林においてはショツパー濾水度
が４５〜６０”ＳＲのパルプから形成するときに最良の
結果が得られるものであった。

尚従来技術においては、紙糸の被記録材に使用するパル
プとして、カナディアン法による濾水度４００〜３００
　Ｅリリットルのパルプを使用する例も知られている０
本発明者の詳細な研究および製紙科学（中外産業、円層
、日田、大江、ｐ１４）によれば、カナディアン法によ
る濾水度の場合には、その測定値が特に高叩解度で不正
確で且つ精度が低いため、このような濾水度と被記録材
との各種物性、例えば、インク吸収性、フェザーリング
、ドツト形状その他の性能との相関関係を求めることが
できなかったのに対し、ショツパー濾水度の値は正確で
あり、その上予想外にも被記録材の特性と良好な相関関
係を有することを見出したものである。

以上の如き特定のショツパー濾水度のパルプを含有する
本発明の被記録材は、被記録材、特にインクジェット方
式用の被記録材として種々の適性を有しているものであ
るが、このようなパルプから被記録材を形成するに際し
て添加する填料の量を灰分として６重量％以上、好まし
くは８電場％以上含有させるときは、記録時の水性イン
クに対するインク吸収性および形成されるドツト形状が
一層向上することを知見した。

更に上記の如き填料を添加するに際しては、それらの填
料の被記録材表面のおける存在量、すなわち記録面の填
料による被覆率も重要であって、填料による被記録材の
被覆率が１０％以上、好ましくは２０％〜８０％とする
ことによって、一層インク吸収性やドツト形状が良好に
なるものであった。

すなわち、填料被覆率が８０％を越える場合には、填料
に対するバインダーの量が不足し、記録時に粉落ちが生
じたり、筆記性（記録性）等が低下するものであった。

また、これらの欠点を解決するためにバインダーの使用
量を多くすると水性インクによる濡れ性が低下したり、
水性インクが浸透する空孔が減少したりして、十分なイ
ンク吸収性を得ることができなかった。

また、填料被覆率が１０％未満であると、記録時には粉
落ちは発生することがないが、被記録材中の空孔の中で
填料で充填されないものが多数発生し、液体がその空孔
にトラップされたり、填料で充填されない空孔が水性イ
ンクの浸透を阻害したり、あるいは水性インクの浸透が
不均一となって、水性インクの滲みやフェザーリングが
発生するので好ましくなかった。

従って、本発明の被記録材はその填料被覆率が１０〜８
０％であることによって、最も優れたインク吸収性や優
れたドツト形状を示すものである。

尚、上記における填料による被覆率とは、紙の場合には
パルプ（Ｃ，Ｏ等）と填料（Ｃａ、ＡＩ等）との間の原
子番号差が大であるので１反射電子組成像により、パル
プ上の填料の分布が観察でき、更に極性を反転させるこ
とで、填料の分布が写真上で黒く表われる。この黒い部
分の面積％を被覆率（％）としたものである。

更に本発明の被記録材はそのステキヒトサイズ度が５秒
以下、好ましくは２秒以下、最も好ましくは１秒以下と
することによって更にインク吸収性やドツト形状等が良
好になる。

本発明の被記録材は主として水性インクにより記録され
るものであるが、このような水性インクは、一般に水溶
性染料の水溶液であるため、前述の如き方法によって、
インク吸収性を高めると、水性インク中の染料はその液
媒体とともに被記録材の内部にまで十分に浸透するため
、表面に形成される画像濃度は十分でなくなる。また水
溶性染料であるために形成される画像の耐水性は必ずし
も十分とは言えず、水滴が付着すると画像が滲む等の問
題が生じる。

未発ＩＪｒＩ者はこのような問題を解決し、優れたイン
ク吸収性、優れたドツト形状および高い色彩性とともに
濃度も高い画像を与える被記録材を得るべく研究の結果
、被記録材中またはその表面に特定の化合物、すなわち
付与された水性インク中の水溶性染料を被記録材の表面
で直ちに析出させる化合物を添加することによって、付
４された水性インク中の液媒体は被記録材の内部にまで
速やかに吸収されるが、水性インク中の水溶性染料は被
記録材の表面で直ちに析出して、高い画像濃度を与える
ことを知見した。

上記の作用をする化合物として好ましいものは、水性イ
ンクの水溶性染料としては、多くの場合酸性染料や直接
染料が多く使用されていることから、アルカリ金属やア
ルカリ土類金属、その他の金属、例えば、リチウム、カ
リウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、アル
ミニウム、ストロンチウム、マンガン等の水溶性金属塩
、例えば、ハロゲン化物、炭酸塩、硫醜塩、亜硫酸塩、
硝酸塩等が挙げられ、特にアルカリ土類金属等の多価金
属のハロゲン化物が水性インク中の水溶性染料の色相を
変化させずに水溶性染料を直ちに析出できるので好まし
い。

水溶性金属塩のうちでは、酸性を有するものもあり、こ
れらのものは被記録材中のサイズ剤を不均一に溶解して
、水性インクの浸透を不均一化し、ドツト形状を損なっ
たり、更に水溶性染料の色相を変化させて水溶性染料を
析出させるのであまり好ましくない。従って、上記の水
溶性金属塩のなかでは、水溶液としてｐＨ６以上を示す
化合物が好ましい。

また別の好ましい化合物は、有機アミン、有機アンモニ
ウム塩、例えば、不揮発性の有機アミン、有機アンモニ
ウム塩等の低分子量有機化合物；ポリアリルアミン塩、
ポリアミンスルホン酸４級アンモニウム塩、ポリアミノ
ポリアミン書エピクロルヒドリン反応物、ジシアンジア
ミド・ホルマリン縮合物等のカイオン性オリゴマーまた
はポリマー等が挙げられる。

好適な有機化合物は、上記の如きｆｉＳｌ〜３級のアミ
ノ基を有するオリゴマーまたはポリマーまたはそれらを
４級化したものの外、特に好適なものとして、下記一般
式（Ｉ）〜（ｍ）で表わされる塩基性オリゴマーまたは
ポリマーが挙げられる。

（上記式中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３は、水素原子、置換基を
有してもよいアルキル基、アルケニル基、アルカノール
基、アリルアルキル基、アリルアルケニル基、Ｘは酸基
１層は１〜７の整数、ｎは２〜ｌＯの整数を示す、） （上記式中の２１、ら、Ｒ３は、水素原子、置換基を有
してもよいアルキル基、アルケニル基、アルカノール基
、アリルフルキル基、アリルアルケニル基、ＸはＩ％ｉ
基、ｎは５〜１００，０００の整数を示す、） （上記式中の９、らは、水素原子、置換基を有してもよ
いアルキル基、アルケニル基、アルカノール基、アリル
アルキル基、アリルアルケニル基、Ｘは酸基、ｎは５〜
１００，０００（７）整数を示す、） 一般式（Ｉ）〜（ｍ）で表わされる化合物は、例えば、
ナルポリ−６０７（ナルコケミカル製）、ポリフィック
ス６０１（昭和高分子型）、パーコール１６９７　（ア
ライドコロイド製）、キャットフローエ（カルボン（：
ｏｒｐ製）、ＰＡＳ（日東紡製）、ネオフィックスＲＰ
Ｄ　（日華化学業）等の商品名で市場から入手でき、且
つ本発明において好適に使用できる。

以上の如き特徴を有する本発明の被記録材は、従来公知
の製紙方法および／または紙の後処理方法に準じて得ら
れるものであり、例えば、主成分として使用される繊維
としては、　４８定のショツパー濾水度の木材パルプを
主体とし、目的に応じて合成パルプ、合成繊維、ガラス
繊維等を併用し、これらに充填剤としての填料、サイズ
剤、各種バインダー、分散剤、耐水化剤等の必要な添加
剤を配合して抄紙することによって得られる。また、得
られた紙に表面サイズ処理等の表面処理を施すことによ
って、紙の各種物性を調整することもできる。

被記録材に添加するのに好ましい填料としては、例えば
、シリカ、クレー、タルク、カオリン、ケイソウ土、炭
酸カルシウム、硫酸カルシウム、サチンホワイト、ケイ
酸アルミニウム、アルミナ、ゼオライト等が使用される
ものであり、特に好ましいものは、粒径が０．０５部ｍ
〜５０終ｍ、より好ましくは０−ＩＪｊ−ｍ　〜２０Ｉ
Ｌｍのものである０粒径が余りにも大きすぎる時は、被
記録材の水平方向への水性インクの滲みの度合が不均一
となるので好ましくない。

本発明の被記録材の填料被覆率を前述の如く１０〜８０
％に調整するには、抄紙時に使用する填料を主成分であ
る繊、＠１０Ｏｉｉ量部あたり約５〜５０ｇＸ、１部の
割合で使用すればよく、また、このような＠料被覆率は
、抄紙後に記録面を填料その他を含む塗工液により後処
理しても調整することができる。

また被記録材の表面に、水溶性染料を析出させる化合物
を付与する方法としては、前記の如き化合物を紙の抄紙
時に添加してもよいし、またこれらの化合物を、これら
の化合物を含む塗工液を調整し、抄紙後の紙の表面にサ
イズプレス方法、スプレーコーティング方法等任意の方
法で塗布する方法でもよく、いずれにしてもこれらの化
合物が被記録材の記録面に存在していればよい０例えば
、抄紙時に内添する場合には約０．１〜１０ｇ／ｒｒｆ
の割合で内添させるのが好ましく、後に表面に塗布する
場合には約０．１〜１０ｇ／ｍ″の割合に塗布するのが
好ましく、このような添加および塗布量によって最も優
れた画像濃度を達成することができる。

以上の如き本発明の被記録材は、万年筆、サインペン、
ボールペン等の水性インクを使用する一般の筆記用具は
勿論のこと、特に水性インクを使用するインクジェット
記録用被記録材として適しており、次の如き効果を奏す
る。

（１）水性インクの吸収性が高いため、インクの付与後
、直ちに乾燥したと同じ状態になり、記録装置の１部や
手指等が接着してもそれらを汚染したり、記録画像が汚
れることがない。

（２）インクジェット記録用として使用すると、上記（
１）の効果に加えて、インクドツトが真円に近く、高濃
度であり、ドツトが過大に滲んだり、ドツトからフェザ
ーリングが生じたりしないので鮮明且つ解像度の高い画
像が形成できる。

（３）前記水溶性染料を析出させる化合物をコート紙の
コート層に添加した場合には、コート層の強度が大とな
り、筆記やインクジェット記録に際してコート層が削れ
落ちたりすることがなく、優れた記録が可能であり、記
録装置を汚染したり、トラブルの原因となることがなく
、非常に濃度の高い鮮明な画像を得ることができる。。

従って本発明の被記録材は一般的な記録用紙としては勿
論、特にインクジェット記録用被記録材として優れたも
のである。また、本発明の被記録材は熱転写用紙、ワイ
ヤドツトプリンター用紙、静電記録紙等用としても有用
であり、優れた汎用性を有する。

次に実施例、比較例および使用例を挙げて本発明を更に
具体的に説明する。なお、文中、部または％とあるのは
特に断りのない限り重量基準である。

実施例１ 広葉樹さらしクラフトパルプ（ＬＢＫＰ、ショツパー濾
水度４６°５Ｒ）９０部と針葉樹さらしクラフトパルプ
（ＮＢＫＰ、ショツパーａ水度５５”　５Ｒ）１０部と
を混合して原料パルプとした。この原料バルブに対して
、クレー２０部および耐水化剤（ＰＰＡ−ＨＣ１−３Ｌ
、日東紡製）０．０５部を配合して抄紙し、ステキヒト
サィズ度が０秒であり、填料灰分が７％および填料被覆
率が２５％の本発明の被記録材を得た。

比較例Ｉ ＬＢＫＰとＮＢＫＰのショツパー濾水度を夫々３０°Ｓ
Ｒとしたことを除いて、他は実施例１と同様にして比較
例の被記録材を得た。この被記録・材のステキヒトサイ
ズ度、填料灰分および填料被覆率は実施例１の被記録材
のものと同一であった。

実施例２ ＬＢＫＰ　（ショツパー濾水度５０°５Ｒ）１００部に
炭醜カルシウム１８部を添加後、中性サイズ剤（ＡＫＤ
、ディー、クハーキュレス製）０．００８部および耐水
化剤（ポリフィックス６１０、昭和高分子製）０．０３
部を添加して抄紙し、更に酸化でんぷん１ｇ／ｒｒｆお
よび食塩０．０２ｇ／ｒｎ’をサイズプレスし、ステキ
ヒトサイズ度１秒、填料灰分１１％、填料被覆率３５％
の本発明の被記録材を得た。

比較例２ ＬＢＫＰのショツパー濾水度を３０”ＳＲとしたことを
除いて、他は実施例２と同様にして比較例の被記録材を
得た。この被記録材のステキヒトサイズ度、填料灰分お
よび填料被覆率は実施例２の被記録材のものと同一であ
った。

実施例３ ＬＢＫＰ　（ショツパー濾水度４３°５Ｒ）１０部とＮ
ＢＫＰ　（ショツパー濾水度４８°５Ｒ）９０部とを混
合して原料パルプとした。この原料パルプに対して、タ
ルク１５部、シリカ５部、カチオンでんぷん０．１部、
ロジンサイズ剤０．００８部、硫酸バンド０．０２部を
添加後抄紙し１次いで耐水化剤（ＰＡＳ−８８０、日東
紡製）０．１ｇ／ｌｎ’部をサイズプレスし、ステキヒ
トサイズ度が２秒であり、填料灰分が１４％および填料
被覆率が２１％の本発明の被記録材を得た。

比較例３ ＬＢＫＰとＮＢＫＰのショツパー濾水度を夫々３３’Ｓ
Ｒとしたことを除いて、他は実施例３と同様にして比較
例の被記録材を得た。この被記録材のステキヒトサイズ
度、填料法・分および填料被覆率は実施例２の被記録材
のものと同一であった。

実施例４ 実施例２において、填料灰分を４％とし、填料被覆率を
１０％としたことを除いて、他は実施例２と同様にして
本発明の被記録材を得た。

比較例４ 実施例２において、填料灰分を４％とし、填料被覆率を
１０％としたことを除いて、他は実施例２と同様にして
比較例の被記録材を得た。

実施例５ 実施例３において、ロジンサイズ剤を０．１部とし、ス
テキヒトサイズ度を８秒としたことを除いて、他は実施
例３と同様にして本発明の被記録材を得た。

比較例５ 実施例３において、ロジンサイズ剤を０．１部とし、ス
テキヒトサイズ度を８秒としたことを除いて、他は実施
例３と同様にして比較例の被記録材を得た。

使用例 上記の実施例１〜５および比較例１〜５の各々の被記録
材に対し、下記の４種のインクを用いて、ピエゾ振動子
によってインクを吐出させるオンデマンド型インクジェ
ット記録ヘッド（吐出オリフィス径６０μｍ、ピエゾ振
動子駆動電圧７０Ｖ、周波数２　、６　ＫＨｚ）を有す
る記録装置を使用して夫々インクジェット記録を実施し
た。

波並Ｕ（組成） Ｃ，１，ダイレクトイエロー８６　　　２部ジエチレン
グリコール　　　　　　２０部ポリエチレングリコール
＃２００　　　１０ｆｆｌｌ水　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　６８部克ユＵ（組成） Ｇ、１．アシッドレッド３５　　　　　２部ジエチレン
グリコール　　　　　　２０部ポリエチレングリコール
＃２００　　　１０部水　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　６８部毘工ｚｌ（組成） Ｃ，１，ダイレクトブルー８６　　　　２部ジエチレン
グリコール　　　　　　２０部ポリエチレングリコール
＃２００　　　１０ｆｆｌ水　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　６８部匹工Ｕ（組成） Ｃ，１，アシッドブラック２６　　　　２部ジエチレン
グリコール　　　　　　２０１’１ポリエチレングリコ
ール＃２００　　　ｘｏａ水　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　６８部実施例および比較例の被記録材
の評価結果を第１表に示した。

第１表における各評価項目の測定は下記の方法に従った
。

（１）インク定着時間は、記録実施後、記録画像に指触
したときに、インクが乾燥して指に付着しなくなる時間
を測定した。

（２）ドツト濃度は、ＪＩＳＫ７５０５を印字マイクロ
ドツトに応用してサクラマイクロデンシドメーターＰＤ
Ｍ−５（小西六写真工業（株）製）を用いて黒ドツトに
つ！Ｊ測測定た。

（３）ドツト形状係数は、画像解析装置を用いてドツト
面積を測定して、そのドツトと等しい面積を持つ円を仮
定し、その円周Ｌ１を計算し、ドツトの周の長さｉを測
定し、下記式により算出した。

ドツト形状係数＝Ｌ＋　Ｘ　ｌ　００／ＩＪ（％）（４
）パネルテストは、１０１０Ｘ２０のサンプルを作成し
、４０名（男２４名、女１６名）により「鮮明度および
コントラストが良いものはどれか」の質問をして最も良
いものに５点、最も悪いものに１点を与え、その合計点
を示して総合的に評価した。

（以下余白） ａ−−１＝ 一災施舊一 、　１　　　　ヱ　　　　旦 イン　　　　　、　　　　１秒　　１秒　　１秒？　　
−０，９ｔ、ｏ　　　１．１ ゞ＋　　　　　　　　　　９１％　　９０％　　９３％
パ　　　　Ｊし　−　　ス　　ト　　　　　１８０　　
　　１７３　　　　１８０・−ｌ１１− Ａ　　　！ ン　　　　　　　　　　１秒　　３秒 ′　・　　　ｕ　　　Ｏ，８１，１ ドー　　　　　　　８３％　８１％ パネルース　　１５８　１４９ 一止笠勇一 ン　　　−２秒　　２秒　　２秒 ド　　　−　　　　　　　［０，８０，７０，８？−７
６２％　　５８％　　６０％ パネルース　　　９０　　１＋５　　９１−ル奴に イ　ン　　６　９．　　　　２秒　　　　７秒−Ｌ−ニ
ー」−」１−正　　０．８　　０．９！−７５１％　　
５０％ パ　ルテス　　　８４８３

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）ショッパー濾水度が３７〜６０°ＳＲのパルプを
   含有することを特徴とする被記録材。
2. （２）ショッパー濾水度が４５〜６０°ＳＲである特許
   請求の範囲第（１）項に記載の被記録材。
3. （３）填料を、灰分として６重量％以上含有する特許請
   求の範囲第（１）項に記載の被記録材。
4. （４）填料が記録面を１０％以上被覆している特許請求
   の範囲第（３）項に記載の被記録材。
5. （５）ステキヒトサイズ度が５秒以下である特許請求の
   範囲第（１）項に記載の被記録材。
6. （６）カチオン性樹脂および／または金属塩を含有して
   いる特許請求の範囲第（１）項に記載の被記録材。