JPH08267908A

JPH08267908A - インクジェット記録用紙

Info

Publication number: JPH08267908A
Application number: JP7075186A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Kaji; 裕夫鍛治; Yoshihiko Hibino; 良彦日比野
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 1996-10-15

Abstract

(57)【要約】【目的】印字濃度が高く、ブロンズ化が少なく、フェ
ザリングが無い印字特性に優れたインクジェット記録用
紙を提供する。【構成】インクジェットプリンターで印字される面
に、濃度１．０重量％の希釈水溶液のｐＨが８．５以上
の表面サイズ剤を塗布し、該記録用紙において２０℃、
相対湿度６５％の条件下、２４時間調湿後における５．
０％イソプロピルアルコール水溶液による３０秒コッブ
サイズ度が、１６．０g/m²以下であることを特徴とする
インクジェット記録用紙。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サイズ性とインクジェ
ット適性を改良したインクジェット記録用紙に関するも
のである。さらに詳しくは、インクジェット方式におい
て印刷した際に印字濃度が高く、フェザリングや印字部
の経時での変色のない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、種々の機構
によりインクの小滴を吐出し、記録用紙上に付着させる
ことによりドットを形成し記録を行うものであるが、ド
ットインパクトタイプの記録方式に比べて騒音がなく、
また、フルカラー化が容易であり、高速印字が可能であ
るなどの利点がある。一般に、インクジェット記録方式
に用いられるインクジェット記録用紙に要求される特性
としては、（１）インクの乾燥速度が速い、（２）印字
濃度が高い、（３）にじみが少ないといった点が挙げら
れる。

【０００３】また、インクがインクジェット記録用紙の
表面および内部で乾燥する過程において、変色するとい
う現象がある。特に、黒インクの乾燥過程において、色
味が黒から光沢のある茶色に変色する現象を「ブロンズ
化」と称している。この「ブロンズ化」の程度が少ない
ことが、上記で述べた品質特性の他に新たに要求されて
いる品質特性である。

【０００４】一方、市場においては、比表面積の大きい
顔料をバインダーと共に原紙表面にインク受理層として
塗工した塗工紙タイプのインクジェット記録用紙から、
プレンペーパーライク、いわゆる非塗工タイプのインク
ジェット記録用紙への要望が市場において増加する傾向
にある。

【０００５】非塗工タイプのインクジェット記録用紙に
対してこれらの問題を解決するために、例えば、特開昭
６２−１５６９８５号公報、特開平４−３３１１８２号
公報には紙表面にアルカリ金属塩やリン酸塩を塗工する
方法、特開平６−２２０７９４号公報にはインク中の染
料の溶解助剤となっている窒素化合物に起因するアンモ
ニアもしくはアンモニウムイオンを吸着する合成ケイ酸
アルミニウムもしくはカオリン鉱物を内添させる方法な
どが開示されている。

【０００６】しかしながら、これらの方法を用いた場合
には、印字濃度、変色の度合とインクジェット記録用紙
表面の繊維に沿って起るにじみ（以下、フェザリングと
称す）とのバランスをとるのが非常に難しい。また、原
紙に使用する填料にも制限ができてしまう。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】本発明の目的は、
フェザリング・印字濃度・ブロンズ化といったインクジ
ェット方式で印字された画質に要求される特性に優れた
インクジェット記録用紙を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の欠
点を解決すべく鋭意検討した結果、本発明のインクジェ
ット記録用紙を発明するに至った。

【０００９】即ち、本発明のインクジェット記録用紙
は、インクジェットプリンターで印字される面に、濃度
１．０重量％の希釈水溶液がｐＨ８．５以上である表面
サイズ剤を塗布してなり、且つ２０℃、相対湿度６５％
の条件下、２４時間調湿後における５．０％イソプロピ
ルアルコール水溶液による３０秒コッブサイズ度が、１
６．０g/m²以下であることを特徴とする。

【００１０】以下、本発明のインクジェット記録用紙に
ついて詳細に説明する。

【００１１】本発明者らは、まず第一に本発明のインク
ジェット記録用紙のサイズ性と印字特性との関係につい
て検討した。

【００１２】紙のサイズ性を一般的に示す代表指標とし
て、ステキヒトサイズ度やコッブサイズ度がある。しか
しながら、これら指標とインクジェット記録用紙の印字
特性との間には良好な相関関係は見られなかった。この
理由として、インクジェットプリンターのインクは、紙
層内への浸透をよくするために、水に較べて表面張力が
小さいことが原因すると考えられる。そこで、表面張力
の異なる水溶液のコッブサイズ度とインクジェト記録用
紙の印字特性について比較検討した結果、５％イソプロ
ピルアルコール水溶液を用いて測定したコッブサイズ度
と印字特性、特に、フェザリングとの間に良好な相関関
係が見られた。そして、インクジェット記録用紙の５％
イソプロピルアルコール水溶液での３０秒コッブサイズ
度が１６g/m²以下の時、インクジェットプリンターで印
字した際のフェザリングが良好であることを見い出し、
本発明のインクジェット記録用紙を発明するに至った。

【００１３】フェザリングを抑える上では、上記のとお
り５％イソプロピルアルコール水溶液での３０秒コッブ
サイズ度が１６g/m²以下で充分である。しかし、該イン
クジェット記録用紙のサイズ性を上げすぎるとインクの
吸収性が悪くなり、印字部のブロンズ化が進むと共に、
インクジェットプリンターで連続印刷時に該転写紙上で
乾ききらないインクが印刷面を汚す場合がある。従っ
て、該インクジェット記録用紙の印字特性と印刷時の操
業性を考えると、５％イソプロピルアルコール水溶液で
の３０秒コッブサイズ度が１３〜１５g/m²であることが
望ましい。

【００１４】このようなインクジェットプリンターから
吐出される浸透性の高いインクに対して上記で述べたよ
うな適度なサイズ性は、該記録用紙を製造する際に使用
される内添サイズ剤の量をコントロールする方法や該記
録用紙の印字される表面に表面サイズ剤を塗布する方法
を単独もしくは組み合わせることで達成できる。

【００１５】本発明者らは、これらサイズ性をコントロ
ールする手段について検討する中で、表面サイズ剤の種
類によって印字部の乾燥過程における変色、特に、黒イ
ンクの乾燥過程において、色味が黒から光沢のある茶色
に変色する現象、即ち「ブロンズ化」の程度が大きく異
なることを見いだした。そして、表面サイズ剤の希釈水
溶液のｐＨと「ブロンズ化」の程度について鋭意検討し
た結果、濃度１．０重量％における希釈水溶液のｐＨが
８．５以上の表面サイズ剤を該記録用紙の印字面に塗布
することで、「ブロンズ化」の程度の少ないインクジェ
ット記録用紙を提供することが可能となった。

【００１６】「ブロンズ化」の発生機構については、特
開平６−２２０７９４号公報に記載されているように、
インク中の染料の一部が配向した形で凝集し、紙層内に
吸収されず紙表面に析出する為に、特に黒印字部が茶色
く見える現象であると考えられている。

【００１７】従って、上記、ブロンズ化を抑える為に
は、インクの紙層内への吸収性を上げてやる必要があ
る。インクの吸収性を向上させる方法としては、特開昭
６２−１５６９８５号公報に記載されるようにアルカリ
金属の水酸化物、アルカル金属の炭酸塩、アルカリ金属
の炭酸水素塩を原紙表面に塗布することでインクの吸収
性が向上することが知られているが、実際には、フェザ
リングとのバランスをとるのが難しい。

【００１８】しかしながら、濃度１．０重量％における
希釈水溶液のｐＨが８．５以上の表面サイズ剤を該記録
用紙の印字面に塗布することで、該記録用紙の印字表面
にある繊維にインクに対してのサイズ性を示すと同時に
紙層内においては、「アルカリ性物質」としてインクの
紙層内への吸収を助けると考えられる。

【００１９】上記の原紙表面に塗工する表面サイズ剤と
しては、その主成分がスチレン／アクリル酸系共重合
体、スチレン／メタアクリル酸系共重合体、アクリロニ
トリル／ビニルホルマール／アクリル酸エステル共重合
体、スチレン／マレイン酸系共重合体、オレフィン／マ
レイン酸系共重合体、ＡＫＤ系の表面サイズ剤などが挙
げられる。

【００２０】上記の表面サイズ剤の塗工量としては、原
紙のサイズ性によってその塗工量が左右されるが、望ま
しくは固形量として約０．０５〜１．５g/m²を原紙表面
に塗工することが望ましい。

【００２１】上記の表面サイズ剤をサイズプレスで塗工
する装置としては、コンベンショナルサイズプレス、ゲ
ートロールサイズプレス、あるいはフィルムトランスフ
ァー方式のサイズプレス、ロッドコーター、ビルブレー
ド、ショートドウェルコーターなどを用いることができ
る。これら塗工装置の中では紙層内内部へも上記の表面
サイズ剤を塗工するような方式のものが望ましい。

【００２２】表面サイズ剤の塗工と同時に、澱粉、ポリ
ビニルアルコールなどのバインダー、エチレン−尿素樹
脂などの寸法安定化剤、塩化ナトリウム、塩化カリウム
などの無機導電剤、有機導電剤、界面活性剤、顔料、染
料を塗工することは勿論可能である。

【００２３】また、本発明の原紙を抄造する際に使用さ
れる木材パルプとしては、ＮＢＫＰ、ＬＢＫＰ、ＮＢＳ
Ｐ、ＬＢＳＰ、ＧＰ、ＴＭＰなどの他に古紙パルプが挙
げられる。使用に当たっては、それらを数種類目的に応
じた比率で混合して用いる。

【００２４】なお、本発明で言う古紙パルプの原料とし
ては、（財）古紙再生促進センターの古紙標準品質規格
表に示されている、上白、罫白、クリーム白、カード、
特白、中白、模造、色白、ケント、白アート、特上切、
別上切、新聞、雑誌などが挙げられる。さらに具体例と
しては、情報関連用紙である非塗工コンピュータ用紙、
感熱紙、感圧紙などのプリンター用紙、およびＰＰＣ用
紙などのＯＡ古紙、アート紙、コート紙、微塗工紙、マ
ット紙などの塗工紙、あるいは上質紙、色上質、ノー
ト、便箋、包装紙、ファンシーペーパー、中質紙、新聞
用紙、更紙、スーパー掛け紙、模造紙、純白ロール紙、
ミルクカートンなどの非塗工紙などの紙や板紙の古紙
で、化学パルプ紙、高歩留りパルプ含有紙などが使用さ
れるが、印字、複写、印刷、非印刷を問わず特に限定さ
れるものではない。

【００２５】本発明の原紙を抄造する際に使用される填
料としては、中性紙において使用される炭酸カルシウム
以外にも各種填料を使用することができ、これら填料と
炭酸カルシウムを数種類、組み合わせて使用することも
可能である。

【００２６】本発明の原紙を抄造する際に使用される内
添サイズ剤としては、ロジン系サイズ剤、アルケニル無
水コハク酸、アルキルケテンダイマー、石油樹脂系サイ
ズ剤などが使用できる。

【００２７】紙料中には、この他に、本発明の所望の効
果を損なわない範囲で、従来から使用されている各種の
アニオン性、ノニオン性、カチオン性あるいは両性の紙
力向上剤などの抄紙用内添助剤が必要に応じて適宜選択
して使用される。例えば、各種澱粉、およびポリアクリ
ルアミド、ポリエチレンイミン、ポリアミン、ポリアミ
ド・ポリアミン、尿素ホルマリン樹脂、メラミンホルマ
リン樹脂、植物ガム、ポリビニルアルコール、ラテック
ス、ポリエチレンオキサイド、ポリアミド樹脂の内の１
種あるいは２種以上が適宜組み合わされて使用される。

【００２８】なお、染料、ｐＨ調節剤、消泡剤、ピッチ
コントロール剤、スライムコントロール剤などの抄紙用
内添助剤を目的に応じて適宜添加することも可能であ
る。

【００２９】本発明の抄紙方法において、抄紙機は、長
網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機、コンビネーション抄
紙機、丸網抄紙機、ヤンキー抄紙機など製紙業界で公知
の抄紙機を適宜使用できる。

【００３０】本発明のインクジェット記録用紙は、イン
クジェット記録用紙として使用される以外にも、電子写
真用転写紙、熱転写受像紙、印刷用紙として使用するこ
とも可能である。

【００３１】

【作用】本発明のインクジェット記録用紙は、印字され
る面に、濃度１．０重量％の希釈水溶液がｐＨ８．５以
上である表面サイズ剤を塗布してなり、且つ２０℃、相
対湿度６５％の条件下、２４時間調湿後における５．０
％イソプロピルアルコール水溶液による３０秒コッブサ
イズ度が、１６．０g/m²以下であることを特徴とする。
これら条件を満たすことで、繊維表面において浸透性の
高いインクに対して適度なサイズ性を示し、同時に特定
条件下でアルカリ性を示す表面サイズ剤を用いることで
インクの紙層内への吸収も助けることができる。その結
果、印字濃度が高く、ブロンズ化が少なく、フェザリン
グが無い印字特性に優れたインクジェット記録用紙を提
供することができる。

【００３２】

【実施例】以下に実施例を示し本発明を詳細に説明す
る。なお、本発明はこれに限定されるものではない。以
下における部、％はすべて重量によるものである。

【００３３】まず、以下の配合に従って、原紙を作製し
た。＜原紙作製＞原紙配合；ＬＢＫＰ（ろ水度；４５０ｍｌ、ｃ．ｓ．ｆ）１００部炭酸カルシウム（奥多摩工業社製；ＴＰ−１２１）７部ＡＫＤエマルジョンサイズ剤（荒川化学社製；サイス゛ハ゜インK-903）０．１０部硫酸アルミニウム０．５部両性澱粉（王子ナショナル社製；Ｃａｔｏ３２１０）１部歩留り向上剤（ハイモ社製；ＮＲ−１１ＬＳ）０．０２部

【００３４】上記配合の０．３％スラリーを抄幅１，３
００ｍｍ、抄紙速度１５０ｍ／ｍｉｎ．で長網抄紙機に
より坪量６２．７g/m²、密度０．７５g／cm³、水分５．
０％の原紙を抄造し、これをサイズプレス用の原紙とし
た。

【００３５】次に、以下の方法に従って実施例および比
較例のインクジェット記録用紙を作製した。

【００３６】実施例１上記で作製した原紙に、以下の配合でサイズプレスを行
ない、固形分付着量１．５g/m²のインクジェット記録用
紙を得、実施例１のインクジェット記録用紙とした。な
お、ＫＮ−５００の１．０重量％の希釈水溶液のｐＨは
１０．３であった。＜サイズプレス液配合＞酸化澱粉（日本食品加工社製；ＭＳ−３８００）５部スチレン /アクリル酸系共重合体からなる表面サイス゛剤(ハリマ化成社製;KN-500) ０．１５部水９４．８５部

【００３７】実施例２実施例１でサイズプレス液での表面サイズ剤を０．２０
部とした以外は同様にして実施例２のインクジェット記
録用紙を作製した。

【００３８】実施例３実施例１でサイズプレス液での表面サイズ剤をスチレン
／メタアクリル酸系共重合体からなる表面サイズ剤（日
本ＰＭＣ社製；ＳＳ３１５）０．１５部とした以外は同
様にして実施例３のインクジェット記録用紙を作製し
た。なお、ＳＳ３１５の１．０重量％の希釈水溶液のｐ
Ｈは９．５であった。

【００３９】実施例４実施例１でサイズプレス液での表面サイズ剤をスチレン
／メタアクリル酸系共重合体からなる表面サイズ剤（日
本ＰＭＣ社製；ＳＳ３１５）０．２０部とした以外は同
様にして実施例４のインクジェット記録用紙を作製し
た。

【００４０】実施例５実施例１でサイズプレス液での表面サイズ剤をスチレン
／アクリル酸系共重合体からなる表面サイズ剤（荒川化
学社製；ポリマロン１３０８Ｓ）０．１５部とした以外
は同様にして実施例５のインクジェット記録用紙を作製
した。なお、ポリマロン１３０８Ｓの１．０重量％の希
釈水溶液のｐＨは８．８であった。

【００４１】実施例６実施例１でサイズプレス液での表面サイズ剤をスチレン
／アクリル酸系共重合体からなる表面サイズ剤（荒川化
学社製；ポリマロン１３０８Ｓ）０．２０部とした以外
は同様にして実施例６のインクジェット記録用紙を作製
した。

【００４２】実施例７実施例１でサイズプレス液での表面サイズ剤をスチレン
／アクリル酸系共重合体からなる表面サイズ剤（荒川化
学社製；ポリマロン１３４３Ｓ）０．１５部とした以外
は同様にして実施例７のインクジェット記録用紙を作製
した。なお、ポリマロン１３４３Ｓの１．０重量％の希
釈水溶液のｐＨは８．７であった。

【００４３】実施例８実施例１でサイズプレス液での表面サイズ剤をスチレン
／アクリル酸系共重合体からなる表面サイズ剤（荒川化
学社製；ポリマロン１３４３Ｓ）０．２０部とした以外
は同様にして実施例８のインクジェット記録用紙を作製
した。

【００４４】実施例９実施例１でサイズプレス液での表面サイズ剤をスチレン
／アクリル酸系共重合体からなる表面サイズ剤（荒川化
学社製；ポリマロン１３４６）０．１５部とした以外は
同様にして実施例９のインクジェット記録用紙を作製し
た。なお、ポリマロン１３４６の１．０重量％の希釈水
溶液のｐＨは８．５であった。

【００４５】実施例１０実施例１でサイズプレス液での表面サイズ剤をスチレン
／アクリル酸系共重合体からなる表面サイズ剤（荒川化
学社製；ポリマロン１３４６）０．２０部とした以外は
同様にして実施例１０のインクジェット記録用紙を作製
した。

【００４６】比較例１実施例１でサイズプレス液での表面サイズ剤を０．０５
部とした以外は同様にして比較例１のインクジェット記
録用紙を作製した。

【００４７】比較例２実施例１でサイズプレス液での表面サイズ剤をスチレン
／アクリル酸系共重合体からなる表面サイズ剤（荒川化
学社製；ポリマロン１３０８Ｓ）０．０５部とした以外
は同様にして比較例２のインクジェット記録用紙を作製
した。

【００４８】比較例３実施例１でサイズプレス液での表面サイズ剤をスチレン
／アクリル酸系共重合体からなる表面サイズ剤（ミサワ
セラミック社製；ハマコートＳ９２０）０．１５部とし
た以外は同様にして比較例３のインクジェット記録用紙
を作製した。なお、ハマコートＳ９２０の１．０重量％
の希釈水溶液のｐＨは７．３であった。

【００４９】比較例４実施例１でサイズプレス液での表面サイズ剤をスチレン
／アクリル酸系共重合体からなる表面サイズ剤（ＢＡＳ
Ｆ社製；バソプラスト２５０Ｄ）０．１５部とした以外
は同様にして比較例３のインクジェット記録用紙を作製
した。なお、バソプラスト２５０Ｄの１．０重量％の希
釈水溶液のｐＨは３．５であった。

【００５０】上記のインクジェット記録用紙を作製する
際に使用した表面サイズ剤水溶液のｐＨは、表面サイズ
剤原液をＪＩＳＰ８１３３に記載されているような蒸
留水を使って１．０重量％に希釈し、ガラス電極ｐＨ計
（横河電機社製；ｐＨメーターＰＨ−８１−５３Ｊ
型）を使って測定した。なお、測定値は小数点以下２桁
目を四捨五入し、小数点以下１桁までで報告した。

【００５１】上記により作製したインクジェット記録用
紙のコッブサイズ度について、２０℃、相対湿度６５％
で２４時間調湿後に、ＪＩＳＰ８１４０に従って測定
を行った。測定溶媒と測定試料との接触時間は３０秒と
し、測定の溶媒としては、５％イソプロピルアルコール
水溶液で測定を行った。本発明においては、以上のよう
な条件で測定した５％イソプロピルアルコール水溶液に
対して測定した吸水度を「３０秒コッブサイズ度」とし
た。

【００５２】上記のインクジェット記録用紙のインクジ
ェット適性については、キャノン社製のインクジェット
プリンターＢＪ−１０Ｖを使って印字された文字の印字
品質を以下の方法にて評価を行った。

【００５３】１．印字濃度；上記インクジェットプリン
ターによってベタの印字を行い、ベタ印字部が充分乾い
た後に、ベタ印字部の光学濃度（ＯＤ）をマクベス反射
型濃度計（Ｍａｃｂｅｔｈ社製；ＲＤ−９１８）を用い
て測定した。通常の使用に耐えうる光学濃度としては、
１．３０以上である。

【００５４】２．ブロンズ化；上記インクジェットプリ
ンターによってベタの印字を行い、ベタ印字部が充分乾
いた後に、色彩色差計（ミノルタ社製；ＣＲ−２００）
を用いて測定した。測定結果は、ＪＩＳＺ８７２９に
従って、Ｌ^*ａ^*ｂ^* 表色系で表示した。ブロンズ化の度
合は、ベタ印字部のクロマティクネス指数ａ^* によって
表現した。通常、印字部を見た場合に、一見して「黒」
というより「茶色」と感じるのはクロマティクネス指数
ａ^* が３．０以上である。

【００５５】３．フェザリング；上記インクジェットプ
リンターによって印字した文字の外縁を目視評価によっ
て６段階で評価した。フェザリングの全くないものを６
とし、インクがにじんでしまって字の判別がつかないも
のを１とした。通常の使用に耐えうる印字品質として
は、４以上である。

【００５６】

【表１】

【００５７】評価結果：上記表１では、実施例１〜８お
よび比較例１〜４のインクジェット記録用紙についての
サイズ性とインクジェットプリンターでの印字特性を比
較した。

【００５８】実施例１〜１０と比較例３、４を比較する
ことで、表面サイズ剤の１．０重量％の希釈水溶液のｐ
Ｈが、８．５以上であればブロンズ化の程度が少ないこ
とがわかる。同時に希釈水溶液のｐＨが高くなればなる
ほどブロンズ化の程度が少なくなることがわかる。

【００５９】実施例１、実施例５と比較例１、比較例２
を比較することで１．０重量％の希釈水溶液のｐＨが
８．５以上以上の表面サイズ剤を表面に塗布しても、５
％イソプロピルアルコール水溶液のコッブサイズ度が、
１６g/m²以上であればベタ印字部の濃度も下がるし、フ
ェザリングが悪くなる。

【００６０】

【発明の効果】上記結果より、本発明のインクジェット
記録用紙は、希釈水溶液のｐＨが８．５以上のアルカリ
性を示す表面サイズ剤を該記録用紙表面に塗布し、特定
条件下、５．０％イソプロピルアルコール水溶液を用
い、特定範囲の３０秒コッブサイズ度を有することで、
印字濃度、ブロンズ化、フェザリングといった印字特性
に優れた特徴を有するものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１重量％希釈水溶液がｐＨ８．５以上で
ある表面サイズ剤を印字面に塗布してなり、且つ２０
℃、相対湿度６５％の条件下、２４時間調湿後における
５．０％イソプロピルアルコール水溶液による３０秒コ
ッブサイズ度が、１６．０g/m²以下であることを特徴と
するインクジェット記録用紙。