JP2930287B2 - 記録用紙及びその製造方法 - Google Patents

記録用紙及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、記録用紙に関し、特に
インクジェット用記録紙として使用することができるの
みならず、電子写真用転写紙として使用した場合に、高
画質のフルカラー画像を再現することのできる記録用紙
に関する。
【0002】
【従来技術】従来、電子写真用転写紙として、非塗工紙
である上質紙タイプの紙が広く使用されており、アート
紙やコート紙等の一般印刷用塗工紙を使用しても、高品
質の画像を得ることができない。即ち、塗工紙は表面が
非常に平滑であるため、感光体と一様に密着することに
より、理論的には理想的なトナー像が得られるはずであ
るにもかかわらず、実際は非塗工上質紙と殆ど差異のな
い画質しか得られない。
【0003】その理由の一つとして、塗工紙にはブリス
ターと呼ばれる紙層間の剥離現象が起こり、そのために
画質が低下することが挙げられる。このブリスター現象
は、一般印刷用塗工紙では、印刷後の光沢度を高めたり
印刷時の表面強度を確保するために各種接着剤を相当量
配合する結果、通気性が不十分となり、コピー時の加熱
ロールでの定着の際に紙中の水分が気化して紙層が剥離
する現象である。そこで、このブリスター現象を改善す
るために、特公平5−82940号公報には塗工紙の透
気度を4,000秒以下とする方法が提案されており、
特開平1−245265号公報には原紙の透気度と塗工
層の透湿度を特定の範囲にすることが提案されている。
【0004】塗工紙を電子写真用転写紙とした場合に高
画質の画質を得られない第2の理由は、画像の光沢ムラ
である。即ち、カラートナーを発色させるにはトナーを
十分に溶融させる必要があり、通常光沢度の低い紙では
トナー転写量の増加によりコピー後の光沢が上昇する傾
向にある。これに対し、特公平5−82940号公報に
記載されているように紙自身の光沢度を高めた場合に
は、白紙部及びトナー量の非常の多いいわゆるベタ部で
は高い光沢度が得られるが、トナー量の比較的少ないハ
ーフトーン部やハイライト部においてはトナーの付着に
よって生じた凹凸により光沢度がかえって低下し、画像
の全体的な光沢バランスが悪化する。従って、単に塗工
層の表面のみを改善しても、トナーの転写量に依存せ
ず、均一で且つ高い画像光沢度を有する、印画紙調のフ
ルカラーの画像を得ることができない。
【0005】一方、インクジェット用紙に関しては、特
公昭63−22997号公報に塗工層の空隙構造に着目
した発明が開示されている。しかしながら、この発明に
従って印画紙調の光沢を得るためには、スーパーカレン
ダー、グロスカレンダー等を用いて加工することが必要
である上、高光沢にするためには過度な加工が必要とな
るので、空隙構造が破壊され、当初設計した空隙構造を
維持することができない。この様に、電子写真用転写紙
として用いても、記録方式の異なるインクジェット記録
用紙として用いても、印画紙調の高品質の画像を得るこ
とができる記録用紙は未だ知られていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、高画質のフルカラー画像を得ることのできる電子写
真用転写紙を開発するために鋭意検討した結果、塗工層
中の顔料と結着剤の比率等を調整して塗工層表面に特定
の空隙構造を持たせると共に、その表面の粗さ及び光沢
度を制御した場合には極めて良好なフルカラー用電子写
真用転写紙となるのみならず、インクジェット記録用紙
としても好適となることを見いだし、本発明に到達し
た。
【0007】従って、本発明の第1の目的は、ブリスタ
ー現象や光沢ムラが発生しない上、トナー転写量によら
ず全面的に均一で且つ高い光沢度の画像を得ることので
きる、フルカラー用電子写真用転写紙を提供することに
ある。本発明の第2の目的は、電子写真用転写紙として
のみならず、インクジェット用記録紙としても好適な記
録紙を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の上記の諸目的
は、基紙の一方の面に、凝固法によるキャスト法によっ
て、60〜95重量%の顔料と40〜5重量%の水系結
着剤とからなる厚さが3〜30μmの記録層を設けてな
る記録用紙であって、該記録層表面が10点平均粗さが
1〜4μmであると共に,その75度鏡面光沢度が70
〜100%であり、該記録層最表層の少なくとも厚さ3
μmの範囲の塗工層が、水銀圧入式ポロシメーターによ
る測定で、平均細孔径として0.1〜1.0μmの範囲
にピークを少なくとも1つ有すると共に細孔体積が0.
1〜1.0ml/gの範囲である細孔を有することを特
徴とする記録用紙及びその製造方法によって達成され
た。
【0009】上記平均細孔径及び細孔体積は、記録層表
面の空隙構造を表すための因子であり、本発明において
は、記録用紙自体及び記録用紙の表層をカミソリ刃等で
すくなくとも3μmの厚さ削り取ったものについて、水
銀圧入式ポロシメーターを用いて空孔分布を測定するこ
とによって求める。得られた2つの空孔分布曲線の違い
から、削り取った表層3μmの空隙構造を決定すること
ができる。
【0010】空孔分布を測定する厚さを3μmとしたの
は、トナーの溶融状態での吸収に影響する厚さが3μm
程度であることによる。平均細孔径が0.1μmより小
さいと、細孔体積が大きくても溶融したトナーの吸収速
度が遅くなるため、トナーの付着によってハーフトーン
部での凹凸が生じ、光沢ムラが発生する。一方、平均細
孔が1μmより大きいと塗工層自体の表面が粗くなるた
め、白紙光沢度が低下し好ましくない。
【0011】細孔体積が0.1ml/gより小さいと、
転写紙表面が緻密になり過ぎるためトナー収容量が低下
し、トナー付着による凹凸が生じて光沢ムラが発生す
る。細孔体積が1ml/gよりも大きいと、溶融したト
ナーが転写紙内部にまで浸透するため、画像濃度が低下
する。尚、トナー付着による凹凸の発生を、インクの吸
収速度が遅くなるためのインク流れ現象と置き換えれ
ば、上記平均細孔径及び細孔体積とトナーの関係は、平
均細孔径及び細孔体積とインクジェット記録におけるイ
ンクとの関係に対応する。
【0012】このような空隙構造を有する記録層を設け
るためには、記録層表面に塗工する塗工液中の顔料とし
て、塗工後にできるだけ空隙が多くなるようなものを選
択することが好ましい。使用する顔料は特に限定される
ものではないが、針状又は柱状のもので吸油量が大き
く、嵩比重の小さいものが有利である。これらの顔料の
中でも、塗工層の空隙を増大させる観点から、針状又は
柱状の軽質炭酸カルシウムが好ましい。
【0013】塗工層の空隙量を増大させ得る顔料を使用
しても、接着剤として用いる結着剤を過剰に配合した場
合には、空隙に結着剤が充填されるため、記録層として
の空隙量が減少し目的とする画質が得られない。従っ
て、顔料の種類に応じて結着剤の量を調節する必要があ
る。また、結着剤の配合量が同じであっても、塗工方式
や原紙の種類によって結着剤のマイグレーションの仕方
が異なり、記録層の表面に残留する結着剤量が変化す
る。
【0014】針状又は柱状の軽質炭酸カルシウムを使用
する場合は、塗工層中の結着剤の含有量は5〜40重量
%、顔料の含有量は95〜60重量%であることが好ま
しい。結着剤含有量が5重量%より少ないと塗工層の強
度が不足して塗工層の脱落が生じるため好ましくなく、
40重量%より多いと表面が緻密になり過ぎ、溶融した
トナーの吸収に必要な空隙が減少するので光沢ムラが発
生する。
【0015】結着剤は、顔料と原紙とを十分接着し、用
紙間のブロッキングを起こさないものであれば特に限定
されるものではない。このような結着剤としては、例え
ば、酸化デンプン、エステル化澱粉、酵素変性澱粉、カ
チンオン化澱粉等の澱粉類、カゼイン、大豆タンパク質
等のタンパク質類、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等の繊維素誘導体等の天然高分
子類、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子、スチレ
ン−アクリル系、スチレン−ブタジエン系、酢酸ビニル
系、アクリル系、ポリウレタン系等の合成樹脂及びこれ
らのエマルジョン等を挙げることができる。
【0016】これらは単独で使用しても2種以上を混合
して使用しても良いが、光沢度と表面の空隙を両立させ
る上から、後記する如く、本発明においては凝固法によ
るキャスト法で塗工層を塗工するので、凝固法に適した
タンパク質類を使用することが好ましく、特にカゼイン
を使用することが好ましい。塗工層には、上記した顔料
と結着剤の他にも、必要に応じて、色相を調整するため
の染料、顔料の分散剤、防腐剤、消泡剤、離型剤及びp
H調整剤等の各種助剤を適宜選択して使用することがで
きる。
【0017】塗工方式は一般の顔料塗工紙の製造に用い
られる塗工方式であれば良く、例えば、ブレードコータ
ー、エアナイフコーター、ロールコーター、カーテンコ
ーター、バーコーター、グラビアコーター、コンマコー
ター等公知の塗工方法の中から適宜選択することができ
る。塗工量は片面当たり5〜25g/m2 、好ましくは
10〜23g/m2 であり、塗工層の乾燥膜厚は3〜3
0μmであることが好ましい。
【0018】本発明における塗工層の乾燥には、高い光
沢度で且つ表面の空隙量を所定の範囲に調整する上か
ら、塗工層が湿潤状態にあるうちに加熱され鏡面仕上げ
面に塗工面を圧着して乾燥させる、一般の印刷用キャス
ト塗工紙の製造に用いられる乾燥方法のうち、特に凝固
法によるキャスト法を使用する。
【0019】凝固法における凝固液に用いる凝固剤とし
ては、例えば蟻酸、酢酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、塩
酸、硫酸等とカリウム、カルシウム、亜鉛、バリウム、
鉛、マグネシウム、カドミウム、アルミニウム等の各種
金属との塩、即ち、硫酸カリウム、クエン酸カリウム、
硼砂、硼酸等が使用されるが、本発明においては蟻酸塩
を使用することが好ましい。
【0020】本発明において、加熱された鏡面仕上げ面
とは、通常100℃に加熱されている、鏡面仕上げ加工
された円筒状のドラムのことをいい、これを用いること
によって塗工紙表面の75度鏡面光沢度を70〜100
%とすることが容易である。また、記録層表面の10点
粗さを1〜4μmとすることも容易である。塗工用基紙
は、公知の原紙の中から適宜選択して使用することがで
きる。原紙の具体例としては、酸性紙、中性紙、古紙配
合紙等を挙げることができる。
【0021】本発明の記録用紙は、電子写真用転写紙と
してのみならず、印画紙調の高画質のインクジェット用
記録紙として使用することもできる。その理由は、本発
明の記録用紙は、白紙光沢度を高く維持したまま、表面
に特定の大きさの空隙を持たせているので、充分なイン
ク吸収性を発現することも可能となったためであり、イ
ンクジェット記録によって高画質の印字物が得られる。
【0022】
【発明の効果】本発明の記録用紙は、塗工層が特定の大
きさの空孔を一定量有する空隙構造となっているので、
いわゆる印画紙調の、高く均一な白紙光沢度を維持しな
がら、トナー量によらず、均一で高い画像光沢度で、且
つ、画像再現性や諧調性等に優れた高級感のある記録物
が得られる。
【0023】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれによって限定されるものではな
い。尚、実施例及び比較例で行った試験・測定方法、及
び評価基準は次の通りである。また、実施例及び比較例
中の部数及び%はすべて重量によるものである。
【0024】(1)10点平均粗さ:JIS B060
1に準じた方法により測定した。 (2)白紙光沢度:JIS P8142に準じた方法に
より測定した。 (3)画像光沢度:リコー株式会社製のアーテイジ53
30を使用し、網点面積率が20〜100%のバイオレ
ット色の記録テストを行い、ハイライト部(網点面積
率:30%)、ハーフトーン部(網点面積率:50%)
及びベタ部(網点面積率:100%)の画像光沢度を、
JIS P8142に準じた方法により測定した。
【0025】(4)ブリスター:温度20±2℃、相対
湿度65±5%の環境下で、JISP8111に準じて
前処理した記録紙に、電子写真方式のリコー株式会社製
のアーテイジ5330を用いてバイオレット色のベタ部
(面積5cm×5cm)をコピーした時の、コピー面の
ふくれ等を以下の基準で目視により評価した。 ○:全くふくれの発生が認められない。 △:1〜3箇所のふくれが認められる。 ×:4箇所以上のふくれが認められる。
【0026】(5)画像再現性:画像光沢度を測定した
サンプルについて、以下の基準で原稿との色ずれや色む
らの程度を目視により評価した。 ○:色ずれや色むらが殆ど認められない。 △:色ずれや色むらがやや認められる。 ×:色ずれや色むらが著しく認められる。
【0027】(6)光沢度の均一性:画像光沢度を測定
したサンプルについて、以下の基準で光沢度のバランス
を評価した。 ○:全体的に均一でしかも高い。 △:光沢度のレベルが全体的に低い。 ×:白紙部よりも画像部の光沢度が低い箇所がある。
【0028】(7)インクジェット記録適性:ヒューレ
ット−パッカード製のカラーインクジェトプリンター1
200Cを使用して印字し、以下の基準で評価した。 ○:インクのにじみが全く無い。 △:インクのにじみが少しある。 ×:インクのにじみが著しくある。 記録濃度:各単色(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラ
ック)のベタ印字部の記録濃度をマクベス濃度計RD−
514により測定した。 (8)空孔分布曲線:記録紙自体、及び記録紙最表層を
3μm削ったものの2種類について、それぞれ水銀圧入
法による測定をし、双方の結果を比較することによっ
て、削り取った3μm相当の空隙を特定した。
【0029】実施例1.基紙として、濾水度420mlの
広葉樹クラフトパルプ100部に、重質炭酸カルシウム
20部、アルキルケテンダイマー0.2部及び硫酸アル
ミニウム0.5部を添加して抄紙した後、カレンダー処
理を施して平滑度が40秒で坪量88g/m2 の原紙を
得た。
【0030】得られた原紙に、顔料として軽質炭酸カル
シウム(ユニバー70、白石工業株式会社の商品名)5
0部(35.5%)及び重質炭酸カルシウム(エスカロ
ン2000、三共製粉株式会社製の商品名)50部(3
5.5%)を用い、これに結着剤としてカゼイン(ラク
チックカゼイン、ニュージーランド産の商品名)18部
(12.8%)、スチレン─ブタジエンラテックス(J
SR0617、日本合成ゴム株式会社製の商品名)22
部(15.6%)、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ
(アロンT−45、東亜合成化学社製の商品名)0.3
部(0.2%)、離型剤としてステアリン酸カルシウム
(ノプコートC−104、サンノプコ株式会社製の商品
名)0.5部(0.4%)、及びpH調整剤を加えて調
製した塗工液を、ロールコートにて塗工した後、蟻酸カ
ルシウムの10重量%水溶液を塗工して凝固処理した。
【0031】次に、得られた塗工層が湿潤状態にあるう
ちに、95℃に加熱されたキャストドラムの鏡面に圧着
して乾燥し、本発明の記録紙を得た。この場合の塗工量
は乾燥重量で17g/m2 であった。得られた記録紙の
10点平均粗さ及び空孔分布曲線のピーク位置並びに細
孔体積は表1に示した通りであり、電子写真用転写紙と
して使用した場合、及びインクジェット用記録紙として
使用した場合に得られた記録特性は表2に示した通りで
ある。
【0032】実施例2.顔料として軽質炭酸カルシウム
(ユニバー70、白石工業株式会社製の商品名)を10
0部(66.3%)とし、カゼイン及びラテックスをそ
れぞれ20部(13.3%)及び30部(19.9%)
としたほかは実施例1と全く同様にして調製した塗工液
を用いると共に、塗工量を乾燥重量で19g/m2 とし
た他は、実施例1と全く同様にして本発明の記録紙を得
た。得られた記録紙の10点平均粗さ及び空孔分布曲線
のピーク位置並びに細孔体積は表1に示した通りであ
り、電子写真用転写紙として使用した場合、及びインク
ジェット用記録紙として使用した場合に得られた記録特
性は表2に示した通りである。
【0033】実施例3.顔料として軽質炭酸カルシウム
(ユニバー70、白石工業株式会社製の商品名)50部
(45.1%)及び重質炭酸カルシウム(エスカロン2
000、三共製粉株式会社製の商品名)50部(45.
1%)を用い、カゼイン及びラテックスをそれぞれ3部
(2.7%)及び7部(6.3%)とした他は実施例1
と全く同様にして調製した塗工液を用いると共に、塗工
量を乾燥重量で14g/m2 とした他は、実施例1と全
く同様にして本発明の記録紙を得た。得られた記録紙の
10点平均粗さ及び空孔分布曲線のピーク位置並びに細
孔体積は表1に示した通りであり、電子写真用転写紙と
して使用した場合、及びインクジェット用記録紙として
使用した場合に得られた記録特性は表2に示した通りで
ある。
【0034】実施例4.顔料として軽質炭酸カルシウム
(ユニバー70、白石工業株式会社製の商品名)40部
(24.9%)及び合成シリカ(ミズカシルP─78
A、水沢化学工業株式会社製の商品名)60部(37.
3%)を用い、カゼイン及びラテックスを、共にそれぞ
れ30部(18.7%)とした他は実施例1と全く同様
にして調製した塗工液を用いると共に、塗工量を乾燥重
量で22g/m2 とした他は、実施例1と全く同様にし
て本発明の記録紙を得た。得られた記録紙の10点平均
粗さ及び空孔分布曲線のピーク位置並びに細孔体積は表
1に示した通りであり、電子写真用転写紙として使用し
た場合、及びインクジェット用記録紙として使用した場
合に得られた記録特性は表2に示した通りである。
【0035】実施例5.顔料として軽質炭酸カルシウム
(ユニバー70、白石工業株式会社製の商品名)60部
(51.8%)及び一級カオリン(ウルトラホワイト9
0、EMC社製の商品名)40部(34.5%)を用
い、カゼイン及びラテックスをそれぞれ5部(4.3
%)及び10部(8.6%)とした他は実施例1と全く
同様にして調製した塗工液を用いると共に、塗工量を乾
燥重量で18g/m2 とした他は、実施例1と全く同様
にして本発明の記録紙を得た。得られた記録紙の10点
平均粗さ及び空孔分布曲線のピーク位置並びに細孔体積
は表1に示した通りであり、電子写真用転写紙として使
用した場合、及びインクジェット用記録紙として使用し
た場合に得られた記録特性は表2に示した通りである。
【0036】比較例1.顔料として軽質炭酸カルシウム
(ユニバー70、白石工業株式会社製の商品名)60部
(29.9%)及び一級カオリン(ウルトラホワイト9
0、EMC社製の商品名)40部(19.9%)を用
い、ガゼイン及びラテックスをそれぞれ50部(24.
9%)及び50部(24.9%)とした他は実施例1と
全く同様にして調製した塗工液を用いると共に、塗工量
を乾燥重量で15g/m2 とした他は実施例1と全く同
様にして塗工紙を得た。得られた塗工紙の10点平均粗
さ及び空孔分布曲線のピーク位置並びに細孔体積は表1
に示した通りであり、電子写真用転写紙として使用した
場合、及びインクジェット用記録紙として使用した場合
に得られた記録特性は表2に示した通りである。
【0037】比較例2.顔料として一級カオリン(ウル
トラホワイト90、EMC社製の商品名)100部(7
3.6%)を用い、カゼイン及びラテックスをそれぞれ
15部(11.0%)及び20部(14.7%)とした
他は実施例1と全く同様にして調製した塗工液を用いる
と共に、塗工量を乾燥重量で15g/m2 とした他は実
施例1と全く同様にして塗工紙を得た。得られた塗工紙
の10点平均粗さ及び空孔分布曲線のピーク位置並びに
細孔体積は表1に示した通りであり、電子写真用転写紙
として使用した場合、及びインクジェット用記録紙とし
て使用した場合に得られた記録特性は表2に示した通り
である。
【0038】比較例3.顔料として重質炭酸カルシウム
(スーパー#1700、丸尾カルシウム株式会社製の商
品名)100部(66.3%)を用い、カゼイン及びラ
テックスをそれぞれ20部(13.3%)及び30部
(19.9%)とした他は実施例1と全く同様にして調
製した塗工液を用いると共に塗工量を乾燥重量で14g
/m2 とした他は実施例1と全く同様にして塗工紙を得
た。得られた塗工紙の10点平均粗さ及び空孔分布曲線
のピーク位置並びに細孔体積は表1に示した通りであ
り、電子写真用転写紙として使用した場合、及びインク
ジェット用記録紙として使用した場合に得られた記録特
性は表2に示した通りである。
【0039】比較例4.顔料として重質炭酸カルシウム
(スーパーS、丸尾カルシウム株式会社製の商品名)1
00部(90.3%)を用い、カゼイン及びラテックス
をそれぞれ5部(4.5%)づつ使用した他は実施例1
と全く同様にして調製した塗工液を用いると共に塗工量
を乾燥重量で14g/m2 とした他は実施例1と全く同
様にして塗工紙を得た。得られた塗工紙の10点平均粗
さ及び空孔分布曲線のピーク位置並びに細孔体積は表1
に示した通りであり、電子写真用転写紙として使用した
場合、及びインクジェット用記録紙として使用した場合
に得られた記録特性は表2に示した通りである。
【0040】比較例5.実施例4と同じ塗工液をブレー
ド方式によって塗工し、熱風ドライヤーで乾燥した後、
スーパーカレンダー処理を行い、乾燥重量で14g/m
2 の塗工紙を得た。得られた塗工紙の10点平均粗さ及
び空孔分布曲線のピーク位置並びに細孔体積は表1に示
した通りであり、電子写真用転写紙として使用した場
合、及びインクジェット用記録紙として使用した場合に
得られた記録特性は表2に示した通りである。
【0041】
【表1】 尚、表1中の炭カルは炭酸カルシウムを意味する。
【0042】
【表2】
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−305237(JP,A) 特開 平4−250092(JP,A) 特開 平3−251487(JP,A) 特開 昭63−57277(JP,A) 特開 平4−25488(JP,A) 特開 平6−79967(JP,A) 特開 平5−131766(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41M 5/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基紙の一方の面に、凝固法によるキャス
    ト法によって、60〜95重量%の顔料と40〜5重量
    %の水系結着剤とからなる厚さが3〜30μmの記録層
    を設けてなる記録用紙であって、該記録層表面が10点
    平均粗さが1〜4μmであると共に、その75度鏡面光
    沢度が70〜100%であり、該記録層最表層の少なく
    とも厚さ3μmの範囲の塗工層が、水銀圧入式ポロシメ
    ーターによる測定で、平均細孔径として0.1〜1.0
    μmの範囲にピークを少なくとも1つ有すると共に細孔
    体積が0.1〜1.0ml/gの範囲である細孔を有す
    ることを特徴とする記録用紙。
  2. 【請求項2】 前記顔料の30〜100重量%が、針状
    及び/又は柱状の軽質炭酸カルシウムである、請求項1
    に記載された記録用紙。
  3. 【請求項3】 前記水系結着剤中の30〜100重量%
    がカゼインである、請求項1又は2に記載された記録用
    紙。
  4. 【請求項4】 少なくも、30〜100重量%が針状又
    は柱状の軽質炭酸カルシウムである顔料60〜95重量
    %と40〜5重量%の水系結着剤からなる記録層塗布液
    を調製した後、該記録層塗布液を基紙表面に、乾燥後の
    塗工量が5〜25g/m2 となるように塗工し、塗工表
    面が湿潤状態にあるうちに、凝固剤によって前記水系結
    着剤を凝固させ、次いで、加熱した鏡面仕上げ面に圧着
    して乾燥させることを特徴とする請求項1に記載された
    記録用紙の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記凝固剤として蟻酸塩を使用する、請
    求項4に記載された記録用紙の製造方法。
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